Особенности твердотопливных котлов длительного горения

Экономия потребления топлива в отопительных системах – это главный критерий выбора отопительного котла. Конечно, эффективность работы учитываются также. Современный рынок котельного оборудования в настоящее время предлагает достаточно широкий ассортимент, но именно сегодня большой популярностью стали пользоваться твердотопливные котлы длительного горения. Что это такое, в чем суть устройства данной конструкции, каков принцип работы? На эти и другие вопросы, будем отвечать в этой статье, потому что большое количество потребителей об этих котлах слышало, но не имеет о них ни малейшего представления.

Принцип работы

Начнем наш разбор именно с принципа работы, потому что в данных отопительных агрегатах твердое топливо сжигается совершенно по другой технологии. Здесь нет горения дров или угля, опилок или щепы в прямом смысле этого слова. Нет открытого огня и пламени. Тепловая энергия выделяется из зоны, где твердое топливо тлеет. Именно тление является основным видом сжигания топлива и получения теплоты.

Насколько эффективна данная технология? Тление – это тот же процесс горения только при небольшом количестве кислорода. Температура выделяется практически та же, а вот топливо сгорает намного медленнее. Вот почему данные отопительные приборы называют котлами на дровах длительного горения. Одной закладки хватает минимум на 12 часов. Если сравнивать с обычным отоплением на дровах, то в данном случае одной закладки хватает всего лишь на 4 часа. Как видите, выгода явная.

Но возникает сомнение, почему тепловой энергии выделяется больше. Как не крути, а открытый огонь сам по себе уже будет гарантов выделения огромного количества тепла. Тление такого выдать наверняка не сможет. Все верно. Но производители используют одну хитрость. В котлах длительного горения используется большое количество твердого топлива, которое уплотняется по максимуму. Если это дрова, то их стараются уложить самым плотным образом. Если это опилки, шелуха, листья деревьев и прочее, то производится обязательная трамбовка. Чем плотнее топливо, тем лучше. К тому же добавим, что в котлах данного типа используется широкая зона тления. Эти два показателя и влияют на высокую тепловую отдачу.

Конструктивные особенности

Понятно, что котлы длительного горения на твердом топливе имеют своеобразную конструкцию, которая сильно отличается от обычных твердотопливных агрегатов. В чем суть конструкции?

• Отличительная особенность – это зона тления, которая закрыта со всех сторон. Подача свежего воздуха в нее производится через специальную трубу, которая установлена поверх груза.
• Сам груз – это приспособление в виде пресса, который давит на дрова, опускаясь вниз до дна топки. Он сжимает зону тления, не давая просочиться большему количеству в нее кислороду.

По способу тления, а точнее сказать по месту устройства зоны тления, отопительные приборы данного типа делятся на нижние и верхние. В чем разница? Сначала объясним, как происходит работа аппарата. В топку закладываются дрова, поджигаются, на них устанавливается пресс, который давит, опускаясь по мере того, как сгорает часть топлива.

Котлы с нижней зоной

В данном случае зона тления – это место укладки дров на колосниковую решетку. Это место стационарное, оно не перемещается под действием груза. Сам же груз давит на поленья, поверхность которых не горит.

При этом между грузом и стенками котла оставляется зазор, который является местом отвода продуктов сгорания топлива. В верхней боковой части агрегата расположено отверстие для дымохода, через него продукты сгорания и выводятся наружу. В верхней части расположен и теплообменник, который обогревается выделяемой тепловой энергией и угарными газами.

С верхней зоной

Это все тот же самый котел, только зона тления дров располагается прямо под грузом. Получается так, что эта зона не стационарная, а мобильная. По мере уменьшения количества топлива за счет его сгорания, груз, давящий на дрова, опускается вместе с зоной вниз в сторону дна камеры сгорания. По такому принципу работают известные модели, которые носят названия Бубафоня и Страпува.

Чем данная модель лучше предыдущей? По чисто конструктивным и технологическим особенностям ничем. Но есть здесь один немаловажный момент. Так как зона тления все время перемещается по вертикали вдоль высоты агрегата, то воздействие высоких температур на его стенки равномерно во времени распределяется по высоте прибора. А это дает возможность использовать металл для сооружения котла меньшей толщины.

К примеру, в котлах с нижней зоной тления используются металлические листы толщиною не меньше 4 мм, в агрегатах с верхним горением трехмиллиметровые листы. А это уже влияет на себестоимость изделия.

Технические характеристики

Необходимо отметить, что для всех моделей твердотопливных котлов длительного горения используются усредненные технические показатели.

• Рабочее давление в пределах 1 атм.
• Коэффициент полезного действия не выше 89%.
• Теплоноситель нагревается до +80°С.
• При этом можно начинать нагревать теплоноситель от +5°С.
• Котлы данного типа относятся к категории «мощных». Их средняя величина производительности 100 кВт, это усредненное значение, есть больше, есть меньше.
• Длительность работы от одной загрузки – 12 часов.
• Температура отработанных газов – 270°С.

Внимание! В этом списке был указан КПД, равный 89%. Это усредненная величина, которая может меняться от типа используемого твердого топлива (в данном случае имеются в виду дрова из разных пород древесины), и от влажности используемых дров.

Пиролизные котлы длительного горения

На этом инновационном виде оборудования хотелось бы остановиться подробнее. Во-первых, начнем с того, что коэффициент полезного действия здесь не меньше 95%. Почему? Все дело в принципе отбора тепловой энергии.

В процессе тления дров в котле происходит выделения тепловой энергии и газа, который улетучивается через дымоходную трубу. Но этот газ может гореть, выделяя еще некоторое количество тепла. Чтобы это произошло, производители в конструкцию агрегата разместили еще одну камеру сгорания, куда и заходит газ. Сам гореть он не может, потому что в нем нет практически кислорода, поэтому до того как он поступит в свою топку, газ обогащают кислородом.

Теперь это воздушно-газовая смесь, которая может гореть, выделяя тепло. Что и происходит в промежуточной топке. По сути, этот инновационный прибор можно назвать твердотопливным котлом сверхдлительного горения. Единственное, на что хотелось бы обратить особое внимание, что пиролизные котлы показывают высокие технические характеристики, если в них используется очень сухие дрова. При этом они сгорают полностью, оставляя лишь небольшую горку золы, выделяя максимальную температуру горения.

Преимущества твердотопливных котлов длительного горения

Говорить обо всех преимуществах котлов отопления данного типа в статье не будем. Обозначим основные:

• Высокие показатели теплоотдачи.
• Высочайшая производительность при минимальных затратах на топливо.
• В настоящее время производители предлагают несколько моделей, которые отличаются количеством контуров и возможностью автоматизировать процессы контроля и регулирования температурного режима.
• Самая низкая стоимость используемого топлива. Кстати, необходимо отметить, что котлы данного типа работают не только на дровах или угле. Здесь можно использовать опилки, шелуху семян, листья, траву, стебли растений и прочие горючие природные материала. Просто все это надо довести до определенной плотности. То есть подвергнуть топливо процессу прессования.
• Если говорить о внешнем виде котлов, то производители позаботились о том, чтобы их дизайн соответствовал всем нормам и требованиям современности.

Предъявляемые требования

Котлы длительного горения относятся к категории «твердотопливных агрегатов», так что все требования, которые предъявляются данной категории, эти аппараты должны соблюдать. Это касается и монтажа, и эксплуатации.

• Отдельное расположение котельной или топочной.
• Помещение должно полностью соответствовать правилам содержания пожарной безопасности. А это: помещение должно быть возведено из негорючих материалов, в нем должна быть организована хорошо действующая вентиляционная система, установлен по правилам дымоход.
• Кстати, о дымоходе. Он должен быть изготовлен из негорючих материалов, к тому же иметь высокие показатели сопротивляемости агрессивным химическим веществам. Идеальный вариант, если эта труба будет или из нержавеющей стали, или из керамики.
• Рекомендуется дымоход как можно чаще прочищать от сажи. К сожалению, это бич всех твердотопливных котлов. Специалисты советуют это делать минимум два раза в год: после отопительного сезона и в середине. Это позволит сэкономить на топливе и поднять эффективность работы самого отопительного прибора.
• Все котлы данного типа – это приборы напольного исполнения, поэтому прочное и надежное основание – залог их эффективной эксплуатации. Обычно под них заливают небольшой бетонный фундамент в виде плиты.