Угольный котел с автоматической подачей топлива

У котлов со стальным теплообменником меньше ресурс работы, но стоят они дешевле. К их эксплуатации предъявляется особое требование: температура в обратном трубопроводе не должна быть ниже +60 градусов, иначе образуется конденсат.

Принцип работы котла длительного горения

За счет чего достигается такая экономичность и эффективность?

Схема работы котла

От обычного котла, ТТ котел длительного горения отличается наличием сразу двух камер сгорания. В первой стандартно сгорает само топливо, а во второй — выделившиеся при этом газы.

Принцип работы котла длительного горения

Большую роль в этом процессе играет своевременная подача кислорода, которую обеспечивает вентилятор.

Такой принцип был реализован сравнительно недавно. В 2000 году литовская компания Stropuva впервые презентовала эту технологию, которая стразу снискала уважение и популярность.

Самодельный котел длительного горения

Сегодня это является наиболее дешевым и практичным способом обогреть загородный дом, там, где не предусмотрена газификация и случаются перебои с электричеством.

Такие агрегаты работают по принципу горения верхнего топлива. Стандартно во всех печах топка располагается внизу, что позволяет забирать с пола холодный воздух, нагревать его и поднимать вверх.

Принцип работы котла длительного горения

Принцип работы этого котла в чем-то поход на пиролизный. Основное тепло здесь выделяется не от сгорания твердого топлива, а от выделившихся газов в результате этого процесса.

Сам процесс сгорания происходит в закрытом пространстве. Через телескопическую трубу выделившийся газ поступает во вторую камеру, где происходит его полное сгорание и смешивание с холодным воздухом, который подкачивает вентилятор.

ТТ котел длительного горения (схема)

Это беспрерывный процесс, который происходит до тех пор, пока полностью не прогорит топливо. Температура при таком горении достигается очень высокая – около 1200 градусов.

Как уже говорилось выше, в этом котле реализовано две камеры: основная большая и маленькая. В большую камеру закладывается само топливо. Ее объем может достигать 500

Принцип работы котла длительного горения

Ресурсом для горения может выступать любое твердое топливо: опилки, угли, дрова, паллеты.

Постоянный приток воздуха осуществляет встроенный вентилятор. Преимуществом этого метода заключается в том, что твердое топливо расходуется крайне медленно.

Это значительно увеличивает экономичность такого отопительного прибора. Почему же так медленно прогорают дрова, по сравнению со стандартной печью?

Суть заключается в том, что прогорает лишь верхний слой, так как воздух нагнетается вентилятором сверху. Причем вентилятор добавляет воздух только после того, как полностью прогорит верхний слой.

На рынке представлено сегодня множество моделей, которые работают по одному и тому же принципу, но, в зависимости от габаритов, материала исполнения, дополнительных опций, имеют разную эффективность и экономичность.

Принцип работы котла длительного горения

Универсальность топлива

Универсальные ТТ котлы работают абсолютно на любом топливе, что значительно упростит владельцам их эксплуатацию. Более бюджетным вариантом является дровяной ТТ котел длительного горения. Он работает исключительно на дровах и другой вариант топлива в него закладывать нельзя.

Виды твердотопливных котлов

Разновидности твердотопливного котла отопления различаются по виду горючего:

  • дрова;
  • уголь;
  • пеллеты и брикеты;
  • торф;
  • отходы деревообработки;
  • универсальные котлы на две или больше топок.

Теплотворность твердого топлива

Виды твердотопливных котлов
Виды твердотопливных котлов
Виды твердотопливных котлов

Кроме того существуют комбинированные модели на два или больше энергоносителей: дрова + электричество, дрова/дизель/газ и т.д. Их приобретение оправдано, если:

  • в вашем районе два энергоносителя одинаково доступны и недороги. Закончились дрова – переходите на газ, перебои с электричеством – на дрова и так далее;
  • в целях экономии. Например, если у вас двухтарифная оплата электроэнергии – днем топите дровами, а ночью (когда электричество дешевое) переходите на полностью автоматизированное электрическое отопление.

Котел на пеллетах

Виды твердотопливных котлов
Виды твердотопливных котлов
Виды твердотопливных котлов
  • с верхним розжигом. При распространении пламени сверху вниз закладка прогорает медленнее;
  • с удлиненной топкой и ограниченной подачей воздуха. Распространение пламени по горизонтали тоже происходит медленнее. Сокращая необходимый для горения кислород, вы снижаете интенсивность пламени;
  • пиролизные оснащены двумя камерами: в одной сгорает топливо, во второй дожигаются выделяющиеся при горении газы. Теплоффективность этих агрегатов самая высокая, но они и стоят дороже остальных.
Виды твердотопливных котлов
Виды твердотопливных котлов

Как повысить производительность котла

Самостоятельно собранный твердотопливный котел, как правило, отличается существенными теплопотерями, связанными с уходом тепла в дымовую трубу. Причем чем прямее и выше дымоход, тем больше теряется тепла. Выходом из положения в данном случае будет создание, так называемого, отопительного щита, то есть дымохода изогнутой формы, который позволяет передать больше тепловой энергии кирпичной кладке. Кирпич, в свою очередь, будет отдавать тепло воздуху в помещении, обогревая его. Нередко такие ходы устраивают в стенах между комнатами. Однако подобный подход осуществим только, если котел расположен в подвале или на цокольном этаже, либо при условии постройки громоздкого многоступенчатого дымохода.

Читайте также:  Отопление дома электричеством самый экономный способ

Как вариант, повысить эффективность котла можно, если вокруг дымовой трубы смонтировать водонагреватель. В данном случае тепло уходящих газов будет нагревать стенки дымохода, и передаваться воде. Для этих целей дымоход можно сделать из более тонкой трубы, которую встроить в трубу большего сечения.

Наиболее эффективным способом повысить КПД твердотопливного котла будет установка циркуляционного насоса, принудительно перекачивающего воду. Это позволит повысить производительность установки примерно на 20-30 %.

Безусловно, сконструировать котел нужно так, чтобы теплоноситель мог циркулировать самостоятельно, если в доме отключили электричество. А при его наличии насос позволит ускорить прогрев дома до комфортных температур.

На что нужно обратить особое внимание

Производительность твердотопливного котла напрямую зависит от специфики конструкции теплообменного аппарата и периода горения топлива.

Крупный размер теплообменника обеспечивает большой участок контактирования, следовательно, скорость энергопередачи, полученной в результате сгорания топлива, и ее отдача теплоносителю возрастает.

Важной особенностью, на которую нужно обратить внимание – это полнота и эффективность сгорания топлива. В противном случае будет происходить потеря пиролизного газа, не произойдет нагрева теплового носителя до заданной температуры, следовательно, и теплоотдача будет низкая. Это результат конструктивного просчета. Вот почему очень важно провести грамотно предварительные расчеты, ведь после монтажа внести изменения невозможно.

Естественно, основой надежности и безопасности вашего изделия будет его корпус. Изготовить его нужно из жаростойкого материала, хорошо подойдет сталь толщиной не менее 5 миллиметров. Такой материал достаточно дорогой. Главное правило, которое здесь срабатывает: большая толщина – медленное нагревание.

Из этого можно сделать вывод – для корпуса котла со средней мощностью нужно использовать материал толщиной не меньше 8 миллиметров.

Чтобы обустроить внутреннюю систему трубопровода в котле, лучше брать трубу диаметра 0,05 метра при толщине стен 4 миллиметра. Чтобы теплоноситель хорошо перетекал, нужно сделать суживание диаметра трубы в направлении движения носителя (50 – 25 миллиметров) и соответственно расширение в противоположном направлении.

В зависимости от габаритных размеров и расположения камеры сгорания рассчитывается размер самого котла. Наиболее распространено оборудование в вертикальном исполнении, так как занимает меньше места в помещении.

Подключение твердотопливных котлов

Обозначим некоторые критерии правильной установки и подключения подобных агрегатов. В первую очередь следует акцентировать внимание на устройство пола, где будет устанавливаться твердотопливный котел. Так как котел имеет значительный вес, под него необходимо залить прочный плиточный фундамент с устройством песчаной подушки и армирующего каркаса. При этом минимальная толщина фундамента не должна быть меньше 5 сантиметров. Обязательное условие — это выравнивание установки в горизонтальной плоскости. 

Подсоединение трубы

Так как подобный тип котлов используется в системе с естественной циркуляцией теплоносителя, необходимо провести монтаж всей отопительной схемы профессионально. То есть нужно учитывать диаметр труб, уклон трубопроводов, выставление расширительного бака и радиаторов. Небольшая неточность может привести к перегреву и неэффективной работе не только котла, но и всей отопительной системы в целом.

Обязательное условие — это небольшой перепад температур на магистралях подачи и обратки. Минимальные показатели в этом случае должен быть на подаче +55С, а на обратке +45С. Что касается расширительного бака, то его лучше установить повыше, для чего можно использовать чердачное помещение.

И последнее требование — дымоход должен быть снабжен обратным клапаном из нержавейки и специальным сборником для конденсата, который устанавливается в нижней части. Чтобы очищать дымоходный канал, установите несколько лючков. А чтобы сам дымоход прослужил долго, в не отапливаемых помещениях утеплите его части.

Читайте также:  Схема и монтаж отопления с газовым котлом в частном доме

Схемы подключения твердотопливных котлов

Вариант подключения

На практике существует достаточно большое количество вариантов, по которым можно подсоединить этот вид нагревательных агрегатов. Выбирая один из них, необходимо знать принцип работы котла, его достоинства и недостатки.

Честно говоря, очень сложно добиться стабильной температуры при использовании подобных отопительных установок. И если с котлами длительного горения еще что-то и как-то можно отрегулировать, то с классическими конструкциями сделать это практически невозможно. Температура будет все время скакать в пределах 5 градусов. Особенно, если в доме используются двухконтурные схемы. К тому же твердотопливные котлы очень инертны.

Особенности эксплуатации

Модель с вентилятором и контроллером

Что нужно учесть, если в доме организовано отопление твердотопливным котлом? Прежде всего, необходимо отдельное помещение под котельную. Оно должно соответствовать всем нормам и требованиям пожарной безопасности. К примеру, в нем должен быть оконный проем, определенная освещенность, поддув воздуха, наличие всех средств тушения пожара. Отдельно следует отметить наличие складских помещений для топлива. И если дрова можно хранить на улице под навесом, то уголь лучше держать в закрытых помещениях. То есть затраты будут все равно, хотите вы того или нет.

Что касается отдельного помещения. Это может быть не только пристроенная комната или отдельно стоящая постройка. Можно использовать и подвал. Главное — правильно подойти к его строительству, чтобы он соответствовал размерам котельных. И чем больше используемый котел, тем просторнее должно быть помещение для его установки.

Конструкция бункера-дозатора для угля

Емкость представляет собой стальную коробку с фланцем для соединения с питателем.

Внутри установлены:

  • дробилка;
  • разрыхлитель топлива (предотвращает заклинивание механизма крупными слежавшимися комками).

Выпускаются бункеры, не требующие присоединения к питателю. Изделие располагается над горелкой и представляет собой горизонтально вращающийся барабан с прямоугольным отверстием в стенке.

Конструкция бункера-дозатора для угля

С каждым оборотом порция угля равномерным слоем высыпается на колосниковую решетку.

У данного решения есть два недостатка:

  • опасность воспламенения горючего в бункере;
  • отсутствие возможности загружать топливо вручную (необходимость возникает при перебоях с электричеством).

Владельцу такого прибора рекомендуется обзавестись маломощным дизельным генератором для резервного питания.

Что важно учесть при покупке твердотопливного котла

Между тем, учет эксплуатационных особенностей может влиять на ваш выбор: стоит ли покупать твердотопливный котел или лучше от него отказаться?

У нас очень активно используются газовые котлы, что снижает осведомленность пользователя об особенностях эксплуатации твердотопливных котлов. Причина понятна: газовые котлы снискали популярность из-за применения недорогого газа. Но газ имеет устойчивую тенденцию к удорожанию.

Поэтому вероятность того, что спрос только будет повышаться на твердотопливные котлы, как некую альтернативу газовым котлам.

Важно

Еще при выборе твердотопливного котла важно понимать, что процесс сгорания топлива с выделением тепла в твердотопливном котле отличается от подобных процессов в газовом котле.

Несмотря даже на то, что газификация в последнее десятилетие проводилась активно, подключение в домах к газопроводу в пунктах, где пока голубое топливо не поступает централизованно ввиду отсутствия газопровода, все же проблематично. Там твердотопливный котел можно рассматривать как неплохой вариант для устройства системы отопления.

Вы можете выбрать оборудование как среди традиционных котлов, так и среди пиролизных. Чем они отличаются? Дело в том, работа пиролизного котла в условиях сгорания под воздействием большой температуры будет выделять горючий газ.

Он поступает в камеру сгорания и уже там сжигается. Данный процесс называется пиролизом. Поэтому пиролизные котлы обеспечивают высокий КПД. В процессе работы топливо сгорает почти полностью.

Кроме того, такие котлы могут предложить пользователю широкий выбор по изменению мощности.

Также эксплуатация пиролизного не столь требовательна к дымотрубной системе. Ведь в таких котлах предусматривается нагнетающий вентилятор. Но такие котлы предъявляют более жесткие требования ко влажности топлива. Считается, что его влажность не должна превышать планку в 20%. Здесь важно обратить внимание на такую особенность.

Читайте также:  Как выбрать газовый обогреватель для дачи

Дело в том, что многие потенциальные хозяева твердотопливных котлов не могут хранить весь необходимый запас хорошо высушенных дров в течение года. Если у вас такой возможности действительно нет, то и не стоит выбирать пиролизный твердотопливных котлов изготавливаются из стали и чугуна.

Важно учесть, что любые котлы с чугунными теплообменниками отличаются не такими высокими требованиями к жесткости воды, но при этом они зачастую капризны по поводу температуры подпиточной воды.

Что важно учесть при покупке твердотопливного котла

Совет

Также нелишне запомнить: ни в коем случае не советуем подавать холодную воду для подпитки в «обратку» горячей системы отопления – вы рискуете таким образом разрушить теплообменник. По этой причине рекомендуем подпитывать систему отопления теплой водой, подавая ее в подающую линию.

Чем еще отличаются чугунные теплообменники от стальных? Они значительно массивнее последних, что увеличивает инерционность системы отопления. Это означает, что вам нужно набраться терпения и подождать тепла в доме – с момента загрузки дров до момента наступления температурного комфорта пройдет определенное время.

Плюс эксплуатации чугунных теплообмеников заключается том, что они не нуждаются в частой чистке. К тому же, если КПД в результате нагара и снижается, то это происходит не в такой степени, как вследствие появления нагара из-за процесса эксплуатации.

В случае, когда котельная обслуживается специалистом, рекомендуем, конечно, выбирать стальные котлы.

Они отличаются очевидным комфортом для потребителя, так как способны за более короткий промежуток времени нагреть помещение за счет не столь высокой инерционности.

Если вы решили заниматься обслуживанием котла самостоятельно, то рекомендуем предпочесть чугунный котел. Он отличается более высокой стойкостью к коррозии, нежели котлы из стали, и его срок службы будет заметно дольше.

Таким образом, чугунные котлы по цене дороже, но при этом они не предъявляют каких-либо высоких запросов к условиям эксплуатации и сервисному обслуживанию.

Кроме того, твердотопливные котлы бывают энергозависимыми и энергонезависимыми. Конструкция первых предусматривает электрическую панель управления и вентилятор, который нагнетает воздух в камеру сгорания.

Обратите внимание

Еще энергонезависимые котлы не требуют электроэнергии для своей работы в системах отопления с естественной циркуляцией, но такая система имеет свои недостатки: она менее комфортна и экономична, конечно по сравнению с системой с принудительной циркуляцией.

На рынке потребителю чаще всего предлагаются чугунные и пиролизные стальные котлы, в меньшей степени вы имеете возможность купить непиролизные стальные котлы со встроенным вентилятором, который функционирует как нагнетатель.

Среди минусов твердотопливных котлов уместно назвать потребность в частой загрузке топливом, необходимость поддержания высокой температуры котловой воды. Твердотопливные котлы иногда нуждаются в трудоемком и длительном прогреве при холодном запуске. Для них обязательно применение дымотрубной системы с хорошей тягой.

↑ Комбинированная схема подключения котлов

Сегодня часто используют комбинированную схему подключения твердотопливных котлов, позволяющую нагревать теплоноситель при возникновении внешних проблем. Например, систему с твердотопливным котлом можно дополнить газовым и электрическим агрегатом.

Подсоединяют электрокотёл к системе параллельно, то есть его просто врезают в подачу и обратку.

На стыках двух соединений требуется установить отсекающие вентили. Для автоматического включения резервного электрического котла устанавливают комнатный термостат и обратные клапаны.

Обвязка твердотопливного котла

Часто применяют самый простой вариант обвязки – гравитационный (самотеком). Это самый дешевый, но не самый эффективный вариант. Медленная скорость циркуляции снижает тепловую мощность системы. Поэтому, лучше ставить циркуляционные насосы. Самотечная схема обвязки требует толстых труб, тщательного расчета уклонов и выглядит не эстетично. Прошлый век.

Система отопления с принудительной циркуляцией обязательна для высокотехнологичных котлов, а также в случае многоконтурной разводки.

Закрытый тип с принудительной циркуляцией

Несложная схема с циркуляционным насосом, который перемещает теплоноситель по системе. Уклон как таковой уже не требуется соблюдать. Насос, а также термодатчик (контролирует работу насоса) устанавливаются на обратке (между расширительным баком и котлом), подключаются к электросети.

Данная обвязка отличается большей производительностью из-за использования устройства терморегулировочного . Может использоваться там, где подача электроэнергии стабильна. Иначе при отключении электричества остановится система отопления.