ТТ котел длительного горения — особенности, принцип работы, виды топлива

Котёл с автоматической подачей угля

Котёл-автомат на угле отличается от традиционного тем, что в нём присутствуют дополнительные приборы. Автоматические устройства не требуют постоянного присутствия владельца рядом, увеличивают производительность системы и минимизируют расход горючего и количество остающейся золы.

Функции автоматики:

1. Она контролирует угольную подачу в топочную камеру. Конструкция подразумевает засыпной бункер со шнеком (либо барабаном) для автоподачи топлива. При всём пользователю требуется пополнять запас горючего в бункере всего раз в несколько дней (от трёх до десяти).
2. Следит за подачей воздуха в зону горения. Оптимальная подача и изначальный подогрев воздуха тоже способствуют равномерному сжиганию угля и эффективности работы оборудования. Угольный котёл с автоматической подачей топлива имеет коэффициент полезного действия 90 % (это больше, по сравнению с прочими видами конструкций: обычный котёл – 70 %).
3. Автоматически сбрасывает золу подвижными колосниками.

Принцип работы пеллетного котла с автозагрузкой представлен здесь

Авторежим работы устройства корректируется параметрами, которые задаёт владелец. В соответствии с температурными значениями по подогреву воды и отопления внутри помещения, автоматика активизирует горение либо поддерживает режим тления до пяти суток. Благодаря непрерывному горению розжиг мощно производить раз за сезон отопления.

Принцип автоматической подачи топлива в твердотопливный котел

Принцип работы автоматики не сложный. В зависимости от градуса внутри котельного оборудования, ёмкости жидкости, силы давления, подаются команды на датчик воздушной подачи. Если скорость воздуха увеличивается либо подача уменьшается, происходит усиление горения или, соответственно, ослабевание. Это же настраивает температуру нагрева воды внутри теплообменника.

Для работы котла-автомата на угле требуется электроэнергия, потому такие агрегаты относят к энергозависимыми. Они нуждаются в присутствии сети (аккумулятора, розетки).

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов верхнего горения

Котлы с верхним горением уже более 15 лет обеспечивают пользователей теплом. За это время они полностью подтвердили свою эффективность, которая обеспечивается следующими факторами:

• когда происходит закладка топлива, распределитель поднимается вверх, а после розжига опирается на дрова и опускается по мере их прогорания;
• в месте поступления воздуха, происходит неполное окисление углеводородов. Газ с частицами пепла переносится в верхнюю часть топочной камеры. Там к нему присоединяется кислород, в результате чего он дожигается и отдает оставшееся тепло;
• в начале камеры для сжигания газа, находится регулятор тяги. С его помощью автоматически определяется температура воды и регулируется скорость сгорания летучих соединений.

Котлы имеют следующие преимущества:

• длительное время работы и минимальное количество загрузок;
• энергонезависимость за счет работы с естественной циркуляцией и природной тяги;
• универсальность некоторых агрегатов в плане топлива: уголь, дрова, стружки, торф и др.;
• небольшое количество топлива способно обеспечить высокую эффективность работы;
• автоматизированная непрерывная работа котла для снабжения горячей водой и теплом;
• отсутствие сложных механизмов делает эксплуатацию котла простой даже для новичков;
• высокий уровень безопасности;
• длительный срок службы от 10-15 лет и более.

Котел верхнего горения имеет высокий уровень безопасности

Недостатки твердотопливных котлов с верхней загрузкой:

• высокая стоимость по сравнению с другими установками;
• чувствительность к изменениям температуры теплообменника. Возможно появление конденсата и окисление стальных элементов;
• повышенная зольность может засорять зону горения и снижать уровень теплоотдачи;
• необходимо регулярно вручную прочищать дымоход и зольник;
• неудобная закладка дров из-за конструктивных особенностей;
• нельзя загружать топливо больших размеров, например, не колотые дрова;
• топливо должно быть полностью сухим, поэтому нужно продумывать условия его хранения;
• неполная загрузка делает неудобным розжиг, т.к. топка достаточно глубокая;
• нельзя проводить дозагрузку, если процесс уже запущен;
• опорная балка и диск, служащие перегородкой между зонами горения твердого топлива и газа быстро выходят из строя.

Как видите, твердотопливные котлы верхнего горенияне лишены минусов, поэтому прежде, чем приобретать такое устройство, хорошо взвесьте все за и против.

Принцип работы и особенности твердотопливного котла прямого горения

Это самый простой твердотопливный котел, как видите, ничего сложного.

Классический нагревательный элемент на дровах – это технология, проверенная временем. Котел на дровах для обогрева пользуется спросом. Вышеуказанные приборы отличаются приемлемой ценой, а потому доступны широкой массе покупателей.

Устройство твердотопливного классического котла отопления выглядит следующим образом:

• корпус из стали или чугуна;
• топочная камера;
• поверх камеры – теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель;
• дымоход;
• зольник.

Работа котла начинается с процесса загрузки в него топлива. Это может проводиться как вручную, так и автоматически. Последний вариант котлов относится к энергозависимым системам, так как здесь в работу включается автоматика, которая питается от электросети. Загрузка топлива проводится в топочную камеру, которая закрывается дверцей. Внизу камеры содержатся колосники. Они выполняют две функции: отсев золы и не перегоревших остатков топлива, подача кислорода для поддержания реакции горения. Колосники выполняются из серого чугуна (сплав железа и графита), что гарантирует их долговечность и огнестойкость. Розжиг котла также может проводиться как вручную, так и при помощи встроенной газовой горелки.

Тепло от реакции горения передается теплоносителю, который циркулирует по теплообменнику. Теплообменники в свою очередь могут изготавливаться либо из чугуна, либо из стали. Чугунные котлы отопления на твердом топливе имеют больший вес, по сравнению с аналогичными изделиями из стали, и стоят на порядок дороже.

Чугунные твердотопливные котлы отопления боятся перепадов температуры, от чего могут растрескаться. Стальные теплообменники лишены данного недостатка. К их преимуществам можно отнести сравнительно небольшой вес и низкую стоимость. Однако они больше подвержены коррозии, на них часто образуется конденсат, а потому их температура не должна быть ниже +65 градусов.

Регулировать температуру теплоносителя можно при помощи регуляторов тяги. Они могут быть механическими (обычная заслонка) и автоматическими (микропроцессорный контроллер). При помощи данной составляющей легко контролировать поступление кислорода к топливу, тем самым регулировать интенсивность реакции окисления, а следовательно и температуру воды или антифриза.

3 Разновидности твердотопливных пиролизных котлов

Используемые сегодня твердотопливные пиролизные котлы могут отличаться своей мощностью, энергонезависимостью, предпочтительным видом топлива и рядом других характеристик. Наибольшее распространение сегодня получили три следующих разновидности отопительных установок:

• Модификации, в которых нагнетание воздуха осуществляется с помощью встроенных вентиляторов.
• Энергонезависимые модели с естественной воздушной тягой.
• Котлы с направленным горением.

Каждый из этих типов пиролизных установок имеет свои определенные преимущества и недостатки. Выбирать оборудование необходимо с учетом площади обогреваемого помещения, наличия или отсутствия подключения электричества, доступного топлива для котлов длительного горения и финансовых возможностей домовладельца.

1 Принцип работы

Стандартный котел для отопления частного дома на дровах устроен очень просто. Его модификация напоминает всем известную буржуйку с водяным контуром. При сгорании топлива в топочной зоне начинает нагреваться теплоноситель, который впоследствии циркулирует по отопительной системе. Нужно отметить, что такие установки расходуют довольно большое количество ресурса, но своей эффективностью похвастаться не могут. Это связано с неполным сжиганием топлива.

Современные установки нового поколения с функцией длительного горения имеют более сложную конструкцию. Такой котел отопления на дровах работает по следующему принципу:

1. 1. В топку загружается большое количество дров, после чего в камере газификации начинается их сжигание. Но топливо не сгорает, а тлеет, поскольку воздух поступает в камеру в ограниченном объеме, что позволяет регулировать интенсивность горения. Во время работы начинает образовываться тепло, которое нагревает воду в теплообменнике.
2. 2. В процессе тления образуется дым, который содержит горючие газы, поступающие уже во второй отсек отопительной конструкции. Эта зона является одновременно зольником и камерой сжигания, в ней и происходит дожигание газа. Процесс осуществляется при достаточном количестве кислорода, поскольку именно сюда воздух поступает в неограниченном объеме. Поскольку температурный режим горения газовоздушных масс очень высок, вода в теплообменнике нагревается гораздо эффективней.

Высокая температура горения очищает дым от горючих образований и золы, поэтому дровяные котлы для отопления дома считаются экологичными и безопасными в использовании. Кроме этого, практически все современные конструкции длительного горения оснащаются автоматической системой, в которую входят:

• температурный датчик, позволяющий отрегулировать вентилятор, подающий первичный воздух;
• датчик давления, сигнализирующий о превышении нормы;
• датчик давления воды.

Помимо этого, на эффективность работы оборудования влияют и другие факторы, например, вид и качество топлива. Многие производители не рекомендуют отапливать дровяные котлы для дома торфяными брикетами и углем. Такой материал может негативно повлиять на работоспособность и продуктивность отопительного устройства. Следует также учитывать, что котел придется чистить чаще, если в качестве топлива используется хвойная порода деревьев или плохо просушенная древесина.

Критерии выбора отопительного агрегата

Помимо цены теплогенератора, соответствующей вашему бюджету, выбор осуществляется по таким критериям:

• тепловая мощность;
• максимальное рабочее давление теплоносителя;
• продолжительность работы с 1 закладки топлива.

Мощность отопителя равна расчетной тепловой нагрузке на систему отопления, умноженной на коэффициент запаса. Точный расчет тепловой нагрузки довольно сложен и заслуживает отдельной темы, но при выборе можно воспользоваться общепринятыми укрупненными вычислениями. Их суть проста: на обогрев 10 м² площади выделяется 1 кВт тепловой энергии. Зная общую квадратуру помещений, несложно рассчитать нагрузку на отопление.

Система отопления призвана компенсировать все потери тепла, уходящего через ограждения, вместе с вентиляцией и горячей водой

Перед тем как выбрать котел на твердом топливе по рабочему давлению, нужно выяснить перепад высот между нижней и верхней точкой водяной системы отопления. Вопрос актуален для коттеджей в 2—3 этажа, где котельная может располагаться на уровне цоколя либо в подвале. Чтобы вы понимали, 10 м высоты водного столба равны давлению 1 Бар или 1 кг/см² (1 Атм.). То есть в доме, где перепад высот составит 10 м, давление в системе будет не менее 1 Бар.

Если для одноэтажного частного дома сгодится отопитель с рабочим давлением 1—1.5 Бар, то для особняка в несколько этажей понадобится агрегат с более высокими характеристиками. Следует отметить, что лучшие котлы длительного горения на дровах и угле от известных производителей способны выдерживать давление до 3 Бар (30 м водного столба).

Угольные котлы отопления — принцип работы

В самой системе работа происходит следующим образом: 

• В топочную камеру объемом до пятисот литров загружается уголь. Количество подаваемого топлива определяется модификацией конкретной модели.
• Через верхний воздуховод осуществляется подача воздуха ограниченными порциями. Таким способом удается свести процесс горения фактически к тлению топлива.
• Теплоноситель нагревается по водяному контуру, имеющему особое устройство: змеевик расположен не в верхней части камеры, как в традиционных системах, а огибает камеру сгорания по всему ее периметру. С помощью такой конструктивной особенности удалось повысить производительность и эффективность до показателя в 92-95%.
• Тонкая настройка чувствительной автоматики позволяет повысить контроль над сгоранием топлива. Воздух нагнетается таким образом, что его потоки проникают во все слои загруженного в камеру угля, обеспечивая равномерное сгорание и уменьшение остатка недожженного материала (прочитайте: «Подключаем тт котел длительного горения своими руками»). Таким способом удается увеличить на 50-75% производительность оборудования, сделав выгодным отопление углем.