Котли опалення на твердому паливі – опис, різновиди, принцип роботи

Опалення приватного будинку своїми руками зробити не так вже й складно. Спочатку потрібно вирішити, яке паливо доступно. У більшості регіонів – тверде. Тому при виборі системи опалення для будинку в першу чергу має сенс звернути увагу на твердопаливні котли. Їх називають твердопаливними за типом використовуваного джерела тепла – дрова, пелети, вугілля, тирса, брикети з тирси, соломи, лушпиння.

Зміст

  • Чим топити
  • Розрахунок потужності
  • Необхідна автономність
  • Опалювальні котли на твердому паливі – відмінності за принципом спалювання палива
    • Класичного горіння
    • Тривалого горіння
      • Піролізні
      • «Тліючого» типу
  • Газ або дрова, або ще раз про вибір джерела тепла
  • Обв’язка
  • Димар

Чим топити

Відмінності в конструкції сучасних котлів опалення на твердому паливі якраз таки і визначаються тим, що ви будете спалювати. У агрегатах для кускового палива можна спалювати вугілля, дрова, брикети. Пелетні котли призначені для використання пелетів і тільки визначеного виду. (Пелети – пресовані рослинні рештки.)

Вибір потрібно починати з аналізу доступності видів палива. У поданій нижче таблиці вказана теплотворна здатність різного палива.

Паливо
ккал/кг

Сухе Дерево
3 450 – 4 150

Пелети
4500

Вугілля-антрацит
7 750-8 100

Вугілля кам’яне
3 550-6 450

Газ, об’ємна характеристика:
ккал/м3

Природний газ
8 350-10 250

Розділіть значення теплотворної здатності доступних вам видів палива на ціну за кг (або м3 газу). Паливо з максимальним значенням найбільш економічно вигідну.

Як розрахувати потужність твердопаливного котла опалення

Котли опалення на твердому паливі   опис, різновиди, принцип роботиДуже спрощено можна підрахувати так: потрібно 1 кВт потужності для обігріву 10м2 загальної площі будинку при висоті стель 3м.

Відповідно, для будинку площею 100 м2 знадобиться агрегат потужністю 10квт/ч.

Якщо будинок не утеплений, цю величину потрібно помножити на коефіцієнт 1,3.

Необхідна автономність

Коли обставини змушують надовго залишати будинок або вам лінь регулярно підкидати дрова, автономність виходить на перший план. Серед твердопаливних лідер за цим показником котел «тліючого» горіння, але про це нижче.

Опалювальні котли на твердому паливі – відмінності за принципом спалювання палива

Твердопаливні котли опалення класичного горіння

Котли опалення на твердому паливі   опис, різновиди, принцип роботиМають топку великого розміру, спалювання відбувається природним чином. Конструкція, як правило, має датчик контролю температури теплоносія з механічним регулюванням повітряної заслінки.

Гарний такий агрегат тим, що невибагливий до якості і виду палива. Топити можна дровами, вугіллям, брикетами. Крім того, із-за простоти конструкції такі нагрівачі досить дешеві і прості в експлуатації.

Недоліків більше:

  • Малий час горіння. Одного завантаження вистачає максимум на 8 годин роботи
  • ККД нижче аналогів з високотехнологічного обладнання, а значить, доведеться спалювати більше палива.
  • З-за неоптимального процесу горіння – підвищена зольність.
  • Труднощі автоматизації режимів опалення

Проблема частої завантаження в якійсь мірі вирішується установкою бака-теплоаккумулятора. Це металева ємність з хорошою теплоізоляцією. Розмір ємності розраховується в залежності від потужності обладнання та ємності опалювальної системи.

Головне завдання – накопичувати і зберігати тепло, поки котел працює, і віддавати його в систему опалення, коли система переходить в сплячий режим. Однак, це означає додаткові витрати на супутнє обладнання, потенційна небезпека поломки, бюджет на обслуговування і т. п.

Тривалого горіння

Твердопаливний котел тривалого горіння позбавлений таких недоліків. Такі опалювальні котли на твердому паливі можна розділити на піролізні і «тліючі».

Піролізні котли

Конструкція має дві камери. Спочатку паливо горить в умовах нестачі кисню. Під дією високих температур виділяється деревний газ (точніше суміш газів водню, метану, пропану, чадного газу). Процес називається піроліз. У другій камері суміш спалюється в умовах надлишку кисню. ККД таких систем досягає 90%. Завантаження вистачає на горіння до 12 годин. Все вигорає, практично, без залишку, тому зола вивантажується раз у кілька днів. Середня витрата палива 11 кг за 24 години на 100 м2 загальної площі будинку. При цьому потрібно 2-3 закладки на добу. Для невеликих котеджів оптимальний варіант.

Переваги:

  • можна «згодовувати» різні види твердого палива – дрова, брикети, вугілля,
  • високі можливості автоматизації контролю режимів горіння
  • підтримання заданої температури теплоносія

Твердопаливні котли опалення «тліючого» типу

В «тліючому» варіанті процес горіння йде зверху вниз, як свічка. Водяна сорочка вбудована по всьому периметру агрегату. Великий обсяг завантажувальної камери (у деяких моделей понад 100л) дозволяє не заглядати в котельню кілька діб. По вартості такі системи порівнянні або навіть дешевше піролізних, але пред’являють більш високі вимоги до якості палива – вологість не вище 15%. Якщо це вугілля, то високої якості.

І піролізні і тліючі котли чутливі до вмісту смоли в спалюваному матеріалі. Ігнорування цієї особливості призводить до частих чисток і ризику виходу з ладу автоматики.

Газ або дрова, або ще раз про вибір джерела тепла

Сучасні газові котли при інших рівних умовах найбільш комфортні та технологічні. Але для коректного порівняння з твердопаливними потрібно вважати:

  • Вартість проекту і всіх погоджень
  • Вартість робіт з прокладання труб від найближчої магістралі
  • Вартість кілокалорії тепла і експлуатаційних витрат
  • Вартість палива за термін експлуатації

Навіть якщо опалення приватного будинку робити своїми руками, встановлення газового котла обійдеться як мінімум в 1,5 рази дорожче твердопаливного. Явною перевагою котла є автономність, твердопаливного – низька ціна експлуатації і безпеку. Компромісним варіантом можуть бути комбіновані котли опалення. Вони можуть спалювати різні типи палива без переналагодження. Дрова нагрівають приміщення, газ – підтримує потрібну температуру від загасання до наступного завантаження.

Обв’язка твердопаливного котла

Котли опалення на твердому паливі   опис, різновиди, принцип роботи

Часто застосовують найпростіший варіант обв’язки – гравітаційний (самопливом). Це самий дешевий, але не найефективніший варіант. Повільна швидкість циркуляції знижує теплову потужність системи. Тому, краще ставити циркуляційні насоси. Самопливна схема обв’язки вимагає товстих труб, ретельного розрахунку ухилів і виглядає не естетично. Минуле століття.

Система опалення з примусовою циркуляцією обов’язкова для високотехнологічних котлів, а також у разі багатоконтурною розводки.

Димар

Сучасні котли максимум тепла віддають теплоносію, і через це температура «вихлопу» може коливатися в межах від 800 С і трохи вище. Тому, димар для твердопаливного котла можна виготовити з металу, не особливо переймаючись за швидку корозію. Для димоходу краще підходить труба круглого перетину. Будь-яке інше викликає завихрення і погіршує тягу.

Котли опалення на твердому паливі   опис, різновиди, принцип роботи

Поділитися з друзями
Ремонт та вироби своїми руками