Твердотопливные котлы – устройства, отличающиеся простотой конструкции и надежностью работы. Применение их в системах отопления обусловлено обычно отсутствием иных видов энергоносителей, наиболее популярно в регионах с крупными запасами топлива (значительные лесные массивы, угольные разработки). Кроме того, использование котлов на твердом топливе отчасти выгодно экономически – дрова и уголь дороже газа, но значительно дешевле электроэнергии и солярки.
Устройство твердотопливного котла
В состав конструкции классического котлоагрегата входят следующие основные элементы:
1. Топочная камера;
2. Теплообменный аппарат с патрубками для подключения труб;
3. Наружный корпус (облицовка);
4. Система управления (чаще всего механическая или ручная);
5. Дверцы топки и зольника;
6. Колосниковые решетки, отделяющие камеру сгорания от зольника;
7. Патрубок дымохода с шибером.
Сгорание топлива происходит в топке, воздух для горения подается снизу, через колосниковую решетку (из зольника) посредством естественной тяги. Для создания притока воздуха и выброса дымовых газов сооружается дымовая труба расчетных параметров.
Регулирование силы тяги (и соответственно – интенсивности горения) производится с помощью заслонки подачи воздуха в зольник и шибера дымохода.
Материалом изготовления теплообменников обычно является чугун или сталь различных марок. Теплообменный аппарат обычно расположен в верхнем секторе топки, омывается пламенем. Конфигурация теплообменника обычно носит секционный характер, но встречаются устройства, опоясывающие топку, имеющие вид водяной «рубашки».
По способу размещения твердотопливные котлы все имеют одну конфигурацию – выпускаются только в напольном исполнении.
Виды твердотопливных котлов
Твердотопливные теплогенераторы делят на 2 большие группы:
1. Классические;
2. Теплогенераторы длительного горения (также их называют пиролизными).
Подвидом твердотопливных устройств можно назвать печи с водяным контуром (или теплообменником). Корпус печи выкладывается из кирпича, в него встраивается теплообменники (самодельные) различных конфигураций.
Пиролизные котлы отличаются высоким КПД, реализуют принцип эффективного сжигания всех компонентов топлива, прежде всего пиролизного газа. Газ образуется при тлеющем горении древесной закладки, имеет высокую теплотворную способность. Сжигание его производится в отдельной камере, обычной расположенной над основной топкой. Котлы этого типа оснащаются более совершенной автоматикой, имеют более ровный тепловой режим работы.
Разновидностью котлов длительного горения являются пеллетные устройства. В качестве топлива они используют пеллеты – гранулированные отходы деревообрабатывающей промышленности. Изделия оснащаются бункером запаса топлива, механическим шнеком для подачи топлива на горения. Кроме того, агрегат оснащается вентилятором для принудительной подачи воздуха на горение.
Котлы длительного горения превосходят классические образцы по эффективности, имеют более качественную регулировку режима горения. Они требуют более редкого ручного обслуживания, частота его зависит от размеров возможной загрузки топлива в камеру сгорания (размеров бункера в случае пеллетных котлов). Частота закладки топлива может варьироваться от одного раза в сутки до одного раза в неделю.
Классические котлы обычно являются полностью энергонезависимыми, пеллетные и пиролизные агрегаты имеют в своем составе компоненты, работающие с помощью электричества. Как правило, все модели твердотопливного оборудования не имеют встроенного оборудования – группы безопасности, расширительного бака и циркуляционного насоса – его необходимо рассчитать, приобрести и смонтировать отдельно.
В большинстве случаев, в связи с пикообразным тепловым режимом работы, твердотопливные котлы подключаются к системам потребления через теплоаккумулятор. Это устройство накапливает излишки выработанного тела, постепенно расходует его на нужды системы отопления, бойлер косвенного нагрева и так далее. Включение в схему теплового накопителя значительно повышает эффективность работы системы, снижает общее потребление топлива котлом.
Преимущества и недостатки твердотопливных котлов
Основными достоинствами котлов, работающих на твердых сортах топлива, считаются следующие критерии:
1. Энергонезависимость классических моделей;
2. Возможность самостоятельного монтажа – не требуется получения каких-либо разрешений;
3. Высокая скорость нагрева теплоносителя;
4. Продолжительный срок службы (особенно агрегатов с чугунным теплообменником);
5. Простота устройства и ремонта оборудования.
Наряду с преимуществами имеются и недостатки:
1. Необходимость строительства дымовой трубы;
2. Низкий коэффициент полезного действия;
3. Возможность попадания в жилые помещения угарного газа;
4. Необходимость строительства склада для защиты от осадков и хранения запаса топлива;
5. Низкий уровень управления, низкокачественное регулирование;
6. Необходимость дополнительных финансовых вложений на приобретение (или изготовление) теплоаккумулятора;
7. Крупные габаритные размеры;
8. Волнообразный режим выработки тепла.
Твердотопливные котлы занимают среднюю нишу между газовыми и электрическими (а также жидкотопливными) котлами по популярности. Они уступают большинству из них по эффективности и комфортности эксплуатации, но гораздо выгоднее в плане величины затрат на топливо, чем электрокотлы и жидкотопливные теплогенераторы.
