Твердотопливные котлы — какие бывают и что надо знать о котлах?

19 сентября 2023

Твердотопливные котлы регулярно входят в пятёрку самого популярного отопительного оборудования в России. Для негазифицированных регионов твердотопливные котлы – это первый выбор. Для регионов крайнего Севера твердотопливный котёл является альтернативой и электрическому отопительному прибору, и котлу на жидком топливе. В условиях дефицита жидкого топлива и дорогой электроэнергии твердое топливо пользуется огромным спросом. Твердотопливные котлы способны сжигать широкий спектр твердого топлива: дрова; древесный уголь; спрессованные опилки и биомассу.

Коэффициент полезного действия современных твердотопливных котлов способен достигать до 91% в зависимости от вида топлива и способа сгорания. Рынок твердотопливных котлов представлен тремя большими видами:

• Котлы прямого сгорания;
• Котлы длительного горения пеллетов;
• Пиролизные котлы.

Котлы прямого сгорания

Традиционные котлы с открытой камерой сгорания работают по принципу сгорания топлива в контакте с кислородом.

Топливо закладывается в топку через дверцу и поджигается.

Демонстрация горения происходит также через открытую дверцу.

Необходимый для горения воздух поступает снизу через специальную решетку, колосник.

Газообразные продукты сгорания, образующиеся в результате горения, удаляются из топки за счет естественной тяги по дымовой трубе. А зола проваливается через колосник в специальную камеру.

Тепло, полученное от процесса горения используется для нагрева воды в теплообменнике. Процесс работы напоминает обыкновенную дровянную печь.

Благодаря толстостенному корпусу, изготовленному из стали или чугуна, котел способен выдерживать температуры свыше 1000 ^оС. Теплообменник так же делают из стали или чугуна. Стоит отметить, что чугун очень чувствителен к тепловым ударам, но долго сохраняет тепло.

К преимуществам традиционных котлов следует отнести сравнительно небольшую стоимость и простоту конструкции.

К недостаткам – быстрое сгорание топлива (как правило загрузку топлива делают раз в 3-4 часа), низкий КПД и необходимость очищать топку от сажи и удалять золу. Автоматизировать процесс загрузки дров невозможно, а значит и автономность работы такого котла ограничена.

Котлы длительного горения

Котлы длительного горения превосходят традиционные котлы по времени работы на одной загрузке топлива благодаря своей конструкции и механизму подачи воздуха.

Изготавливаются такие котлы в виде большого длинного цилиндра, где воздух подается сверху, а топливо – снизу.

Принцип работы заключается в послойном тлении топлива. Подвод окислителя осуществляется с помощью трубы и распределительного устройства. Горение топлива происходит с верхнего слоя, распределитель воздуха плавно опускается к более низким слоям, обеспечивая доступ кислорода. Дым за счет тяги поднимается вверх и удаляется из топки.

После полного сгорания распределитель возвращают в начальное положение. На одной загрузке такой котел способен работать до 3 суток. Существуют автоматические котлы, где подача топлива осуществляется из специального бункера.

Подобный отопительный прибор способен поддерживать длительное горение в автономном режиме несколько недель. Котлы длительного горения очень требовательны к топливу: правильный режим горения возможен только на хорошо просушенном топливе.

Пиролизные котлы

Газогенераторный котел, он же пиролизный котел – это котёл, в котором используется процесс пиролиза древесины. То есть выделения газа из органического топлива при высоких температурах и с малым стехиометрическим соотношением топливо-воздух.

Особенность конструкции котла заключается в наличии двух раздельных камер.

• В первой топочной камере (конвекционной) топливо не сгорает, а подогревается до 800 ^оС в условиях недостатка кислорода. В результате чего древесина разлагается на твердую и газообразную фазы.
• Древесный уголь продолжает тлеть в конвекционной камере, а образующийся газ подается в следующую камеру (радиационную), где смешивается с воздухом и сгорает, нагревая водяной контур.

Часть выделяемого тепла уходит в первую камеру для просушки древесины, испаряя лишнюю влагу. Благодаря пиролизу КПД повышается до 90%, выпадение сажи становится минимальным, а выбросы в атмосферу более экологичными.

Современные виды топлива

Столь высокие показатели эффективности современных твердотопливных котлов обусловлены и видами твердого топлива. Традиционные уголь и дрова постепенно вытесняются более производительными пеллетами.

Пеллетами называют спрессованную под высоким давлением древесную стружку, щепу и опилки. Полученные брикеты нарезаются в виде цилиндров диаметром до 25 мм и длиной до 50 мм.

Появилось это топливо в Германии в конце прошлого века и обрело широкую популярность среди домохозяйств. В России это топливо появилось сравнительно недавно, но рынок пеллетов стремительно расширяется.

К преимуществам можно отнести более высокие показатели экологичности и теплотворности, а также лёгкую транспортировку и возможность автоматической загрузки в топочную камеру.

Главным недостатком является стоимость: килограмм пеллетов стоит в среднем в два раза дороже килограмма дров. К тому же они очень требовательны к условиям хранения.

Выбор котла

Правильность выбора отопительного прибора влияет не только на комфорт проживания в помещении, но и на долговечность материалов, из которых оно сделано.

Отопительная система и котел выбираются исходя:

• из площади помещения
• температуры водяного контура
• времени проживания в помещении

Вся необходимая информация имеется в паспорте котла. Если котел подбирается для помещения, в котором регулярно проживают и загрузка топлива возможна в любое время, то подойдёт и традиционный дровяной котел или угольный котел.

В помещениях, где требуется длительное поддержание заданной температуры и нет желания или возможности регулярно наполнять топку топливом вручную, отлично подойдёт пиролизный или пеллетный котел длительного горения с автоматическим топливным бункером.

Посмотрите наш каталог печей и котлов