Как правильно топить твердотопливный котёл?

Сделав для себя выбор в пользу того или иного вида отопительного котла на твердом топливе, необходимо иметь представление о том, как правильно топить собственный домашний твердотопливный котел. Варианты в данном случае могут отличаться, если брать во внимание вид нагревательного прибора. Используемые на сегодняшний день агрегаты на твердом топливе условно делятся на две группы, агрегаты с ручной подачей топлива и изделия, снабженные автоматической подачей топливных ресурсов.

Остановимся на том, как топить котлы разных видов и какой топливо оптимально подходит для домашнего отопления.

Принцип работы твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы, которые сегодня представлены в продаже, в основном все оснащены системами управления и вентиляторами, обеспечивающие подачу воздуха в камеру сгорания. Блок управления состоит из датчика температуры, установленного на теплообменнике. Сигналы о снижении и повышении температуры теплоносителя, заставляют срабатывать автоматику, которая включает или выключает нагнетатель воздуха. В результате автоматика сама осуществляет контроль над температурным режимом, регулируя интенсивность горения.

Топка котлов с помощью автоматики сводит человеческое участие к минимуму. После закладки топлива всю работу аппарата контролируют автоматические устройства и механические приспособления. Прибор, достигнув оптимального режима работы, переходит в режим тления. С понижением температуры и ослабевания интенсивности горения, снова включается система наддува. Процесс монотонный и постоянный, благодаря которому обеспечивается подача воздуха в камеру сгорания и улучшается выход продуктов горения через дымоход.

Если топливо в топке закончилось, автоматика задействует теплоноситель, собравшийся в тепловом аккумуляторе. Подобная схема предотвращает быстрое остывание системы отопления и снижение температуры теплоносителя до критических значений. В ряде случаев система автономного отопления дополняется электрокотлом — нагревательным элементом, который является резервным источником тепла при остановке основного отопительного агрегата.

Важно! Контролировать количество закладок топлива в котел — задача, которую по-прежнему должен контролировать человек. Зная мощность устройства и потребности отопительной системы, можно рассчитать количество закладок топлива. Автоматика способна только на непродолжительное время поддерживать всю систему в работоспособном состоянии, защищая оборудование от перегрева и от полной остановки.

*

Принцип действия твердотопливных котлов прост и понятен. Грамотная обвязка позволяет не только создать нормальные условия для функционирования нагревательного прибора, но и обеспечит бесперебойную работу всей системы отопления в доме.

Выбираем топливо для твердотопливных котлов

Вид отопительного прибора, требования, выдвигаемые ко всей системе энергоснабжения, позволяют определить, чем топить домашний твердотопливный котел, какое топливо лучше. На вопрос, можно ли топить аппарат разными видами топлива, ответить однозначно нельзя. Все зависит от вида отопительного прибора. Принцип действия оборудования определяет выбор —  уголь, дрова, кокс и пеллеты, к чему есть доступ на сегодняшний день.

От того какое топливо используется в системе и какого качества, зависит работоспособность агрегата. Тем более что запас топливного ресурса делается в больших количествах, соответственно подготовка к отопительному сезону связана с большими расходами.

Самые распространенные виды топлива, используемые сегодня в быту:

• дрова;
• уголь, каменный или бурый;
• прессованные торфяные или деревянные евробрикеты;
• пеллеты.

Если с выбором, чем и как топить нагревательный агрегат трудно определиться, оптимальный вариант – это пользоваться торфяными брикетами или топить пеллетами. Такое топливо готово к употреблению, обладает необходимыми физическими характеристиками.  Единственный минус  такого вида топлива —  высокая цена.

*

Дрова так же отличаются высокими технологическими характеристиками. Но здесь следует придерживаться жесткого правила:

Для того, что бы топить в домашних условиях, лучше используйте только твердые сорта древесины. Они дольше горят, имеют высокую теплоотдачу. Старайтесь не применять для розжига дрова сосновых деревьев. Они обладают повышенной смолистостью, что приводит к быстрому загрязнению камеры сгорания аппарата и теплообменника. Дрова должны быть сухими. Дрова с повышенной влажностью хуже горят, в процессе горения выделяется большое количество пара, который превращается в конденсат.

Уголь, удобен, практичен и выгоден во многих отношениях. Помимо доступной цены уголь отличается высокими технологичными характеристиками. Сюда можно отнести и продолжительную длительность горения, и высокую теплоотдачу. При горении уголь выделяет минимум вредных веществ.

Как правильно топить оборудование разных видов

Часто возникает вопрос о том, как топить тот или иной нагревательный аппарат. Пеллетные твердотопливные котлы сегодня становятся популярными ввиду их высокой эффективности. Несмотря на высокую стоимость топливного ресурса, такое устройство имеет автоматизированную подачу топлива. Благодаря своей конструкции такая техника меньше всего нуждаются в постоянном обслуживании.

Для нагревательных приборов других видов: пиролизных, агрегатов длительного горения и котлов в классическом исполнении, требуется иной подход в организации работы. Отопительные приборы каждого вида имеют свои особенности и специфику.

Начнем с того, что твердотопливные котлы в традиционном, в классическом исполнении сегодня практически вышли из употребления. В некоторых домовладениях еще можно встретить устройства, работающие ан дровах или на угле, обладающие минимальными функциями и низкой производительностью.

Наиболее распространены сегодня пиролизные котлы и агрегаты длительного горения – высокотехнологичные приборы, отвечающие всем необходимым требованиям и стандартам безопасности. Для отопительных приборов этих видов характерна  высокая производительность и экономичность. Нагревательные приборы длительного горения имеют высокий КПД  — 80%. Среди твердотопливных агрегатов самый высокий КПД – 85% имеют котлы пиролизного типа.

Это интересно: Как топить печь углём?

Топка котла длительного горения

*

Растапливать технику, работающую на твердом топливе, можно двумя разными способами, прогоранием и слоями. Каждый вариант позволяет увеличить продолжительность горения одной загрузки. В топку закладываются дрова. Для скорейшего розжига необходимо добавить бумагу или щепы. После появления пламени, загрузочная дверь закрывается и включается блок управления отопительного прибора.

Далее процесс протекает следующим образом. Дрова, уголь или брикеты горят сверху вниз, отдавая максимально возможное количество тепла. Горение в топке таким способом может протекать длительное время.

Для справки: Для некоторых моделей одной загрузки хватает на 24 часа (в режиме ожидания до 48 часов).

После включения агрегат необходимо довести до оптимального режима работы, установив заведомо высокую температуру нагрева. После выхода оборудования на оптимальный температурный режим, можно снизить мощность котла, установив необходимые температурные параметры.

Особенности растопки пиролизного твердотопливного котла

Отопительная техника, работающая на основе пиролиза,  отличается тем, что позволяет использовать в качестве топлива практически любое органическое сырье, имеющее низкую влажность (не более 20%). Горение осуществляется поэтапно. Сначала происходит из-за высокой температуры распад органических соединений в топливных компонентах с последующим выделением древесного газа. Такой процесс называется пиролиз. Далее, уже во второй камере сгорания происходит высокотемпературное горение горючего газообразного вещества. При этом требуется постоянный приток кислорода.

Процесс работы агрегата пиролизного типа легко контролировать, повышая или уменьшая подачу воздуха. Основное преимущество таких котлов — высокая эффективность и теплоотдача при минимальных количествах загрузки. После сгорания в топке практически не остается продуктов горения. Чистить такой топочную камеру у такого нагревательного прибора гораздо легче и удобнее, чем у агрегатах других видов.

На что надо обратить внимание

Работа любого отопительного прибора на угле, дровах и других топливных полуфабрикатах неразрывно связана с системой вентиляции. От качества вентиляции и состояния дымохода зависит эксплуатационные характеристики нагревательного оборудования, технологические параметры всей системы отопления в доме.

Вытяжка должна работать в соответствии с установленными нормами пожарной безопасности.

Важно! Неправильно сделанная вытяжка создаст угрозу попадания вредных продуктов горения в жилые помещения. Недостаточная тяга приведет к снижению мощности устройства. Регулярная очистка дымохода позволит избежать возгорания сажи, что может вызвать возгорание домовых конструкций, создать пожароопасную ситуацию.

Правильно сделанный дымоход, чистка нагревательного прибора обеспечат длительную работу твердотопливного котла на оптимальных режимах работы. Частая смена одного вида топлива на другой может стать причиной нестабильной работы отопительного агрегата, сбоев в системе ГВС и теплоснабжения. У каждого агрегата должно быть одно, основное топливо, тогда как другие виды могут использоваться кратковременно, по необходимости.

Котлы длительного горения на твердом топливе. Обзор популярных марок и отзывы их владельцев

Если у вас нет возможности сложить классическую кирпичную печь или не хочется всю зиму работать истопником, стоит подумать об установке котла длительного горения на твердом топливе. В общем случае твердотопливные котлы работают на любом виде топлива — от каменного угля и дров, до бытового мусора. В этом заключается их главное и неоспоримое преимущество. А к самым большим недостаткам можно отнести то, что топливо необходимо регулярно топливо подбрасывать. Хотя есть модели, которые при соблюдении определенных требования требуют закладки дров один раз в 12-30 часов, а угля, так вообще раз в несколько дней.

Устройство котла длительного горения (пиролизного) отличается тем, что он имеет не одну  камеру сгорания, а две: в первой горят непосредственно дрова, а во второй сгорают образующиеся при этом газы. Таким образом достигается гораздо более полное сгорание топлива, высвобождается большее количество тепла, да и сажа, при использовании сухого топлива, практически не образуется.

Один из вариантов внутреннего устройства котла длительного горения на твердом топливе

В котлах длительного горения иногда применяется принцип «верхнего сжигания», т. е. одновременно горит не весь объем топлива, а только верхний его слой приблизительно 15 сантиметров. Для этого разработана специальная система подачи воздуха непосредственно в зону горения.

Сегодня на рынке отопительного оборудования представлено такое количество моделей котлов и фирм их производящих, что недолго и растеряться. Давайте рассмотрим продукцию некоторых из них.

Котлы Stropuva

О литовских твердотопливных котлах длительного горения фирмы Stropuva слышали многие. Из-за некоторых особенностей конструкции эти котлы также называют газогенераторными. Базовая конструкция такого — 2 цилиндра, вставленные один в другой. Пространство между ними заполнено теплоносителем, а снаружи нанесен слой теплоизоляции. Меньший цилиндр является собственно топкой, а больший – наружным кожухом.

Топка состоит из двух камер, которые отделяются друг от друга зоной впрыска воздуха. Нижняя камера — это непосредственно топка, сжигание в которой происходит по принципу «сверху вниз». Верхняя зона используется для подогрева воздуха, поддерживающего процесс. По мере прогорания верхнего слоя, распределитель воздуха опускается вниз. К нему приварена телескопическая труба, через которую подогретый воздух поступает в зону горения.

Воздух подогревают, чтобы не сбивать температуру в топке. Для этого устроена специальная камера, в которую он попадает через воздушную заслонку. Эта камера нагревается газами, выделяющимися при горении. Дым, перед тем, как попасть в дымоход, нагревает камеру подачи воздуха. Это еще одно оригинальное решение, которое позволяет полноценно использовать все тепло.

Необходимая температура подаваемого в топку воздуха поддерживается при помощи регулятора тяги. Этим же регулятором изменяется его количество. Такая конструкция позволяет улучшать теплосъем, автоматически регулировать степень нагревания теплоносителя и максимально увеличивает КПД котла (до 90%).

Сейчас на рынке отопительных приборов можно найти 3 варианта котлов длительного горения от фирмы Стропува: на дровах, пеллетные и универсальные (многотопливные), работающие на любом виде топлива.

Котел длительного горения «Стропува» внутреннее строение

Изучая отзывы о котлах длительного горения Stropuva можно заметить, что на практике все оказывается не настолько «радужно», как обещают производители. Одним из главных недостатков котлов марки «Стропува» потребители называют достаточно сложную обвязку котла, которую сделать самостоятельно не каждому под силу. Сами производители в этом вопросе настоятельно советуют обращаться к специалистам, прошедшим обучение в кампании. Именно от правильной обвязки зависит качество работы котла. Вдобавок он, как любой котел длительного горения, достаточно «капризен» к качеству топлива. Чтобы получить достаточную температуру влажность дров не должна быть более  20%. Потребители, использующие дрова большей влажности отмечают следующие негативные последствия:

• котел не удается «разогнать» выше 50˚С;
• при работе дымоход очень сильно гудит, «как самолет на взлете»;
• выгорание дефлектора;
• налипание в дымоходе значительного количества сажи;
• при использовании пород дерева, богатых эфирными смолами (хвойные) или дегтем (береза) может наблюдаться неприятный запах;
• образование повышенного количества конденсата.

Если обеспечить дрова с достаточной степенью сухости для вас проблематично, то лучше использовать универсальный котел, который может работать на чем угодно.

Литовские Candle

Такое же устройство (да и страну производителя) имеют и твердотопливные котлы длительного горения Сandle. Производители заявляют о том, что минимальный срок горения закладки дров – 7 часов, максимальный – 34 часа. Эти котлы, в отличие от всеядной «Стропувы» рассчитаны исключительно на дрова.

Немецкое качество от «Будерус»

Немецкая компания Buderus (Будерус) также довольно известна на рынке отопительного оборудования. Номенклатура выпускаемых изделий у этой компании достаточно разнообразна. Их конструкция принципиально отличается от предыдущего вида котлов. Это так называемые газогенераторные котлы длительного горения с нижней камерой догорания газов. Это значит, что топливо загружается в верхнюю камеру (топку), а дым и газы, образующиеся в процессе горения, принудительно опускаются вниз, где происходит их догорание с выделением дополнительного тепла.

Немецкий котел длительного горения «Будерус» модификация Elektromet

В линейке котлов Buderus Elektromet  есть еще одна особенность конструкции – колосники выполнены из труб, по которым проходит теплоноситель. Такое решение позволяет не только полноценно использовать выделяемое тепло, но и устраняет проблему перегорания колосников. У этих котлов основной вид топлива – уголь, может топиться бурым углем или необработанной древесиной.

Технические характеристики котла длительного горения Buderus-Elektromet

Вторая линейка немецких котлов – Logano – использует в основном дрова, потому и загрузочная дверца у них больше. Верхняя камера для топлива тоже имеет большие размеры. В этой модели может использоваться уголь и кокс. Работать «Логано» могут самостоятельно или в паре с газовым или дизельным котлом.

Внутренне строение котлов «Будерус»

Еще одна модель «будеруса» — Logika (Логика) – универсальные стальные котлы, которые можно топить дровами, бурым и каменным углем, угольной пылью. В зависимости от топлива  используется либо принцип верхнего горения, либо нижнего. Такая система позволяет при любом топливе добиваться лучших показателей и минимизировать выбросы в атмосеру.

Buderus_Logica — универсальные котлы, которые могут сжигать любое топливо

По отзывам потребителей котлы длительного горения Buderus имеют немало преимуществ:

• они очень просты в эксплуатации;
• установка не слишком сложна и не требует каких-то особенных знаний и умений;
• небольшие размеры.

Все обслуживание сводится к тому, чтобы загрузить топку и где-то раз или два в месяц почистить зольник, все остальное сделает автоматика. Практически все те, кто использует этот котел не один год, отмечают его экономичность.  Практически единственный недостаток, на который нарекают потребители — это довольно высокая цена. Но ведь «настоящее немецкое качество» и не может стоить дешево, правда?

Всеядные Wichlach (Вихлач)

Котел длительного горения «Вихлач» — еще один агрегат, достойный самого пристального рассмотрения. Эти котлы длительного горения выпускает Польша, а точнее, совместное польско-украинское предприятие. Котлы Wichlach изготовлены из стали толщиной 5-12 мм, без применения пайки, без наружных щелей и прорезей. Размеры топки достаточно внушительные и, как обещают производители, одной закладки должно хватать на 48 часов работы.

Длительная работа основана на принципе верхнего горения топлива, для чего подача воздуха производится непосредственно в зону горения. Разработана специальная система точечной подачи, что улучшает сгорание в проблемных местах: по краям топки.

Котел длительного горения украинско-польского производства «Вихлач»

 

Еще одна из особенностей конструкции — водяные колосники, т. е. это не просто куски арматуры, а трубы, по которым течет теплоноситель из системы, благодаря чему зола и сажа не пригорают к металлу. Протекающий теплоноситель охлаждает сталь, из-за чего колосники служат дольше. Все трубы покрыты молибденом, что практически полностью исключает образование ржавчины.

Растапливается Вихлач быстро: достигает рабочих температур за 20 минут. Есть возможность плавной ручной или автоматической регулировки. Причем регулировать можно температуру теплоносителя и воздуха в помещении. Но для регулировки атмосферы в комнате нужно установить  термодатчик. И главная приятная особенность этого котла: он сжигает практически любое топливо, любой влажности: дрова, опилки, торф, уголь  — каменный и бурый, отходы угля – штыб и пыль, различные брикеты и твердые бытовые отходы. Если вам нужен котел, не капризный по отношению к топливу — ваш выбор — Wichlach.

Довольно сложно найти отрицательные отзывы о котлах этой торговой марки. По отзывам клиентов они  экономичны, горят долго, в обслуживании нетребовательны. Одним из его неоспоримых преимуществ является то, что у вас дома или на производстве никогда не будет мусора: все идет в топку. Радует и цена – гораздо меньше, чем у зарубежных аналогов.

«Буран» сжигает влажное отпливо

Котел длительного горения «Буран» украинского производства. По он конструкции очень схож с литовскими «Стропува», но гораздо менее требователен к качеству сжигаемого сырья. Есть и некоторые особенности.

Распределитель воздуха в этих котлах может вращаться вокруг своей оси, что позволяет без проблем очистить топливную камеру от нагара и пепла. Сконструирован он таким образом, что заставляет воздух в топке двигаться по часовой стрелке. Это позволяет увеличить площадь горения топлива: горит по всей площади, а не только в центре.

Для эффективного сжигания сырого топлива (дрова могут быть 50% влажности) в котле имеется вентилятор и электрический регулятор температуры. Дверцы имеют особую конструкцию: для предотвращения подсоса воздуха во время розжига и предотвращения просачивания дыма в помещение они могут регулироваться. Несколькими движениями изменяется плотность их прилегания к корпусу.

В общем, разработчики учли большую часть недостатков уже существующих на рынке котлов, и получили очень даже достойный и качественный вариант печи верхнего горения. Есть у «Бурана» две линейки – одна дровяная (используют дрова, брикеты, пеллеты, отходы древесины) и универсальная (все те же виды топлива, плюс уголь).

Котел длительного горения «Буран» украинского производства

По цене «Буран» вполне доступен, длительность горения имеет вполне приличную. По заводским данным котел на дровах работает на одной загрузке до 30 часов, на торфяных брикетах — до 50 часов. Универсальный «Буран У» может не гаснуть на угле до 5 дней.

К сожалению, о котлах Буран очень мало отзывов, но, что примечательно, — ни одного негативного. Агрегат работает тихо и достаточно долго, экономный, хотя до заявленных часов работы дотягивает все же не всегда. Небольшим недостатком можно считать то, что если вы приобрели котел, работающий на угле, то лучше использовать более крупные фракции, т. к. мелкий может спекаться и прогорать не полностью. Хотя и из такой ситуации нашли выход: спекшиеся куски можно использовать повторно. Из-за того, что камера сгорания имеет ребристую поверхность, следует дополнительно пару раз в отопительный сезон очищать ее при помощи металлической щетки.

Котел «Прометей»

Котел длительного горения фирмы «Прометей» представлен на отечественном рынке отопительных приборов в трех вариациях:

• «Прометей» — классический твердотопливный котел;
• Угольный котел с пиролизным режимом работы КВДГ
• «Прометей -Комби» — комбинированный водогрейный;
• «Прометей — Эко» — газогенераторный вариант;

Одной из особенностей классического котла «Прометей» является устройство колосников. Они состоят из отдельных чугунных элементов. Это позволяет заменять прогоревшие части конструкции, а не всю решетку в целом. Также есть ручка для «встряхивания» колосников, что дает возможность очистить их во время работы.

Котел длительного горения фирмы Прометей. Внутреннее устройство

Котел длительного горения «Прометей» оборудован всасывающим вентилятором. Потому, даже при открытом бункере для закладки топлива, дым в помещение не попадет. Еще есть турбулятор, который очищает поверхность теплообменника прямо в процессе горения.

Оборудование нетребовательно в эксплуатации и выпускается в двух модификациях: может управляться в ручном режиме и автоматическом режиме (при помощи пульта управления).

Для любителей сравнений техники можно отметить, что по отзывам потребителей котел длительного горения «Прометей» является почти полным аналогом немецкого «Будеруса» (отличие только в конструкции колосников). Однако по оценкам потребителей это котлы довольно среднего, «бюджетного» качества, хотя и имеют отличную автоматику защиты (итальянская разработка).

Практика показала, что «Прометеи» требуют более частой чистки по сравнению с другими марками (где-то раз в неделю — полторы), иначе чувствуется неприятный запах. Справедливости ради стоит заметить, что и котлы других производителей довольно часто грешат этим недостатком. В пользу этой марки можно сказать, что «Прометеи» гораздо дешевле «Будеруса». Однако, некоторые клиенты жалуются на не очень качественную сборку и достаточно неудобный зольник (можно измазаться при выгребании золы). В общем, если со сборкой вам «повезет», то «Прометей» — неплохой «малобюджетный» вариант.

Если вы хотите проводить у котла как можно меньше времени, то вам, безусловно, нужно приобрести пеллетный котел длительного горения. Принцип его работы заключается в том, что в специальный бункер загружается большое количество древесных гранул — пеллет. Они подаются в топку порциями при помощи специального шнека. Это очень удобно, т. к. ваша работа заключается в том, чтобы периодически проверять колличество пеллет в букере.

Но, перед тем как установить такой котел, стоит поинтересоваться стоимостью пеллетных гранул и возможностью доставки именно в вашем регионе. Это оборудование ни на каком ином виде топлива не работают. Еще их недостаток – требовательность к качеству сырья и высокая стоимость. Но она окупается экономичностью отопления.

В общем, думайте, считайте, выбирайте, взвешивайте все «за» и «против» ведь правильно подобранный котел будет долгие годы радовать вас своим теплом.

Котел твердотопливный длительного горения

Содержание

• Виды твердотопливных котлов для частного дома
  • Классические твердотопливные котлы
  • Пиролизные твердотопливные котлы
  • Пеллетные твердотопливные котлы
  • Котлы длительного горения
• Критерии выбора котлов на твердом топливе
  • Вид топлива
  • Мощность котла отопления
  • Масса котла
  • Объем камеры загрузки
• Производители твердотопливных котлов отопления
• Заключение

Постоянно растущие тарифы на газ и электричество вынуждает жителей загородных домов устанавливать автономные твердотопливные котлы для отопления частного дома. Такие приборы вырабатывают тепловую энергию, сжигая дрова, уголь или пеллеты. Также стоит отметить, что твердотопливные агрегаты станут оптимальным решением для обустройства отопительной системы, в тех домах, где технически невозможно смонтировать газовое оборудование.

Рынок твердотопливных котлов длительного горения богат на разнообразные модели приборов, изготовленные производителями разных стран. Чтобы сделать правильный выбор и приобрети прибор отопления, идеально подходящий для вашего дома, стоит заранее ознакомиться со всеми существующими типами твердотопливных котлов.

Виды твердотопливных котлов для частного дома

Весь модельный ряд данного агрегата можно условно поделить на следующие виды:

1. Приборы отопления, у которых твердое топливо в топку подается автоматически. Это так называемые пеллетные котлы. Их работа основана на использовании гранулированного топлива.
2. Приборы отопления, которые требуют ручной загрузки твердого топлива. Их классификация представлена следующим образом:

• котел классического типа;
• пиролизные котлы с верхним горением;
• прибор отопления длительного горения.

Самый главный параметр, на который следует обращать внимание при покупке прибора отопления – время сгорания твердого топлива при единичной загрузке, а также тип топлива, определяющий максимальную эффективность работы котла.

Подбирая котел длительного горения на твердом топливе для своего дома или дачи очень важно обращать внимание на следующие параметры:

• число контуров. Двухконтурный котел на твердом топливе длительного горения может не только хорошо обогреть дом, но и обеспечить бесперебойной горячей водой;
• хорошо если у котла есть варочная панель, так решается проблема приготовления пищи;
• всегда уточняйте мощность прибора и его коэффициент полезного действия. Как правило, твердотопливные котлы отопления мощностью до 12 кВт, могут хорошо прогреть дом, площадь которого превышает 100м2;
• перед тем как совершить покупку подумайте, соответствует ли вес, габариты прибора тем параметрами, которые обеспечивают достаточно легкую транспортировку и быстрый монтаж;
• подбирайте котел отопления на твердом топливе, исходя из возможности приобретения нужного топлива;
• вариант загрузки топлива и общее устройство агрегата отопления.

Внимание! Помните, твердотопливные приборы отопления производят только напольного типа, поэтому монтаж на стену невозможен, ни при каких условиях.

Классические твердотопливные котлы

На сегодняшний день, это самый популярный вид отопительного прибора. Как правило, такой агрегат изготавливают из жаропрочной стали или чугуна. Тепло вырабатывается в процессе сжигания топлива. Рабочий процесс котла поддерживается при помощи сжигания дров, торфа или отопительных гранул. Классические приборы отопления, работающие на твердом топливе, традиционно используют как для отопления помещения, так и для обеспечения горячей водой. Так как дрова сгорают очень быстро, их топят чаще всего углем. Вмонтированный датчик температуры, позволяет поддерживать нужный градус внутри топки и регулировать воздушную заслонку. Если температура меняет свое рабочее значение, заслонка приоткрывается и наоборот.

Как показывает практика при одной загрузке топлива, данный тип прибора отопления может эффективно работать до шести часов. Это полностью автономный прибор, его работа не зависит от наличия газа или электричества в сети.

Современные модели твердотопливных котлов имеют в своей комплектации встроенные датчики температуры, вентилятор надува, а также пульт управления. Все эти элементы делают процесс управления простым и удобным.

Внимание! Всегда нужно помнить о том, что уголь медленно разгорается, но набрав нужный градус, сохраняет его на данном уровне очень долгое время.

Дрова горят очень быстро, поэтому не стоит ими заполнять сразу все пространство топки. Это может привести к быстрому, но кратковременному выделению тепла и перегреву котла, а это очень опасно.

Пиролизные твердотопливные котлы

Пиролизный котел – это пример новых технологий и разработок. Применяется на практике данный вид отопительного прибора, как для обогрева помещения, так и для подогрева воды. Он включает в себя две камеры сгорания. В первом отсеке горит твердое топливо при искусственно созданном дефиците кислорода. В процессе горения выделяются особые летучие вещества, которые проходят процедуру горения во второй камере.

Как правило, работа пиролизных котлов обеспечивается дровами, топливными брикетами, пеллетами, углем и даже коксом. Важно учитывать качество твердого топлива. Оно должно быть сухим, так как в случае попадания пара во вторую камеру, может возникнуть ситуация прерывания горения.

Некоторые модели имеют встроенные термостатические регуляторы воздуха и приборы, которые предохраняют твердотопливный котел длительного горения от закипания. При ситуации, когда прибор отопления закипает, термостатический клапан сбросит воду, открыв заслонку, и как результат, внутренняя температура котла снизится.

Совет! Пиролизный котел отопления на твердом топливе длительного горения можно установить практически в любом помещении, в котором есть постоянный приток воздуха. Дымоход монтируют как внутри, так и снаружи здания.

Пеллетные твердотопливные котлы

Данная модель приборов отопления весьма популярна для жителей Европы. Их, как правило, используют для отопления дома, и для нагрева проточной воды. Такие твердотопливные котлы длительного горения топят пеллетами (прессованными стружками, опилками).

Основные преимущества пользования данным видом отопительного прибора – полная автономия. Температура горения автоматически поддерживается датчиками, и все что требуется от человека, это вовремя загрузить топливный котел необходимым материалом. У некоторых моделей таких котлов есть встроенный шнек, который самостоятельно отправит в топку пеллеты. Минусом такого котла является то, что кроме пеллет другие виды топлива использовать нельзя.

Внимание! Использование неподходящего, низкокачественного твердого топлива приводит к увеличенному расходу материалов и даже может стать причиной выхода из строя прибора отопления.

Котлы длительного горения

Данный вариант приборов обогрева дома может эффективно работать на коксе, каменном угле, дровах, дровяной щепке и даже опилках. Те модели агрегатов, которые предназначены исключительно для работы на дровах, существенно отличаются системой подачи воздуха и материалами изготовления камеры сгорания.

Практическими опытами доказано, что если один раз загрузить в топку 45 кг топлива, то время горения составит в среднем тридцать шесть часов. Если на улице температура воздуха начала подниматься, то нет необходимости по максимуму топить котел. Для этого просто понижают мощность котла и скорость горения топлива.

Прибор отопления длительного горения – это котел нового поколения. Он отличается хорошей герметичностью. Твердое топливо в таких моделях сгорает, начиная сверху до самого дна. Это обеспечивает максимальную длительность горения при одной загрузке. Топливо начинает сгорать не сразу, а постепенно, по 1-2 см загрузки. Воздух, который попадет в топку, прогревается, а затем переходит в зону горения при помощи рекуператора.

Распределитель воздуха всегда располагается на уровне горения твердого топлива.

Критерии выбора котлов на твердом топливе

Ознакомившись с видами твердотопливных котлов, не лишним будет узнать на какие критерии стоит обращать свое пристальное внимание, совершая покупку.

Вид топлива

Самое первое, с чем нужно определиться, это на каком топливе будет работать прибор отопления. Лучше оставить свой выбор на таком топливе, который легко купить и доставить домой. Если существует возможность заготовки дров, то оптимальным вариантом станет твердотопливный котел сжигающий древесину. Для владельцев домов, в округе которых не произрастают деревья, лучше всего приобрести агрегат, работающий на пеллетах. Приборы, генерирующие тепло от угля подойдут для тех, кто имеет возможность заказать и приобрести качественный уголь. Котлы на твердом топливе длительного горения, работающие на опилках, как правило, устанавливают в тех домах, которые расположены недалеко от объектов, обрабатывающих древесину.

Мощность котла отопления

Чтобы правильно определить, оптимальную мощность для обогрева вашего дома, нужно провести не очень сложные математические расчеты. Самое главное это нужно рассчитать показатель объема помещения, которое необходимо отпить. Полученный результат станет отправной точной выбора будущего котла отопления.

Совет! Всегда учитывайте некоторый запас мощности, чтобы в случае аномально низких температур в доме можно было поддерживать комфортную температуру воздуха.

Масса котла

Выбирая отопительный прибор длительного сгорания, его масса станет важным показателем, особенно если планируется монтаж на стене. Согласно государственным стандартам, настенный монтаж допустим только в случае, если объем котлов отопления не превышает 100 литров.

Объем камеры загрузки

Это показатель соотношения объема используемого твердого топлива и мощности прибора отопления. Чем больше топлива можно загрузить в камеру, тем реже нужно будет пополнять запас твердого топлива. Для примера: показатель объема загрузочной камеры для стальных отопительных приборов должен составлять не более 2,5л/кВт, данный показатель для чугунных котлов – 1,4л/кВт. Расчетная единица объема загрузочной камеры помогает примерно оценить возможности агрегатов. Ведь на 100 % загрузить котел вам вряд ли удастся, а знать какое именно фактическое количество дров можно загрузить, станет весьма полезным для планирования запасов твердого топлива.

Производители твердотопливных котлов отопления

Отправляясь за покупкой, лучше заранее ознакомиться с основными производителями твердотопливных котлов, чтобы не растеряться от изобилия марок и брендов, представленных на рынке.

Рассмотрим более подробно лучшие твердотопливные котлы для отопления дома:

1. Торговая марка Stropuva зарекомендовала себя как производитель надежных и качественных приборов отопления длительного горения. Продукция данной фирмы отличается высокими показателями КПД, и длительным сроком эксплуатации.
2. Твердотопливный котел длительного горения российского производства от компании «Очаг» производит отопительные котлы, с вмонтированными теплообменниками. Продукция этой торговой марки отличается высокой производительностью и качеством.
3. Польская компания Wichlacz зарекомендовала себя на рынке как надежный производитель отопительных агрегатов, принцип действия которых основан на послойном сжигании горючего.

Заключение

Эксплуатация отопительных твердотопливных котлов для обустройства отопительной системы частного дома себя оправдывает, так как наблюдается высокая эффективность работы прибора при минимальных затратах на твердое топливо. Монтаж таких приборов отопления не вызывает особых сложностей, а техническое обслуживание может проводить не только специалист, он и обычный человек.

Как правильно выполнить монтаж твердотопливных котлов в частном доме можно узнать в следующем видео

• Как выбрать чугунную печь для бани
• Проектирование системы отопления частного дома
• Каменная печь для бани и дома
• Чем замазать печь, чтобы не трескалась

ТОП-5 твердотопливных котлов длительного горения с водяным контуром

В местах где отсутствует газоснабжение наилучшим вариантом будет использование твердотопливных котлов длительного горения с водяным контуром. Данные агрегаты обладают высокой производительностью, в то же время они потребляют меньше топлива по сравнению с обычной печью.

Если ранее были известны только самодельные твердотопливные котлы, то сегодня эту продукцию представляет большая группа производителей. Сегодня рассмотрим их характеристики, преимущества и недостатки. А также в конце статьи я размещу рейтинг 5 лучших твердотопливных котлов с водяным контуром за 2021 год.

СодержаниеПоказать

• 1 Принцип работы котла на твердом топливе длительного горения
• 2 Устройство моделей с одним и двумя контурами
  • 2.1 Одноконтурные
  • 2.2 Двухконтурные твердотопливные котлы
• 3 Преимущества котлов длительного горения
• 4 Недостатки котлов длительного горения
• 5 Как выбрать котел длительного горения
• 6 Рейтинг Топ 5 твердотопливных котлов с водяным контуром 2022 года
  • 6.1 Stropuva Mini S8 8 кВт
  • 6.2 «Теплодар»
  • 6.3 «Buderus»
  • 6.4 ZOTA Тополь-32ВК 32 кВт
  • 6. 5 ТЕПЛОВЪ Универсал TA-40 40 кВт

Принцип работы котла на твердом топливе длительного горения

Представленная установка отличается довольно простым принципом работы. В отличие от обычных твердотопливных котлов с водяным контуром, в которых процесс сжигания топлива происходит снизу вверх, когда поток исходящих горячих газов способствует возгоранию следующих уровней топлива.

В котлах длительного горения сгорание производится сверху вниз, так существенно замедляется горение. Очаг высокой температуры располагается в верхних слоях топлива, разогревая воздух до предела. По мере того, как топливо прогорает, зона пламени спускается ниже.

Результатом такого процесса становится наиболее эффективный режим расхода топлива, после полного сгорания остается самый минимальный объем пепла или золы.

Представленные твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром могут использовать для работы различные материалы:

• опилки;
• торф;
• уголь;
• пеллеты;
• дрова.

Произведя одну закладку можно рассчитывать на срок от 7-ми до 35-ти часов бесперебойной работы, длительность сгорания находится в прямой зависимости от выбранного режима.

Устройство моделей с одним и двумя контурами

Чтобы разобраться в принципе работы котла длительного горения необходимо рассмотреть его устройство. Эти сведения также помогут понять правила эксплуатации агрегата, для выбора наиболее выгодного режима работы.

Одноконтурные

Такие устройства относят к наиболее выгодным вариантам из-за приемлемой стоимости оборудования. Одноконтурный твердотопливный котел с водяным контуром для дома способен обеспечить несколько режимов отопления даже при полном отсутствии водопровода. Общая конструкция состоит из нескольких последовательно расположенных составляющих.

Топка

Другими словами это печь, в которой производят сжигание топлива, по совместительству она служит теплообменником.

Конструкция топки составлена из следующих элементов:

• люк (дверца) через который загружают топливо;
• зона выхода продуктов сжигания;
• колосники;
• отделение для сбора просевшей золы;
• отверстие для подачи воздуха.

В результате сгорания топлива нагреваются стенки камеры сгорания, а тепловая энергия аккумулируется в опоясывающей рубашке, наброшенной на все стороны топки.

Водяная рубашка

Устройство котла длительного горения предполагает двойные стенки в его корпусе, а образующуюся полость заполняют теплоносителем. Эта модель построения получила определение двойной рубашки. Расчет основан на физических процессах, происходящих в теплоносителе в процессе нагревания.

Тепловые потоки обеспечивают подъем разогретой жидкости в верхнее отделение резервуара, откуда она поступает в систему трубопровода. Схема отопительного контура устроена по замкнутому принципу. Теплоноситель продвигается по кругу, отдавая тепловую энергию через радиаторы, и возвращается к нижнему патрубку водяной рубашки.

Для ускорения процесса обмена некоторые котлы на твердом топливе комплектуются циркуляционными насосами, позволяющими устроить более гибкое расположение отопительного контура.

Однако большая часть устройств рассчитана на применение в условиях отсутствия электросетей, поэтому использует инерционный принцип. Такое устройство намного эффективнее обычного камина, который использовался в подобных случаях.

Система думоудаления

Сжигание топлива сопровождается обильным выделением дыма, который нуждается в отводе. Для этой цели применяются трубы с теплоизоляцией, которые на выходе из котла попадают через стену на улицу.

Контроль температуры

Для продуктивного сжигания топлива необходимо иметь управляемую подачу воздуха в топку. Причем чем интенсивнее подача, тем выше скорость сгорания. В конструкции котлов длительного горения регулировка подачи воздуха производится при посредстве механических заслонок или шиберов.

Надежность этого устройства обеспечивает простота конструкции, ведь заслонка прочно связана с подвижным регулятором, способным изменять скорость подачи, что выгодно отличает продукцию от самодельных образцов кустарного производства.

Принцип работы регулятора основан на физических свойствах металла. При увеличении температуры нагревания стенки встроенного регулятора имеют способность расширяться, что способствует опусканию заслонки, в результате чего сечение впускного отверстия уменьшается.

Таким образом, ограничивается подача воздуха в топку и затихает процесс сжигания. Если температура, в камере сжигания, опускается ниже установленной отметки, то заслонка поднимается, увеличивая приток воздуха. Импровизированный датчик (шиберная регулировка) работает в автономном режиме, не используя дополнительных источников питания.

Двухконтурные твердотопливные котлы

Двухконтурный твердотопливный отопительный котел длительного горения способен обеспечить, помимо отопления помещения, снабжение горячей водой. Для работы контура горячего водоснабжения необходимо иметь водопровод.

Отличительной чертой указанных агрегатов является простота установки, не требующая специальных навыков. Из-за широкого спектра использования различных видов топлива они составляют основную конкуренцию для газовых котлов и печного отопления.

Два независимых контура устройства способны выполнять поставленные задачи при помощи встроенных датчиков, которые регулируют интенсивность передачи тепла для своих теплообменников. Двухконтурные котлы нередко комплектуются дополнительной емкостью выполняющей функции бойлера.

Здесь подогретая вода собирается и сохраняется в установленном температурном режиме. Контур отопления предусматривает замкнутую систему, в которой вода непрерывно движется по кругу.

Преимущества котлов длительного горения

Данные устройства обладают рядом преимуществ, позволяющих их использовать для отопления любого помещения вне зависимости от места расположения вместо привычной печи. Полная автономность от различных коммуникаций делает их незаменимыми для строений удаленных от центров цивилизации.

Можно выделить следующие положительные качества:

• способность обеспечивать качественное отопление помещений в районах не обеспеченных газоснабжением;
• простота обслуживания и экономичный режим сжигания топлива;
• устройство использует режим максимального сгорания топлива, что исключает выброс в атмосферу вредных веществ;
• принцип работы позволяет осуществлять минимальное число загрузок топлива в сутки;
• конструкция позволяет осуществлять ускоренный нагрев теплоносителя. Что позволяет быстро прогреть отапливаемое помещение;
• минимальное количество продуктов сгорания упрощает процесс очистки агрегата.

Транспортировка топлива для котлов твердотопливных не требует использования дополнительных приспособлений, и не представляет опасности в отличие от перевозок сжиженного газа.

Недостатки котлов длительного горения

Несмотря на ряд заметных преимуществ данные устройства обладают некоторыми недостатками, которые следует учитывать в случае их выбора.

Среди основных недостатков можно отметить следующие характеристики:

• высокая стоимость приборов контроля, которая заметно увеличивает общую стоимость оборудования;
• загрузка топлива производится вручную;
• габариты установки предполагают наличие пространственного места для установки, а также существует необходимость в складе для хранения топлива;
• продукты горения можно отвести лишь при помощи полноценного дымохода;
• высокие требования предъявляются к качеству топлива.

Перед установкой указанного оборудования рекомендуется получить консультацию у специалистов или людей имеющих опыт эксплуатации.

Как выбрать котел длительного горения

Прежде чем отдать предпочтение той или иной модели котла длительного горения необходимо обратить внимания на некоторые правила выбора, позволяющие подобрать оптимальные параметры для каждого отдельного помещения.

1. Необходимо иметь представление о виде топлива, которое предполагается использовать. Различные модели могут иметь собственные ограничения на разновидности и качество продуктов сжигания. Только как дровяной котел могут использоваться все модели.
2. Для определения мощности котла необходимо знать общий объем отапливаемого помещения в кубических метрах.
3. Следует обращать внимание на значение КПД выбранного агрегата, чем выше его значение, тем к более экономичному режиму расположено устройство.
4. Следует заранее подготовить площадку для установки оборудования в соответствии с имеющимися габаритами. Также важно учесть маршрут доставки устройства к месту, ведь его габариты могут не войти в узкие проходы.
5. Определенными преимуществами обладают котлы, имеющие просторную камеру сжигания и съемный поддон для сбора золы. При удачном выборе этих параметров загрузку топлива производят не чаще 2-х раз за сутки, а чистку можно производить 1 раз в 2 месяца.
6. Необходимо обращать внимание на материал, из которого изготовлен агрегат. С одной стороны наиболее длительный срок службы обеспечивают чугунные установки, они практичней, если используются как котел на дровах. С другой – при использовании угольного материала, в качестве топлива, лучше отдавать предпочтение образцам из легированной стали, которые лучше подходят для высокотемпературных режимов.

Рейтинг Топ 5 твердотопливных котлов с водяным контуром 2022 года

На современном рынке представлено достаточно много моделей твердотопливных котлов, однако стоит обратить внимание на тройку лидеров в этой гонке.

Stropuva Mini S8 8 кВт

Всего лишь одна закладка сырья обеспечит теплом на целые сутки. Пеллеты горят 48 часов, в зависимости от качества топлива.

Характеристики:

Основное назначение-для отопления

• камера сгорания-открытая
• объем — 40л;
• мощность котла— 8 кВт;
• отапливаемая площадь — до 90м2;
• вес — 145кг;
• габариты — 55,5*136,5×55,5 см.

«Теплодар»

Эта фирма занимается изготовлением различного теплового оборудования, включая котлы длительного горения. Она является безусловным лидером поставок на отечественном рынке, а также реализует свою продукцию потребителям ближнего зарубежья. Широким спросом котлы данной компании пользуются благодаря высокой надежности.

Твердотопливные установки длительного горения от этого производителя отличаются высоким КПД, обеспечивая максимально экономичный режим при высокой производительности. Кроме этого агрегаты способны работать на большинстве видов твердого топлива, в качестве которого можно использовать не дрова, торфобрикеты или уголь.

Особенной популярностью пользуются котлы «Купер», этот модельный ряд способен работать на всех видах топлива, включая пеллеты. Кроме этого данное оборудование
получила высокую оценку своей производительности, такой котел имеет КПД 87 %.

«Buderus»

Дебютировавшая в 2004 г на отечественных рынках фирма быстро получила признание. Уже к 2008 г уверенно она заняла свою нишу на российском рынке отопительного оборудования. Немецкое качество котлов фирмы «Buderus» пришлось по вкусу многим потребителям, которые воспользовались услугами производителя, невзирая на высокую стоимость оборудования.

Средняя цена твердотопливного котла этой марки может превосходить отечественные аналоги в 3-5 раз. Высокая производительность, простота обслуживания и надежность данного оборудования, получает положительные отклики даже в суровых климатических условиях.

ZOTA Тополь-32ВК 32 кВт

Это достаточно молодая российская компания, дебютировавшая в 2007 г. Она постоянно предлагает на рынке новые модификации котлов бюджетной группы. Однако более приемлемые по стоимости модели уступают лидерам производства, как в широте ассортимента, так и в приборной комплектации.

Но все же надежность котлов этой марки, на сегодняшний день, нашла много сторонников среди потребителей, которые оценили превосходные характеристики товаров «ZOTA».

ТЕПЛОВЪ Универсал TA-40 40 кВт

Очень надежно защищен от перегрева или замерзания теплоносителя в системе. Существует возможность настроить температуру для двух режимов: ночью и днем. Это очень удобная функция.

Характеристики котла:

• назначение — отопление и ГВС;
• мощность — 40 кВт;
• отапливаемая площадь — до 450м2;
• КПД котла— 82%;
• вес — 390кг;
• размеры — 147*48*77 см.

На этом все, друзья. Надеюсь мой обзор лучших котлов длительного горения с водяным контуром оказался для вас полезным. До скорой связи!

Выбираем твердотопливные котлы верхнего горения для загородного дома — Олег Соколов на vc.ru

Сегодня на рынке существует широкий ассортимент твердотопливных котлов, которые отлично подойдут для установки в загородных домах разной площади. Без узкоспециализированных знаний выбрать подходящую отопительную технику весьма сложно, но справиться с этой задачей вам поможет данная статья, в которой детально рассмотрены основные критерии отбора.

103 просмотров

Преимущества котлов верхнего горения

Так называемые котлы длительного горения ― это относительно новое для рынка решение. Они бывают двух основных типов: со сжиганием топлива сверху вниз (верхнее горение) и наоборот (нижнее горение).

В котел нижнего горения дрова или иное твердое топливо загружаются внутрь через фронтальную дверцу и затем поджигаются. Внутри камеры над ними постоянно циркулирует поток воздуха, мешающей пламени разгораться в верхней части. Горение происходит лишь внизу, и по мере прогорания дров, расположенные сверху бруски, постепенно опускаются под собственным весом. Если же говорить о котлах верхнего горения, то они отличаются чуть более сложной конструкцией. Твердое топливо подается в камеру сверху, на него опускается распределитель воздуха, который обеспечивает приток кислорода в верхней части, где и осуществляется горение. Пока топливо внутри такого котла постепенно прогорает, образовавшийся в результате пиролиза газ поднимается вверх камеры, где догорает, выделяя дополнительное тепло. Это позволяет получить максимальный КПД при небольших затратах.

Котел верхнего горения отличается от аналогов с нижним горением более экономичным расходом топлива и более продолжительным прогоранием одной закладки. Заполненной камеры хватит на 16-30 часов. Благодаря этому твердотопливный котел верхнего горения существенно экономит не только деньги, но и время своего владельца. Конечно, первоначальные вложения могут показаться немного выше, нежели покупка отопительного оборудования прямого горения, но со временем эти затраты полностью окупятся.

Тепловое оборудование, работающее на твердом топливе, отлично подойдет для установки в загородном доме или на промышленном объекте. Котел верхнего горения ― это настоящая находка для организации ГВС и отопления в местах, где нет возможности подвести газ или стоимость его прокладки неоправданно высока.

Критерии выбора

Желая приобрести твердотопливный котел длительного горения, нужно обращать внимание на несколько основных параметров.

1. Мощность топки.

2. Материал рубашки котла.

3. Используемое топливо.

4. Экономичность и долговечность котла.

Поговорим о каждом из этих критериев более подробно.

Мощность топки

Перед тем как отправится в магазин за новым котлом верхнего горения, нужно понять, какая мощность вам нужна. Как это сделать? К примеру, у вас есть помещение, которое требует котла мощностью 20 кВт. В этом случае вам нужна техника с более высоким уровнем мощности. Если же вы установите модель с предельной мощностью в заданные 20 кВт, то вам придется всегда поддерживать внутри топки интенсивное горение, за счет которого и будут достигаться максимально возможные 20 кВт. На практике это означает, что нужно постоянно находиться рядом с котлом и подкидывать внутрь новых дров, чтобы уровень мощности не успевал падать. Это, конечно, неудобно. Поэтому в помещение, требующее котла мощностью 20 кВт, лучше заказать котел с топкой, рассчитанной на 30-40 кВт. Тогда постоянно поддерживать нужные 20 кВт будет намного проще. Регулировать мощность горения в современных котлах можно с помощью специальных заслонок, которые увеличивают или сокращают приток кислорода, влияющего на интенсивность горения.

Определить требуемую мощность котла весьма просто. Как правило, на 10 кв. м хорошо утепленной площади при высоте потолков до 3 метров требуется 1 кВт. Рассчитывая необходимую мощность отопительной техники, учитывайте не только квадратуру помещения и высоту потолков, но и толщину стен, уровень возможных теплопотерь.

Материал теплообменника

Камера может быть сделана из стали или чугуна. Первый вариант более сложен в производстве, его нельзя назвать ремонтопригодным. Чугун же широко распространен, но требует тщательной защиты от так называемого температурного шока. Этот металл более хрупок, нежели сталь, и может не выдержать резкого сброса холодной воды. Такое обычно происходит, если, например, в доме на 20-30 минут отключалось электричество. За это время в хорошо изолированном котле вода не успевает остыть, а вот при включении подачи электроэнергии начинает работать насос, который первым делом сбрасывает холодную воду, что в итоге приводит к образованию течей в чугунном котле.

Используемое топливо

Перед покупкой отопительной техники нужно заранее определиться с приоритетным типом топлива и уже исходя из этого подбирать подходящую модель. В качестве горючего материала техника может принимать уголь, древесину, пеллеты, торф или горючий сланец. Все разновидности доступны материалов отличаются уровнем расхода, длительностью горения, стоимостью и другими важными параметрами.

Долговечность и экономичность

Каждая модель имеет свой уровень КПД, а также гарантийный срок службы. Кроме этого, оборудование различается степенью ремонтопригодности и уровнем расходов на обслуживание. Все это и составляет экономичность отопительного оборудования.

При выборе котла крайне важно обращать внимание на его стоимость и репутацию производителя. Лучше придерживаться среднего ценового коридора, так как дорогие модели, как правило, сопровождаются электроникой, использование которой не всегда оправдано, а чересчур дешевые аналоги имеют низкий КПД, а значит, топливо будет расходоваться зря.

Широкий ассортимент твердотопливных котлов верхнего горения можно найти у Санкт-Петербургского завода «Броня». В производстве используются инновационные технологии, помогающие добиться лучшего соотношения цены и качества. Все топливное оборудование отличается надежностью и безопасностью использования, о чем ярко свидетельствует доверие со стороны государственных структур, которые являются заказчиками твердотопливных котлов от завода «Броня».

Какой самый лучший твердотопливный котел: длительного горения и другие виды | Советы

1

LIGA. Life продолжает серию текстов о подготовке к отопительному сезону и зиме. Мы уже делились экспертными советами, как выбрать обогреватель и бойлер, как уже сейчас подготовить тело к зиме, почему не нужно спешить покупать “буржуйку” и что следует знать о солнечных панелях. В следующих материалах расскажем, как утеплить дом и выбрать термобелье. Предложения о следующих текстах серии оставляйте в комментариях.

LIGA.Life расспросила владельца ТМ “Мастерская тепла” Игоря Киянчука о видах котлов и топлива, выборе мощности и отдельных частях прибора, на которые следует обратить особое внимание.

Твердотопливный котел это…

Один из методов отопления, которые используются обычно в частных домах. Однако есть такие котлы, которые могут обеспечить теплом офисные центры, школы, детсады или целые кварталы.

Главный принцип работы – твердое топливо сгорает внутри котла, выделяет тепловую энергию и нагревает теплоноситель (воду) в теплообменнике.

Однако если принцип работы твердотопливного котла более или менее одинаков, то конструкции и виды топлива бывают разными. От этого зависит его выбор и стоимость.

2

Виды топлива

От выбора топлива зависит какой вид котла вам подойдет. Среди возможных вариантов:

• дрова;
• уголь;
• пеллеты;
• солома;
• щепа.

“Выбирать нужно то топливо, которое самое дешевое и доступное в вашем регионе. Например, если вы живете в степной местности, нет смысла покупать твердотопливный котел на дровах. Придется переплачивать за логистику древесины”, – объясняет эксперт.

Пример из жизни: примерно 15 лет назад в одном из районов Житомирской области администрация договорилась с лесным хозяйством об использовании обрезанной древесины для измельчения на щепу. Приобрели спецоборудование и отапливали щепой школы и садики.

“Есть универсальные котлы, которые работают на разных видах твердого топлива. Но обычно их коэффициент полезного действия низкий. Ведь от топлива зависит конструкция котла. Для соломы, дров и угля они должны быть разными. Поэтому советую проанализировать ближайшие 5-10 лет и выбрать вид топлива, который выгоден именно вам”, – советует Игорь.

Преимущество твердого топлива над газом – более низкая цена и экологичность.

По словам эксперта, дерево при горении выделяет меньше углекислого газа, чем поглощает в процессе своей жизни.

“Расходы на энергоносители трудно посчитать. В разных регионах – разные цены на топливо. Если это частный дом, то расходы на твердое топливо могут быть в 2-3 раза ниже, чем на газ”, – предполагает Игорь.

3

Мощность котла

Еще один нюанс, который следует учесть.

“Обычно люди думают, что мощность зависит от площади, которую нужно обогреть. Однако гораздо важнее уровень теплопотери, который зависит от утепления помещения. От этого же зависит и продолжительность горения. Чем выше затраты, тем меньше будет гореть топка. Такой расчет можно заказать у специалистов, чтобы не ошибиться с выбором котла”, – советует Игорь.

К примеру, если ваши стены 1,5-2 кирпича толщиной и не имеют утепления, рассчитывайте от 1 кВт на 10 м². На 120 м² понадобится котел от 12 кВт.

4

Виды котлов

• Классический котел, или нижнее горение

Дрова загружают в топку, где они горят. Если уходит электричество, прекращается циркуляция теплоносителя, но горение продолжается. Следует позаботиться о защитных системах, которые сработают при повышении давления.

Конструкция достаточно проста, нет дополнительных электронных компонентов. Главный минус – высокая частота добавления топлива – каждые 2-6 часов.

Цена: от 14 000 грн.

• Котлы длительного или верхнего горения

“Туда можно загрузить большее количество дров, чем в классический котел. В топке они постепенно будут сгорать. То есть владельцу не следует бегать каждые 2-3 часа, пополняя топливо. Обычно 1-2 раза в сутки. Это достаточно удобно. Однако в таких котлах более низкий коэффициент полезного действия, чем у нижнего горения”, – объясняет Игорь.

Среди основных минусов – сначала должно быть полное сгорание первой партии топлива, а потом – добавлять следующую. Котел ведь работает циклично.

Цена: от 17 000 грн.

• Пиролизный котел

Имеет две камеры. В одну кладут твердое топливо – качественные сухие дрова. Далее – происходит процесс пиролиза (разложение органических природных соединений в условиях недостатка кислорода). Производится пиролизный газ, поступающий во вторую камеру. В процессе сгорания он дает тепло. Из-за этого процесса коэффициент полезного действия таких котлов значительно выше, чем в других видах.

Частота пополнения топлива может варьироваться от 8-9 часов до 12-18 часов.

Цена: от 28000 грн.

• Пеллетные котлы

“Вид топлива – пеллеты. Это наиболее популярные котлы в Европейском союзе из-за удобства и простоты в использовании: засыпаете пеллеты в бункер, и они автоматически подаются в котел через систему шнеков. Например, в Германии популярностью среди пожилых людей пользуются пеллетные камины”, – рассказывает Игорь.

Этот вид котла более безопасен, чем классический. Ведь при выключении электроэнергии горение внутри прекращается из-за остановки шнека. Пеллеты просто перестают подаваться в топку. Обычно в такой котел топливо загружают раз в сутки или даже реже.

Цена: от 28000 грн.

Какой котел выбрать?

“Универсального совета нет. Все зависит от обстоятельств. Если хотите экономить время, приобретите пеллетный котел. Вам не нужно рубить дрова, часто чистить его или постоянно загружать топливо. Но пеллеты дороже дров. Так что если хотите экономить, лучше выбирать котлы нижнего горения. Пиролизные сами по себе достаточно дорогие”, – отмечает эксперт.

5

Вид тяги

Существует 2 вида тяги:

• естественная;
• дополнительная.

Котлы, работающие только от природной тяги, не имеют вентиляторов, соответственно – не зависят от электричества. Они будут особенно уместны в домах, где есть проблемы со светом.

“Котлы с дополнительной тягой работают от электросети. У них есть вентилятор, который нагнетает воздух и направляет в камеру сгорания. Дополнительная тяга – лучший выбор, потому что это снизит расход топлива из-за точности подачи воздуха в камеру сгорания”, – объясняет Игорь.

6

Важные детали

При выборе котла обратите особое внимание на:

• Материал теплообменника. Он должен быть стальной, не чугунный. Это гарантия продолжительного использования и надежности. По словам Игоря, качественная котловая сталь может прослужить 15-20 лет. Толщина стен теплообменника должна быть не менее 4 мм.
• Наличие теплоаккумулятора. Это бочка с водой, которая имеет 2 входа и 2 выхода. Во-первых, это гарант безопасности. При прекращении циркуляции через систему отопления на теплоаккумулятор сбрасывается перегретая вода. Во-вторых, он помогает избежать “перетопа” – когда температура в помещении выше, чем нужно. Это также способствует экономии топлива. Так вы не будете открывать окна в межсезонный период из-за жары дома.

7

Основной или резервный вид отопления

Обычно твердотопливные котлы используют в качестве основного вида отопления помещения. В таких условиях Игорь советует не экономить и приобрести качественную, то есть более дорогую, технику.

“Однако если ваше помещение небольшое или вы хотите найти резервный вид отопления, то можно выбрать вместо котла, например, пеллетный камин. Он будет “догревать” помещение и спасать в морозную погоду”, – советует эксперт.

Также дополнительным отопительным устройством могут стать котлы с природной тягой, не требующие подключения к электросети. Это особенно полезно для территорий, где зимой часто перебои электричества.

“Но на такие случаи я бы советовал иметь источники бесперебойного питания (аккумуляторы или генераторы). Это должно стать нормой в вашем хозяйстве”.

8

Где лучше установить котел

“Твердотопливные котлы – напольные, потому что они достаточно тяжелые. В идеале – выделите для него нежилое помещение в доме. Ведь когда вы подбрасываете топливо, то определенное количество дыма все равно попадает в комнату. Однако пеллетные котлы или камины могут стоять на кухне или в гостиной. Они имеют несколько иную конструкцию и даже специальный дизайн”, – советует эксперт.

Чугунные твердотопливные котлы для отопления частного дома

Характеристики твердотопливных устройств

Стальные и чугунные котлы на твердом топливе отличаются тем, что:

• просты в установке, их можно собрать своими руками, т.к. не требует использования сварочного оборудования и сложных соединений труб;
• имеют длительный срок службы – качественно сделанный узел способен прослужить без поломок не менее десяти лет;
• для установки твердотопливных котлов с чугунным теплообменником разрешений не требуется, единственное условие – хорошая конструкция дымохода;
• имеют длительный период горения, правда эта характеристика есть не у всех устройств, но к этому стремятся многие производители;
• обладают экономичным расходом топлива – это качество является основной причиной, по которой твердотопливные чугунные отопительные котлы завоевали широкую популярность;
• эффективно распределяют тепло – оно не уходит в дымоход, а попадает в помещение через специальные клапаны;
• быстро прогревают помещения, особенно для теплогенераторов;
• в установках длительного горения продолжительность работы на одной закладке дров достигает 10 – 12 часов;
• имеют автономное функционирование, так как устройства, как правило, энергонезависимы.

Чтобы чугунные твердотопливные котлы отопления служили долго, при их покупке нужно обращать внимание на условия обслуживания, которые предлагает компания-производитель, какие гарантии она предоставляет на свою продукцию.

Дело в том, что на рынке отопительных агрегатов можно купить подделку – устройство, изготовленное кустарным способом. Часто такие стальные и чугунные твердотопливные котлы хорошего качества, но не имеют сервисных и гарантийных обязательств. Покупатели таких агрегатов в случае поломки не могут никому предъявлять претензии.

На что обратить внимание при выборе

При выборе конкретной модели котла зачастую главным критерием является стоимость, но это не совсем правильный подход, т.к. необходимо учитывать еще надежность, простоту обслуживания и ряд других параметров в учетную запись.

С технической точки зрения необходимо обратить внимание на следующие особенности:

• есть ли футеровка в камере сгорания – футеровка защищает стенки от высоких температур. Если его нет, то увеличивается расход топлива;
• теплоизоляционный слой – желательно, чтобы котел был утеплен в заводских условиях, это поможет максимально минимизировать теплопотери;
• то вам нужно определиться какой должна быть система отопления. Если нужно добиться максимальной автономности, то не рекомендуется использовать дымосос, наддув, но если нет проблем с подачей электричества, то напорные котлы – хороший выбор. За счет этого тяга будет хорошей даже в непогоду.

Есть некоторые тонкости при обвязке котла, особенно если монтаж производится своими руками. Необходимо следить, чтобы охлаждаемый теплоноситель, поступающий в котел, не был слишком холодным – иначе теплообменник может треснуть в самый неподходящий момент.

Чтобы избежать этого, в контур отопления добавляется простой 3-ходовой клапан (с термопарой). Благодаря ему перед поступлением в котел холодного теплоносителя из подающего трубопровода будет добавлена ​​горячая вода.

Пример подключения для 3-ходового клапана

При выборе нужно учитывать еще один момент – по сравнению с отечественными производителями импортные аналоги иногда имеют гораздо более тонкую стенку теплообменника. Это связано с более развитой технологией литья, благодаря чему допустимая разница температур для каждого котла будет разным.

Разнообразие типов котлов

В специальных торговых центрах отопительного оборудования, кроме стальных и чугунных котлов на твердом топливе, продают агрегаты, работающие на отработанном масле, бензине, дизельном топливе и т.п. Большое разнообразие данной продукции позволяет выбрать именно то устройство, которое сможет обеспечить комфортное пребывание в доме.

Котлы на твердом топливе различают:

• угольные изделия;
• устройства, для которых используются пеллеты;
• печи длительного горения;
• теплогенераторы.

Котлы прямого нагрева

Простейшее устройство твердотопливного отопительного котла имеет классические модели. Они состоят из камеры сгорания, зольника, теплообменника и дымохода. Передача тепловой энергии воде происходит за счет сгорания топлива в топке.

Конструкция котла прямого сжигания

Преимуществом таких моделей является надежность и простота конструкции. Для самостоятельного изготовления твердотопливного котла отопления такого типа понадобится минимум инструментов и материалов.

Но наряду с положительными качествами эти котлы имеют ряд недостатков. Основная из них – большой расход топлива. В отзывах о твердотопливных отопительных котлах прямого сжигания указывают на необходимость постоянной подсыпки дров или угля. Если этого не сделать, температура воды в трубах неизбежно снизится.

Также следует отметить такие особенности отопления частного дома твердым топливом с использованием котлов данного типа:

• Большой показатель инерционности … Время нагрева воды в трубах до необходимой температуры может быть от 10 с до 30 минут в зависимости от типа системы и ее характеристик;
• Проблемы с регулированием мощности … Как и в твердотопливных каменках воздушного отопления, это можно сделать только путем ограничения потока воздуха через зольник. Поэтому при проектировании системы теплоснабжения необходимо предусмотреть установку предохранительных устройств;
• Низкий КПД . .. Обычно он составляет около 60-65%. Это связано с тем, что часть тепловой энергии уходит с угарным газом через дымоход;
• Оборудование … В состав стальных и чугунных котлов для твердотопливного отопления не входят циркуляционный насос, группа безопасности.

Также стоит отметить отсутствие второго контура горячего водоснабжения. В качестве альтернативы можно рассмотреть возможность подключения бака прямого или непрямого нагрева, если это предусмотрено конструкцией. В этом случае при расчете твердотопливного котла отопления следует учитывать установку дополнительного оборудования.

В большинстве случаев при устройстве твердотопливного отопительного котла время работы на одной партии дров или угля составляет от 4 до 6 часов. Чем выше интенсивность горения, тем короче время одного цикла.

Котлы угольные

Особенность производства данных устройств заключается в том, что для их изготовления используют сверхпрочный металл, для сварки элементов которого используется специальная технология. Такая конструкция позволяет сжигать топливо в камере сгорания, не нарушая ее герметичности.

Котлы этого типа могут работать не только на угле, они также могут использовать пеллеты, опилки и т.д. Их недостаток в том, что чугунный твердотопливный котел этой модели стоит дорого.

Свойства твердотопливных котлов

Стоит выделить, в первую очередь, такие особенности котлов данного типа:

• простота монтажа – устройство можно установить своими руками, т.к. в большинстве случаев не требуется сварка или сложные соединения труб;
• долговечность … Качественно сделанный котел прослужит не менее 10 лет без проблем и ремонтов;

Совет: чтобы все было действительно хорошо, обязательно обращайте внимание на то, какие условия обслуживания предлагает производитель, какие гарантии он дает. Потому что сейчас то и дело появляются кустарные фирмы, которые делают твердотопливные чугунные котлы – и надо признать, что очень часто они получаются хорошими, но только нулевым обслуживанием. Если происходит поломка котла, то в такой ситуации покупатель чаще всего остается один на один с проблемой.

• установка котла не требует особых разрешений и условий … Если, конечно, дымоход должен быть хорошим;

Схема дымохода для стандартных твердотопливных котлов

• длительное время горения … Не все устройства этого типа обладают этим качеством, однако именно к этому свойству стремятся почти все производители;
• эффективное распределение тепла … В данном случае все действительно на высоте – тепло не уходит в дымоход, как в случае с буржуйками, а проходит в помещение через специальные вентили;
• быстрый обогрев помещения … С этой задачей особенно успешно справляются теплогенераторы;
• экономичный расход топлива … А ведь именно это качество является одной из главных причин, почему чугунные отопительные котлы на твердом топливе стали так популярны. В некоторых котлах, грубо говоря, просто ведрах дров процесс непрерывного горения может длиться не менее 10-12 часов;
• автономность работы … Тут есть свои особенности, о которых мы поговорим ниже, но в целом это действительно так – такие устройства в большинстве случаев энергонезависимы.

Теперь давайте рассмотрим, чем отличаются твердотопливные котлы и особенности каждой модели.

Пеллетные котлы

Имеют интересное конструктивное решение и способны эффективно отапливать помещения. Устройство такого агрегата простое: к его раме крепится специальная воронка для топливных гранул. В определенное время в камеру сгорания подается небольшое количество пеллет.

При покупке такого оборудования следует учитывать степень его энергозависимости. Когда это связано с работой воронки, то есть с подачей пеллет, это допустимо, так как при отключении питания топливо можно засыпать вручную. Но если для работы котла требуется функционирование электронной автоматики, то нужно подумать о целесообразности ее приобретения.

Печи длительного горения

В основном такие устройства представляют собой стандартные автономные стальные или чугунные твердотопливные отопительные котлы. Они способны работать на различных древесных материалах (дрова, опилки, хворост), а также косточках плодов и т. д.

Как правило, не работают на угле или пеллетах в связи с тем, что технология изготовления топки камера не позволяет сжигать этот вид топлива. Специалисты рекомендуют внимательно изучить особенности выбранной модели перед покупкой чугунного твердотопливного котла длительного горения.

Обычно такие агрегаты приобретаются для следующих целей:

• для теплоснабжения загородных домовладений и дач;
• для отопления подсобных помещений;
• для установки и эксплуатации в теплицах и парниках;
• для отопления промышленных зданий;
• для хозяйственных построек.

Если вам предстоит отапливать большие здания с несколькими помещениями, то лучше приобрести модифицированный вариант агрегата длительного горения, а именно теплогенератор. Конечно, он стоит намного дороже, но эта цена полностью себя оправдывает.

Твердотопливный отопительный котел длительного горения

В этой печи закрытого типа используется принцип медленно горящего топлива. Возможны различные варианты таких устройств – например, твердотопливный котел длительного горения на дровах или дровах топливо, работающее по принципу верхнего горения. Это решетка, работа которой контролируется автоматически и не требует постоянного внимания со стороны владельцев оборудования. В него сразу загружается большой объем топлива, которого хватает примерно на 12 часов непрерывной работы. Если для отопления используются дрова, то их стараются укладывать максимально компактно, если сжигаются щепки, стружка или сухие листья деревьев, то их утрамбовывают. Внутри топки установлен пресс, который, медленно опускаясь, поддерживает высокую плотность загрузки топлива. В результате горение занимает много времени и происходит только в верхнем слое, к которому подается воздух. Между весом пресса и стенками устройства для дымоудаления имеется зазор. Теплообменник расположен в верхней части кожуха и нагревается не только за счет тепловой энергии, выделяющейся при сгорании, но и забирает тепло от выходящих дымовых газов. Выход для дымохода этих устройств находится вверху.

Вариантом этой конструкции является твердотопливный отопительный котел с нижним горением. Работает он почти так же, с той лишь разницей, что пресс в топке давит на ту часть топлива, которая не горит. Воздух для горения подается в нижнюю часть топливного бака. Расположение зоны тления не влияет на мощность прибора: оба варианта таких котлов относятся к разряду самых мощных отопительных приборов. Других отличий, влияющих на потребительские свойства техники, между этими модификациями также нет. Устройства с нижней зоной тления отличаются только тем, что цена на такие твердотопливные котлы для отопления частного дома будет несколько выше. Причина этого в том, что в моделях с верхним горением зона тления перемещается вдоль всего корпуса, попеременно нагревая всю поверхность стенок топки. У приборов с нижним горением это происходит в одном и том же месте в камере сгорания, которая поэтому подвержена более высокому риску прогорания из-за длительного воздействия высоких температур. Чтобы избежать этого и продлить срок службы устройства, производители устанавливают в агрегаты с нижним горением толстостенные топки из металлических листов толщиной 4 мм и более (для аппаратов с верхним горением листы толщиной 3 мм использовал). Именно это влияет на стоимость устройств.

Теплогенераторы

Это печи конвекционного типа, к которым подключен электрический вентилятор, называемый «улиткой». На поверхности этого оборудования имеются специальные отверстия для подсоединения гибких труб.

Теплогенераторы работают по определенному принципу: топливо загружается в камеру сгорания, поджигается, а затем включается вентилятор, который нагнетает в нее воздух. Благодаря этому дрова лучше горят, а нагретый воздух, двигаясь по гильзам, быстрее попадает в цель. Гибкие трубы бывают разной длины, а их концы можно разводить в комнаты.

Преимущества теплогенераторов:

• продолжительность непрерывного горения на одной заправке около 8 часов;
• экономичный расход топлива;
Приборы
• могут использоваться для обогрева любых помещений;
агрегаты
• способны обогревать очень большие площади;
• при необходимости возможно увеличение мощности, для чего в конструкцию котла добавляется секция.

К недостаткам теплогенераторов относятся:

• необходимость установки гибких труб для перемещения теплого воздуха;
• при отсутствии электричества не может работать вентилятор, нагнетатель воздуха, что влияет на распределение нагретого воздуха по отдельным «шлангам».

Особенности чугунных котлов

Следует отметить, что почти каждый чугунный твердотопливный котел может работать на дровах и коксе. Он стоит дороже стального изделия, но его характеристики оправдывают цену. Дело в том, что их производство занимает гораздо больше времени, чем сборка устройства из стали.

Чугунный твердотопливный отопительный котел более долговечен, чем стальной, он способен выдерживать более высокие температуры. Чугун гораздо медленнее остывает, что позволяет экономить топливо.

Кроме того, у чугунных приборов:

• есть существенное преимущество – это долговечность, так как срок их службы достигает 25 лет;
• занимают меньше места, чем стальные блоки; Чугун
• более устойчив к коррозионным процессам, чем сталь.

Данное отопительное оборудование имеет недостатки:

1. Твердотопливный котел с чугунным теплообменником чувствителен к механическим воздействиям в виде ударов. Чугунный корпус может треснуть при определенной нагрузке. По этой причине с ним следует обращаться осторожно.
2. При резком перепаде температуры чугун может треснуть, поэтому специалисты не рекомендуют охлаждать такие котлы холодной водой или загружать холодное топливо в нагретую камеру сгорания.
3. Корпус из этого материала долго нагревается.

Чтобы еще лучше понять отличие чугунного котла отопления от стального, следует подробнее ознакомиться со свойствами твердотопливных стальных агрегатов:

• ударопрочность устройств особенно важна при транспортировке, даже если они упадут или перевернутся, то с вероятностью 99% можно утверждать, что кузов останется целым, а герметичность камеры сгорания не пострадает;
• для стальных котлов не опасны даже большие перепады температуры; продукты
• относительно легкие;
• если в отопительном оборудовании отломится один из элементов, то его можно без проблем приварить.

Среди отрицательных моментов следует отметить подверженность коррозионным процессам, а также невозможность увеличения мощности.

Котлы двухконтурные чугунные

Аппараты секционные подразделяются на одноконтурные и двухконтурные. Первые из них работают только на теплоснабжение. Отопительное оборудование типа твердотопливного двухконтурного чугунного котла способно обеспечить как отопление жилья, так и горячее водоснабжение. Двухконтурный твердотопливный котел длительного горения имеет встроенную жаровню, которая может располагаться под наружным кожухом.

Такое конструктивное устройство твердотопливного чугунного котла предполагает установку насоса для обеспечения циркуляции воды. Двухконтурные устройства отличаются от других моделей большими размерами.

Подведение итогов

Несмотря на ряд недостатков, таких как высокая инерционность, несколько более высокая стоимость и вес, чугунные котлы остаются популярными. Не в последнюю очередь этому способствует высокая прочность и устойчивость металла к коррозии.

Предлагаемый материал позволит вам ознакомиться с основными особенностями отопительных твердотопливных котлов из чугуна и решить, подходит ли такое устройство для вашей системы отопления.

На видео показаны сильные и слабые стороны чугунных и стальных твердотопливных котлов.

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

Советы по выбору, достоинства и недостатки.

Как купить твердотопливный котел длительного горения. Как купить твердотопливный котел длительного горения

Отопление частного дома оптимальнее осуществлять с помощью отопительной системы, а не печи. КПД котлов и систем на их основе намного выше этого показателя у простой печи. Также такая система дает возможность расширить площадь дома с возможностью обогрева новых помещений. Самая оптимальная система отопления для частного дома – газовая. Газовые котлы отличаются высоким уровнем автоматизации, простотой эксплуатации, низким уровнем газообразных и твердых отходов горения. Однако ситуация с газификацией большого количества населенных пунктов и ее стоимость заставляют владельцев частных домов искать альтернативу голубому топливу. Наиболее оптимальной при отсутствии природного газа является система на базе твердотопливных котлов. Современные модели таких отопительных приборов позволяют увеличить время между загрузками топлива за счет автоматической регулировки процесса горения. Этот факт делает использование твердотопливного котла более привлекательным.

Какие твердотопливные котлы бывают, и как их правильно выбрать и монтировать, то.

Что такое твердотопливный котел

Принципиальное отличие твердотопливного котла от газового или электрического заключается в том, что он способен работать на твердом топливе, таком как: дрова (древесина), древесные пеллеты, пеллеты из сухой соломы или травы, каменный уголь, щепа и др. Словом, в таком котле можно сжечь все, что горит.

Наиболее популярными моделями твердотопливных котлов являются установки длительного горения. Благодаря их использованию владельцу не приходится разыгрывать топливо каждые 4 часа, что более удобно, чем при использовании обычных твердотопливных котлов. Такие агрегаты оснащены автоматическими клапанами, способными регулировать интенсивность сгорания топлива, за счет уменьшения или увеличения тяги. Это дает возможность регулировать температуру в помещении.

Преимущества твердотопливных котлов:

1. Использование большого спектра топлива, что позволяет диверсифицировать его закупки в зависимости от цен на рынке. Если цена на дрова вырастет, их легко заменить каменным углем.
2. Долгий срок службы. По сравнению с газовыми котлами, имеющими высокий уровень автоматизации, схема твердотопливных установок намного проще, а потому и эксплуатация их намного выше.
3. При отсутствии принудительной циркуляции теплоносителя такой котел может работать без наличия электричества, что позволяет использовать его при выключенном, однако стоит отметить, что КПД его в этом случае заметно снижается.

Недостатки твердотопливных котлов:

1. Необходимость регулярных физических усилий для загрузки твердого топлива и очистки котла от зольных масс.
2. Невозможность точно контролировать температурный режим. Даже автоматические котлы вполне серьезно отреагировали на изменение температурного режима, что делает необходимой ручную регулировку подачи теплоносителя.
3. Необходимость использовать качественное топливо. Чем выше автоматика котла, тем качественнее должно быть топливо.
4. Низкий низкий КПД по сравнению с газовыми или электрическими котлами. Даже у самых последних моделей этот показатель не превышает 70%.
5. Большие габариты. В сравнении даже с газовыми котлами твердотопливные довольно большие, а про электродные и говорить нечего. Если газовый двухконтурный котел для отопления частного дома можно легко повесить на стену, то для установки твердотопливного котла придется заливать отдельный фундамент.
6. Необходимость построить большой дымоход. Процесс сжигания твердого топлива требует большей тяги, чем при сжигании газа. Поэтому для нормального процесса необходим достаточно высокий дымоход, несмотря на то, что некоторые модели газовых котлов могут обходиться без него.
7. Необходимость установки отдельной системы водяного отопления. Если двухконтурный газовый котел может работать как проточный водонагреватель, то для твердотопливного котла необходима установка бойлера косвенного нагрева, который будет нагревать воду, используя теплоноситель системы отопления. Это влечет за собой дополнительные расходы на установку и необходимость подсветки места.

Типы твердотопливных котлов длительного горения

Все твердотопливные котлы можно разделить на несколько признаков.

По материалу изготовления топки котла по:

• Сталь.
• Чугун.

По виду горючего:

• Дрова, предназначенные для сжигания дров.
• Уголь, горючее топливо антрацит.
• Пеллеты, предназначенные для сжигания пеллет, представляющих собой гранулы из прессованного топлива (щепки, жмых или соломка).

По типу загрузки:

• Котлы с ручной загрузкой.
• Автоматическая загрузка котлов. Такие установки можно использовать только с сыпучим видом топлива, как правило, таким топливом являются пеллеты. Стоимость этого котла достаточно высока, а из-за конструкции бункера для засыпки топлива он занимает большое количество площадей.

По схеме сжигания топлива:

• Котлы с естественной тягой.
• Котлы с дополнительной принудительной меткой.
• Пиролизные котлы. Этот тип котлов состоит из двух камер. В первом горючее медленно сгорает, выделяя пиролизный газ, который уходит во вторую камеру и там окаймляется, повышая КПД котла. Такие котлы, несмотря на их достаточно высокую цену, с лихвой это оправдывают, так как имеют длительное время горения и небольшой расход топлива.

По типу теплоносителя:

• Котел твердотопливный длительного горения с водяным контуром.
• Для воздушного отопления.

Выбор твердотопливного котла

Купить твердотопливный котел длительного горения, учитывая большое количество предложений на рынке, не совсем просто.

При выборе котла необходимо обратить внимание на:

1. Тип топлива, которое использует котел. Это зависит от того, какое топливо наиболее доступно в регионе. Естественно, покупать антрацитовый котел, если много леса и нет угольных шахт, не логично.
2. Площадь помещения. Ориентировочную мощность котла следует рассчитывать в пропорции 1 кВт на 10 м ² Для стандартного кирпичного дома с высотой потолков не более 3м. Для более точных расчетов необходимо учитывать потери тепла через стены, крышу, остекление. При их снижении мощность котла может быть меньше. Однако необходимо помнить, что его мощность рассчитывается в идеальных условиях: калорийность топлива, его влажность, редко встречающаяся в реальности нормальная тяга. Поэтому лучше брать котел «С запасом» мощности.
3. Различные дополнительные опции котла. Они могут значительно облегчить процесс использования, однако необходимо взвесить их «полезность» и стоимость.

Лучшее решение этой проблемы будет доверено решению профессиональных монтажников. Они смогут подобрать наиболее оптимальный вариант котла в зависимости от конкретных требований, в том числе и возможностей покупателя.

Требования к установке твердотопливного котла длительного горения

Для установки оборудования данного типа необходимо выделить отдельное помещение. Идеальным вариантом может стать строительство небольшой котельной, в которой будут сосредоточены все приборы системы отопления.

Помещение, в котором должна быть установлена ​​твердотопливная котельная длительного горения:

1. Иметь бетонную стяжку толщиной не менее 80 мм. В противном случае под тяжестью оборудования (которое тоже работает при высоких температурах) бетон рассыплется. Если у котла нет ножек, его необходимо установить на стальной лист толщиной не менее 4 мм.
2. Имеют гладкую поверхность. Оборудование должно быть установлено в плане без перекосов, которые могут негативно сказаться на его работе.
3. Посещение должно быть оборудовано подводом электричества, воды.
4. Должна присутствовать экспресс-вентиляция, которая будет источником кислорода для поддержания горения топлива.
5. Площадь помещения должна быть не менее 7 м ² .
6. Должно быть место для хранения минимального количества топлива.
7. Посещение должно быть оборудовано средствами пожаротушения и газоанализатором.

При покупке твердотопливного котла длительного горения для дома необходимо помнить, что он за редким исключением не включает систему дымоудаления, поэтому о нем необходимо позаботиться заранее.

Полноценная работа твердотопливного котла зависит от:

• Нормальная тяга.
• Правильно установленный дымоход.
• Величины теплопотерь внутри помещения.

Наконечники для установки твердотопливного котла длительного горения

Установку котла в системе отопления дома лучше доверить профессионалам, ведь от этого зависит не только правильность работы, но и безопасность проживающих в доме людей.

Весь процесс ввода в эксплуатацию можно разделить на несколько этапов:

1. Подготовка инструментов и оборудования.
2. Установка котла.
3. Обвязка и ее врезка в систему отопления.
4. Установить дымоход.
5. Выполнить.

Особое внимание следует уделить дымоходу, так как от этого устройства больше всего зависит правильная работа котла.

Дымоход должен быть хорошо изолирован, особенно часть, выходящая на чердак

На дымоход устанавливается защитный колпак, а также сборник конденсата.

Обязательно в дымовой трубе должны быть предусмотрены технологические отверстия для проведения профилактических работ, так как горение ферротоплива на ее стенках будет отложено.

При установке котла необходимо четко продумать всю систему. В необходимых местах устанавливаются запорные краны, чтобы котел можно было отключить от системы в случае проведения профилактических или аварийных работ.

Горящий твердотопливный котел: видео

Системы сжигания твердого топлива | Продукты

Твердое топливо

Системы сжигания

Корпорация ONIX предлагает полную линейку промышленных горелок для сжигания твердого топлива с максимальной мощностью 120 миллионов БТЕ/час. Эти циклонные горелки предлагают альтернативу возобновляемым источникам энергии с выбросами, достаточно чистыми, чтобы конкурировать с выбросами горелок, работающих на природном газе. Ошеломляющее время отклика этих горелок позволяет управлять многими хрупкими промышленными операциями, такими как: сушилки, бойлеры, вращающиеся печи и промышленные воздухонагреватели. Сжигание твердого топлива открывает дорогу к миру недорогих, экологически чистых, возобновляемых видов топлива с нулевым выбросом углерода. Существующие горелки на ископаемом топливе могут быть модернизированы, чтобы предприятия могли сжигать газ, жидкое или твердое топливо.

Циклонные печи

Сжигание

Циклонные печи стали основной альтернативой обычным горелкам. Области применения включают как крупные коммунальные котлы, так и промышленные процессы, в которых возобновляемая энергия может быть рентабельна. Горелка на твердом топливе серии ONIX Corporation работает по методу «циклонного сжигания». При циклонном сжигании горение происходит при положительном давлении, а не при небольшом отрицательном давлении, характерном для большинства систем твердого топлива, работающих на суспензии.

 

Твердое топливо

Системы сжигания

Эти горелки способны подавать от 400 000 до 120 млн БТЕ в час и могут достигать температуры 2000°F, экономя деньги на каждом используемом БТЕ. Наша полная линейка горелок на твердом топливе имеет множество промышленных применений, включая модернизацию горелок, работающих на природном газе, источников тепла для сушилок, тепла для печей, источников тепла для котлов, систем производства электроэнергии, а также для обогрева промышленных помещений.

Корпорация ONIX гордится тем, что соответствует и превосходит местные, государственные и федеральные стандарты качества воздуха. У нас есть данные об эффективности тестирования стека (проведенного в присутствии Агентства по охране окружающей среды), документально подтверждающие выдающиеся характеристики в категориях PM/PM10, SOx, NOx и CO. В настоящее время в эксплуатации находятся сотни твердотопливных горелок корпорации ONIX, обеспечивающих триллионы британских тепловых единиц чистой возобновляемой энергии за небольшую часть стоимости ископаемого топлива. Многие компании окупают инвестиции в течение одного года, помогая предотвратить изменение климата.

Циклонный

Сжигание

Циклонное сгорание происходит в специально сконструированных цилиндрических реакторах, которые отводят горячие газообразные продукты сгорания непосредственно в последующий процесс. Измельченная древесина вдувается в циклонную горелку, где она немедленно окисляется. Центробежное действие прижимает несгоревшие частицы к цилиндрической стенке горелки, где происходит окисление полукокса. В циклонной горелке создается очень высокая турбулентность, и окисление полукокса происходит за миллисекунды.

Интенсивность горения в циклонных горелках значительно выше, чем в обычных топках с дровяным подвесом. Энергия циклонного действия прижимает древесные частицы к стенке горелки, способствуя не только быстрому сгоранию, но и классификации твердых продуктов. Циклонные горелки обычно удаляют 99% твердых продуктов сгорания. Эти твердые продукты сгорания, которые слишком малы, чтобы быть видимыми, увлекаются воздушным потоком, а затем поступают в последующий процесс, где они удаляются в виде летучей золы с помощью системы контроля твердых частиц.

Эта система на твердом топливе предназначена для древесного топлива, имеющего «нормальный гранулометрический состав» с максимальным размером частиц 1/4″, низшей теплотворной способностью 7500 БТЕ/фунт или выше, содержанием золы 6% или менее, содержание влаги 10% или менее и постоянная плотность 10-25 фунтов на кубический фут.

Пример

Поток оборудования

Твердое топливо

Система подачи

Корпорация ONIX предлагает множество вариантов подачи твердого топлива к горелке. Система подачи топливных баков корпорации ONIX хранит топливо в противомоскитных топливных баках, установленных на тензодатчиках. Эти тензодатчики отслеживают расход топлива и отображают уровень топлива в процентах через Onix-OS©. Система подачи в резервуары корпорации ONIX оснащена датчиком высокого уровня для предотвращения переполнения резервуара.

Система подачи топлива в бункер корпорации ONIX имеет топливный бункер, предотвращающий засорение, который загружается с помощью фронтального погрузчика или конвейера. Эти бункеры расположены на складе приема, хранения и обработки топлива на объекте клиента. Система загрузки бункера также может быть оснащена тензодатчиками. Топливные бункеры корпорации ONIX оснащены датчиком низкого уровня топлива, который посылает предупреждающий сигнал на Onix-OS©, чтобы предупредить операторов о низком уровне топлива в баке.

Топливо из любой системы по запросу подается на горелку по командному сигналу от Onix-OS©. Топливо дозируется, измельчается, псевдоожижается и пневматически подается в твердотопливную горелку для мгновенного сжигания. Система подачи топлива может располагаться на расстоянии до 400 футов от камеры сгорания твердотопливной горелки. Трубопровод подачи топлива может быть проложен над землей или под землей в зависимости от условий монтажа.

Альтернативное топливо

Материалы

Эти твердотопливные системы могут работать на ряде альтернативных топливных материалов, при этом стоимость топлива составляет менее 1,00 долл. /млн БТЕ. Эти материалы включают, но не ограничиваются:

• багасса
• древесный уголь
• уголь
• кукуруза
• початки кукурузы
• высушенный торфяной мох
• щепа сухая
• конский навоз

• бумага
• опилки
• стружка
• термопласты
• термореактивные пластмассы
• древесная мука
•  древесные отходы

и т. д., при которых затраты на топливо не превышают 1,00 долл. США/млн БТЕ.

Свяжитесь с нами

Не стесняйтесь обращаться к нам с любыми техническими вопросами относительно нашей продукции или нашей компании.

Свяжитесь с нами

Контроль загрязнения воздуха с поправкой на токсичность при сжигании твердого топлива

Основной

Сжигание твердого топлива признано основным источником антропогенных выбросов твердых частиц (ТЧ), которые оказывают неблагоприятное воздействие на качество воздуха и здоровье человека ^{1 ,2,3,4} . Твердое топливо, включая уголь и биомассу, широко используется для прямого использования энергии в промышленных и жилых секторах по всему миру ^5,6 . Промышленному сектору и особенно угольным электростанциям (УТЭС), как одному из крупнейших потребителей твердого топлива, уделяется гораздо больше внимания. Выбросы ТЧ от CFPP значительно сократились за последние несколько десятилетий во многих регионах благодаря поэтапному отказу от старых установок, модернизированной технологии контроля выбросов и усилению соблюдения политики ^7,8,9 . Напротив, жилой сектор (включая бытовое сжигание угля и биомассы) как крупнейшая категория источников глобальных выбросов ТЧ _2,5 ^10,11 долгое время игнорировался. Сжигание твердого топлива в жилых помещениях вызывает сильное загрязнение воздуха ^12,13 , что составляет 31% от общего числа преждевременных смертей во всем мире и может быть еще более серьезным в развивающихся странах ^{4,14,15,16,17} .

Токсическая активность (относительные концентрации различных химических веществ или образцов твердых частиц для достижения одинакового уровня воздействия на заданную биологическую конечную точку) конкретных источников ТЧ на единицу массы является важным показателем наряду с массовым выбросом при взвешивании рисков воздействия между выбросами источники ¹⁸ . ТЧ _2,5 (ТЧ с аэродинамическим диаметром менее 2,5 мкм), выбрасываемые промышленными котлами и бытовыми печами, сильно различаются из-за больших расхождений в реальных практиках сжигания и контрольных уровнях последующей обработки ^19,20,21,22 . Связанная с ТЧ токсическая активность, которая формируется несколькими комбинациями химических составов, может быть несопоставимой между жилым сектором и CFPP. Вредные последствия сжигания твердого топлива до конца не выявлены и не учитываются, особенно в жилом секторе, без учета токсичности аэрозолей. Существуют значительные пробелы в знаниях о том, как смеси химических компонентов, особенно токсичных компонентов, содержащихся в ТЧ, вызывают общую токсичность ²³ . Отсутствие данных о токсичности ТЧ при сжигании в реальных условиях ограничивает текущее понимание воздействия ТЧ и разработку стратегий контроля загрязнения воздуха.

В этом исследовании предлагается контроль загрязнения воздуха с поправкой на токсичность путем рассмотрения токсичности ТЧ, ориентированных на источник, на примере сжигания твердого топлива в жилых домах и на электростанциях. Неодинаковая токсичность, включая оценки окислительного стресса и цитотоксичности ТЧ, выявляется в ходе полевых исследований и лабораторного анализа. Полевые измерения сжигания в жилых помещениях проводятся в северном и южном Китае, а полевые исследования типичных блоков CFPP проводятся в северном и восточном Китае. Количественная оценка токсичности ТЧ, основанная на кадастре выбросов разработанной системы оценки выгод и затрат для воздуха (ABaCAS) и модели многомасштабного исследования и прогнозирования погоды для сообщества (WRF-CMAQ), обеспечивает дополнительное понимание выявления скрытых рисков. от ориентированных на источник ТЧ и разработки стратегий контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Полевые измерения и аналитические подходы подробно описаны в методах и дополнительных примечаниях.

Результаты и обсуждение

Реальные профили выбросов PM

_2,5

Коэффициенты выбросов (EFs) (количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух на единицу сожженного топлива) PM _2,5 от бытового сжигания приблизительно равны от 264 до 324 раз выше, чем у CFPP, которые соответствуют самым строгим стандартам сверхнизких выбросов (ULE) в Китае (рис. 1а). КВ PM _2,5 для сжигания угля в домашних условиях были оценены с весовыми коэффициентами потребления угля (дополнительное примечание 7). Наблюдаемый PM _2,5 КВ от сжигания в жилых помещениях согласуются с теми, о которых сообщалось в предыдущих исследованиях ^19,20,24,25 , включая КВ PM _2,5 , полученные в результате общенациональных измерений полевых выбросов, проведенных недавно в сельской местности Китая ²⁶ . Кроме того, полученные коэффициенты выбросов PM _2,5 для CFPP согласуются с теми, о которых сообщается в системах непрерывного мониторинга выбросов (измерения концентрации выбросов PM в режиме реального времени в дымовых трубах CFPP по всей стране), которые были установлены более чем в 95% мощности Китая к 2017 г. (ref. ^7,27 ). Большое расхождение КВ PM _2,5 между жилым сектором и сектором электростанций согласуется с предыдущими исследованиями ^20,24,25 . Относительное распределение химических компонентов PM _2,5 демонстрирует большие различия между бытовыми печами и CFPP (рис. 1b–d). Из-за низкой эффективности сжигания твердого топлива в жилых помещениях углеродсодержащие соединения, включая органические вещества и элементарный углерод, образуют основные компоненты бытовых ТЧ 9.0648 2,5 , что составляет 83,1 ± 6,5% от общего количества ТЧ _2,5 , выбрасываемых бытовыми печами. Массовые доли органического вещества и элементарного углерода, содержащиеся в PM _2,5 , составляют 37,4–85,6 % и 7,8–44,0 % для выбросов от сжигания бытовых отходов соответственно, в то время как неорганические составляющие (то есть сульфаты, нитраты, хлориды и элементы) составляют второстепенные фракции. бытовых ПМ _2,5 . Напротив, в PM _2,5 , испускаемом CFPP, преобладают неорганические частицы (т. е. водорастворимые ионы (WSI) и элементы), на долю которых приходится 82,3 ± 10,9% от общей массовой концентрации PM _2,5 , в то время как углеродсодержащие частицы вносят только 6,7 ± 4,1% в общую концентрацию PM _2,5 . Сульфат и хлорид являются доминирующими ионами, ответственными за 25,4 ± 11,9% и 17,9 ± 5,7% от общего количества CFPP PM _2,5 соответственно. Наблюдаемые составы PM _2,5 от бытового сжигания и CFPP согласуются с теми, о которых сообщалось в предыдущих исследованиях (дополнительная таблица 1). Углеродосодержащие материалы преобладают PM _2,5 выбрасывается при сжигании бытовых отходов, в то время как неорганические вещества являются основным компонентом CFPP PM _2,5 . Среди этих химических веществ только незначительные фракции этих углеродистых материалов и неорганических соединений (например, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и металлы) часто являются мишенями и считаются ключевыми факторами негативного воздействия на здоровье. ^28,29

Рис. 1: Реальные профили выбросов PM _2,5 .

а , ПМ _2,5 КВ для жилого сектора и CFPP. Цветные точки (желтые квадраты и зеленые кружки) представляют собой измеренные КВ отдельных образцов, а красные и синие ромбы представляют антрацит и битуминозный уголь соответственно. Данные представлены в виде средних значений ± s.d. b – d , Распределение относительной массы ТЧ _2,5 , выбрасываемых в результате сжигания угля в домашних хозяйствах ( b ), сжигания биомассы в домашних хозяйствах ( c ) и CFPP ( d ). Органическое вещество (ОВ) оценивается как органический углерод (ОС) × 1,2; элементы включают Al, Ca, K, Mg, Na, P, S, Si, Li, Be, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se , Rb, Sr, Mo, Pd, Ag, Cd, Sn, Sb, Cs, Ba, Pt, Au, Ti и Pb; и другие WSI включают Li ⁺ , Na ⁺ , NH ₄ ⁺ , K ⁺ , Mg ²⁺ , Ca ²⁺ , F ⁻ , Br ⁻ and PO ₄ ^{3 −} . EC, элементарный углерод. e , f , Массовые концентрации 16 ПАУ на единицу массы проб PM _2,5 ( e ) и 10 токсичных металлов ( f ) (т.е. V, Cr, Mn, Fe, Ni , Cu, Zn, As, Cd и Pb) на единицу массы образцов ПМ _2,5 ; данные представлены как средние значения ± s.d. См. Дополнительную таблицу 2 для ПАУ и их сокращений.

Исходные данные

Изображение с полным размером

Существуют большие расхождения в выбросах 16 PM _2,5 связанных ПАУ между жилым сектором и CFPPs, оборудованными передовыми системами контроля выбросов (рис. 1e). КВ 16 ПАУ на единицу массы ТЧ _2,5 , выбрасываемых при сжигании угля (6,29 ± 3,20 мг г ⁻¹ ) и биомассы (13,0 ± 6,1 мг г ⁻¹ ) в бытовых печах значительно выше, чем у этих печей. ПАУ, выбрасываемых из УФПП (1,08 ± 0,79 мг г ⁻¹ ). По сравнению с ПАУ, связанными с PM _2,5 из CFPP, ПАУ, выбрасываемые жилым сектором, гораздо более богаты ПАУ с высокой токсичностью и активностью (TEF больше или равен 0,1), что вместе составляет 39,0–45,9% от общего количества ПАУ. (Дополнительный рис. 1а). Напротив, КВ десяти приоритетных токсичных металлов (т.е. V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Cd и Pb) на единицу массы PM _2,5 , выбрасываемых из CFPP (16,0 ± 7,0 мг г ⁻¹ ) больше, чем у металлов, выбрасываемых при сжигании угля (3,49± 3,12 мг г ⁻¹ ) и биомассы (2,75 ± 2,04 мг г ⁻¹ ) в бытовых печах (рис. 1f). Относительные доли этих металлов в PM _2,5 , выбрасываемые из УФПП, превышают таковые в PM _2,5 , выбрасываемые при сжигании бытового твердого топлива, примерно в 4,6–5,8 раза с большим расхождением (дополнительный рис. 1b), в основном из-за различного содержание металлов в твердом топливе ³⁰ . Тем не менее, топливные КВ целевых металлов в бытовом секторе более чем в 40 раз выше, чем у CFPP, в то время как топливные КВ 16 ПАУ более чем на три порядка выше для бытового твердого топлива. чем для CFPP.

Неодинаковая токсичность выбрасываемых ТЧ

_2,5

На рис. 2a,b показаны соответствующие бенз(а)пиреновые (BaP)-эквивалентные значения канцерогенной активности (BaP _eq ) для всех 16 ПАУ и Cr-эквивалентная канцерогенная активность (Cr _eq ) значения десяти токсичных металлов соответственно (дополнительные таблицы 2 и 3). КВ BaP _экв. на единицу массы PM _2,5 , выбрасываемых из бытового угля (0,78 ± 0,44 мг г ⁻¹ ) и биомассы (1,12 ± 0,53 мг г ⁻¹ ) при сгорании значительно ( P  = 2 × 10 ⁻⁶ ) выше, чем выбросы из УФПП (1,41 ± 0,88 0,88 мкг г ⁻¹ ), превышая последние значения примерно на 7953- и складывать соответственно. Высокотоксичные вещества, в том числе BaP, бензо(а)антрацен и дибензо(a,h)антрацен, преобладали в содержании BaP _eq в жилом секторе, составляя 83,5–87,9% от общего количества BaP _eq . В образцах PM _2,5 , выделяемых CFPP, три основных вещества (то есть флуорантен, фенантрен и антрацен), вносящие вклад в BaP _eq , вместе составляющие примерно 95,0% от общего количества BaP _eq , являются менее токсичными видами. Из-за значительно ( P  = 1 × 10 ⁻⁵ ) более высоких КВ первичных ТЧ и высокотоксичных ПАУ, связанных с ТЧ, из жилого сектора, КВ на основе топлива BaP _eq для жилого сектора примерно на пять порядков выше, чем у CFPP. Эти результаты показывают, что воздействие PM _2,5 , образующихся в результате сжигания в домашних условиях, обладает гораздо более высокой канцерогенной активностью. КВ Cr _экв. на единицу массы ТЧ _2,5 , выбрасываемых из УФПП (1,36 ± 0,78 мг г ⁻¹ ), на один порядок выше, чем выбросы из жилого сектора. Напротив, общие значения Cr _eq на основе топлива для жилого сектора в 7–16 раз выше на единицу массы твердого топлива, чем для CFPP. Эти оценочные значения BaP _eq и Cr _eq могут иметь дополнительные неопределенности, поскольку взаимодействие между отдельными видами не учитывалось. Из-за больших различий в химических компонентах, особенно опасных видов, между бытовыми выбросами и выбросами CFPP PM _{2. 5} , необходимо изучить и количественно определить специфическую химическую токсичность PM _2.5 , выделяемых из бытовых печей и CFPP.

Рис. 2: Неодинаковая токсичность первичных ТЧ _2,5 , выбрасываемых при сжигании твердого топлива.

A , B , токсичная эквивалентная канцерогенная активность PAHS (BAP _{Уравнение} ) ( A ) и токсичные металлы (CR _EQ ) () и токсичный металлы (CR _EQ ) ( B ). при сжигании бытового угля (HC), бытового сжигания биомассы (HB) и CFPP. «Другие» включают Nap, Ace, Acy, Flu, Phe, Ant, Flt, Pyr, Chry и BghiP (с коэффициентами токсической эквивалентности <0,1). c , d , EC _1,5 ( c ) и IC ₂₀ ( d ) образцов PM _2,5 , выбрасываемых из жилого сектора и CF; их значения уменьшаются с увеличением токсичности. ОС, оксидативный стресс и ХТ, цитотоксичность. Цветные точки соответствуют токсичности отдельных образцов, а голубые и голубые ромбы представляют антрацит и битуминозный уголь соответственно. Данные представлены в виде средних значений ± s.d.

Исходные данные

Увеличенное изображение

Значительное неравенство проявляется в токсичности первичных PM _2,5 , выбрасываемых жилыми секторами и CFPP, включая окислительный стресс ( P  = 1 × 10 ⁻¹⁵

) и цитотоксичность

 = 6 × 10 ⁻¹⁶ ) (рис. 2в,г). Конечные точки генерации активированных реактивных окислителей (АФК) и жизнеспособности клеток в линиях клеток легких человека (A549) представлены как EC _1,5 (эффективная концентрация, приводящая к 1,5-кратной индукции внутриклеточной генерации АФК) и IC ₂₀ (ингибирующая концентрация, приводящая к снижению жизнеспособности клеток на 20 %). Токсичность PM _2,5 возрастала с уменьшением значений EC _1,5 и IC ₂₀ . Значения PM _2,5 EC _1,5 для бытового сжигания угля и биомассы составляют 8,1 ± 3,0 и 3,7 ± 2,3 мкг мл ⁻¹ , соответственно, что почти на порядок выше, чем для PM 8 4,95 2, CFPPs (72,0 ± 7,3 мкг мл ^-1 ). ПМ _2,5 IC ₂₀ значения IC ₂₀ для бытового сжигания угля и биомассы составляют 38,7 ± 24,1 и 49,4 ± 22,7 мкг мл ⁻¹ , соответственно, что примерно в 19- и 15 раз больше, чем у CFPP4 6 90 PM 90,0 748 ± 213 мкг мл ^-1 ). Результат оценки клеточной токсичности указывает на то, что первичные ТЧ _2,5 , выбрасываемые при сжигании твердого топлива в быту, намного более токсичны, чем выбрасываемые из CFPP.

Гораздо более высокая токсичность PM _2,5 , выбрасываемых в результате бытового сжигания, в значительной степени связаны с BaP _eq из 16 ПАУ, содержащихся в PM _2,5 , коэффициенты корреляции между токсическим потенциалом PM _2,5 (окислительный стресс и цитотоксичность) и BaP _eq составляют 92% и 75% соответственно (дополнительный рис. 2). Эти высокие корреляции предполагают, что 16 ПАУ или связанные с ними органические химические вещества играют жизненно важную роль в неравной токсичности, связанной с PM _2,5 . ПАУ, как тугоплавкая фракция органического углерода, в основном образуются и выделяются в процессах неполного сгорания твердого топлива ³¹ . Взаимосвязь между BaP _eq и модифицированной эффективностью неполного сгорания (MICE), определяемой как 1 − MCE (модифицированная эффективность сгорания) для характеристики завершения сгорания, предполагает, что выброс токсичных ПАУ в основном определяется процессом сгорания. Значения BaP _eq для бытовых печей значительно коррелируют ( P  = 1,3 × 10 ⁻⁵ ) с MICE и составляют 90% вариации BaP _eq (дополнительная рис. 3). Соответствующая линейная аппроксимация дает следующее уравнение: BaP _eq  = 16,04 × MICE-0,33, где MICE является независимой переменной для BaP _eq . Крайне неполное сгорание происходит, когда уголь и биомасса сжигаются в бытовых печах (значения MICE варьируются от 3,7% до 10,6%). Среднее значение MICE для бытовых печей (6,7 ± 2,3%) значительно выше ( P  = 4 × 10 ⁻⁷ ), чем для УФПП (0,03 ± 0,02%), что указывает на то, что процесс горения в жилых помещениях существенно неполный по сравнению с сжигание промышленных котлов ³² .

Доля вклада целевых ПАУ составляет 64–97% в жилые ТЧ _2,5 , индуцированные внутриклеточными АФК (дополнительная рис. 4), что оценивается на основе эталонной модели добавления концентрации ²⁹ . Результат также показывает, что BaP _eq , образующийся в результате процессов неполного сгорания, доминирует над токсической активностью бытовых PM _2,5 . Большинство ПАУ от бытового сжигания, особенно ароматические соединения с высоким содержанием циклов, существуют в PM _2,5 -связанное состояние и, таким образом, вызывает большую токсическую активность. Напротив, выбранные металлы, которые известны как ключевые токсичные компоненты, доминируют в общем вкладе в образование АФК, индуцированное CFPP PM _2,5 (81 ± 7%). Хотя предыдущие исследования предполагали, что металлы и ПАУ вносят одинаковый вклад в атмосферную токсичность ТЧ ^29,33,34,35 , их относительная значимость сильно различается в токсичности ТЧ при сжигании твердого топлива в жилом секторе и на CFPP. Гораздо более высокая токсичность первичных PM _2,5 , выбрасываемых при сжигании твердого топлива в жилых помещениях, можно в основном отнести к ПАУ, выделяемым при неполном сгорании, в то время как в токсичности выбрасываемых CFPP PM _2,5 преобладают токсичные металлы. Наблюдаемая токсичность, связанная с PM _2,5 , может отражать токсичность PM _2,5 из этих двух категорий источников.

PM

_2,5 выбросы, связанные с токсичностью, с поправкой на мощность

Расход твердого топлива, PM _2,5 выбросы и ТЧ _2,5 -связанная токсичность- (включая оценки окислительного стресса и цитотоксичности) -скорректированные выбросы, внесенные жилым сектором и CFPP в 2017 г. в материковом Китае, показаны на рис. 3. Общее количество потребленного твердого топлива, включая бытового угля и биомассы, а также первичных ТЧ _2,5 , образующихся в результате сжигания в домашних условиях и CFPP, были получены из кадастра выбросов ABaCAS, разработанного в Университете Цинхуа ^17,36 . Среди этих двух секторов жилой сектор потребляет только 9,9% от общего объема потребляемого твердого топлива, из них 4,0% (61 миллион тонн угольного эквивалента (Мт у.т.)) и 5,9% (88 млн у.т.) составляют бытовой уголь и биомасса, соответственно, в то время как На УГТЗ приходится большая часть потребления твердого топлива – 90,1% (1 357 млн ​​т у.т.) (рис. 3а). ТЧ _2,5 , образующиеся в результате сжигания в домашних условиях (82,8%, 64,0–89,4%), преобладают над общим объемом выбросов ТЧ _2,5 в результате сжигания твердого топлива для прямого использования энергии в двух секторах, в то время как доля ТЧ,0648 2.5 относительно низка (17.2 %, 10.4–35.8 %) (рис. 3б). Кроме того, в национальных выбросах PM _2,5 с поправкой на токсичность (дополнительное примечание 7) из двух секторов преобладают выбросы PM _2,5 , выбрасываемые домашними хозяйствами, с относительным вкладом 98,9% (98,5–99,1%) и 98,8% ( 98,4–99,1%) для окислительного стресса и цитотоксичности соответственно. Вклад PM _2,5 в выбросы CFPP составляет небольшую долю общенациональных выбросов PM _2,5 с поправкой на токсичность, с долей 1,1% (0,9–1,5%) и 1,2% (0,9–1,6%) для окислительного стресса и цитотоксичности соответственно; эти вклады можно считать незначительными по сравнению с вкладами жилого сектора (рис. 3в).

Рис. 3: Расход топлива, выбросы PM _2,5 и токсичные выбросы, связанные с PM _2,5 , с поправкой на мощность.

a – c , Расход твердого топлива ( a ), выбросы PM _2,5 ( b ) и PM _{2,50728 c ) пожертвованы из жилого сектора и CFPP. Синий и оранжевый представляют выбросы PM 2,5 и связанные с ними токсичные выбросы с поправкой на эффективность от сжигания бытового угля (HC) и биомассы (HB) в 2017 году, соответственно, а красный цвет представляет выбросы PM 2,5 с поправкой на токсичность от CFPP. в 2017 г. Данные о выбросах PM 2,5 и связанных с ними выбросах с поправкой на токсичность представлены в виде средних значений ± 95% доверительных интервалов (в скобках).}

Полноразмерное изображение

Годовые изменения потребления твердого топлива, выбросов PM _2,5 и выбросов PM _2,5 с поправкой на токсичность для жилого сектора и CFPP с 2005 по 2017 год показаны на дополнительном рисунке 5. Для В жилом секторе потребление угля незначительно колебалось за 12 лет, а потребление биомассы быстро (на 62%) снижалось из-за быстрого развития урбанизации в Китае, в то время как потребление угля на ТЭЦ за этот период увеличилось на 81%. Однако из-за высокого ПДКВ и отсутствия приборов контроля за загрязнением воздуха небольшая доля твердого топлива, сжигаемого в бытовых печах, составляет 76–83% от общего количества РМ9.0648 2,5 выбросы от национального сжигания твердого топлива. Поскольку китайские CFPP должны соответствовать ужесточающимся стандартам выбросов местных органов власти, общие выбросы PM _2,5 от CFPP постепенно снижались, особенно после введения стандартов ULE в 2014 году, даже несмотря на увеличение относительного потребления угля. Общий вклад CFPP в выбросы PM _2,5 неуклонно снижался с 2005 по 2017 год, в течение которых относительный вклад CFPP в выбросы с поправкой на окислительный стресс и цитотоксичность снизился на 35,5% и 34,6% соответственно. Скорость снижения PM _2,5 -связанные с токсичностью выбросы с поправкой на токсичность от CFPP значительно больше, чем от жилого сектора. Следовательно, относительный вклад PM _2,5 , выбрасываемых домашними хозяйствами, в национальные выбросы PM _2,5 , индуцированные АФК, и выбросы, скорректированные на цитотоксичность, постепенно увеличивались.

Несмотря на то, что потребление твердого топлива в жилищах с высокими значениями MICE снижается ежегодно в течение этого периода, бремя риска воздействия выбрасываемых ТЧ _2,5 остается стабильным, и в нем преобладает вклад от сжигания твердого топлива из-за их неодинаковой токсичности. Токсичные выбросы с поправкой на мощность от сжигания в жилых помещениях намного превышают вклад от CFPP в материковом Китае. После введения стандартов ULE для CFPP в 2014 году относительный вклад CFPP быстро уменьшился, и теперь его можно считать незначительным. Кроме того, региональные различия в потреблении твердого топлива двумя секторами могут привести к временным и пространственным вариациям выбросов ТЧ и связанного с этим воздействия ТЧ с поправкой на токсичность по всей стране.

Бытовое сжигание преобладает над токсичным воздействием ТЧ с поправкой на мощность

ТЧ _2,5 концентрации и вклады секторов были смоделированы с использованием модели WRF-CMAQ. Среднегодовые концентрации PM _2,5 в жилом секторе намного выше, чем в CFPP в материковом Китае в 2013 и 2017 годах (дополнительные рисунки 6 и 7). Воздействие PM _2,5 , взвешенное по населению (PWE), преобладает в жилом секторе, на который приходится 90,0% (87,3–93,5%) и 92,4% (90,5–93,0%) от общего PWE в 2013 и 2017 годах соответственно (дополнительная таблица 4). TPAE используется в качестве показателя для индекса риска воздействия PM _2,5 с поправкой на токсическую активность, включая оценки воздействия PM _2,5 с поправкой на окислительный стресс и цитотоксичность (TPAE _OS и TPAE _CT ). . На рис. 4 показано пространственное распределение TPAE _OS для жилого сектора и CFPP в 2013 и 2017 гг. С 2014 г. Китай внедрил самые строгие стандарты ULE для CFPP. Значительно более высокие интенсивности TPAE _OS для жилого сектора, чем для CFPPs, наблюдаются на материковом Китае в оба года (рис. 4a,b). Гораздо более высокие уровни жилых TPAE _OS наблюдаются на Северо-Восточной Китайской равнине, Северо-Китайской равнине и Сычуаньской котловине, особенно в центральной части Цзилиня, южной части Хэбэя и восточной части Сычуани, поскольку эти районы являются основными сельскохозяйственными регионами с более низким уровнем урбанизации и более высокой численностью населения. плотности, чем в других регионах ³⁰ . Вариант TPAE _OS между бытовым углем и биомассой (дополнительный рис. 8) в основном объясняется географическим неравенством и дисбалансом в региональном экономическом развитии, что привело к региональным несоответствиям в потреблении твердого топлива и связанных с ним выбросах PM _2,5 и их токсичности (дополнительный Таблица 5).

Рис. 4: Пространственное распределение первичных ТЧ _2,5 , связанных с окислительным стрессом, с поправкой на воздействие.

a – d , Пространственное распределение индекса риска TPAE _OS , происходящих из жилого сектора в 2013 ( a ) и 2017 ( b ), и CFPPs в 2013 ( c ) и 2017 ( d ). e , f , Относительный вклад ТЧ _2,5 , выбрасываемых CFPP, в общий TPAE _OS по стране в 2013 ( e ) и 2017 ( f ).

Полноразмерное изображение

ОППЭ _{, взвешенное по численности населения OS} , происходящее из жилого сектора, преобладает над ОППО, взвешенное по численности населения _OS по всей стране на протяжении многих лет, который увеличился с 99,4% (99,1–99,5%) до 99,5% (99,3–99,6%) за этот период (дополнительная таблица 6), хотя абсолютный взвешенный по населению TPAE _OS для жилой сектор сократился на 32%. Взвешенная по популяции TPAE _OS , происходящая из CFPP, за этот период снизилась на 52%. Области с высоким TPAE _OS из CFPP распределены в северном и восточном Китае (рис. 4c, d), особенно в провинциях Шаньдун и Хэнань, где концентрация штабелей CFPP самая высокая в стране ⁷ . С введением в 2014 г. самых строгих стандартов выбросов для CFPP относительный вклад CFPP в общий TPAE _OS в двух секторах снизился по всей стране за 5  лет (рис. 4e,f), а наибольшее сокращение произошло в Район дельты реки Янцзы. Тенденция TPAE _CT в значительной степени соответствует тенденции TPAE _OS в материковом Китае (дополнительные рисунки 9 и 10).

Относительный вклад CFPP в выбросы PM 9В 2017 году на долю 0648 2,5 приходилось примерно 0,5% от общего числа TPAE, взвешенного по населению. Результаты показывают, что национальные стратегии смягчения последствий, в основном сосредоточенные на CFPP, могут не снизить риски токсического воздействия с поправкой на потенцию при использовании энергии в жилых помещениях. Жилой сектор, более важный антропогенный источник рисков воздействия на население, чем считалось ранее, на протяжении многих лет игнорировался. Выбросы от бытового использования энергии (т. е. отопление и приготовление пищи) оказывают наибольшее влияние на преждевременную смертность в глобальном масштабе, особенно в Китае и Индии ⁴ . Общенациональное исследование также показывает, что потребление угля в жилом секторе привело к преждевременной смерти в 40 раз больше, чем в энергетическом и промышленном секторах ³⁷ . Однако в популяционных исследованиях не сообщалось о результатах повышенной токсичности сжигания в жилых помещениях. Отсутствие связи с эпидемиологическими данными может увеличить неопределенность текущей оценки токсичности аэрозолей при сжигании твердого топлива. Следовательно, ожидается, что популяционные когортные исследования сжигания твердого топлива будут объединены с различными токсикологическими данными для всесторонней оценки рисков для здоровья населения в будущем.

Контроль выбросов ТЧ из жилого сектора (массовый выброс вместе с токсичностью) срочно необходим для снижения риска воздействия вдыхаемых аэрозолей, особенно в менее развитых регионах Китая. Поскольку бытовое энергопотребление преобладает в развивающихся странах (то есть в Индии, Индонезии, Непале, Эфиопии, Нигерии и Кении и т. д.) ^4,11,14,38 и даже в высокоразвитых регионах (то есть в Финляндии и Нидерландах) ^39,40 , жители этих стран могут подвергаться более высокому риску токсического воздействия в результате выбросов в жилых помещениях, чем считалось ранее. Местным и национальным органам власти необходимо срочно принять меры по ограничению значительных выбросов ТЧ в результате неполного сгорания твердого топлива в жилых помещениях.

Поскольку это исследование сосредоточено в основном на первичных выбросах ТЧ и токсичности, связанной с ТЧ, результат может занижать неблагоприятное воздействие выбрасываемых ТЧ при сжигании твердого топлива без учета вторичных ТЧ, преобразованных из газообразных загрязнителей в результате сжигания твердого топлива в жилых помещениях ⁴¹ . Кроме того, связанная с ТЧ токсичность, основанная на внутриклеточной оценке, обеспечивает скрининг краткосрочного воздействия и не отражает эффекта долговременного воздействия, что может ограничивать всестороннее понимание токсических эффектов, связанных с ТЧ. Оценка вклада конкретных токсичных компонентов в общую токсичность, связанную с ТЧ, на основе модели добавления концентрации, вероятно, не учитывает взаимодействующий эффект каждого отдельного токсичного соединения в смеси, особенно среди металлов, что может повлиять на точность прогноза. Ограниченные полевые измерения не включали все виды топлива из биомассы и угля, используемые в жилом секторе, а также CFPP, оснащенные различными устройствами контроля загрязнения воздуха по всей стране, и это приводит к дополнительным неопределенностям в этом исследовании (дополнительное примечание 9).). Наблюдаемые токсические свойства жилых помещений и CFPP PM _2,5 из текущего исследования могут иметь неопределенность из-за ограниченного количества полевых образцов. Необходимы дополнительные усилия для исследования и объяснения токсикологических свойств жилых помещений и CFPP PM _2,5 , а также других PM _2,5 , зависящих от источника, в различных районах. В будущей работе также необходимо интегрировать вторичные аэрозоли и связанную с ними токсичность в соответствующее воздействие ТЧ с поправкой на токсичность. Кроме того, следует использовать более широкие биологические конечные точки, имеющие отношение к здоровью (т.е. иммунотоксические и генотоксические конечные точки), основанные на тестах in vitro и in vivo, и увязывать их с эпидемиологическими данными человека для объяснения токсической активности, связанной с ТЧ, таким образом стремясь всесторонне оценить воздействие на здоровье. опасность сжигания твердого топлива. CFPP играют важную роль в высокоразвитых регионах, включая США, в то время как потребление твердого топлива в жилых помещениях не является основным источником загрязнения в этих регионах ^4,11 . Результаты, наблюдаемые в этом исследовании, могут быть неприменимы к регионам, которые не демонстрируют широкого использования твердого топлива в жилищном секторе. Кроме того, в этом исследовании не обсуждаются польза для здоровья и оценка затрат и выгод. Ожидается, что дальнейшие исследования будут направлены на решение этих важных вопросов.

Выводы

В этом исследовании предлагается контроль загрязнения воздуха с поправкой на токсичность и выявлена ​​неодинаковая токсичность между PM _2,5 , выделяемыми при сжигании твердого топлива. Гораздо более низкая эффективность сгорания при сжигании в жилых помещениях приводит к гораздо более высоким уровням ПАУ в ТЧ 9, образующихся при использовании энергии в жилых домах.0648 2,5 и, таким образом, приводит к гораздо более высокой токсичности, связанной с PM _2,5 , включая оценки окислительного стресса и цитотоксичности. При объединении токсической активности, связанной с PM _2,5 , с экспозицией PM _2,5 , взвешенной по населению, PM _2,5 в жилых помещениях доминирует (99,4–99,6%) в общей взвешенной по популяции токсической активности с поправкой на экспозицию PM _2,5 , особенно в экономически слаборазвитых регионах. Напротив, CFPPs составляют незначительную долю от общего взвешенного по населению токсического воздействия с поправкой на эффективность воздействия PM 9.0648 2,5 в соответствии с самыми строгими стандартами ULE, вклад которых в общенациональном масштабе может быть незначительным. Принимая во внимание КВ и национальное потребление энергии в 2017 г., жилой сектор потреблял только одну десятую часть твердого топлива, но вносил в 218 раз (153–248) более высокое взвешенное по населению воздействие токсического потенциала PM _2,5 по сравнению с CFPPs в материковый Китай. Полученные результаты свидетельствуют о том, что риски воздействия, вызванные использованием бытового твердого топлива, намного выше, чем риски от УВТЗ при приеме PM 9.0648 2,5 – связанная с токсичностью активность. Следовательно, больше внимания заслуживает риск облучения в результате использования энергии в жилых помещениях. Дальнейшая политика по борьбе с загрязнением воздуха должна быть сосредоточена на источниках неполного сгорания, особенно на сжигании твердого топлива в домашних условиях в менее развитых регионах. В качестве осуществимой контрмеры повышение эффективности сгорания может снизить выбросы вредных компонентов и принести пользу для здоровья. Кроме того, может быть более эффективным контролировать загрязнение воздуха путем интеграции PM 9.0648 2,5 токсическая активность в соответствии с региональными стандартами PM _2,5 .

Методы

Отбор проб на местах

В 2017 году на севере и востоке Китая было 1510 CFPP, что составляет 60% от общей мощности по стране ⁷ . Из-за серьезной проблемы загрязнения воздуха модернизация ULE чаще всего проводилась в северных и восточных регионах ²⁷ . Уровень соответствия стандартам ULE для CFPP в северных и восточных регионах составил 70% и 93% к 2017 году соответственно ⁷ . Для изучения характеристик выбросов и токсической активности ТЧ, выбрасываемых из CFPP в соответствии со стандартами ULE, в текущем исследовании были выбраны семь типичных единиц, расположенных в северной и восточной частях Китая. Информация об отборе проб для CFPP подробно представлена ​​в дополнительном примечании 1, дополнительном рис. 11 и дополнительной таблице 7. Меры по контролю загрязнения воздуха, принятые на CFPP, подробно описаны в дополнительном примечании 3 и дополнительных таблицах 8 и 9. Битуминозный уголь (дополнительное примечание 4 и Дополнительная таблица 10) сжигалась в этих испытанных котлах во время полевых измерений. 9 вечера0648 2,5 проб были собраны из штабелей (дополнительный рисунок 11) с кварцевыми и тефлоновыми фильтрами в соответствии с методами 17 и 201A Агентства по охране окружающей среды США (дополнительное примечание 5 и дополнительный рисунок 12). Выбранные блоки работали при стабильной генерирующей нагрузке более 75% их мощности во время каждого испытания. Было проведено три успешных испытания в каждом проверенном месте в выбранных подразделениях. Метод полевого отбора проб и методы контроля качества промышленных выбросов также подробно описаны в нашем предыдущем исследовании 9. 0420 42 .

Полевые пробы сжигания твердого топлива в домашних условиях были проведены в типичных домохозяйствах в трех деревнях на севере и юго-западе Китая на основе их обычно используемых видов топлива (т.е. битуминозный уголь, антрацит, древесина и растительные остатки) и печи типы (то есть железные печи, кирпичные печи и трехкаменные печи), которые включают основные виды твердого топлива и печи по всей стране (дополнительное примечание 2, дополнительная таблица 10 и дополнительные рисунки 13–15) ^5,26 . Во время полевых исследований сжигалось несколько широко используемых видов твердого топлива, в том числе три типа битуминозного угля, три типа антрацитового угля, типичная местная древесина и четыре растительных пожнивных остатки (то есть рис, пшеница, кукуруза и бобовые остатки) (дополнительная таблица 10). ). Для реальных экспериментов были выбраны шесть широко используемых бытовых печей, в том числе две бытовые отопительные печи и четыре бытовые кухонные печи (то есть одна трехкаменная печь, одна новая железная печь, одна типичная кирпичная печь и одна старая стальная печь). . Все печи, кроме трехкаменной, были оборудованы дымоходами. Фотографии испытанных печей представлены на дополнительных рисунках. 14 и 15. Образцы угля были взвешены до 5,0 кг для каждого испытания железной печи, тогда как образцы древесины и растительных остатков для трехкаменной, железной и кирпичной кухонных печей были сбалансированы по 2,0 и 1,0 кг соответственно. Схематическая диаграмма системы отбора проб показана на дополнительном рис. 16. Для экспериментов по приготовлению пищи и отоплению в домашних условиях испытанные печи остались на своих обычных местах на кухнях, а дымоходы были заменены более короткими частями, чтобы их выпускные отверстия находились под вытяжкой. колпак, оборудованный электровентилятором в качестве системы постоянного объема для разбавления выбрасываемых дымовых газов. Затем разбавленные дымовые газы проходили через вентиляционную трубу. Расход (фиксированный 1320  м ³  h ^-1 ) измеряли с использованием колпака для улавливания воздушного потока (Kanomax модель 6710). Концентрации газообразных веществ (CO, CO ₂ , NO _x и SO ₂ ) контролировали с помощью анализатора дымовых газов (Testo 350). Самодельные пробоотборники и циклоны PM _2,5 (URG 2000-30EH) использовались для сбора проб общего количества взвешенных частиц и PM _2,5 . Образцы ТЧ отбирали на кварцевые или тефлоновые фильтры (Whatman) для различных анализов. Две параллельные пробы были отобраны как на кварцевые, так и на тефлоновые фильтры. Для каждой комбинации твердого топлива и печи было проведено три успешных измерения. Меры по контролю загрязнения воздуха, принятые в жилом секторе, подробно описаны в дополнительном примечании 3 и дополнительной таблице 89.0006

Аналитический подход

Коэффициенты выбросов БДМ _2,5 на единицу сожженного топлива были определены методом прямого массового веса для бытового сжигания и методом прямого расчета коэффициента выбросов на основе общего расхода дымовых газов и скорости сжигания угля для CFPP (Дополнительный Примечание 7). MICE определяли как 1 − MCE, MCE = Δ(CO ₂ )/(Δ(CO ₂ ) + Δ(CO)), где ∆(CO ₂ ) и ∆(CO) обозначают молярную количества CO ₂ и CO, наблюдаемые по полевым измерениям, с вычетом соответствующих фоновых уровней, соответственно. MICE использовался для количественной оценки эффективности неполного сгорания испытанных процессов сгорания.

Образцы ТЧ, собранные на фильтрах из кварцевого волокна, использовались для определения углеродистых фракций и 16 приоритетных ПАУ Агентства по охране окружающей среды США, а образцы ТЧ, собранные на тефлоновых фильтрах, использовались для измерения концентраций WSI и элементарных частиц (дополнительное примечание 6) , используя ту же формулу, что и в предыдущем исследовании ⁴³ . Коэффициент преобразования органического углерода в органическое вещество широко варьируется для различных видов топлива. Значение 1,2, обычно используемое для проб ТЧ по конкретному источнику ²⁰ , использовался в качестве коэффициента преобразования в этом исследовании. На основе коэффициентов эквивалентности токсичности (TEF), а именно отношений токсичности отдельных ПАУ к токсичности BaP, были рассчитаны EF связанного BaP _{PM 2,5} eq для оценки риска рака из 16 ПАУ, содержащиеся в пробах PM _2,5 . TEF отдельных ПАУ были взяты из предыдущего исследования ⁴⁴ . Шестнадцать приоритетных ПАУ Агентства по охране окружающей среды США, их сокращения и TEF перечислены в дополнительной таблице 2. EF PM _2,5 -связанный Cr _eq исследовали для оценки канцерогенного риска десяти выбранных металлов, содержащихся в образцах PM _2,5 . TEF идентифицированных металлов оценивали на основе параметров канцерогенного риска, приведенных в US EPA, как указано в дополнительной таблице 3. Клеточные линии

A549 использовались для исследования токсической активности, связанной с PM _2,5 . Образцы PM _2,5 экстрагировали метанолом, растворитель сушили очищенным азотом. Анализ 2′,7′-дихлорфлуоресцеиндиацетата (DCFH-DA) и анализ бромида 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолия (МТТ) использовали для определения внутриклеточных АФК. образование и жизнеспособность клеток, вызванные воздействием PM _2,5 экстрактов соответственно. Оптическую плотность определяли при 570 нм, а интенсивность флуоресценции определяли при 488/525 нм с помощью микропланшет-ридера (Varioskan LUX, Thermo Scientific). Подробности процедур можно найти в предыдущих исследованиях ^43,45 .

Разработка кадастра выбросов

Кадастр выбросов для Китая за 2005–2017 гг. был разработан на основе восходящего метода, а выбросы электростанций и ключевых как наши предыдущие исследования ^46,47 . Что касается бытового сжигания угля и биомассы, мы отдельно рассматривали сельские и городские районы, хотя и в том, и в другом случае сжигание осуществлялось для отопления, приготовления пищи и производства горячей воды. При сжигании угля в городских районах мы рассматривали центральное отопление, угольные котлы и угольные печи, а в сельской местности мы рассматривали только угольные печи. Для сжигания биомассы мы рассмотрели печи на биомассе и печи на биогазе. Данные о деятельности, то есть о потреблении энергии для бытового сжигания, были собраны из множества источников, включая статистические ежегодники и обзоры. Для электростанций инвентаризация выбросов была разработана с использованием единичного метода. На 2017 год выбросы ТЧ от 3,19количественно оценены 3 силовые установки; подробный метод расчета кадастра выбросов на основе единиц представлен в предыдущем исследовании ⁴⁶ .

Оценка токсической активности с поправкой на PM

_2,5 воздействие

Модель WRF-CMAQ использовалась для моделирования концентраций PM в окружающей среде _2,5 . Период моделирования включал в себя весь год как 2013, так и 2017 года. Четыре сценария (базовый сценарий, сценарий без угля для бытовых нужд (NoHC), сценарий без биомассы для домашних хозяйств (NoHB) и сценарий без электричества (NoELE)) были разработаны для оценки содержания PM 9 в окружающей среде. 0648 2,5 концентрация, происходящая из жилого сектора и CFPP. Базовый сценарий был смоделирован с использованием модели WRF-CMAQ и обновленного кадастра выбросов ABaCAS. Сценарии NoHC, NoHB и NoELE были смоделированы на основе кадастров выбросов без первичных выбросов ТЧ из бытового угля, бытового биомассы или CFPP из базового сценария, соответственно. Разница между базовым сценарием и суммой сценариев NoHC и NoHB использовалась в качестве оценки вклада жилого сектора в выбросы PM 9 в окружающую среду.0648 2,5 концентраций, в то время как разница между базовым сценарием и сценарием NoELE использовалась как оценка вклада CFPPs в окружающие концентрации PM _2,5 . Производительность модели оценивалась путем сравнения смоделированных параметров с наземными наблюдениями (дополнительное примечание 8 и дополнительная таблица 11). Сравнение результатов распределения по источникам атмосферных ТЧ _2,5 из двух секторов Китая с другими исследованиями показано в дополнительной таблице 12. Чтобы оценить распределение по источникам в этом исследовании, было проведено два дополнительных моделирования для каждого сценария и года для ограничения границ. на основе неопределенностей кадастра выбросов и модели WRF-CMAQ. Неопределенности PM _2,5 выбросы от CFPP, бытового сжигания угля и бытового сжигания биомассы были оценены с помощью 10 000 прогонов методом Монте-Карло на основе вероятностного распределения данных о деятельности, эффективности мер контроля и доли каждого контроля на конце трубы технологии (дополнительное примечание 9 и дополнительная таблица 13). PWE был определен как:

$${{{\mathrm{PWE}}}} = \frac{1}{P}\mathop {\sum }\limits_i P_i\times C_i,$$

, где P — это общая численность населения, а P _i и C _i – концентрации ТЧ _2,5 в популяции и окружающей среде в каждой географической единице ( i ) соответственно. Токсичную активность, связанную с PM _2,5 , включая оценки окислительного стресса (OS) и цитотоксичности (CT), использовали в качестве показателей для TPAE. Индекс риска для TPAE _OS и TPAE _CT был рассчитан как TPAE _OS  =  C _i  × OS _i and TPAE _CT  =  C _i  × CT _i , where OS _i and CT _i are the toxic equivalent values окислительного стресса и цитотоксичности, связанных с PM _2,5 , в каждой географической единице ( i ) соответственно; которые были оценены на основе токсичных единиц PM _2,5 , связанных с окислительным стрессом и цитотоксичностью (дополнительное примечание 7 и дополнительная таблица 5). TPAE, взвешенное по населению _OS и TPAE _CT были оценены как PWE _I × OS _I и PWE _I × CT _I × CT _I × CT _{. Неопределенность выбросов с поправкой на токсичность включает как неопределенности инвентаризации выбросов, так и результаты испытаний на токсичность, в то время как неопределенность воздействия PM 2,5 с поправкой на токсичность включает неопределенности результатов распределения источников и испытаний на токсичность полученные результаты.}

Ссылки

1. Liu, J. et al. Выбросы загрязнителей воздуха китайскими домохозяйствами: основной и недооцененный источник загрязнения окружающей среды. Проц. Натл акад. науч. США 113 , 7756–7761 (2016).

   Google ученый

2. Чжан, Дж. Дж. и Смит, К. Р. Загрязнение воздуха в жилых помещениях от угля и топлива из биомассы в Китае: измерения, воздействие на здоровье и меры. Окружающая среда. Перспектива здоровья. 115 , 848–855 (2007).

   Google ученый

3. Huang, R.J. et al. Высокий вклад вторичного аэрозоля в загрязнение твердыми частицами во время дымки в Китае. Природа 514 , 218–222 (2014).

   Google ученый

4. Леливельд Дж., Эванс Дж. С., Фнайс М., Джаннадаки Д. и Поззер А. Вклад источников загрязнения атмосферного воздуха в преждевременную смертность в глобальном масштабе. Природа 525 , 367–371 (2015).

   Google ученый

5. Тао, С. и др. Количественная оценка перехода к энергоснабжению сельских жилых домов в Китае с 1992 по 2012 год с помощью репрезентативного национального исследования. Нац. Энергия 3 , 567–573 (2018).

   Google ученый

6. Обершелп, К., Пфистер, С., Раптис, К. Э. и Хеллвег, С. Горячие точки глобальных выбросов угольной энергетики. Нац. Поддерживать. 2 , 113–121 (2019).

   Google ученый

7. Тан, Л. и др. Существенное сокращение выбросов китайских электростанций после введения сверхнизких стандартов выбросов. Нац. Энергия 4 , 929–938 (2019).

   Google ученый

8. Zhang, Q. et al. Факторы улучшения качества воздуха PM _2,5 в Китае с 2013 по 2017 гг. Проц. Натл акад. науч. США 116 , 24463–24469 (2019).

   Google ученый

9. Тонг, Д. и др. Целевое сокращение выбросов от глобальных суперзагрязняющих электростанций. Нац. Поддерживать. 1 , 59–68 (2018).

   Google ученый

10. Климонт З. и др. Глобальные антропогенные выбросы твердых частиц, включая черный углерод. Атмос. хим. физ. 17 , 8681–8723 (2017).

    Google ученый

11. Weagle, C.L. et al. Глобальные источники мелких твердых частиц: интерпретация химического состава PM _2,5 , наблюдаемая SPARTAN, с использованием глобальной модели переноса химических веществ. Окружающая среда. науч. Технол. 52 , 11670–11681 (2018).

    Google ученый

12. Lin, C. et al. Экстремальное загрязнение воздуха от сжигания твердого топлива в жилых помещениях. Нац. Поддерживать. 1 , 512–517 (2018).

    Google ученый

13. Yun, X. et al. Выбросы твердого топлива в жилом секторе вносят значительный вклад в загрязнение воздуха и связанные с этим последствия для здоровья в Китае. науч. Доп. 6 , eaba7621 (2020).

    Google ученый

14. Conibear, L., Butt, E.W., Knote, C., Arnold, S.R. & Spracklen, D.V. Выбросы бытового использования энергии доминируют над воздействием на здоровье от воздействия твердых частиц из окружающей среды в Индии. Нац. коммун. 9 , 617 (2018).

    Google ученый

15. “>

    Чжао Х. и др. Неравенство потребления домохозяйств и смертности, связанной с загрязнением воздуха, в Китае. Нац. коммун. 10 , 4337 (2019).

    Google ученый

16. Zheng, B. et al. Тенденции антропогенных выбросов в Китае с 2010 года как следствие действий по чистому воздуху. Атмос. хим. физ. 18 , 14095–14111 (2018).

    Google ученый

17. Чжао, Б. и др. Изменения в бытовом топливе доминируют в снижении воздействия PM2,5 и преждевременной смертности в Китае в 2005–2015 гг. Проц. Натл акад. науч. США 115 , 12401–12406 (2018).

    Google ученый

18. Daellenbach, K.R. et al. Источники загрязнения воздуха твердыми частицами и их окислительный потенциал в Европе. Природа 587 , 414–419 (2020).

    Google ученый

19. Li, Q. et al. Повышение энергоэффективности печей для сокращения выбросов загрязняющих веществ при сжигании твердого топлива в домашних условиях в Китае. Окружающая среда. науч. техол. лат. 3 , 369–374 (2016).

    Google ученый

20. Zhang, Y. et al. Характеристики выбросов твердых частиц углерода при сжигании угля в Китае в реальных условиях. Окружающая среда. науч. Технол. 42 , 5068–5073 (2008).

    Google ученый

21. Shen, G. et al. Полевые измерения коэффициентов выбросов PM, EC, OC, исходных, нитро- и оксиполициклических ароматических углеводородов для бытовых брикетов, угольного кека и древесины в сельской местности провинции Шаньси, Китай. Окружающая среда. науч. Технол. 47 , 2998–3005 (2013).

    Google ученый

22. Ву, Б. и др. Влияние мокрой десульфурации дымовых газов и мокрых электрофильтров на характеристики выбросов твердых частиц и их ионного состава из четырех угольных электростанций сверхнизкой мощности мощностью 300 МВт. Окружающая среда. науч. Технол. 52 , 14015–14026 (2018).

    Google ученый

23. Ли, X., Кан, Х. и Джин, Л. Загрязнение воздуха: глобальная проблема требует решения на местном уровне. Природа 570 , 437–439 ​​(2019).

    Google ученый

24. Li, Q. et al. Влияние крупности угля, содержания летучих веществ и добавок на первичные выбросы твердых частиц при сжигании в бытовых печах. Топливо 182 , 780–787 (2016).

    Google ученый

25. “>

    Джаяратне, Т. и др. Непальский эксперимент по мониторингу окружающей среды и проверке источников (NAMaSTE): выбросы твердых частиц от костров для приготовления пищи, работающих на древесине и кизяке, сжигания мусора и растительных остатков, кирпичных печей и других источников. Атмос. хим. физ. 18 , 2259–2286 (2018).

    Google ученый

26. Лю, Х. и др. Коэффициенты выбросов с пространственным разрешением для уменьшения неопределенностей в оценках выбросов загрязнителей воздуха от жилого сектора. Окружающая среда. науч. Технол. 55 , 4483–4493 (2021).

    Google ученый

27. Лю, X. и др. Обновленные почасовые коэффициенты выбросов для китайских электростанций, демонстрирующие влияние повсеместного внедрения технологии сверхнизких выбросов. Окружающая среда. науч. Технол. 53 , 2570–2578 (2019).

    Google ученый

28. Shiraiwa, M., Selzle, K. & Poschl, U. Опасные компоненты и воздействие на здоровье атмосферных аэрозольных частиц: активные формы кислорода, сажа, полициклические ароматические соединения и аллергенные белки. Свободный радикал. Рез. 46 , 927–939 (2012).

    Google ученый

29. Джин, Л. и др. Вклад специфических для города мелких твердых частиц (PM2,5) в дифференциальный окислительный стресс in vitro и последствия токсичности между Пекином и Гуанчжоу в Китае. Окружающая среда. науч. Технол. 53 , 2881–2891 (2019).

    Google ученый

30. Ли, К. и др. Воздействие бытового сжигания угля и биомассы на качество воздуха внутри помещений и окружающего воздуха в Китае: текущее состояние и последствия. науч. Общая окружающая среда. 576 , 347–361 (2017).

    Google ученый

31. Дата, Н.-Д. и Чанг, М.Б. Обзор характеристик ПАУ в атмосфере, антропогенных источников и технологий контроля. науч. Общая окружающая среда. 609 , 682–693 (2017).

    Google ученый

32. Baumgartner, J. et al. Близость шоссе и черный углерод от кухонных плит как фактор риска повышения артериального давления в сельских районах Китая. Проц. Натл акад. науч. США 111 , 13229–13234 (2014).

    Google ученый

33. Осорнио-Варгас, А. Р. и др. Провоспалительные и цитотоксические эффекты твердых частиц, загрязненных воздухом в Мехико, in vitro зависят от размера и состава частиц. Окружающая среда. Перспектива здоровья. 111 , 1289–1293 (2003).

    Google ученый

34. “>

    Hu, S. et al. Окислительно-восстановительная активность и химический состав фракционированных по размеру ТЧ в сообществах гавани Лос-Анджелес-Лонг-Бич. Атмос. хим. физ. 8 , 6439–6451 (2008 г.).

    Google ученый

35. Пардо М., Шафер М. М., Рудич А., Шауэр Дж. Дж. и Рудич Ю. Однократное воздействие твердых частиц вблизи проезжей части приводит к ограниченным воспалительным и защитным реакциям: возможная роль металлов. Окружающая среда. науч. Технол. 49 , 8777–8785 (2015).

    Google ученый

36. Leung, D.M. et al. Снижение содержания твердых частиц в зимнее время компенсируется неблагоприятными химическими процессами, несмотря на сокращение выбросов в Китае. Геофиз. Рез. лат. 47 , e2020GL087721 (2020).

    Google ученый

37. “>

    Юн, X. и др. Уголь грязный, но особенно важно, где его сжигают. Окружающая среда. науч. Технол. 55 , 7316–7326 (2021).

    Google ученый

38. Лейси, Ф. Г., Хенце, Д. К., Ли, С. Дж., ван Донкелаар, А. и Мартин, Р. В. Воздействие на климат и окружающую среду в связи с выбросами национальных кухонных плит на твердом топливе. Проц. Натл акад. науч. США 114 , 1269–1274 (2017).

    Google ученый

39. Карвосеноя, Н. и соавт. Оценка выбросов и неопределенностей PM _2,5 в результате дорожного движения и сжигания древесины в домашних условиях в Финляндии. Бореальная среда. Рез. 13 , 465–474 (2008).

    Google ученый

40. Denier van der Gon, H.A.C. et al. Выбросы твердых частиц при сжигании древесины в жилых помещениях в Европе – пересмотренные оценки и оценка. Атмос. хим. физ. 15 , 6503–6519 (2015).

    Google ученый

41. Чжоу С. и др. Многофазная реакционная способность полициклических ароматических углеводородов обусловлена ​​фазовым разделением и ограничениями диффузии. Проц. Натл акад. науч. США 116 , 11658–11663 (2019).

    Google ученый

42. Дин, X. и др. Неожиданно возросшие выбросы частиц в сталелитейной промышленности, обусловленные технологиями мокрой/полусухой/сухой десульфурации дымовых газов. Окружающая среда. науч. Технол. 53 , 10361–10370 (2019).

    Google ученый

43. Ву, Д. и др. Первичные твердые частицы, выбрасываемые при сжигании тяжелого топлива и дизельного топлива на типичном контейнеровозе: характеристики и токсичность. Окружающая среда. науч. Технол. 52 , 12943–12951 (2018).

    Google ученый

44. Делистрати, Д. Подход к фактору эквивалентности токсичности для оценки риска полициклических ароматических углеводородов. Токсикол. Окружающая среда. хим. 64 , 81–108 (1997).

    Google ученый

45. Ву, Д., Чжан, Ф., Лу, В., Ли, Д. и Чен, Дж. Химическая характеристика и оценка токсичности мелких твердых частиц, выбрасываемых при сгорании бензина и дизельного топлива. науч. Общая окружающая среда. 605-606 , 172–179 (2017).

    Google ученый

46. Zheng, H. et al. Разработка кадастра промышленных выбросов на основе единиц в регионе Пекин-Тяньцзинь-Хэбэй и, как следствие, улучшение моделирования качества воздуха. Атмос. хим. физ. 19 , 3447–3462 (2019).

    Google ученый

47. Zheng, H. et al. Изменение источников воздействия PM _2,5 и связанная с этим преждевременная смертность в Китае в 2005–2015 гг. Окружающая среда. Междунар. 132 , 105111–105124 (2019).

    Google ученый

Скачать ссылки

Котельное топливо 101: Burn Baby Burn

В этой статье мы обсудим несколько различных типов котельного топлива и их характеристики. Многие горелки будут работать на одном или нескольких из этих видов топлива. Двухтопливные горелки или даже трехтопливные горелки не редкость в определенных ситуациях. Вот наиболее распространенные виды котельного топлива, которые мы видим в полевых условиях:

1. Природный газ

Как правило, природный газ имеет около 1000 БТЕ/куб. фут. Однако некоторые муниципалитеты будут иметь более высокие или более низкие рейтинги БТЕ для своего природного газа. Это связано с тем, что природный газ состоит из смеси нескольких горючих газов. Разница в БТЕ/куб. фут чрезвычайно важна при выборе размера горелки. Чем ниже BTU, тем больше топлива вам потребуется впрыснуть для достижения той же производительности, что и при более высоком содержании BTU.

Температура воспламенения природного газа составляет 1200 градусов по Фаренгейту.

2. Пропан

Когда мы говорим о пропане в виде пара, он содержит около 2550 БТЕ/куб. фут. Пропан может стать отличным резервным топливом для компаний, использующих природный газ. Это связано с тем, что вы часто можете впрыскивать пропан в систему подачи топлива без переналадки или простоя. Это также означает, что предприятия могут перейти на топливо по сниженной ставке и сэкономить много денег в некоторых случаях в течение года.

Температура воспламенения пропана составляет 875 градусов по Фаренгейту.

3. Биогаз

Мы обычно видим это на заводах по переработке или предприятиях пищевой промышленности, где биогаз является отходом производства. Как правило, это составляет около 750 БТЕ/куб. фут, но будет варьироваться в зависимости от качества производимого биогаза. Котлы, которые используют это, как правило, требуют специальных средств управления горелкой. Это связано с тем, что горелки рассчитаны на работу с неограниченной подачей топлива при постоянном давлении. Управление колебаниями давления и биогаза становится критически важным. В ситуациях, когда используется двухтопливная горелка, также необходимо учитывать приоритет топлива. Органы управления должны знать, что приоритет отдается биогазу, а вторичное топливо сжигается только по мере необходимости.

Температура воспламенения биогаза составляет от 1200 до 1380 градусов по Фаренгейту.

4. Мазут №2

Это дизельное топливо с содержанием около 139 000 БТЕ/галлон. В отличие от мазута в большинстве случаев не требуется предварительный нагрев перед подачей мазута №2 в горелку. См. ниже марки мазута ASTM для более полной разбивки по различным типам мазута.

Температура воспламенения топлива №2 составляет 492 градуса по Фаренгейту.

5. Тяжелая нефть

Из-за требований Агентства по охране окружающей среды мы не видим, чтобы это топливо использовалось так часто. Это сгорает при 145 000 БТЕ/галлон. Одна вещь, которую многие люди не осознают, заключается в том, что температура масла на входе в горелку чрезвычайно важна. Это связано с тем, что он влияет на вязкость масла. Если масло слишком горячее, оно может течь слишком быстро, а если слишком холодное, то может течь медленно. Это, в свою очередь, повлияет на поток в горелку и размер самих частиц. Для контролируемого и эффективного сгорания необходимо учитывать температуру.

Температура воспламенения мазута составляет 765 градусов по Фаренгейту.

6. Твердое топливо

Это могут быть дрова и уголь. БТЕ будут значительно различаться в зависимости от содержания влаги. Особенно это касается дерева. Температура воспламенения угля составляет 850 градусов по Фаренгейту. Древесина будет варьироваться, но обычно составляет от 392 до 482 градусов по Фаренгейту. Оба этих вида топлива производят отходы в виде золы и, как правило, производят высокие выбросы.

Навоз — еще одно, хотя и менее распространенное и более сложное твердое топливо, которое мы тоже иногда видели. Из-за высокого содержания влаги это может быть проблемой.

7. Сало

Этот источник топлива для котла больше не используется. Во многом это связано с тем, что это грязный процесс, который требует большего обслуживания для очистки котлов. Это сжигает около 125 000 БТЕ/галлон.

Температура возгорания жира составляет 680 градусов по Фаренгейту.

ASTM Топливо марки

Технические стандарты, установленные ASTM, помогают классифицировать различные сорта мазута. Поскольку мы не разбивали их выше, важно упомянуть каждую степень, чтобы отметить различия. CED Engineering разбивает их в таблице ниже:

Котельное топливо и подача воздуха

Количество воздуха – еще один момент, который следует учитывать при обсуждении котельного топлива. Когда соотношение воздуха и топлива выходит за пределы нормальных параметров, это может привести к плохому сгоранию. Если его не остановить, это может иметь более серьезные последствия, такие как отравление угарным газом или даже взрыв котла. Понимание скорости потока газа и соответствующей скорости потока воздуха для различных видов топлива является важной частью установки горелки.

Национальный совет инспекторов котлов и сосудов, работающих под давлением, также обсуждает важность учета потерь тепла котла в ваших требованиях к вентиляции:

№

«Количество воздуха, необходимого для вентиляции и охлаждения в котельной, определяется теплопотерями из кожуха или рубашки котла, обвязки котла, штуцеров, дымовых труб и любого другого тепловыделяющего оборудования, находящегося в котельной. Потери тепла через рубашку котла могут составлять от 1/2% до 4% мощности котла, в зависимости от рабочего давления или температуры, размера котла, типа конструкции и толщины изоляции. Как правило, чем больше котел, тем меньше потери в процентах от мощности котла. Температуру в котельной на входе вентилятора горелки следует контролировать в пределах от 50 °F до 100 °F, чтобы ограничить изменчивость количества воздуха для горения, подаваемого в горелку».

Вопросы по котельному топливу

Позвольте специалистам по котлам РасМеха помочь ответить на любые ваши вопросы по топливу для котлов. Получите бесплатную оценку или позвоните нам по телефону 1-800-237-3141. Наша команда здесь, чтобы помочь!

Безопасное и законное использование твердого топлива

Найдите информацию об использовании твердого топлива, зонах дымоудаления и выборе твердотопливного прибора.

Твердое топливо (в основном уголь) раньше было самой популярной формой отопления домов в Великобритании, но с 19Популярность центрального отопления на природном газе в 60-х годах возросла, и в настоящее время оно используется большинством коммерческих и бытовых пользователей. Однако с 1990-х годов растет популярность твердого топлива, особенно бревен и пеллет.

Сжигание твердого топлива может загрязнять воздух, и многие города раньше страдали от тяжелого сажистого смога. В ответ на эти проблемы правительство приняло первый Закон о чистом воздухе в 1956 году, который регулировал использование твердого топлива в быту. Многие городские местные власти создали зоны контроля дыма в соответствии с Законом о чистом воздухе 19.68: это области, в которых применяются особые положения, если люди хотят сжигать твердое топливо.

Самый простой способ сжигания твердого топлива – в открытом камине. Однако открытый огонь неэффективен – большая часть тепла уходит через дымоход, и этот метод потенциально может быть наиболее загрязняющим окружающую среду из-за более низких температур. Если вы живете в зоне контроля дыма, вы ограничены в количестве топлива, которое вы можете сжигать.

Если используется твердое топливо, вы должны следить за тем, чтобы ваш прибор и дымоход регулярно обслуживались для обеспечения безопасности вашего дома. Также важно убедиться, что вы не выходите за рамки закона, когда установлена ​​плита или твердотопливный прибор, и соблюдаете любые положения законодательства страны, в которой вы живете.

Зоны контроля дыма  

В Брайтон энд Хоув есть 5 зон контроля дыма, которые охватывают большую часть районов Ганновер, Льюис-роуд, Бевендин и центр города. В Хоуве нет зон дымоудаления.

Интерактивная карта районов Брайтона доступна здесь.

Печи и котлы  

В Зоне Дымоудаления вы должны использовать специальное оборудование, если вы хотите топить дровами или углем. Обратите внимание, что устройство, на которое распространяется освобождение, будет разрешено использовать только в зоне противодымной защиты с использованием разрешенных видов топлива. Например, если прибор предназначен только для сжигания дров, вы не должны использовать его для сжигания угля.

Костры, камины и барбекю (барбекю)

На камины и барбекю не распространяется действие Закона о борьбе с дымом, но, пожалуйста, проявляйте внимание к своим соседям и не создавайте чрезмерного дыма или запаха.

Кто должен устанавливать мой прибор?  

Если вы выбрали твердое топливо  , закон требует, чтобы печи и котлы на твердом топливе были установлены в соответствии с частью J Строительных норм и правил. Если ваш установщик был аккредитован как компетентное лицо, никаких действий не требуется после завершения установки. Если они не аккредитованы или вы установили его самостоятельно, вам необходимо получить разрешение на строительство.

Наиболее широко используемая схема компетентных лиц находится в ведении HETAS. Вы можете найти одобренных HETAS установщиков на их веб-сайте. Существуют и другие схемы компетентных лиц.

В идеале, когда вы покупаете дом с твердотопливным прибором, вам следует запросить доказательства того, что он одобрен строительными нормами или был установлен участником схемы компетентных лиц, например, HETAS.

Строительные нормы существуют для вашей безопасности. Твердотопливные приборы могут быть опасны, если они неправильно установлены и не обслуживаются. Плохо подогнанные бытовые приборы могут привести к накоплению угарного газа в доме.

Мой дымоход в хорошем состоянии?  

Если ваш дымоход не использовался какое-то время, необходимо проверить его и прочистить перед использованием твердого топлива. Неисправные дымоходы могут привести к утечке опасных газов, таких как угарный газ, в ваш дом.

Использование приборов на твердом топливе  

Приборы на твердом топливе сильно отличаются от газовых и электрических систем отопления, с которыми знакомо большинство из нас. Вам нужно будет ознакомиться с требованиями по техническому обслуживанию вашей системы и убедиться, что вы сжигаете топливо хорошего качества.

Техническое обслуживание и прочистка дымоходов  

Твердотопливные приборы могут показаться простыми, но они требуют регулярного обслуживания, чтобы оставаться безопасными, чистыми и эффективными. Вы должны следить за тем, чтобы зола удалялась не реже одного раза в день, желоба и игольные пластины чистились не реже одного раза в месяц, а решетки и огнеупорные кирпичи находились в хорошем состоянии. Ваш установщик сможет предоставить соответствующий график технического обслуживания. Вы также можете прочитать информационный буклет HETAS.

Если в вашем доме проживают другие люди, например, если вы сдаете недвижимость в аренду или у вас есть опекуны, вы должны предоставить им рекомендации по использованию и обслуживанию вашего твердотопливного прибора. Большинство людей не знакомы с твердотопливными приборами и требованиями к их обслуживанию.

Очень важно содержать дымоход в чистоте, чистя его не реже одного раза в год. Вы можете найти трубочиста через Национальную ассоциацию трубочистов, Гильдию мастеров-трубочистов или HETAS.

Покупка топлива

Бревна следует хранить в хорошо проветриваемом штабеле на солнечном месте, прежде чем занести их в помещение.

Топливо хорошего качества гарантирует чистую и эффективную работу вашего прибора. Топливо низкого качества может сгорать неэффективно, загрязнять окружающую среду и даже повредить ваш прибор.

Наиболее распространенным древесным топливом являются бревна, хотя различные виды древесины сгорают по-разному. Хороший поставщик древесного топлива сможет дать совет. Вы также должны знать, что древесина должна быть выдержана (высушена), прежде чем ее можно будет сжигать, что может занять до двух лет. Большинство поставщиков топлива могут предоставить уже выдержанную древесину.

Другое древесное топливо включает древесную щепу и гранулы. Они обычно используются в более сложных устройствах, таких как котлы на древесном топливе, и производитель или установщик вашего устройства должен предоставить вам рекомендации по соответствующим стандартам качества топлива.

Наконец, перед сжиганием твердое топливо следует держать сухим, храня его в помещении или под надежным укрытием. Влажное топливо сгорает неэффективно и может создавать выбросы дыма.

Выброшенная древесина 

Существует множество источников выбрасываемой древесины, например, упавшие ветки, обрезки плотницких работ, поврежденные панели забора, старая мебель и древесина из контейнеров. Не всякая древесина подходит для сжигания, и вы должны быть очень осторожны, прежде чем использовать ее. Общие проблемы могут быть следующими: 

Древесина должна быть высушена (приправлена), прежде чем ее можно будет сжигать. При сжигании влажной или свежесрубленной древесины может образовываться большое количество дыма 

Древесина может быть покрыта консервантами, такими как лак, креозот или свинцовая краска. При его сжигании в воздух могут выделяться токсичные пары, включая металлы и органические вещества.

Зоны контроля дыма и юридическая база 

Совет имеет установленные законом полномочия по контролю дыма от бытовых и коммерческих источников. Закон о чистом воздухе позволяет местным властям назначать зоны контроля дыма (SCA), которые налагают юридические ограничения на сжигание и использование определенных приборов и видов топлива. Ограничение также распространяется на продажу топлива в зоне контроля дыма или рядом с ней.

Первоначальный Закон о чистом воздухе (1956 г.) был принят для решения проблем с твердым и сернистым смогом. Городские «гороховые супы» прошлого представляли собой смесь отходов и загрязнений, возникающих в результате обычного сжигания угля, которые оказывали очень вредное воздействие на органы дыхания жителей городских районов.

В течение некоторого времени дорожное движение было основным источником загрязнения воздуха. Тем не менее, после последнего обновления Закона о чистоте (1993 г.) альтернативы центральному отоплению, работающему на газе, такие как дрова и уголь, стали более популярными. SCA используется для минимизации вклада бытовых и коммерческих каминов в загрязнение окружающего воздуха.

Зоны контроля дыма в Брайтоне и Хоуве

В Брайтоне есть 5 зон контроля дыма. Все они были объявлены в соответствии с Законами о чистом воздухе 1956 и 1968 годов. Декларации были сделаны в период с 1974 по 1981 год. На этой карте показаны 5 областей.

Ниже описаны 5 зон (от 1 до 5) в том порядке, в котором они были объявлены:

Брайтон № 1 (Нижний Бевендин) Приказ о борьбе с дымом 1974 г., утвержденный Советом городского округа Брайтона 9 мая 1974 г. и подтверждено Государственным секретарем по окружающей среде 5 августа 19 года.74 и вступает в силу с 1 октября 1975 года.

Брайтонский приказ № 2 о борьбе с дымом от 1974 года, утвержденный городским советом Брайтона 8 октября 1975 года. Подтвержден министром окружающей среды с изменениями от 5 февраля 1976 года. Действует с 1 октября 1976 г. 

Брайтонский приказ № 3 о контроле над дымом от 1974 г., утвержденный городским советом Брайтона 18 мая 1978 г. Утвержден министром по охране окружающей среды с изменениями 1 сентября 19 г.78. Действует с 1 мая 1979 г. 

Брайтонский приказ № 4 о борьбе с дымом от 1974 г., утвержденный муниципальным советом Брайтона 2 февраля 1979 г. Утвержден министром окружающей среды с изменениями от 23 апреля 1979 г. Действует с 1 ноября 1979 г. 

Брайтонский приказ № 5 о борьбе с дымом от 1979 г., утвержденный городским советом Брайтона 13 декабря 1979 г. Утвержден с изменениями министром окружающей среды 6 февраля 19 г.81. Действует с 1 октября 1981 года. 

Соответствие Закону о чистом воздухе и юридические требования для зон контроля дыма 

Поставщики должны предъявить сертификат производителя о том, что продаваемые ими приборы включены в этот список для законного использования в SCA. Операторы должны иметь четкие инструкции о том, что топливо может использоваться с их твердотопливным оборудованием, не создавая избыточного загрязнения, и разрешено для использования в SCA.