Сравнение твердотопливных котлов

 Твердотопливные котлы представляют отличную альтернативу газовым или электрическим отопительным системам. Благодаря использованию различных видов жесткого топлива являются универсальными топливными агрегатами, которые отличаются высокой энергоэффективностью. Чтобы выбрать твердотопливный котел, нужно знать какие разновидности, чем они отличаются, какими преимуществами и недостатками обладают.

Виды твердотопливных котлов

Современные котлы, предназначенные для сжигания твердого топлива, делятся на четыре основных категории, которые отличаются по различным аспектам: стоимости, функциональности, конструктивным особенностям, техническим характеристикам. Учитывая личные потребности и финансовые возможности, можно выбрать оптимальный вариант, отвечающий поставленным требованиям. Выделяют следующие основные типы котлов на твердом топливе:

• Традиционные котлы;
• Шахтные котлы;
• Пиролизные котлы;
• Котлы продолжительного горения на твердом топливе.

Каждая разновидность имеет свои конструктивные особенности и принцип работы. Следует рассмотреть каждый тип подробнее.

Традиционные твердотопливные котлы

Традиционные твердотопливные котлы являются самыми дешевыми в этом сегменте. Работают агрегаты на разных видах топлива: дровах, торфе и углях. Сжигаемое в топке топливо нагревает теплоноситель. Корпус таких отопительных аппаратов производится из чугуна или стали. Данной разновидности присущ ручной или автоматический способ загрузки топлива. Есть также модели с варочными поверхностями – это очень удобно, когда возникает необходимость в приготовлении пищи в условиях отсутствия газа и электроснабжения. Существенным недостатком таких котлов является необходимость частой загрузки топлива и невысокая энергоэффективность. Работа на одной закладке дров длится 3-4 часа, на угле – 5-6 час, максимальный КПД 75-80%.

Пиролизные котлы

Пиролизные котлы, которые называются также газогенераторными, отличаются особенностями конструкции и самого процесса сгорания топлива. Горение происходит в двух камерах: в первой горят дрова, выделяющие в процессе пиролиза газ, который поднимается в верхнюю камеру и там догорает. Для такого способа горения нужен недостаток кислорода при высоких температурах, в таком случае происходит разложение топлива на древесный газ и твердый остаток. При смешивании пиролизного газа с кислородом запускается длительный процесс горения. Это увеличивает длительность работы котла в несколько раз и позволяет автоматически контролировать сам процесс. Время горения одной закладки дров 6-18 ч, а КПД достигает 92%.

Пиролизные котлы представляют собой современный и эффективный подход к отоплению, использующий процесс пиролиза для производства тепла. Эта технология обладает множеством преимуществ, которые делают ее востребованной в современных энергоэффективных системах отопления. Вот несколько главных преимуществ пиролизных котлов:

• Энергоэффективность. Пиролизные котлы отличаются высокой эффективностью превращения топлива (древесина, биомасса и т.п.) в тепло. Высокая энергоэффективность помогает снизить расход топлива и стоимость отопления.
• Низкие эмиссии. По сравнению с традиционными котлами на углях или дровах газогенераторное оборудование имеют гораздо меньшие выбросы загрязняющих веществ в воздух. Это способствует снижению воздействия на окружающую среду и улучшает качество воздуха.
• Использование биомассы. Пиролизные котлы могут работать на биомассе, такие как древесина, солома, сорняки и другие органические материалы. Это делает их экологически чистым и устойчивым источником энергии, поскольку биомасса считается возобновляемым ресурсом.
• Гибкость в использовании. Газогенераторные аппараты могут работать в автоматическом режиме, регулируя поставки топлива и тепла в зависимости от потребностей потребителя. Некоторые модели могут также работать как дополнительные источники энергии, помогая снизить расходы на отопление.
• Экономические достоинства. Несмотря на первоначальные вложения в оборудование, пиролизные котлы обычно обеспечивают экономию средств в будущем из-за меньшего расхода топлива и низких эксплуатационных расходов.
• Возможность утилизации отходов. Пиролиз позволяет перерабатывать различные органические отходы, такие как сельскохозяйственные или биологические отходы, в полезную энергию. Это способствует уменьшению количества отходов и обеспечивает их более устойчивое управление.

В общем, пиролизные котлы становятся все более популярны благодаря своим многочисленным преимуществам, таким как эффективность, экологичность и экономичность, делая их привлекательным выбором для отопления как жилых, так и коммерческих объектов.

Котлы длительного горения на твердом топливе, преимущества и недостатки

Твердотопливные котлы длительного горения уверенно лидируют среди современных отопительных систем. Главным достоинством таких котлов является процесс верхнего горения. В камеру сгорания загружается топливо, сверху осуществляется подача воздуха, и осуществляется поджиг. Топливо начинает гореть. Форсунка движется сверху вниз, постепенно поджигая все слои топлива. Благодаря этому, горение длится намного дольше, а топливо сгорает полностью. Сама система автоматизирована, что значительно облегчает эксплуатацию данного оборудования. Работа на одной загрузке дров увеличивается до 12-36 ч, а на угле от 2 до 5 суток.

Отопительные аппараты долгого горения обладают определенными преимуществами и недостатками. Рассмотрим их подробнее.

Преимущества твердотопливных котлов длительного горения:

• Экономия горючего. Котлы длительного горения отличаются высокой эффективностью горения, что позволяет уменьшить расход топлива. Это сделает отопление экономически выгодным по сравнению с классическим котлом.
• Долгое время горения. Одним из главных преимуществ является длительность горения твердотопливного топлива. В зависимости от объема топки и типа топлива котел может гореть от нескольких часов до нескольких дней без прерывания.
• Надежность. Оборудование длительного горения имеет простую конструкцию, что делает его крепким и надежным. Данные аппараты способны работать в экстремальных условиях, таких как низкие температуры и обеспечивать постоянное отопление.

Недостатки твердотопливных котлов длительного горения:

• Требовательность к обслуживанию. Котлы длительного горения на твердом топливе нуждаются в регулярной очистке от сажи и пепла. Это может быть длительным и трудозатратным процессом.
• Загрязнение окружающей среды. Горение твердого топлива может выбрасывать в атмосферу загрязняющие вещества, такие как диоксиды серы и частицы дыма, что может отрицательно влиять на качество воздуха.
• Ручная загрузка топлива. В некоторых случаях, если у котела нет автоматической подачи топлива, владельцам нужно регулярно добавлять топливо к топке.
• Большой объем топки. Аппараты длительного горения могут иметь большие размеры по сравнению с другими типами котлов. Это может создавать проблемы с установкой.

Учитывая преимущества и недостатки твердотопливных котлов длительного горения, владельцы должны решить, соответствует ли эта система отопления наиболее их потребностям и условиям использования. При правильном обслуживании и выборе топлива, такие котлы могут быть эффективным и экологически чистым вариантом отопления.

Шахтные твердотопливные котлы

Шахтный котел – это уникальное отопительное оборудование, использующее твердое топливо для своей работы. Он отличается высокой эффективностью, надежностью и способностью работать в любых условиях, с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. Шахтные котлы обычно производятся на заводах с соблюдением всех необходимых технологий и стандартов, что гарантирует их высокое качество.

Одним из ключевых преимуществ этих котлов есть их независимость от энергоснабжения. Это означает, что система отопления продолжает работать даже при отключении электроэнергии, что очень полезно в случаях аварий или отрицательных погодных условий.

Некоторые модели котлов шахтного типа комплектуются дополнительными функциями, что делает их более универсальными и удобными в использовании. К примеру, наличие контура нагрева воды позволяет использовать котел не только для отопления, но и для подогрева воды в бытовых нуждах. Накопительный бак позволяет сохранять тепло и использовать его в то время, когда котел не работает.

В целом шахтный котел является надежным, эффективным и достаточно универсальным решением для отопления помещений. Его преимущества в использовании твердого топлива, стабильной работы и комплектации дополнительными функциями делают его популярным выбором для многих владельцев домов и промышленных объектов.

Вывод продуктов сгорания в твердотопливных котлах

Если рассматривать классификацию твердотопливных котлов по способу сгорания топлива и удаления дымовых газов, то их делят следующим образом:

• котлы с естественной тягой;
• котлы с дополнительной тягой.

В первом случае контроль процесса горения осуществляется с помощью тягового термостатического регулятора без принудительной подачи воздуха, а удаление продуктов горения происходит за счет тяги в дымоходе. Такие котлы имеют открытую камеру горения. Они затягивают воздух прямо из помещения, где находятся. Естественная тяга образуется из-за падения давления в самом дымоходе. Разница давлений позволяет перемещаться потокам горячего и холодного воздуха. Для этого должна быть хорошая вентиляция в помещении котельной, дымоход иметь длину не менее 5 м. Котлы с естественной тягой имеют целый ряд очевидных преимуществ: простота конструкции, дешевизна и энергонезависимость. К недостаткам можно отнести сложность контроля и обеспечения корректной работы таких устройств.

Во втором случае используются котлы с закрытой камерой сгорания. В таких устройствах забор воздуха снаружи происходит принудительно, с помощью встроенных вентиляторов. Управляя работой такого вентилятора, можно контролировать и изменять работу самого котла. Существуют и специальные устройства, так называемые дымососы, которые выводят дымные газы. Они могут устанавливаться, как в помещении, так снаружи. Недостатком является большое количество потребляемой электроэнергии. Если котел небольшой мощности, то для принудительной вентиляции вполне достаточно дутьевого вентилятора. Такие модели котлов не требуют установки дымохода большой длины, а его диаметр может быть меньше, чем у котлов с естественной вентиляцией.

Теплообменник твердотопливного котла

Различают твердотопливные котлы и по типу теплообменника. Их разделяют на стальные и чугунные.

Стальные котлы изготавливают из стали высокого качества мало подверженной коррозии. Толщина пластин должна быть не менее 4 мм. В таких котлах может применяться любой способ горения: верхний или нижний. Для увеличения эффективности в качестве теплозащиты применяют высокотемпературную минеральную вату, которую размещают между обшивкой и теплообменником. Котлы из стали имеют много положительных качеств, к ним можно отнести:

• Ударопрочность;
• Стойкость к температурным колебаниям и перепадам давления;
• Надежность при эксплуатации;
• Разнообразие конструктивных решений;
• Простота очистки теплообменника;
• Возможность автоматизации и усовершенствований;
• Приемлемая цена.

Недостатком стальных котлов является:

• Подверженность коррозии;
• Прогорание;
• Небольшой срок службы относительно чугунных моделей.

Чугунные твердотопливные котлы изготавливают из высокопрочного сплава железа и углерода с добавлением множества других компонентов. Состоят они из отдельных секций соединенных между собой с помощью специальной резьбы и герметика. От их количества зависит мощность самого оборудования. Если какая-либо часть выходит из строя, ее заменяют. К достоинствам чугунных котлов можно отнести:

• Длительный срок службы;
• Стойкость к коррозии;
• Ремонтопригодность;
• Одинаковая мощность при меньших габаритах;
• Возможность сжигать любой вид топлива.

Недостатком можно считать:

• Низкая устойчивость к перепадам температур;
• Восприимчивость к механическим воздействиям.

Конструкция и принцип работы твердотопливного котла

Конструкции твердотопливных котлов отличаются для разных типов. Просто и понятно устроен котел прямого горения. Он состоит из следующих конструктивных элементов: корпус, камера сгорания, теплообменник, дымоход, зольник, поддув воздуха.

• Для корпуса используется жаропрочная сталь, толщина листа которой не менее 4-5 мм.;
• Теплообменник может быть изготовлен из чугуна или из стали;
• Камера сгорания продолжается камерой отвода дымных газов;
• Теплообменник выполняет функцию приема и подогрева остывшего теплоносителя.

Рассмотрим подробней, как работает твердотопливный котел.

• В камеру сгорания загружается топливо и поджигается;
• Во время сжигания топлива образуются дымовые газы, которые поднимаются вверх, а затем отводятся через дымоход;
• Теплообменник нагревается от горячего воздуха, и греет воду;
• Вода после нагрева попадает в отопительную систему, а после остывания возвращается обратно.

Схема твердотопливного котла выглядит следующим образом:

• В нижней части котла расположен зольник и поддувало;
• Над зольником установлена колосниковая решетка;
• Над топкой расположен теплообменник.

Такой котел вполне можно собрать самостоятельно, воспользовавшись схемами и чертежами, которых вполне достаточно в открытом доступе. Но стоит ли тратить время и силы, если есть отличные варианты твердотопливных котлов, которые удовлетворят даже самого требовательного покупателя. Известные производители гарантируют качество своих изделий и длительный срок эксплуатации. Но главным аспектом всегда была и остается безопасность, это необходимо учитывать при сборке такого агрегата собственными силами.

Расчет мощности твердотопливного котла

Теперь, когда известно практически все о твердотопливных котлах, можно приступить к расчетам необходимой мощности для обогрева помещений. Исходя из этих расчетов, уже принимать окончательное решение, какой твердотопливный котел выбрать для дома.

Для этого следует иметь следующие исходные данные: площадь постройки, высота перекрытий. Необходимо также учесть потери тепла за счет дверных и оконных проемов, толщину стен и материал, из которого построен сам дом, климатические условия и среднюю температуру в холодное время года. Лучше, если такими подсчетами займется специалист, но и самостоятельно сделать приблизительный расчет мощности котла будет не очень сложно.

Считается, что для отопления дома с хорошей теплоизоляцией, общая площадь которого составляет 100 м², необходимая мощность оборудования должна составить 10 кВт. Но не следует забывать о запасе мощности в 1-2 кВт. А если в системе используется бойлерная мощность, то расчетное значение увеличивается вдвое, так как приходится расходовать энергию на обогрев помещения и на нагрев самой емкости.

Загрузка топлива и меры безопасности

Сравнивая твердотопливные котлы разных видов, нужно учитывать и такой критерий, как механизм загрузки топлива. Загрузка бывает автоматической и ручной. Котлы, с автоматической загрузкой топлива, оборудуются специальным бункером, в котором и хранится достаточно большой объем топлива. Автоматика обеспечивает максимальный комфорт и минимум усилий. Одной загрузки в такую емкость вполне хватает на несколько суток, что очень удобно при непрерывной эксплуатации такого оборудования.

Размеры бункера зависят от свободной площади в котельной, возможностей и желания хозяев. Чем больше емкость, тем меньше загрузок. Для загрузки топлива используется либо шнековая, либо поршневая подача. Оба вида удобны и позволяют надолго обеспечить стабильную работу отопительной системы.

Котлы с ручной загрузкой намного дешевле, но требуют постоянного внимания и контроля количества топлива. При покупке котла необходимо учесть, есть ли в котельной доступ к электрической сети. Если нет, тогда следует остановить свой выбор на энергонезависимой модели с ручной загрузкой топлива.

В тех случаях, когда питание в сети нестабильно, случаются частые скачки и отключение электроэнергии, необходимо использовать стабилизатор напряжения или источник бесперебойного питания. Это поможет сохранить дорогостоящее оборудование и обеспечить его эффективную работу на долгие годы.

Еще одним важным критерием выбора твердотопливного котла считается безопасность такого оборудования. Главной функцией, на которую следует обратить внимание при покупке теплогенератора, наличие сигнализации и автоматического отключения при возникновении аварийной ситуации. Благодаря экстренному отключению, можно не беспокоиться о перегреве котла или разрыве труб.

Большое значение имеет также стоимость такой установки. На рынке представлены твердотопливные котлы самых разных ценовых категорий. Каждый покупатель может выбрать оптимальный вариант. Однако следует помнить, что не всегда экономия оправдана. Покупая дешевый продукт от неизвестного производителя, можно потерять значительно больше. Известный бренд гарантирует качество продукции, его полную комплектацию и наличие всех сопровождающих документов. В случае поломки оборудования, можно обратиться к производителю или официальным представителям на месте, чтобы провести замену или гарантийный ремонт.