Содержание

Котлы на твердом топливе: отопительное твердотопливное устройство бытовое, виды топлива, как работает котельная

Подбираем котлы на твёрдом топливе: 8 советов

Водонагревательные котлы на твёрдом топливе хорошо известны владельцам загородного жилья, так имеют ряд существенных преимуществ перед другим оборудованием. В качестве горючих веществ выбирается любое доступное по цене топливо. При внесении небольших изменений в конструкцию можно быстро перевести котёл с одного вида твёрдого топлива на другое.

Особенности котлов отопления на твердом топливе

Нагревательные котлы, в основном, используются в частных загородных домах, предназначены для определённых задач, и могут работать по разному принципу.

Бытовые сооружения бывают трёх видов:

  1. Традиционные или классические модели работают как обыкновенная печь, но они применяются для нагрева воды для отопительной системы. В них используется прямой способ горения, также устройства имеют воздушные заслонки, при закрытии замедляющие этот процесс. Сооружения просты в эксплуатации и могут работать без применения электричества.
  2. Такой тип твёрдотопливного устройства, как пиролизный котёл, отличается длительным горением и большей мощностью. При сжигании дров или угля образуется горючий газ, который во второй камере так же сжигается, и нагревает воду. Дополнительно оборудование оснащено регуляторами, вентиляцией и другой электроникой для удобства управления.
  3. Пеллетный котёл отопления прост по своему устройству, использует горелку, куда автоматически, посредством червячной передачи закидываются гранулы. Шнек приводит в движение электропривод, который также регулирует его работу. Гранулы топлива подаются из специального бункера. В свою очередь, горелки бывают ретортные, каминные и факельные. Они сжигают топливо и оказывают непосредственное влияние на мощность оборудования.

Все отопительные модели являются напольными. Отдельные марки сооружений работают на опилках, но они мало востребованы среди потребителей.

Особой любовью пользуются модели Verner, которые могут работать на самых доступных по цене пеллетах, произведённых из отходов сельского хозяйства, что абсолютно не отражается на качестве отопления.

Виды топлива для твердотопливных котлов

Горючие вещества необходимы для работы нагревательного оборудования. Для бытовых нужд выбираются наиболее доступные материалы.

Самые распространённые виды твёрдого топлива, которые использует твердотельный котёл:

Из всех видов горючего сами дешёвыми считаются дрова, уголь и торф. Наиболее высокая стоимость у пеллетных материалов, так как технологический процесс изготовления достаточно сложный.

Свойства отдельных видов топлива

Одни горючие вещества широко востребованы, другие используются в редких случаях. Это зависит от их качественных характеристик.

Разные типы материалов имеют свои достоинства и недостатки:

  1. Дрова сжигаются в специальных топках, длина деревянных кусков составляет до 30 см. Котельные помещения применяют дрова, предоставляя место для их хранения. Предпочтение отдаётся дубу, берёзе ясеню.
  2. Уголь применяется, не зависимо от его возраста. Однако он не слишком популярен из-за вредности для окружающей среды и здоровья человека, так как выделяет серную кислоту.
  3. Пеллеты изготавливаются из картона, стружки коры, древесных опилок. Сначала этот состав измельчается, а после просушивания формируется с помощью натурального полимера в гранулы. Пеллетный котёл работает именно на гранулированном материале. Это самое дорого твёрдое топливо.
  4. Брикеты изготавливаются с помощью прессовки древесных материалов, торфа и соломы. Они считаются безопасным и экологически чистым видом горючего вещества.

Пиролизные котлы, работающие на твёрдом топливе обладают рядом преимуществ: высокий КПД, возможно полуавтоматического управления, а также режим экономии. О принципе работы можно прочитать более подробно в нашей статье: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/otoplenie/piroliznyj-kotel

По-прежнему пользуются популярностью дрова. Но некоторые хозяева находят несомненное превосходство в применении топливных гранул.

Как выбрать котлы на твёрдом топливе

Водонагревательные котлы на твердом топливе – это специальное оборудование для нагрева теплоносителя, в основном воды. При выборе устройства следует руководствоваться назначением сооружения, его мощностью, объёмом топки, длительностью горения и другими параметрами.

Советы при подборе приспособления:

  1. Приобретать топливные котлы нужно с перспективой его длительного использования.
  2. Сначала следует определиться с топливом для оборудования. Наиболее дешёвыми видами считаются уголь и дрова. Это доступные материалы для отопления, которые всегда можно приобрести недорого. Однако следует учесть, что для хранения дров придётся выделить определённую площадь.
  3. Важно знать, что при выборе мощности, лучше ориентироваться на большой размер топливника, так дрова или уголь будут гореть дольше и не придётся заглядывать в котельную часто.
  4. При большой потребности в горячей воде и выбирая из одноконтурного и двухконтурного котла, лучше не брать оба, а обзавестись водонагревателем косвенного нагрева, то есть выделяющего тепло, поступающее от отопительной системы.
  5. Если приобретается устройство для жилья, где с электричеством бывают сбои, желательно покупать генератор тепла со встроенным вентилятором.
  6. Оптимальное давление должно быть не менее 3 Бар. Это говорит о качестве котла и материале, из которого он изготовлен.
  7. Лучше остановить свой выбор на котлах с нижним горением. В этом случае можно регулировать сгорание топлива.
  8. Для угля следует выбрать топливник с толщиной стен не меньше 5 мм. Это обеспечит длительную эксплуатацию.

Необязательно брать сооружение с теплообменником из чугуна, если в этом нет особой необходимости, зато цена гораздо дороже, чем у изделия из стали. Притом, что стальной элемент конструкции способен проработать более 10 лет. Конечно, речь идёт о специальной котловой стали.

Техническое устройство твердотопливного котла

Классическое сооружение наиболее просто по своему устройству.

Обыкновенный котёл на твёрдом топливе имеет следующие комплектующие:

  • Топки или камеры для сжигания топлива;
  • Специальную решётку для топлива;
  • Зольник, куда ссыпается зола;
  • Теплообменник;
  • Водяную рубашку вокруг топливника;
  • Контрольные устройства;
  • Приспособление для подачи воздуха.

В эксплуатации отопительной системы нет ничего сложного. Топливо в виде дров, торфа или угля кладут на колосниковую сетку. При сгорании горючих материалов огонь нагревает топливник, а тепло передаётся теплоносителю. Дополнительное тепло вода получает при прохождении дыма и образовавшегося газа через дымоход.

Процесс подачи воздуха при этом осуществляется посредством вентилятора и двери зольника. Когда вода из отопительной системы оказывается в рубашке, окружающей топливник, она снова нагревается от его стенок.

Характеристики котлов на твердом топливе (видео)

Надо сказать, такой принцип работы применялся в котельных ещё в советский период, однако до сих пор не утратил своей актуальности. На сегодняшний день традиционные виды котлов на разных видах твёрдого горючего вещества усовершенствованы автоматикой и даже электронными приспособлениями, что заметно повышает их продуктивность и создаёт более комфортное управление процессом обогрева для человека.

Котлы на твердом топливе: отопительное твердотопливное устройство бытовое, виды топлива, как работает котельная

Котел на твердом топливе работает на дровах, пеллетах и топливных брикетах, они же «евродрова» Водонагревательные котлы на твёрдом топливе хорошо известны владельцам загородного жилья, так имеют ряд существенных преимуществ перед другим оборудованием. В качестве горючих веществ выбирается любое доступное по цене топливо. При внесении небольших изменений в конструкцию можно быстро перевести котёл с одного вида твёрдого топлива на другое.

    • Особенности котлов отопления на твердом топливе
    • Виды топлива для твердотопливных котлов
    • Свойства отдельных видов топлива
    • Как выбрать котлы на твёрдом топливе
    • Техническое устройство твердотопливного котла
    • Характеристики котлов на твердом топливе (видео)

Особенности котлов отопления на твердом топливе

Нагревательные котлы, в основном, используются в частных загородных домах, предназначены для определённых задач, и могут работать по разному принципу.

Твердотопливный котёл можно считать надёжным, автономным и экономичным вариантом отопления дома

Бытовые сооружения бывают трёх видов:

  1. Традиционные или классические модели работают как обыкновенная печь, но они применяются для нагрева воды для отопительной системы. В них используется прямой способ горения, также устройства имеют воздушные заслонки, при закрытии замедляющие этот процесс. Сооружения просты в эксплуатации и могут работать без применения электричества.
  2. Такой тип твёрдотопливного устройства, как пиролизный котёл, отличается длительным горением и большей мощностью. При сжигании дров или угля образуется горючий газ, который во второй камере так же сжигается, и нагревает воду. Дополнительно оборудование оснащено регуляторами, вентиляцией и другой электроникой для удобства управления.
  3. Пеллетный котёл отопления прост по своему устройству, использует горелку, куда автоматически, посредством червячной передачи закидываются гранулы. Шнек приводит в движение электропривод, который также регулирует его работу. Гранулы топлива подаются из специального бункера. В свою очередь, горелки бывают ретортные, каминные и факельные. Они сжигают топливо и оказывают непосредственное влияние на мощность оборудования.

Все отопительные модели являются напольными. Отдельные марки сооружений работают на опилках, но они мало востребованы среди потребителей.

Особой любовью пользуются модели Verner, которые могут работать на самых доступных по цене пеллетах, произведённых из отходов сельского хозяйства, что абсолютно не отражается на качестве отопления.

Виды топлива для твердотопливных котлов

Горючие вещества необходимы для работы нагревательного оборудования. Для бытовых нужд выбираются наиболее доступные материалы.

Общий параметр, по которому обычно подбирают котлы – это время сгорания топлива при одной загрузке, а также вид топлива на котором они эффективно работают

Самые распространённые виды твёрдого топлива, которые использует твердотельный котёл:

Из всех видов горючего сами дешёвыми считаются дрова, уголь и торф. Наиболее высокая стоимость у пеллетных материалов, так как технологический процесс изготовления достаточно сложный.

Свойства отдельных видов топлива

Одни горючие вещества широко востребованы, другие используются в редких случаях. Это зависит от их качественных характеристик.

Выбирая отопительный котел, каждый покупатель сталкивается с необходимостью определиться, на каком виде топлива будет работать оборудование

Разные типы материалов имеют свои достоинства и недостатки:

  1. Дрова сжигаются в специальных топках, длина деревянных кусков составляет до 30 см. Котельные помещения применяют дрова, предоставляя место для их хранения. Предпочтение отдаётся дубу, берёзе ясеню.
  2. Уголь применяется, не зависимо от его возраста. Однако он не слишком популярен из-за вредности для окружающей среды и здоровья человека, так как выделяет серную кислоту.
  3. Пеллеты изготавливаются из картона, стружки коры, древесных опилок. Сначала этот состав измельчается, а после просушивания формируется с помощью натурального полимера в гранулы. Пеллетный котёл работает именно на гранулированном материале. Это самое дорого твёрдое топливо.
  4. Брикеты изготавливаются с помощью прессовки древесных материалов, торфа и соломы. Они считаются безопасным и экологически чистым видом горючего вещества.

По-прежнему пользуются популярностью дрова. Но некоторые хозяева находят несомненное превосходство в применении топливных гранул.

Как выбрать котлы на твёрдом топливе

Водонагревательные котлы на твердом топливе – это специальное оборудование для нагрева теплоносителя, в основном воды. При выборе устройства следует руководствоваться назначением сооружения, его мощностью, объёмом топки, длительностью горения и другими параметрами.

Твердотопливные котлы выпускают только напольные, из чугуна или жаропрочной стали

Советы при подборе приспособления:

  1. Приобретать топливные котлы нужно с перспективой его длительного использования.
  2. Сначала следует определиться с топливом для оборудования. Наиболее дешёвыми видами считаются уголь и дрова. Это доступные материалы для отопления, которые всегда можно приобрести недорого. Однако следует учесть, что для хранения дров придётся выделить определённую площадь.
  3. Важно знать, что при выборе мощности, лучше ориентироваться на большой размер топливника, так дрова или уголь будут гореть дольше и не придётся заглядывать в котельную часто.
  4. При большой потребности в горячей воде и выбирая из одноконтурного и двухконтурного котла, лучше не брать оба, а обзавестись водонагревателем косвенного нагрева, то есть выделяющего тепло, поступающее от отопительной системы.
  5. Если приобретается устройство для жилья, где с электричеством бывают сбои, желательно покупать генератор тепла со встроенным вентилятором.
  6. Оптимальное давление должно быть не менее 3 Бар. Это говорит о качестве котла и материале, из которого он изготовлен.
  7. Лучше остановить свой выбор на котлах с нижним горением. В этом случае можно регулировать сгорание топлива.
  8. Для угля следует выбрать топливник с толщиной стен не меньше 5 мм. Это обеспечит длительную эксплуатацию.

Необязательно брать сооружение с теплообменником из чугуна, если в этом нет особой необходимости, зато цена гораздо дороже, чем у изделия из стали. Притом, что стальной элемент конструкции способен проработать более 10 лет. Конечно, речь идёт о специальной котловой стали.

Техническое устройство твердотопливного котла

Классическое сооружение наиболее просто по своему устройству.

Котлы на твёрдом топливе при одной загрузке топлива работают от 2 до 6 часов, не зависят от электрической сети и наличия газа

Обыкновенный котёл на твёрдом топливе имеет следующие комплектующие:

  • Топки или камеры для сжигания топлива;
  • Специальную решётку для топлива;
  • Зольник, куда ссыпается зола;
  • Теплообменник;
  • Водяную рубашку вокруг топливника;
  • Контрольные устройства;
  • Приспособление для подачи воздуха.

В эксплуатации отопительной системы нет ничего сложного. Топливо в виде дров, торфа или угля кладут на колосниковую сетку. При сгорании горючих материалов огонь нагревает топливник, а тепло передаётся теплоносителю. Дополнительное тепло вода получает при прохождении дыма и образовавшегося газа через дымоход.

Процесс подачи воздуха при этом осуществляется посредством вентилятора и двери зольника. Когда вода из отопительной системы оказывается в рубашке, окружающей топливник, она снова нагревается от его стенок.

Характеристики котлов на твердом топливе (видео)

Надо сказать, такой принцип работы применялся в котельных ещё в советский период, однако до сих пор не утратил своей актуальности. На сегодняшний день традиционные виды котлов на разных видах твёрдого горючего вещества усовершенствованы автоматикой и даже электронными приспособлениями, что заметно повышает их продуктивность и создаёт более комфортное управление процессом обогрева для человека.

Устройство и принцип работы твердотопливного котла – теория и практика

Не секрет, что с точки зрения экономичности и удобства эксплуатации наиболее удобным является газовое отопление. В тех случаях, когда населенный пункт находится в значительном удалении от газовой магистрали, автономное теплоснабжение рациональнее всего оснастить твердотопливным колом.

Общие сведения

Из-за высокой стоимости дизельного топлива и электричества, а также дополнительных расходов на подключение газового оборудования во многих случаях выбор делают в сторону котла на твердом топливе. В результате получается обзавестись отопительной системой, на работу которой не влияет наличие или отсутствие внешних энергоносителей. Как правило, большая часть приборов данного типа не нуждаются в электрической энергии, или же потребляют ее в очень небольших количествах.

Чаще всего твердотопливными котлами комплектуются индивидуальные системы отопления в отдаленных районах, испытывающих серьезные затруднения с подачей магистрального газа. Существуют целые области нашей страны, где в качестве основного обогревающего агрегата используются дровяные котлы.

Особенности конструкции

Для понимания принципа работы твердотопливного котла предлагается рассмотреть его конструкцию, в состав которой входит несколько элементов.

Топка

Это название применяется к камере, где происходит сгорания топлива. Обычно она выполняет также роль теплообменника. Конструкция топки состоит из портала для подачи топлива, зоны выведения продуктов сгорания, колосника, емкости для сбора золы и воздушного отверстия. Когда твердое топливо сгорает, это способствует нагреванию стенок топки. В дальнейшем тепловая энергия передается воде в специальной рубашке, которая окружает топку со всех сторон.

Водяная рубашка

Принцип действия твердотопливного котла подразумевает наличие в его топке двойных стенок: в промежутке между ними заполняют теплоносителем. Такую конструкцию называют водяной рубашкой. По мере горения топлива происходит нагревание жидкости в водяной рубашке. Это приводит к появлению тепловых потоков, поднимающих горячий теплоноситель в верхнюю часть емкости. Отсюда горячая вода перетекает в теплопровод. После того, как жидкость пройдет по всему отопительному контуру и отдаст тепло жилищу, она возвращается в остывшем состоянии обратно. Для этих целей имеет нижний патрубок.

Для убыстрения циркуляции воды внутри отопительной системы на некоторых твердотопливных котлах монтируются специальные насосы. Однако большая часть моделей выпускается для открытых отопительных систем. Имеются в виду схемы, где теплоноситель двигается не за счет работающей помпы, а благодаря небольшому уклону трубопровода. Объясняется это простотой, надежностью и экономичностью инерционных систем. К тому же, они полностью независимы от наличия электрической энергии. Благодаря этому их можно применять в отдаленных районах, лишенных благ цивилизации.

Система дымоудаления

Принцип работы твердотопливного котла объясняет образование внутри топки значительного количества дыма. Для удаления продуктов горения используют теплоизолированные трубы, проложенные от котла за пределы дома.

Контроль и регулировка температуры

Как известно, обязательным условием для процесса горения является подача воздуха. При чем от интенсивности этой подачи напрямую зависит скорость горения. Этот принцип используется в конструкции твердотопливных котлов, где для регулировки поступления воздуха имеются механические заслонки и шиберы.

Для такой схемы устройства твердотопливного котла отопления характерна простота и надежность: заслонку прочно скрепляют со специальным регулятором. Если температура чрезмерно поднимется, это провоцирует расширение стенок регулятора и следующее за этим опускание заслонки. В итоге снижается интенсивность поступления кислорода в топочную камеру. Процесс остывания регулятора активизирует обратный процесс поднятия заслонки: воздух получает возможность поступать в большем объеме, увеличивая тем самым интенсивность горения.

На первый взгляд может показаться, что учитывая принцип работы твердотопливного котла длительного горения, такая схема управления процессом горения слишком примитивна и архаична. Однако именно простота служит залогом ее эффективности и надежности. Это объясняет широкое распространение шиберной регулировки в большинстве моделей твердотопливных отопительных котлов. Строго говоря, такой подход до сих пор не испытывает особой конкуренции, т.к. в этом случае не требуется дорогостоящая электроэнергия.

Разновидности твердотопливных котлов

Принцип действия твердотопливных котлов позволяет им быть частью различных современных схем. Речь идет как о самых простых одноконтурных приборах, так и о мощнейших многофункциональных агрегатах с высокой производительностью. Существует несколько способов классификации твердотопливного оборудования.

По материалу изготовления:

  1. Из стали. Стоимость на стальные приборы ниже, чем на чугунные. К тому же они более просты в обслуживании: чистка проходит без особых проблем. Из недостатков можно выделить чувствительность моделей к температуре в обратной трубе: она должна быть не менее +60 градусов. Это предусматривает использование специальных клапанов для поддерживания необходимого температурного режима путем подмешивания в обратку горячей воды из подающей трубы.
  2. Из чугуна. Отличаются более высокой долговечностью, однако требуют сложный уход. Использование чугунных твердотопливных котлов рекомендуется в случае их непрерывного использования. Приобретение сверхнадежного чугунного агрегата только для аварийных случаев является непрактичным решением. С подобными задачами в состоянии справиться более дешевые стальные модели.

Принцип работы

Работает котел на твердом топливе, как правило, на дровах, торфе, отходах пиломатериалов, специальных древесных брикетах, угле и пеллетах (гранулах, изготовленных из измельченной древесины, смолы, хвои и т.п.). Особой популярностью пользуются приборы универсального типа, способные потреблять практически все виды твердого топлива.

По способу теплопередачи котлы бывают:

  • Воздушными.
  • Паровыми.
  • Водяными (встречаются чаще всего).

По принципу сжигания топлива:

  • Традиционные. Работают на дровах и угле. Принцип действия такой же, как у обычной дровяной печи.
  • Длительного горения. Инновационная разработка в области оборудования для отопления. Твердотопливные котлы длительного горения имеют вид удлиненной топочной камеры, окруженной со всех сторон водяной рубашкой. При горении пламя распространяется не снизу вверх, а сверху вниз, напоминая в этом отношении процесс горения свечи. Принцип работы котла длительного горения позволяет достигать полного сгорания топлива. При этом увеличивается промежуток горения одной закладки топлива (до 7 суток). Работает котел длительного горения, как правило, при стабильно высокой температуре теплоносителя, что на порядок повышает его КПД. Бесперебойное и безопасное функционирование таких моделей достигается за счет включения в конструкцию вентиляторов для экстренного тушения, предохранительного клапана и циркуляционной помпы.

  • Пеллетные. В качестве топлива здесь используются специальные пеллеты. Такие котлы дополнительно оснащаются автоматической системой подачи пеллет и бункером для хранения топлива. Благодаря электронным датчикам осуществляется контроль наличия топлива внутри топки. Для работы такой системы необходимо стабильное электрическое питание.
  • Пиролизные. Уникальное оборудование, где наряду с энергией от горения твердого топлива используется также тепловыделение газов. Это дает возможность небольшой объем топлива обратить в значительную порцию тепловой энергии. В результате достигается повышение КПД котла и снижение вредных выхлопов.

Принцип работы твердотопливных котлов длительного горения дает возможность применить автоматизацию. Управление агрегатами данного типа настолько простое, что его может осилить ребенок.

Итоги

Для организации системы отопления можно применить несколько схем устройства котла на твердом топливе. Любая из разновидностей агрегата представляет собой универсальный прибор, превосходящий своих электрических и дизельных собратьев в плане экономичности.

Разбираемся в схеме отопления от твердотопливного котла

В настоящее время все больше и больше владельцев частных домов, коттеджей стараются добиться независимости от источников центрального энергоснабжения. Если с электричеством этот вопрос не актуален и проблематичен в силу технической сложности, то с отоплением жилых домов ситуация намного проще. Автономное газовое отопление популярно среди жителей частного сектора, однако в тех условиях, когда централизованная подача газа отсутствует, на первый план выходят твердотопливные котлы.

Отопительные приборы этого типа сегодня переживают второе рождение. Привычные для всех нас печи и камины, используемые в былые времена для отопления жилых домов, сегодня уступают место высокотехнологичному котельному оборудованию.

Схема отопительного котла, устройство твердотопливного котла в нынешнем виде позволяют понять не только принцип действия отопительных приборов этого типа, но и оценить по достоинству огромные возможности подобной техники. Принцип действия твердотопливных котлов во многом является ключевым аспектом, на который сегодня обращает внимание потребитель. Для того, что бы с максимальной пользой использовать систему автономного отопления, следует разобраться в двух моментах:

  • из каких элементов и деталей состоит твердотопливный котел;
  • какова принципиальная схема работы твердотопливного котла.

Эксплуатация твердотопливных котлов. Новые возможности

В отличие от газового и электрического отопления, используя систему отопления дома твердотопливным котлом, требует от владельцев жилья больших физических усилий и соответствующей технической подготовки. Имея существенные технические и бытовые ограничения, твердотопливные котлы обладают одним неоспоримым преимуществом в сравнении с газовыми отопительными приборами, не говоря уже об электричестве. Отопительный котел на твердом топливе является на 80-90% энергетически независимым устройством. Достаточный запас ископаемого топлива, дров или пеллет позволит вам всю зиму не только спокойной обогреть собственный дом, но и обеспечить себя горячей водой.

Система отопления, подключенная к твердотопливному котлу, мало зависит ни от перебоев с электричеством. Ей не страшны перепады с рабочим давлением в газовой магистрали. Стоимость топлива и наличие свободного доступа к нему, обеспечат нормальную и бесперебойную работу всего отопительного оборудования в доме. Управление твердотопливным котлов позволяет эксплуатировать агрегаты в любых режимах работы, обеспечивая тем самым безопасность и комфорт обитателям жилого дома.

Отечественные производители, зарубежные компании, специализирующиеся на выпуске котельного оборудования сегодня предлагают потребителю качественно новый продукт. Твердотопливный котлы, которые используются для бытовых и промышленных целей имеют более высокий КПД. Сегодня это параметр достигает значений 90%.

Для справки: старые твердотопливные котлы в традиционном исполнении обладали КПД в 70-80%. Низкая энергоэффективность отопительной техники старого поколения приводила к значительному перерасходу топлива и к существенным потерям тепловой энергии.

Конструктивные новшества и «ноу-хау» в сфере практического применения различных энергоресурсов, позволили существенно расширить эксплуатационные возможности отопительной техники. Огромная мощность является одним из основных преимуществ котлов на твердом топливе. На порядок увеличилась рентабельность современных моделей твердотопливных котлов. Существенно повысилась безопасность эксплуатации котельного оборудования этого вида.

Двухконтурный твердотопливный котел способен обеспечить обогрев больших и просторных помещений. К тому же, практически все модели котлов рассчитаны на обеспечение жилых объектов ГВС.

Конструктивные особенности устройства твердотопливных котлов

Традиционный твердотопливный котел представляет собой, в нашем понимании, отопительный агрегат, способный работать на любом твердом топливе. Принцип действия котла элементарный. Поступившее в камеру сгорания топливо в процессе сгорания выделяет в большом объеме тепловую энергию, которая нагревает теплоноситель. По аналогичному принципу было организовано в старину печное отопление, только вместо жидкого теплоносителя использовался горячий воздух.

Существенными минусом традиционной модели твердотопливного котла является то, что часть тепла, получаемого при сгорании топлива, просто уходит в атмосферу через дымоход. Рассмотри принципиальную схему устройства твердотопливного котла. Устройство котла – это конструкция, собранная из различных модулей в единый стальной корпус. Основными конструктивными элементами отопительного оборудования этого типа являются:

  • камера сгорания (топка, оборудованная дверцей);
  • теплообменник (стальной или чугунный);
  • прочистной люк;
  • колосники (решетка);
  • терморегуляторы;
  • предохранительный клапан.

Топочная камера – процессы, протекающие в ней

Одним из первых элементов, с которым приходится познакомиться в первую очередь, является топка котла. Именно суда закладывается уголь, торф, брикеты или дрова, и именно здесь происходит основной процесс — сжигание топлива. Весь процесс можно разделить на три этапа, подсушка топлива, окисление и получение горючего газообразного вещества, которое уже выполняет основную нагревательную функцию в процессе горения.

В камере сгорания загруженное топливо равномерно распределяется на колосниках, которые специально установлены под наклоном.

Расположенное на колосниках топливо подсушивается раскаленными газами, после чего уже начинается сам процесс горения топлива с принудительной подачей воздуха. В завершении, получаемая на начальном этапе горения газообразная горючая смесь дожигается в топке при температуре 950-1000 0 С. На каждом этапе необходимо обеспечить бесперебойную подачу воздуха.
Остатки твердого топлива, зола и сажа скапливаются в зольной камере, откуда удаляется ручным способом.

Для справки: следует отметить, что от того, насколько плотно загружена топливом камера сгорания и как работает вытяжка, зависит эффективность работы котла. При полной загрузке топочной камеры и нормальной подаче воздуха, топливо должно сгорать полностью, выделяя в процессе горения максимальное количество килокалорий. Соотношение полезной подачи к мощности котла является ключевым моментом во время эксплуатации твердотопливного котла.

Процессы, протекающие в камере сгорания, определяют и вид котельного оборудования. Горение может осуществляться обычным способом, благодаря пиролизу или длительно, сверху вниз. В каждом случае достигается определенный тепловой эффект, который и определяет сферу применения твердотопливного котла, каким образом организовано отопление дома.

Теплообменник — его функция

Следующий по значимости конструктивный элемент твердотопливного котла — теплообменник. Устройство представляет собой чугунную или стальную конструкцию, в которой происходит передача тепловой энергии от продуктов горения на теплоноситель. В традиционном исполнении теплообменник изготавливается в виде бочки, через которую проходят цельнотянутые котловые трубы. Разогретые газы, проходя по трубам, нагревают котельную воду, циркулирующую внутри контура теплообменника.

Важно! Интенсивность прохождения газов по дымогарным трубам регулируется положением дымососа. Интенсивность циркуляции воды в теплообменнике зависит от работы насосной станции. Теплообменники обязательно имеют толстый слой теплоизоляции, предохраняющей основной корпус котла от перегрева.

Поступление воды в теплообменник происходит через впускной коллектор, тогда как выход разогретого теплоносителя наоборот, осуществляется через выпускной коллектор. На каждом из коллекторов стоят датчики температуры теплоносителя. Домашнее отопление в доме твердотопливным котлом, схема подключения которого мало чем отличается от традиционной и общепринятой процедуры, может в каждой ситуации иметь некоторые конструктивные отличия.

Стальные теплообменники в отличие от чугунных изделий, больше подвержены коррозии, в то же время успешно справляются с передами температур. Стоимость таких устройств значительно меньше в сравнении с чугунными теплообменниками. Последние обладают высокой теплоемкостью, менее подвержены коррозии.

Конструктивные разновидности систем

Если не рассматривать традиционно используемое печное отопление, существующих на сегодняшний момент видов твердотопливных котлов не так уж и много. Основное различие между существующими моделями котлов заключается в способе подачи топлива. Дешевые агрегаты предназначены для ручной подачи топлива. В дорогих моделях для работы твердотопливного котла используется автоматическая подача топлива в топочную камеру.

Способ подачи топлива в основном определяет и принцип действия котла. Уголь, брикеты или дрова загружаются в топку и поджигаются. Нагреваемая до необходимо температуры вода в теплоносителе расходится по трубам, отапливая жилые помещения.

На заметку: однако, есть одно но! Топливо быстро сгорает и приходится снова заниматься загрузкой котла топливным сырьем. Время, которое необходимо для полного сгорания топлива ограничивается 2-8 часами, в зависимости от модели котла и его мощности. К тому же, приходится попутно убирать из подтопочной камеры золу, остатки несгоревшего топлива. Для нормальной работы котла постоянно требуется подкидывать в топку все новые и новые порции топлива.

Автоматическая подача топлива решила проблему с работой твердотопливных котлов наполовину. Требовалось принципиальное техническое решение. Для отопления с твердотопливным котлом оптимальным выходом из создавшейся ситуации стало возможность использования тепловых генераторов, которые еще называются твердотопливные котлы длительного горения.

На практике такой вид отопительной техники принято делить на два типа:

Способ загрузки в оборудовании этих видов остался принципиально тот же, только стал продолжительнее по времени и более трудоемкий. В качестве компенсаций потраченных усилий, во время работы котел создает максимально возможный тепловой эффект. Несмотря на трудность и сложность загрузки, в этих моделях происходит практически полное сжигание топлива, что значительно уменьшает количество загрузок и расход топлива.

Для пиролизных котлов процесс работы выглядит следующим образом. При отсутствии кислорода процесс горения в камере замедляется. Топливо полностью выгорает, а получаемый в результате тления, коксовый газ является вторичным топливом. Обогащенное кислородом газообразное вещество в процессе сжигания выделяет дополнительные калории тепловой энергии. Налицо высокий КПД, рентабельность и эффективность оборудования при эксплуатации.

В последнее время получил распространение обогрев жилых зданий твердотопливными котлами верхнего горения. Принципиально схема работы выглядит несколько иначе, в сравнении с традиционными моделями. Здесь пламя распространяется сверху, а не снизу, как мы обычно привыкли видеть. Горение топлива происходит постепенно, сверху вниз. В тот момент, когда верхний слой топлива подвержен интенсивному горению, нижние слои остаются нетронутыми. По мере сгорания каждого слоя топлива, воздух вместе с горючими газами опускается вниз. Этот процесс может происходить очень долго, в некоторых моделях время сгорания одной закладки может составлять 8-12 часов.

На заметку: некоторые модели твердотопливных котлов верхнего горения в поддерживающем режиме работы могут давать тепло от одной загрузки на протяжении суток и более.

Другие важные элементы конструкции — их роль в работе всей отопительной системы

Схема любого твердотопливного котла не мыслима без регулятора тяги. Данное устройство обеспечивает механическое воздействие на заслонку в дымоходе в процессе включения или отключения агрегата. Показать работу регулятора тяги можно с помощью простого рисунка.

Благодаря работе этого приспособления осуществляется автоматическая регулировка подачи воздуха в камеру сгорания, температуры нагрева теплоносителя.

Для справки: Установка регулятора выполняется при первом пуске котла, установив положение в соответствии с заданными параметрами. В полузакрытом положении при температуре 65 0 С, в открытом положении заслонки, регулятор соответствует максимальному значению температуры в 90 0 С.

Многие агрегаты, особенно большой мощности, устанавливаются вместе с буферной емкостью, которая является обязательно при обвязке твердотопливной техники с газовыми котлами в единую систему. Такое приспособление представляет собой расширительный бак, куда поступает теплоноситель. Буферная емкость в данном случае выполняет две функции, гидроразделителя и теплового аккумулятора. В результате остывания котла после выключения, вода из теплового аккумулятора расходится по радиаторам отопления, поддерживания необходимую температуру. Быстрое остывание твердотопливного котла практически невозможно, из-за того, что буферная емкость играет роль аккумулятора тепла.

Вместе с буферной емкостью котлы оснащаются термостатическим клапаном. Прибор используется для предохранения системы от перегрева. Контур охлаждения, оснащенный термостатическим клапаном, обеспечит подачу холодной воды внутрь при первых сигналах перегрева теплоносителя.

Для розжига в твердотопливных котлах современных моделей применяются различные газовые горелки. Такие устройства обычно работают на сжиженном газе, который храниться в специальном резервуаре. Розжиг топлива в камере сгорания за счет использования газовой горелки происходит за считанные секунды. В эксплуатации и в обслуживании такие горелки просты и надежны.

Заключение

Ознакомившись с устройством и схемой твердотопливного котла, узнав принцип действия некоторых видов котельного оборудования на твердом топливе, можно смело приступать к созданию в собственном доме своей автономной системы отопления. Выбор котла особой сложности не представляет. Основная тяжесть и трудности, с которыми придется столкнуться в дальнейшем – это уже сам монтаж оборудования, подключение и подготовка к пуску.

Грамотный и квалифицированный подход на каждом этапе позволит вам добиться желаемого результата.

Источники:

http://thewalls.ru/neobyichnyie-resheniya/kotly-na-tverdom-toplive-otopitelnoe-tverdotoplivnoe-ystroistvo-bytovoe-vidy-topliva-kak-rabotaet-kotelnaia.html

http://teplospec.com/tverdotoplivnoe-otoplenie/ustroystvo-i-printsip-raboty-tverdotoplivnogo-kotla-teoriya-i-praktika.html

http://znatoktepla.ru/kotly/tverdotoplivnie/shema-otopleniya-ot-tverdotoplivnogo-kotla.html

http://homeli.ru/remont-i-otdelka/lestnitsy/kovanye-lestnitsy-v-dome-na-vtoroj-etazh

Ссылка на основную публикацию