Устройство и принцип работы водогрейного котла на твердом топливе

Когда перед обычными потребителями встает вопрос, что такое водогрейный котел на твердом топливе, не каждый может объяснить, в чем суть конструкции и принципа действия данной установки. Наша задача разобраться в поставленном вопросе и разрубить узел, который запутал всех. Итак, начнем с того, что это обычный котел, который работает на дровах, угле, пиллетах, опилках, торфе и прочих природных горючих материалах.

Отличительная же черта – это конструктивная деталь, а точнее сказать узел, который является неотъемлемой частью данной отопительной установки. Это бак (резервуар), в котором нагревается вода для бытовых нужд. Но учтите, это не двухконтурный котел, скорее одноконтурный со встроенным баком для воды. Это не бойлер, это именно бак открытого или закрытого типа. Хотя принцип нагрева воды может быть и как у бойлера. Но все по порядку.

Устройство и принцип работы

• Как и все твердотопливные агрегаты, водяной котел на дровах обладает камерой сгорания, куда через верхнюю дверцу производится закладка дров. Единственное отличие, это очень вместительная топка.
• В ней размешается колосниковая решетка.
• Под решеткой располагается специальная камера, куда падает зола от сгоревших дров. В камере есть дверца, через нее производится очистка золы и углей. Кстати, многие производители устанавливают выдвижной поддон, он облегчает процесс чистки.
• В верхней части обязательно монтируется дымоход.

А вот теперь отличительные особенности конструкции.

• Внутри камеры сгорания установлен теплообменник, обычно из чугуна. Это полая литая конструкция, внутри которой движется нагретый воздух, а не горячая вода. Именно с помощью горячего воздуха и производится нагрев воды для хозяйственных нужд.
• И основная часть котла – это бак (резервуар). Здесь присутствует два варианта — как расположен бак относительно камеры сгорания. Он может быть установлен сверху или сбоку. Первый вариант предпочтительнее, потому что горячий воздух всегда стремиться вверх, что позволяет провести эффективную схему установки теплообменника.
• И, как дополнительный элемент прибора, это вентилятор, который устанавливается не во всех моделях. Он обеспечивает подачу свежего воздуха в камеру сгорания. Кстати, устанавливается он с боку топки.

Корпус водогрейного агрегата изготавливается из металла (это высокопрочная сталь), обязательно устанавливаются тепловые отражающие экраны, их размещают на внутренних поверхностях корпуса. Они не только не дают стенкам котла перегреваться, но и являются надежной защитой от химически агрессивных веществ и механических повреждений.

Камера сгорания чаще всего изготавливается из чугунных плит. Некоторые производители предлагают котлы, топки которых собираются из огнеупорного кирпича.

Внимание! Конструкция камеры сгорания данного вида водогрейных котлов не позволяет использовать технологию сжигания твердого топлива пиролизным способом. Просто нет возможности разделить топку на две отдельные камеры сгорания. И в этом вся проблема.

Принцип работы

Принцип работы водогрейного котла на дровах основан на сжигании топлива, которое отдает свою тепловую энергию чугунному теплообменнику. Он в свою очередь передает тепло воздуху, который находится внутри него. Последний перемещается по внутренним полостям и попадает в продолжение теплообменника, расположенного внутри бака, заполненного холодной водой.

Проходя по теплообменнику в баке, воздух отдает свою тепловую энергию воде. Так и происходит нагрев. Охлажденный затем он опять возвращается в теплообменник, расположенный в камере сгорания. И цикл повторяется. Все очень просто и оригинально. К тому же воздух нагревается быстрее, чем вода, что является причиной быстрого нагрева воды в самом баке.

Добавим, что часть тепловой энергии поступает в бак через металлические стенки самого твердотопливного водогрейного котла. Это плюс, который увеличивает показатель эффективности. Кстати,

• Коэффициент полезного действия таких установок 80-85%. Не самый высокий уровень для твердотопливных котлов. Но именно для этой водогрейной конструкции считается нормальным.
• В резервуаре вода нагревается до +95°С, при давлении 0,6 атм.

Достоинства и недостатки

Начнем с минусов. Их не так много, но они есть. Первое – водяной котел на твердом топливе не подлежит автоматизацию процессов. Неверное, в этом и нет необходимости, поэтому владельцу придется загружать дрова вручную и постоянно отслеживать температуру внутри бака. Здесь важно, чтобы вода в нем не закипела. Второе – такой водогрейный котел слишком много «ест» топлива. Поэтому придется позаботиться о большом его запасе и правильной организации хранения.

Теперь плюсы:

• Эти твердотопливные котлы обладают небольшим весом, к ним нет таких жестких требований, как к другим видам твердотопливных котлов. Хотя отдельное помещение под котельную будет правильным решением.
• Минимум автоматики с одной стороны минус, но с другой стороны и большой плюс. Снижается риск выхода из строя приборов контроля.
• В них можно использовать любой вид твердого топлива.
• Это самые надежные приборы в плане их долгосрочной эксплуатации. Гарантийный срок многих моделей 15 лет, но это не самый большой срок, если эксплуатировать котел правильно.
• Обслуживание самое простое: чистка зольникак и дымохода, редко камеры сгорания. С дымоходом будет посложнее, но его чистку надо будет проводить раз в год, максимум два раза.
• Доступная цена.
• Презентабельный внешний вид.
• Удобство расположения часто эксплуатируемых узлов.

Котлы с водяным контуром

Твердотопливные котлы с водяным контуром – это новый подход к решению двух задач: организация отопления и горячего водоснабжения. По сути, это одноконтурный агрегат, внутри которого установлен бойлер. Как и в первом случае, бойлер может быть установлен как сверху топки, так и с боку.

Внутри теплообменника движется горячая вода, обогревающая систему отопления здания. Ее отводящий контур проходит через теплообменник, установленный внутри бойлера. Таким образом и происходит нагрев воды внутри бака для хозяйственных нужд.

Так как технология, используемая внутри данного вида оборудования, имеет некоторые особенности, то это сказывается на эффективности работы двух систем сразу (имеется в виду отопление и ГВС). Вот почему производители заботятся о том, чтобы дрова или другие виды твердого топлива сгорали внутри топки полностью, максимально выделяя тепловую энергию, которую бы хватало на две системы жизнеобеспечения человека.

И еще один момент для информации. Если хотите, чтобы установленные в вашем собственном доме водогрейные котлы, работающие на твердом топливе, работали эффективно, используйте для этого топливо только с пониженным содержанием влаги.