Отопление твердотопливным котлом

Выбор твердотопливного агрегата

Проанализировав стоимость отопления различными способами, я остановился на твердотопливном угольном отопительном котле. Действительно, стоимость дизельного топлива и электричества постоянно растет. В настоящее время отапливаться углем приблизительно в четыре раза дешевле, чем соляркой или электричеством. Газ тоже не является альтернативой, так как провести его очень дорого из-за пресловутой коррупционной составляющей. Стоимость газа неотвратимо стремится к мировой цене, как ее понимает Газпром. Давление газа в трубах во многих районах в самые пиковые моменты (при экстремально низких температурах) падает так, что котлы отключаются, и дома вымерзают.

Главным недостатком угольного котла является необходимость регулярно (2-3 раза в день) загружать его топливом. Если Вы согласны на это, то твердотопливный котел — Ваш выбор. Перед установкой нужно определиться с мощностью котла, местом его установки, схемой разводки труб от него и системой обеспечения циркуляции теплоносителя.

Твердотопливные пиролизные газогенераторные котлы продолжительного горения

Действие таких котлов базируется на газификации топлива. Топка такого котла разделена на 2 половины по горизонтали. Верхняя половина, которая одновременно является загрузочной камерой для топлива, дрова не горят, а тлеют. Испытывая на себе воздействие высоких температур, дрова выделяют различные горючие вещества, которые и становятся основным топливом для котла, сгорая во второй камере, расположенной снизу.

Описанный принцип действия котлов существенно повышает КПД таких образцов, в этом случае можно говорить о 85 или даже 90 %. Время горения топлива также ощутимо увеличивается, доходя до 12 часов. Дело в том, что в рассматриваемых котлах процесс непосредственного горения топлива происходит только в нижней камере.

В верхней, загрузочной камере, дрова только тлеют, выделяя горючие вещества. После этого горючие вещества перемешиваются с воздухом и через специальную форсунку отправляются во вторую, нижнюю камеру, где и становятся основным топливом для такого котла. В процессе сжигания смеси из воздуха и газов, выделяющихся из дров, удаётся достичь достаточно высоких температур, поэтому нижняя камера, в которой и происходит процесс сгорания, обшивают специальной термостойкой отделкой.

Топливо в рассматриваемых котлах прогорает почти полностью, что позволяет говорить ещё и об экономичности котла. Кроме того, в силу своих технических особенностей котёл не образует сажи и пепла в процессе работы. Для того, что пиролизный котёл полноценно выполнял свои функции, необходимо полноценное нагнетание воздуха внутрь устройства.

Рассматриваемые котлы являют собой сложную и недешевую аппаратуру. В большинстве случаев, в конструкцию таких котлов входят:

• Дымососы;
• Электронные приборы для управления рабочим процессом котла и эффективного контроля за ним.

Важным условием для правильной эксплуатации пиролизного котла, является уровень влажности топлива. Влажность дров, которые будут закладываться в такой котёл, не должна превышать 25 %. Практика показывает, что хранящиеся в поленнице дрова могут похвастаться таким процентом влажности только спустя 24 месяца после начала хранения. Также котёл требователен и к размерам топлива: толщина дров, которые готовятся к закладке в такой котел, не должна быть менее 100 миллиметров. Минимальная мощность котла, которую можно считать подконтрольной, составляет 50 %, в тех случаях, когда мощность котла опускается нижеуказанного показателя, работа прибора становится нестабильной. Это говорит о том, что котёл хорошо адаптирован для работы в холодные периоды года, однако совершенно непригоден для эффективной эксплуатации в межсезонье.

Пиролизные котлы от таких производителей, как VERNER и ATMOS могут похвастаться отличными отзывами от пользователей, успевших изучить и испытать данную технику в процессе практического применения.

Процесс сжигания твердого топлива делят на три стадии

1. воспламенение (зажигание),
2. активное горение
3. дожигание.

• В первой стадии твердое топливо вначале подогревается и подсушивается и при температуре 105 – 110 °С теряет свою влагу.
• Затем при температуре 300 – 400 °C оно начинает разлагаться на летучие вещества и твердый остаток.
• При дальнейшем нагреве, когда его температура становится равной температуре воспламенения, топливо загорается. Температура воспламенения (примерная) различных топлив следующая, °С: дров – 300; бурого угля – 300 – 400; каменного угля – 450 – 500; антрацита – 700 – 750; жидкого топлива 500 – 600; газа около 600.
• Стадия активного горения характеризуется высокой температурой (более 1000 °С) с максимальным выделением тепла и наибольшим потреблением воздуха (кислорода), расходуемого на горение кокса и летучих веществ.
• Дожигание твердого топлива характеризуется уменьшающимся тепло-выделением и снижающейся потребностью в воздухе.

Котлы на твёрдом топливе, горение в которых происходит естественным путём

Котлы такого типа отличаются от аналогов тем, что все дрова, которые были помещены в топку, горят одновременно, то есть процесс горения твёрдого топлива, в рассматриваемом случае — дров, происходит естественно.

К преимуществам котлов этого типа традиционно относят простую конструкцию и низкую стоимость изделия. Такой котёл снисходителен к качеству дров и не вызывает затруднений в процессе обслуживания, что также можно отнести в актив устройства.

Оператор такого котла может контролировать мощность работы устройства, однако этот показатель может колебаться между 60 и 100 % КПД, конкретная цифра зависит от того, насколько интенсивным является горение. Интенсивность горения регулируется с помощью специальной заслонки, которая ограничивает попадание воздуха в котёл. Вместе с мощностью неизбежно уменьшается и КПД аппарата.

Практика показывает, что максимальный КПД, который могут похвастаться подобные котлы, составляет 80%. Говоря о минусах твердотопливных котлов с природным типом сгорания топлива, принято вспоминать о том, что процесс горения топлива происходит в максимально короткие сроки. Как правило, одной партии помещённых в котёл дров хватает не более, чем на 4 часа.

Способы подачи вторичного воздуха в печь

1. Подача вторичного воздуха через дверцу топки.
2. Подача вторичного воздуха через специальное отверстие в корпусе печи.
3. Подача вторичного воздуха через силому.
4. Подача вторичного воздуха по специальному кирпичному каналу внутри печи.

1.Подача вторичного воздуха через дверцу топки.

Наиболее часто встречающийся способ подачи вторичного воздуха в печь.

Многие современные печные дверцы имеют на своём корпусе специальные отверстия для прохода воздуха в топку. Обычно эти отверстия удобно закрываются шибером. Этим шибером регулируется количество подаваемого воздуха.

2. Подача вторичного воздуха через специальное отверстие в корпусе печи.

Достоинство этого способа в том, что можно сделать подачу точно в место скопления недогоревших веществ.

Сложность в том что определить, такое, волшебное место в печи непросто.

И самое большая сложность, это несоответствие дыры в печи с противопожарными нормами.

3. Подача вторичного воздуха через силому.

Силома это такой канал для прохода воздуха из поддувала печи в область подачи вторичного воздуха. Силома изготавливается из нержавеющей стали и устанавливается в печь с компенсационными зазорами для возможного расширения.

Устраивать подачу вторичного воздуха через силому это довольно техничное и современное решение в строительстве печей.

Для грамотного устройства силомы в печь важно понимать процессы горения в печи и последствия воздействия огня на материалы. По факту, немногие печники используют этот способ, т.к

это довольно сложное мероприятие требующее чёткости проекта и хорошего качества материала силомы

По факту, немногие печники используют этот способ, т.к. это довольно сложное мероприятие требующее чёткости проекта и хорошего качества материала силомы.

4. Подача вторичного воздуха по специальному кирпичному каналу внутри печи.

Хороший способ для подачи вторичного воздуха при условии достаточности места внутри печи.

У меня обычно не получается разместить внутри печи ещё один канал для вторичного воздуха.

Обычно печь проектируешь с максимальной мощностью в минимальном размере и для канала под воздух просто не остаётся места, но если вы не ограничены размерами тогда сделать канал для вторичного воздуха из кирпича будет хорошим решением.

Возможно есть и ещё какие то более экзотические способы для подачи вторичного воздуха в печь.

Отопительный камин печь

Проще и легче поставить дверцу с отверстиями и шибером, этот способ работает и не требует каких то ухищрений.

Принцип работы твердотопливного котла

За счет разницы температуры газов в дымоходе и на улице создается тяга (то есть перепад давлений). Этот перепад давлений создает разрежение в котле, что приводит к поступлению в котел воздуха через отверстия для подачи воздуха. Отверстий для подачи воздуха обычно два: заслонка для первичного воздуха и отверстия для вторичного (иногда их называют отверстиями третичного воздуха, полагая, что внутри котла еще есть канал для вторичного, однако мы будем называть этот воздух вторичным). Зачем нужно разделять первичный и вторичный потоки воздуха? Дело в том, что нам хотелось бы регулировать мощность котла в широких пределах. Если в помещениях прохладно, то котел должен топить сильнее, если тепло, то слабее. Регулировка осуществляется изменением подачи первичного воздуха, то есть, если мы хотим уменьшить мощность котла, то подаем меньше воздуха. При таком подходе топливо начинает сгорать не полностью, что снижает КПД и приносит вред окружающей среде. Вот тут нам и поможет вторичный воздух. Он добавляется к разогретым газообразным продуктам горения и дожигает их.

Итак, разрежение в котле, возникшее за счет тяги в дымоходе, засасывает первичный воздух в камеру с топливом. Топливо частично сгорает. Продукты горения смешиваются с вторичным воздухом и доокисляются. Полученные газы проходят через каналы котла, отдавая тепло теплоносителю, и попадают в дымоход, поддерживая в нем необходимую для создания тяги температуру.