Твердотопливные котлы для отопления дома

Что такое «твердотопливный котел»?

Твердотопливным котлом называется теплотехническое устройство, вырабатывающее тепловую энергию при сжигании твердого топлива (дров, каменного или бурого угля, пеллет, торфа).

Твердотопливные котлы можно смело назвать оборудованием, проверенным временем. Они надежны, просты в эксплуатации, ремонтопригодны и в большинстве случаев не нуждаются в подключении к источникам электрической энергии. Для установки и эксплуатации твердотопливных котлов не нужна разрешительная документация.

Главное достоинство твердотопливных котлов состоит в низкой стоимости твердого топлива и его доступности, что позволяет получать дешевую тепловую энергию. Именно этот фактор вызвал новую волну интереса к твердотопливным котлам не только в нашей стране, но и в Европе, где особенно остро стоит проблема поиска альтернативных источников получения тепловой энергии и снижения ее стоимости.

В нашей стране твердотопливные котлы в основном применяются для отопления частных домов, дач, гаражей и хозяйственных построек, расположенных вдали от магистральных газопроводов. Их могут использовать в качестве основных источников получения тепловой энергии, а также в качестве резервного теплотехнического оборудования, работающего в паре с электрическим или жидкотопливным котлом отопления.

Сколько стоит тепловая энергия, вырабатываемая твердотопливным котлом?

Для отопления жилого дома площадью 100м2 в холодное время года необходимо вырабатывать 10 кВт тепловой энергии в час.

При сжигании дров для получения 1кВт тепла в час необходимо 0,4 кг топлива. Это значит, что для 10 кВт тепловой энергии в час необходимо сжигать 4 кг дров. В среднем один килограмм дров стоит 1р20 копеек. Соответственно 4 кг дров стоят 4р80 копеек. В сутки при непрерывной работе котла на отопление придется потратить 115 рублей. В месяц эта сумма составит 3450 рублей.

Следует отметить, что приведенный расчет дает лишь приблизительное представление о расходах на отопление при использовании твердотопливного котла. Дело в том, что стоимость дров зависит от географического расположения местности, близости к деревообрабатывающему производству, а также от величины транспортных расходов на их доставку. В результате стоимость дров может находиться в диапазоне от 0,2 до 4 рублей за килограмм древесины.

Более точные расчеты можно получить для котла, работающего на каменном угле, средняя фракция которого на сегодняшний день стоит 3р/кг.

Для получения 10 кВт тепловой энергии необходимо 2 кг угля, что для потребителя обойдется в 6 рублей. В холодное время года в день на отопление (при условии непрерывной работы котла) придется потратить 144 рубля. В месяц на расходы на отопление жилого дома площадью 100 м2 составят 4320 рублей.

Все расчеты приводятся для котла, работающего с максимальной производительностью. В действительности такой режим работы практикуется только при сильном морозе, что бывает от силы 15-20 дней в году.

Поговорим о недостатках

Широкому распространению твердотопливных котлов мешают их недостатки, среди которых следует особо выделить:

• Необходимость ручной закладки топлива. В результате котел нельзя оставить на длительное время без присмотра, а для обеспечения его непрерывной работы необходимо подкладывать дрова в топку даже в ночное время
• Образование зольного остатка, также удаляемого вручную
• Сложность использования системы автоматического контроля

При этом производители использовали различные подходы в изменении конструкции котлов, что позволило подучить совершенно различные теплотехнические устройства, среди которых следует выделить:

• Котлы с увеличенной камерой горения, позволяющей закладывать в топку большое количество топлива и сжигать его в течение 6-12 часов
• Котлы с автоматической подачей предварительно подготовленного твердого топлива, что позволяет эксплуатировать их в непрерывном режиме
• Газогенераторные котлы, в которых вначале вырабатывается топливный газ, а затем он сжигается, так же, как и в котле, работающем на газе
• Котлы длительного горения
• Котлы с электрическими нагревательными элементами, включающимися в работу автоматически при прогорании топлива и уменьшении температуры теплоносителя ниже критического значения

Все перечисленные твердотопливные котлы отопления имеют свои достоинства и характерные особенности.

Котлы с увеличенной камерой горения

Котлы с увеличенной камерой горения можно смело назвать «традиционными». В их конструкции использованы элементы, проверенные веками. В первую очередь это чугунные теплообменники и колосниковые решетки, устойчивые к воздействию коррозии и прогоранию. Именно чугун в конструкции котлов делает их «вечными» и надежными, а также позволяет сжигать в топке каменный уголь.

На сегодняшний день чугунные котлы отопления выпускаются рядом предприятий нашей страны, но особенно широко их производство практикуется в Германии, граждане которой по достоинству оценили эксплуатационные характеристики этого уникального оборудования.

Чугунные котлы отопления имеют привлекательный внешний вид и отлично вписываются в интерьер. Обычно корпус котла обшивается сталью и покрывается жаропрочной эмалью.

Котел оборудуется системой автоматического контроля, с помощью которой регулируется размер газохода и интенсивность горения топлива в зависимости от температуры теплоносителя.

Котлы с автоматической подачей топлива

Котлы с автоматической подачей топлива (пеллетные котлы) работают на пеллетах или топливных гранулах, производимых из отходов деревообрабатывающего производства.

Пеллетные котлы могут иметь различную конструкцию, но их устройство имеет общие элементы:

• Бункер для пеллет
• Транспортер для их подачи в топку
• Горелку объемного типа, рассчитанную на сжигание топливных гранул

Пеллеты подаются в топку котла по шнековому двухступенчатому транспортеру, работа которого обеспечивает заполнение гранулами питателя, расположенного перед входом в топку. Работа транспортера организована так, что при открытии дверцы топки пеллеты находятся только в питателе, а на ленте транспортера их нет. Это делается для того, чтобы языки пламени не могли перекинуться на легко воспламеняющиеся пеллеты.

Котел оборудован системой автоматического контроля, прекращающей подачу пеллет при нагреве теплоносителя до заданной температуры. После остывания воды в системе отопления, подача пеллет возобновляется, а розжиг горелки производится автоматически с помощью встроенной электрической спирали. Затем процесс повторяется.

Газогенераторные котлы

Процесс горения топлива в газогенераторном котле делится на 2 этапа. Вначале дрова нагреваются без доступа кислорода. При этом образуется генераторный газ, состоящий из окиси углерода, азота и водорода, поступающий затем во вторую камеру горения.

Сюда же, во вторую камеру, подается необходимый для горения газа воздух, а выработанная тепловая энергия используется для нагрева воды в теплообменнике. Топливо в газогенераторных котлах сгорает без остатка, а работой котла можно управлять так же, как котлом, работающим на газе. Котлы длительного горения

Котлы длительного горения работают на одной закладке твердого топлива от 4 до 14 суток. Их характерной особенностью является подача воздуха в зону горения сверху, через специальный телескопический зонт, опускающийся вниз по мере прогорания топлива.

В результате пламя находится в верхнем слое закладки топлива, а вырабатываемое при этом тепло нагревает стенки котла, вдоль которых расположен теплообменник.  Котел оборудован системой автоматического контроля, уменьшающей подачу воздуха в зону горения при нагреве теплоносителя до установленной температуры.