Что такое «твердотопливный котел»?
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.
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
На сегодняшний день на рынке теплотехнического оборудования немало новых моделей твердотопливных котлов, эксплуатация которых максимально приближена к эксплуатации жидкотопливных котлов, а также теплотехнического оборудования, работающего на газе.
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.
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.