Чугунные котлы для сжигания каменного угля можно смело назвать одним из самых старых и проверенных временем видов теплотехнического оборудования. В конце прошлого столетия в нашей стране они были признаны неперспективными, слишком тяжелыми и материалоемкими. Им на смену пришли более эффективные и удобные газовые котлы, чему в немалой степени способствовала массовая газификация населенных пунктов.
Спрос на чугунные котлы российского производства резко упал. В то же время в Германии, население которой славится рациональным подходом к ведению хозяйства, чугунные котлы для твердого топлива не только сохранили свою актуальность, но и стали более совершенными и производительными.
В результате на сегодняшний день лучшие котлы для сжигания угля производятся именно в Германии. К тому же современные чугунные котлы для сжигания каменного угля в значительной мере отличаются от своих предшественников, имеют более совершенную конструкцию и оснащены системами автоматического контроля над горением топлива.
На сегодняшний день именно чугунные котлы для твердого топлива являются оптимальным вариантом для устройства системы отопления в домах, где нет газа. Они имеют целый ряд преимуществ:
- Чугунные котлы имеют длительный срок эксплуатации и рассчитаны на работу в течение 25 лет. В действительности их срок службы намного больше.
- Современный чугунный котел может быть легко переоборудован в котел, работающий на жидком и газообразном топливе
- Чугунные котлы ремонтопригодны. При этом ремонт по силам любому человеку.
- Современные чугунные котлы имеют стильный внешний вид и прекрасно вписываются в интерьер
- Чугунный котел рассчитан на сжигание каменного угля, проверенного временем вида топлива, характеризующегося высокой теплоотдачей и при этом компактного, не требующего вместительных помещений для его хранения.
- При необходимости чугунные котлы могут работать на любом виде твердого топлива.
Особого внимания заслуживает устойчивость чугуна к коррозии, в том числе и к воздействию кислот, образующихся при контакте продуктов сгорания топлива с конденсатом, что позволяет задерживать дымовые газы в дымоходе и топке, снижая их температуру и более полно используя тепловую энергию сжигания топлива, повышая при этом КПД котла.
Современные чугунные котлы для использования в быту могут иметь мощность от 10 до 80 кВт, что позволяет использовать их для отопления помещений площадью от 100 до 800 м2. Для горячего водоснабжения можно использовать бойлер косвенного нагрева.
Устройство котла
Как правило, современные твердотопливные чугунные котлы состоят из следующих конструктивных элементов:
- Топки
- Водяной рубашки
- Системы удаления дыма
- Системы автоматического контроля
Топка твердотопливного котла состоит из следующих частей:
- топочной дверцы
- портала для подачи топлива
- колосниковой решетки
- зольника, предназначенного для сбора твердых продуктов горения
Одновременно топка играет роль теплообменника. Вокруг нее расположен кожух, в котором движется теплоноситель и нагревается при контакте с раскаленными наружными стенками топки. Кожух часто называют «водяной рубашкой» котла.
Подача теплоносителя в теплообменник происходит снизу. При заполнении кожуха водой и ее нагреве возникают конвективные потоки, и наиболее горячая часть воды устремляется вверх на выход из котла, поступая затем в систему отопления. При этом создается направленное движение теплоносителя, увлекающее за собой массы уже остывшей воды из системы отопления и обеспечивающее естественную циркуляцию теплоносителя. Для улучшения циркуляции теплоносителя на выходе из котла или на входе в него может быть установлен циркуляционный насос.
Удаление дымовых газов
В верхней части топки находится патрубок, предназначенный для отвода дымовых газов из топки. Следует отметить, что для твердотопливных котлов особое значение имеет правильное устройство системы удаления дымовых газов и ее безотказная работа. Как правило, котлы комплектуются дымоходами с естественной тягой, представляющие собой вертикально расположенные трубы, изготовленные из материала с низкой теплопроводностью. Некоторые котлы могут быть укомплектованы системами принудительного удаления дымовых газов.
Производительность котла во многом зависит от температуры уходящих газов, которую можно рассматривать как один из показателей полноты использования тепловой энергии, получаемой при сгорании топлива. Это значит, что чем ваше температура дымовых газов, покидающих котел через трубу, тем менее продуктивно используется тепловая энергия. И наоборот, чем ниже температура дымовых газов, тем большее количества тепловой энергии потрачено не на «обогрев атмосферы», а на нагрев теплоносителя.
Для снижения температуры уходящих дымовых газов их необходимо как можно дольше задержать в топке котла, предоставив им время для передачи запаса тепловой энергии теплоносителю. Для этого необходимо уменьшить тягу, а для ускорения процесса теплоотдачи использовать турболизаторы, перемешивающие уходящие дымовые газы. Для уменьшения или увеличения тяги используют поворотную заслонку, устанавливаемую на дымоходе. С ее помощью открывают и закрывают просвет сечения дымохода, увеличивая и уменьшая тем самым теплоотдачу котла.
Система автоматического регулирования работы котла
Система автоматического контроля твердотопливного котла основана на изменении интенсивности процесса горения топлива при изменении подачи воздуха в топку, осуществляемой с помощью поворотных заслонок и шиберов.
Работа автоматической системы контроля возможна при установке дутьевого вентилятора и терморегулятора, с помощью которого при остывании теплоносителя включается в работу дутьевой насос и увеличивается интенсивность горения топлива. При достижении заданной температуры теплоносителя дутьевой насос отключается и соответственно уменьшается интенсивность горения топлива.
Недостатки чугунного котла
Несмотря на свою прочность и износостойкость, чугун является хрупким материалом, лопающимся при резком перепаде температур, а также при замерзании воды в теплообменнике.