Твердопаливні котли на сьогодні стали визнаною та перевіреною альтернативою газовим та електричним. Правильно обраний і експлуатований твердопаливний котел суттєво економить кошти та створює при цьому комфортну температуру у помешканні.

На ринку опалювальної техніки України широко представлені різні типи такого обладнання. Сучасні твердопаливні котли – це високотехнологічні пристрої для спалювання твердого палива та перетворення його у тепло. За конструктивним виконанням й видом використовуваного палива твердопаливні котли є кількох видів. Тому, щоб обрати твердопаливний котел, який найкраще задовольнить ваші потреби, пропонуємо дізнатися, якими бувають ці опалювальні пристрої.

Види твердопаливних котлів

Твердопаливні котли є 4-ох основних видів:

• традиційний твердопаливний котел;

• піролізний котел;

• пелетний котел;

• котел тривалого горіння.

Деякі котли поєднують різні конструкційні рішення та їх можна віднести до котлів змішаного типу. Наприклад, традиційний твердопаливний котел з можливістю включення пелетного пальника.

Традиційний твердопаливний котел

Традиційні котли (Рис. 1), як і раніше, не втрачають своєї популярності. Вони невибагливі до виду використовуваного палива. Фактично, це означає, що у топці такого котла  можна спалювати практично все, що здатне горіти, проте, звичайно, потужність котла і характер горіння від цього суттєво змінюються.

Традиційні твердопаливні котли бувають зі сталевим або чавунним теплообмінником, мають верхнє або фронтальне завантаження палива. Котли з чавунним теплообмінником раніше були досить поширеними. Вони були більш простими у виготовленні і тому дешевими. Нині вони все більше поступаються виробам, виконаним із спеціальної сталі для виготовлення котлів.

Горіння палива у традиційному твердопаливному котлі контролювати досить складно. За підтримання температури у пристрої відповідає датчик температури, який керує повітряною заслінкою. Коли температура води у системі опалення надто висока, датчик закриває заслінку, а якщо температура низька, то відкриває. Фактично, за рахунок цього можна регулювати потужність усього в межах до 15%.

Традиційний твердопаливний котел

Рис. 1.Традиційний твердопаливний котел

Підписи на рис.        шторка зольник   дверцята топки    вихідний патрубок   димохід   топка заслінка   водяна сорочка  вхідний патрубок

Однак ці котли серед усіх типів твердопаливних котлів найвимогливіші до обслуговування. Так, на вугіллі вони здатні працювати 3–4 години. При використанні низькосортного палива, наприклад, вологої деревини, час горіння скорочується до 1,5–2-ох годин. Суха якісна деревина здатна підтримувати роботу котла до 2–3 годин. При цьому кількість попелу, який збирається у нижній камері, досить значна, і котел потрібно періодично і досить часто чистити. Що гірше паливо, то частіше потрібно чистити зольник і димоходи.

Є два варіанти традиційних котлів – з вентилятором або без. Твердопаливні котли без вентиляторів відносять до конструктивно простих і недорогих моделей.

Вентилятор твердопаливного котла забезпечує йому здатність до 30–35% регулювати свою потужність. Завдяки регулюванню вентилятором горіння може тривати до 3–5 годин. Котли з

ЧИТАЙТЕ  Як вибрати твердопаливний котел тривалого горіння?

вентилятором оснащені блоком автоматики, здатним, окрім вентилятора, управляти також і водяним насосом. Застосування таких котлів є більш економічним, тому вони популярніші порівняно з котлами без вентиляторів.

Піролізний котел

Піролізні або газогенераторні твердопаливні котли використовують досить давно. Вони мають більш складну конструкцію порівняно із традиційними твердопаливними котлами й інший процес горіння. 

Піролізний або газогенераторний котел

Рис. 2  Піролізний або газогенераторний котел

Піроліз у твердопаливних котлах означає повільне тління сухих дров при малій кількості кисню. При цьому з дров виділяються горючі гази, які через отвір у камері завантаження дров потрапляють у другу камеру, куди за допомогою вентилятора подається надмірна кількість повітря. Виділений газ загорається й активно горить. Завдяки такому процесу горіння дров і спеціально профільованим поверхням теплообміну, ККД таких котлів помітно вищий ніж звичайних твердопаливних котлів і досягає 90–92%.

Піролізні котли оснащені одним або двома вентиляторами, що регулюють подачу повітря у первинну й вторинну камери, а сучасна автоматика здатна не тільки стежити за процесами горіння, але і управляти вентиляторами і насосом опалення, по датчику вмикати насос на ГВП (гаряче водопостачання), контролювати температуру буферної ємності, спостерігати за температурою викидів, завдяки якій можна робити висновок, наприклад, щодо якості згорання палива.

Завдяки цим характеристикам та особливостям піролізні котли є більш екологічно чистими і економічними порівняно зі звичайними твердопаливними котлами. Але ці котли мають підвищені вимоги до якості палива. Так, вологість дров не повинна перевищувати 15% і у деревині не повинно бути смоли. Хоча вимоги до дров зростають, тривалість горіння у піролізних котлах значно вища (від 5-ти до 10-ти годин) ніж у звичайних, що залежить від якості дров. Звичайно, подібні котли не можуть працювати без електрики. Діапазон потужності таких котлів становить від 10 до 100 кВт, що покриває будь-які побутові потреби приватних будинків або котеджів.

Завдяки високотемпературному згоранню піролізних газів з контрольованою подачею кисню повітря у нижній камері, димові гази практично не мають шкідливих домішок, а здебільшого складаються з вуглекислого газу і звичайної водяної пари. У середньому викиди такого котла у три рази чистіші ніж у звичайного твердопаливного котла, який працював би на таких самих дровах.

Пелетний котел

На відміну від традиційних та піролізних твердопаливних котлів, у яких основним паливом є дрова,  у пелетних – паливні гранули (пелети) – пресовані відходи деревообробного чи  сільськогосподарського виробництва. Розміри пелет зазвичай становлять 6–8 мм (діаметр) і 5–70 мм (довжина), залежно від використовуваної сировини й якості виробництва пелет. У європейських країнах пелетні котли  вважають більш екологічними та економічнішими  порівняно з котлами, які працюють на традиційному паливі.

ЧИТАЙТЕ  Що варто знати при виборі твердопаливного котла на пелетах

Пелетні котли мають автоматичну подачу гранульованого палива і його спалювання здійснюється за допомогою спеціальних пристроїв – пальників.

Усі пелетні пальники є двох видів: факельні й ретортні. Пелетні котли традиційно мають досить високий ККД – від 90% і вище і великий вибір за показниками потужності. Конструктивні відмінності цих опалювальних пристроїв полягають у способі подачі палива у зону активного горіння і повітря для постійного підтримання цього процесу.

Пелетний пальник ретортного типу сконструйовано у вигляді чаші з каналами, по яких подається повітря. Паливо за допомогою механізму подачі (шнека) подається у топку, де відбувається автоматичне підпалювання пелет за допомогою тена. Візуально горіння пелет у таких котлах схоже на горіння багаття.

Паливні гранули залежно від конструкції пальника у чашу можна засипати зверху, а можна виштовхувати шнеком знизу. Спалювання палива відбувається у камері котла, тому горіння називають об’ємним. Головна перевага ретортних пальників полягає у їхній низькій ціні. Ще однією не менш суттєвою перевагою є здатність такого котла спалювати не тільки пелети, але й дрібне вугілля, тріски, тирсу. До недоліків ретортних пальників можна віднести громіздкість обладнання і пожежонебезпека (загорання палива у подавальному пристрої ). Такі котли зазвичай досить габаритні й потребують відповідного місця для встановлення. Через конструкцію шнекового пристрою подачі палива при виході вентилятора з ладу трапляється перегрів і можливе зворотнє горіння, але зазвичай у котлах з пальниками такого типу встановлюють запобіжні датчики для захисту від таких випадків.

Пелетний котел з ретортним пальником

Рис 3. Пелетний котел з ретортним пальником

У котлах з факельним пальником подача палива відбувається у зовнішній пальник, у якому є і елемент розпалювання, і вентилятор для подачі повітря. Частина пальника заведена в топку котла, і з його сопла виходить «факел» полум’я. У пальнику такого типу відбувається щось подібне до горіння у піролізному котлі – тут є певна зона, де відбувається термічне розкладання деревини і формується потік горючих газів, що утворюють вогненний «факел» зі суміші вторинного повітря і горючих газів з температурою горіння близько 1500 ° С.

Факельний пальник

Рис. 4.  Факельний пальник

1 – подача пелет; 2 – подача повітря; 3 – камера згорання або «кошик»; 4 – камера газів, утворених в результаті термічного розкладання деревини; 5 – підсмоктування вторинного повітря; 6 – згорання горючих газів в соплі пальника; 7 – потік зольних частинок, що викидається у зольник пальника; 8 – вентиляція каналу подачі пелет (перешкоджає загоранню пелет у зоні завантаження)

Факельні пальники за зовнішнім виглядом і принципом дії подібні до газових і рідкопаливних вентиляторних пальникових пристроїв. Такими пальниками оснащено універсальні твердопаливні котли. Їх застосовують також при модернізації звичайних твердопаливних котлів для можливості роботи на пелетах.

ЧИТАЙТЕ  Піролізні твердопаливні котли

У вогневій трубі факельного пелетного пальника, що слугує камерою згорання палива, відбувається спалювання гранул на вкладеному колоснику (у так званому «кошику»). Кількості повітря від вентилятора для горіння гранул цілком вистачає для їхнього повного спалювання. Відпрацьовані гази (частки попелу) видуваються в топку котла. Подача пелет здійснюється за допомогою живильника, керованого контролером пальника.

Перевагами котлів з пальниками такого типу, в першу чергу, є компактність конструкції. Такі моделі займають помітно менше місця. До недоліків відносять більш високу вартість і відносно невеликі потужності таких котлів. У таких пальниках на відміну від ретортних зазвичай можна спалювати тільки пелети.

В обох типах пальників, ретортних і пелетних, здійснюється автоматичне регулювання роботи за допомогою системи датчиків, що «стежать» за тягою, кількістю залишкового кисню в газах й іншими параметрами. Очищення слід проводити не рідше одного разу у 1–3 місяці залежно від якості й типу пелет.

Котел тривалого горіння

Твердопаливні котли тривалого горіння ще називають «котлами верхнього горіння» або «котлами з подовими топками». Із усіх твердопаливних котлів для них характерна найбільш тривала робота на одній закладці палива.

Котел тривалого горіння

ПІДПИСИ   Патрубок подачі хлодної води   Телескопічна трубка  Камера підігрівання    Димохід   Патрубок подачі гарячоє води  Регулятор подачі повітряДверцята завантаження дров  Розподільник повітря  Паливо  Дверцята зольника

Рис. 5. Котел тривалого горіння

У конструкції котла тривалого горіння немає зольника і колосника. Внизу у цьому котлі – глухий піддон («под»). У нижній частині усього обсягу закладеного палива горіння не лише небажано, а й неприпустимо. Сама топка має циліндричну форму. Повітря подається зверху по її центру і забезпечує горіння верхнього шару закладки.

Розподільник повітря у топці рухомий: при закладці палива він піднімається; у процесі горіння спирається безпосередньо на паливо і опускається (розсувається) у міру його згорання. Повітря постійно подається безпосередньо до верхнього шару палаючого палива, де відбувається лише часткове окислення вуглеводню (піролізація). Відпрацьовані гази разом з частинками попелу потрапляють у верхню частину топки: їх відділяє від зони первинного горіння масивний металевий диск. До піролізного газу ще додається атмосферне повітря, леткі продукти згорання доспалюються, виділяючи тепло на теплообмінник.

На вході у камеру доспалювання є автоматичний регулятор тяги, завдяки якому опалювальний котел тривалого горіння визначає температуру теплоносія й підлаштовує швидкість витікання пічних газів. Залишки попелу виносяться потоком повітря і не перешкоджають горінню палива. Теплообмінником є ​​весь корпус котла. Вода циркулює зверху донизу.

Паливо після завантаження згорає повністю дотла. Період роботи без дозавантаження визначається тільки розміром топки. Після виходу котла на робочий режим іноді через спеціальні дверцята можна дозавантажувати паливо у невеликих кількостях.

Фактично, котел тривалого горіння (КТГ) – це модифікація піролізного котла, він має високий ККД, стійкий до вимкнень, не потребує складної автоматики. Є конструкції, здатні спалювати не тільки дрова й продукти переробки деревини, а й вугілля.

Через протилежний напрямок теплоносія (зверху донизу) ці котли чутливіші до температури теплообмінника ніж звичайні твердопаливні котли. Перевищення швидкості циркуляції викликатиме випадання конденсату на теплообміннику. КТГ також дуже чутливий до напруги в електромережі. При відключенні електрики під час процесу горіння можлива поломка котла.

При нестачі наддуву може утворюватися шар спеченого попелу («кірка»), що спричиняє зниження тепловіддачі котла. Окрім того,  є й інші особливості котла. Наприклад, розміри топки роблять важким розпалювання при неповному завантаженні. Котли з природною циркуляцією повітря чутливі до розмірів фракції, щільності укладки і вологості палива.

Висновки

Як бачите, конструкція і принцип роботи опалювального обладнання на тверде паливо відрізняється й має свої особливості. Вам же залишається, ознайомившись з вищенаведеною інформацією, зробити правильний вибір, аби у вашому помешканні було тепло й комфортно.

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

введіть свій коментар!
введіть тут своє ім'я