Твердотопливный котел чем лучше топить: Как и чем лучше топить твердотопливный котел

Содержание

обзор популярных вариантов, их плюсы и минусы

Факт налицо: значительной части населённых пунктов или их частей не коснулась газификация. В некоторые районы тянуть магистраль просто нерентабельно. Кроме того, площади застройки частными домами и усадьбами постоянно расширяются, и энергетическая инфраструктура не всегда успевает за этими темпами роста. Что делать, если нет газа, а топить устройствами, питающимися от сети, слишком дорого? Приобрести твердотопливный котёл и правильно подобрать для него топливо.

Автономность от каких бы то ни было источников энергии – главное преимущество твердотопливных котлов. Однако для того, чтобы сделать их эксплуатацию эффективной, нужно учесть, какой вид топлива окажется наименее затратным.

Главное правило при выборе твёрдого топлива – это его цена в ближайших пунктах приобретения, а также объём расходов на доставку. Более энергоэффективные виды растеряют всю привлекательность, если будут стоить слишком дорого. А использование дешёвого топлива окажется невыгодным, если на его доставку придётся затратить много времени и сил.

Существует несколько основных видов продуктов для твердотопливных котлов, среди которых хозяину предстоит выбрать наиболее выгодные в использовании.

На Вашей даче установлен твердотопливный котёл?

Конечно!Нет, но будет!

Дрова

Самый первый вид топлива, который продолжает оставаться наиболее популярным. Дровами называют фрагменты древесины определённого размера, предназначенные для сжигания в различных устройствах с целью получения тепловой энергии. Чаще всего имеют вид круглых частей целого ствола, однако при большой толщине деревьев, послуживших сырьём, заранее колются на поленья или чурки.

Дрова занимают большую часть объёма всего топливного рынка для котлов в частном владении. Такую всенародную любовь они заслужили благодаря ряду преимуществ:

  1. Низкая стоимость. Россия относится к странам, богатым лесными ресурсами, поэтому цена на дрова оказывается низкой даже в тех регионах, где природного леса почти нет или он весь уже вырублен. В населённых пунктах, которые находятся неподалёку от районов лесозаготовок цена порой ещё ниже благодаря минимальным расходам на транспортировку и возможностью приобрести топливо у заготовителя.
  2. Экологичность. В отличие от нефти, угля и газа древесина является возобновляемым природным ресурсом. По прошествии определённого времени новые деревья заполняют собой старые вырубки. При грамотном подходе к лесному хозяйствованию можно выйти на отсутствие убыли лесных массивов.
  3. Удобство хранения и заготовки. Единственное, от чего нужно беречь дрова – это от влаги. Для этого достаточно сооружения простых навесов и правильного складирования в поленницу. Дрова неспособны воспламеняться самостоятельно без посторонних источников тепла, поэтому требования пожарной безопасности ничем не отличаются от принятых для домашнего хозяйства в целом.
  4. Нетребовательность к устройству котла. Дрова горят в любых устройствах. Для их сжигания достаточно простейшей буржуйки, сопряжённой с баком для воды. Более сложные конструкции имеют высокий КПД, когда тепло, получаемое от дров, используется максимально эффективно.

Пожалуй, у этого топлива всего два минуса, хотя они довольно существенны:

  1. Из-за габаритов и структуры дров их приходится заготавливать для закладки в котлы вручную. Поэтому распил и раскол – необходимые предварительные процедуры эксплуатации котла на дровах. В связи с этим автоматическая подача дров затруднена.
  2. Тепловыделение природной древесины меньше, чем конкурентного сырья, прошедшего стадии переработки. Всё дело в высоком уровне природной влажности. Часть тепла тратится на испарение жидкости.

Чтобы приобрести максимально сухие дрова, старайтесь купить лес в конце зимы или ранней весной. Вам продадут свежий спил, где сок максимально ушёл вглубь. В течение лета и осени эти дрова должны вылежаться, поэтому к следующему отопительному сезону они как раз подсохнут как следует.

Теплотворность идеально сухой древесины составляет около 5 кВт-ч/кг. Однако в реальных условиях получить такой показатель можно только в специальных сушильных печах – такие дрова намного дороже. Теплотворность большинства лиственных пород составляет 4,2 – 4,3 кВт-ч/кг.

Выбирая дрова в качестве топлива, стоить помнить о следующем:

  • Дрова лиственных пород горят качественнее, чем хвойных. Это происходит из-за большего количества влаги сосновых и еловых чурбаках. Зато хвойные поленья легче раскалываются на чурки.
  • Бук и дуб хорошо подходят для котлов длительного горения, так как выделяют мало сажи и содержат немного влаги. Однако их трудно расколоть.
  • При топке котла дровами он потребует регулярной – не реже одного раза в год перед отопительным сезоном – прочистки от сажи и копоти, которые ухудшают теплообмен.
  • Самые «горячие» дрова – сухая берёза, а также распространённая на юге белая акация.

Пеллеты

Пеллетные котлы – одни из самых совершенных твердотопливных систем.

Пеллеты – мелкие топливные гранулы, которые выглядят как продолговатые цилиндрики 2 – 4 см в длину и около 7 мм в толщину. Сырьём для их изготовления служат отходы древесного производства опилки, щепа, кора, а также некондиционная древесина, которая непригодна для других целей.

Мнение эксперта

Торсунов Павел Максимович

В зависимости от близости источников отходов в состав пеллет могут также включаться отходы сельхозпродукции – шелуха, высушенные стебли, лузга. Иногда в пеллеты добавляют торф или каменноугольную крошку, что повышает их теплотворность.

Производятся пеллеты методом сушки и прессования. Когда смесь подвергается давлению, температура внутри неё возрастает, выделяется компонент древесины лигнин, который прочно склеивает частицы.

Наиболее ценным топливом считаются торрефицированные топливные гранулы. Они обжигаются без доступа кислорода, приобретая тёмный цвет. Благодаря этому их теплоёмкость возрастает. К тому же, они не боятся влаги, не рассыпаются со временем.

У пеллет есть целый ряд плюсов:

  1. Экологическая чистота и производство по безотходной технологии. Пеллеты делаются не просто из древесины, но из отходов производства, которые без этого пошли бы на свалку или на утилизационное сжигание. Использование сельскохозяйственных побочных продуктов, которые расцениваются не иначе как мусор, делают пеллеты одним из наиболее прогрессивных видов твёрдого биотоплива.
  2. Высокая эффективность сгорания. Благодаря технологии производства пеллеты содержат малое количество влаги – всего 8 – 12 %, тогда как древесина, высушенная в естественных условиях, всё равно будет содержать 25 – 30%, а свежая – 50% и более воды. При сжигании топливных гранул образуется примерно в два раза больше тепла, чем при сжигании древесины. Если сравнивать показатель теплотворности с углеводородами, то он всего лишь в два раза меньше, чем при сжигании мазута или газа.
  3. Низкая зольность. Пеллеты практически лишены главного недостатка древесины – они образуют малое количество несгораемых остатков, а в составе дыма понижено содержание сажи и копоти. Доля золы в гранулах составляет всего 3%, поэтому котлы и дымоходы при их применении требуют более редкой очистки.
  4. Хорошая транспортабельность. Благодаря относительно высокой механической прочности, малым размерам и большой плотности, пеллеты легки и удобны в транспортировке. На производстве они фасуются в различную тару весом до одной тонны в биг-бэгах и могут быть доставлены любым видом транспорта.
  5. Возможность автоматизированной подачи. Благодаря одинаковым размерам мелких гранул они могут подаваться в котёл автоматически, специальными дозаторами, шнековыми винтами Архимеда и другими устройствами. Это позволяет наделить твердотопливный котёл высокой степенью автономности.

К сожалению, у пеллет есть два существенных минуса:

  1. Дороговизна, которая вытекает из расходов на производство: сушку, прессование, обжиг. Поэтому по сравнению с другими древесными видами топлива стоимость пеллет всегда будет выше.
  2. Предприятия, которые выпускают топливные гранулы, находятся далеко не во всех районах. Покупка пеллет с доставкой на значительные расстояния и вовсе может свести на нет их экономические преимущества.

Наибольшее распространение пеллеты получили в европейских странах, где экологическое топливо пользуется наибольшим спросом. Возможность полезной переработки отходов вкупе с высокой энергоэффективностью делают их твёрдым топливом номер один, тем более, что больших лесных массивов, разрешённых к вырубке, в Европе почти нет.

Топливные брикеты

По своему составу этот вид топлива схож с пеллетами, но выглядит несколько иначе: брикеты крупнее и могут быть не только цилиндрической, но и любой другой правильной формы. Исходным сырьём служит всё та же щепа, опилки, стружка. Также широко применяются органические остатки растительных культур, выращиваемых в сельском хозяйстве.

Некоторые виды топливных брикетов производятся исключительно из сухих сосновых иголок. Пожалуй, это единственный вариант их полезного применения

Топливным брикетам свойственны те же преимущества и недостатки, что и пеллетам. Главное отличие по-прежнему вытекает из размеров: брикеты плохо подходят для автоматической загрузки, поэтому помещаются в топку вручную. Изделия эстетичного вида приобрели популярность у владельцев каминов и декоративных печей благодаря почти полному отсутствию дыма при сгорании.

Топливные брикеты выпускаются в различных стандартах:

Pini-kay

Хотя фирма со схожим названием уже закрылась, внедрённая технология процветает. Брикеты имеют тёмный цвет и шестигранную форму с центральным каналом. Давление при формовке – до 1100 бар + воздействие высокой температуры. Лучшие характеристики и высокая цена.

RUF

В народе – «кирпичи». Эти брикеты и впрямь сделаны
в виде небольших параллелепипедов. Формуются при давлении до 300 бар.

Цилиндрическая форма

Иногда с продольным отверстием. Рабочее давление – до 600 бар.

Каменный уголь

Среди различных видов твёрдого топлива каменный уголь обладает наибольшей теплоотдачей, что делает его одним из самых эффективных энергоносителей в котлах отопления. Количество теплоты, выделяемой при сгорании угля, в два раза превышает аналогичный показатель для древесины и составляет около 7,5 кВт-ч/кг.

Таким образом, для поддержания определённой температуры теплоносителя в контуре каменного угля потребуется значительно меньше, чем других видов твёрдого топлива.

Самым эффективным с точки зрения выработки тепла является антрацит. В нём минимум влаги и примесей. Однако он очень дорог и быстро сгорает, давая очень высокую температуру, которая попросту не нужна в отопительных котлах.

Преимущества каменного угля обусловлены его физическими и химическими свойствами:

  1. Высокая теплотворная способность. Главный плюс. При грамотной конструкции котла ведра угля вполне может хватить на сутки. Объём запасов топлива, приобретаемого на отопительный сезон, меньше, это особенно выгодно для маленьких или плотно застроенных участков.
  2. Уголь не боится влажности. Хотя для хранения угля и сооружают угольные ямы и сараи, внутри них не обязательна максимальная сухость. Намокший уголь при высыхании сохраняет свои свойства, так как влага не проникает внутрь.
  3. При сгорании каменный уголь даёт весьма высокую температуру, которую не в силах дать древесина и её производные. Это позволяет эффективнее нагревать теплоноситель в контуре меньшим количеством топлива.

К сожалению, каменный уголь довольно дорог. Даже с учётом того, что он даёт больше тепла, экономической выгоды от его использования может и не получиться. Другое дело – расположение вблизи известных каменноугольных бассейнов. В этих регионах уголь всегда дешевле, и его значительно проще купить. В местах залежей уголь почти полностью вытесняет дрова из обихода.

Пожарная безопасность! При сваливании угля в большие кучи существует опасность самовоспламенения. Дело в том, что полезное ископаемое, извлечённое из недр земли, на воздухе окисляется, что ведёт к саморазогреву. При достижении критической отметки уголь возгорается внутри кучи – идёт медленное горение.

Чтобы не допустить самовоспламенения, уголь складируют на негорючую подложку, а насыпают слоями. Также следует с осторожностью относиться к топке котла коксовым углём, который иногда покупается владельцами участков, расположенных вблизи обогатительных комбинатов. При неправильном использовании кокс может дать столь высокую температуру, что стальная и даже чугунная топочная прогорают насквозь, выводя котёл из строя.

Бурый уголь

Бурый уголь всегда относился к низшему классу твёрдого топлива. В промышленности он используется довольно редко из-за своей слабой теплотворной способности. Она обычно меньше, чем у сухой древесины и приблизительно соответствует 3,5 кВт-ч/кг. Главным козырем бурого угля остаётся его низкая цена. Впрочем, даже при этом условии выбор бурого угля в качестве топлива для котла оправдан лишь в тех местах, где находятся соответствующие месторождения и перерабатывающие заводы.

Вывод

Подбирая твёрдое топливо для отопительного котла, помните главное: хорошее горючее – это то, которое можно легко и быстро достать по минимальной цене.

Читайте также другие полезные статьи:

  • Какой котел для отопления частного дома лучше выбрать: сравнение газовых, электрических, твердотопливных аппаратов, а также на жидком топливе, их плюсы и минусы
  • Как выбрать лучший пеллетный котел: виды, устройство, классификация, принцип действия, обзор 6 популярных автоматических и полуавтоматических моделей, их плюсы и минусы
  • Как выбрать лучший дизельный котел отопления: виды, устройство, критерии подбора, обзор 6 популярных моделей, их плюсы и минусы
  • Как правильно подобрать газовый котел отопления для частного дома: виды, классификация, обзор популярных производителей, их плюсы и минусы

Видео-обзор: чем выгодней топить котел

Как правильно топить твердотопливный котёл?

Сделав для себя выбор в пользу того или иного вида отопительного котла на твердом топливе, необходимо иметь представление о том, как правильно топить собственный домашний твердотопливный котел. Варианты в данном случае могут отличаться, если брать во внимание вид нагревательного прибора. Используемые на сегодняшний день агрегаты на твердом топливе условно делятся на две группы, агрегаты с ручной подачей топлива и изделия, снабженные автоматической подачей топливных ресурсов.

Остановимся на том, как топить котлы разных видов и какой топливо оптимально подходит для домашнего отопления.

Принцип работы твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы, которые сегодня представлены в продаже, в основном все оснащены системами управления и вентиляторами, обеспечивающие подачу воздуха в камеру сгорания. Блок управления состоит из датчика температуры, установленного на теплообменнике. Сигналы о снижении и повышении температуры теплоносителя, заставляют срабатывать автоматику, которая включает или выключает нагнетатель воздуха. В результате автоматика сама осуществляет контроль над температурным режимом, регулируя интенсивность горения.

Топка котлов с помощью автоматики сводит человеческое участие к минимуму. После закладки топлива всю работу аппарата контролируют автоматические устройства и механические приспособления. Прибор, достигнув оптимального режима работы, переходит в режим тления. С понижением температуры и ослабевания интенсивности горения, снова включается система наддува. Процесс монотонный и постоянный, благодаря которому обеспечивается подача воздуха в камеру сгорания и улучшается выход продуктов горения через дымоход.

Если топливо в топке закончилось, автоматика задействует теплоноситель, собравшийся в тепловом аккумуляторе. Подобная схема предотвращает быстрое остывание системы отопления и снижение температуры теплоносителя до критических значений. В ряде случаев система автономного отопления дополняется электрокотлом — нагревательным элементом, который является резервным источником тепла при остановке основного отопительного агрегата.

Важно! Контролировать количество закладок топлива в котел — задача, которую по-прежнему должен контролировать человек. Зная мощность устройства и потребности отопительной системы, можно рассчитать количество закладок топлива. Автоматика способна только на непродолжительное время поддерживать всю систему в работоспособном состоянии, защищая оборудование от перегрева и от полной остановки.

Принцип действия твердотопливных котлов прост и понятен. Грамотная обвязка позволяет не только создать нормальные условия для функционирования нагревательного прибора, но и обеспечит бесперебойную работу всей системы отопления в доме.

Выбираем топливо для твердотопливных котлов

Вид отопительного прибора, требования, выдвигаемые ко всей системе энергоснабжения, позволяют определить, чем топить домашний твердотопливный котел, какое топливо лучше. На вопрос, можно ли топить аппарат разными видами топлива, ответить однозначно нельзя. Все зависит от вида отопительного прибора. Принцип действия оборудования определяет выбор —  уголь, дрова, кокс и пеллеты, к чему есть доступ на сегодняшний день.

От того какое топливо используется в системе и какого качества, зависит работоспособность агрегата. Тем более что запас топливного ресурса делается в больших количествах, соответственно подготовка к отопительному сезону связана с большими расходами.


Самые распространенные виды топлива, используемые сегодня в быту:

  • дрова;
  • уголь, каменный или бурый;
  • прессованные торфяные или деревянные евробрикеты;
  • пеллеты.

Если с выбором, чем и как топить нагревательный агрегат трудно определиться, оптимальный вариант – это пользоваться торфяными брикетами или топить пеллетами. Такое топливо готово к употреблению, обладает необходимыми физическими характеристиками.  Единственный минус  такого вида топлива —  высокая цена.

Дрова так же отличаются высокими технологическими характеристиками. Но здесь следует придерживаться жесткого правила:

Для того, что бы топить в домашних условиях, лучше используйте только твердые сорта древесины. Они дольше горят, имеют высокую теплоотдачу. Старайтесь не применять для розжига дрова сосновых деревьев. Они обладают повышенной смолистостью, что приводит к быстрому загрязнению камеры сгорания аппарата и теплообменника. Дрова должны быть сухими. Дрова с повышенной влажностью хуже горят, в процессе горения выделяется большое количество пара, который превращается в конденсат.

Уголь, удобен, практичен и выгоден во многих отношениях. Помимо доступной цены уголь отличается высокими технологичными характеристиками. Сюда можно отнести и продолжительную длительность горения, и высокую теплоотдачу. При горении уголь выделяет минимум вредных веществ.

Как правильно топить оборудование разных видов

Часто возникает вопрос о том, как топить тот или иной нагревательный аппарат. Пеллетные твердотопливные котлы сегодня становятся популярными ввиду их высокой эффективности. Несмотря на высокую стоимость топливного ресурса, такое устройство имеет автоматизированную подачу топлива. Благодаря своей конструкции такая техника меньше всего нуждаются в постоянном обслуживании.

Для нагревательных приборов других видов: пиролизных, агрегатов длительного горения и котлов в классическом исполнении, требуется иной подход в организации работы. Отопительные приборы каждого вида имеют свои особенности и специфику.

Начнем с того, что твердотопливные котлы в традиционном, в классическом исполнении сегодня практически вышли из употребления. В некоторых домовладениях еще можно встретить устройства, работающие ан дровах или на угле, обладающие минимальными функциями и низкой производительностью.

Наиболее распространены сегодня пиролизные котлы и агрегаты длительного горения – высокотехнологичные приборы, отвечающие всем необходимым требованиям и стандартам безопасности. Для отопительных приборов этих видов характерна  высокая производительность и экономичность. Нагревательные приборы длительного горения имеют высокий КПД  — 80%. Среди твердотопливных агрегатов самый высокий КПД – 85% имеют котлы пиролизного типа.

Это интересно: Как топить печь углём?

Топка котла длительного горения

Растапливать технику, работающую на твердом топливе, можно двумя разными способами, прогоранием и слоями. Каждый вариант позволяет увеличить продолжительность горения одной загрузки. В топку закладываются дрова. Для скорейшего розжига необходимо добавить бумагу или щепы. После появления пламени, загрузочная дверь закрывается и включается блок управления отопительного прибора.

Далее процесс протекает следующим образом. Дрова, уголь или брикеты горят сверху вниз, отдавая максимально возможное количество тепла. Горение в топке таким способом может протекать длительное время.

Для справки: Для некоторых моделей одной загрузки хватает на 24 часа (в режиме ожидания до 48 часов).

После включения агрегат необходимо довести до оптимального режима работы, установив заведомо высокую температуру нагрева. После выхода оборудования на оптимальный температурный режим, можно снизить мощность котла, установив необходимые температурные параметры.

Особенности растопки пиролизного твердотопливного котла

Отопительная техника, работающая на основе пиролиза,  отличается тем, что позволяет использовать в качестве топлива практически любое органическое сырье, имеющее низкую влажность (не более 20%). Горение осуществляется поэтапно. Сначала происходит из-за высокой температуры распад органических соединений в топливных компонентах с последующим выделением древесного газа. Такой процесс называется пиролиз. Далее, уже во второй камере сгорания происходит высокотемпературное горение горючего газообразного вещества. При этом требуется постоянный приток кислорода.

Процесс работы агрегата пиролизного типа легко контролировать, повышая или уменьшая подачу воздуха. Основное преимущество таких котлов — высокая эффективность и теплоотдача при минимальных количествах загрузки. После сгорания в топке практически не остается продуктов горения. Чистить такой топочную камеру у такого нагревательного прибора гораздо легче и удобнее, чем у агрегатах других видов.

На что надо обратить внимание

Работа любого отопительного прибора на угле, дровах и других топливных полуфабрикатах неразрывно связана с системой вентиляции. От качества вентиляции и состояния дымохода зависит эксплуатационные характеристики нагревательного оборудования, технологические параметры всей системы отопления в доме.

Вытяжка должна работать в соответствии с установленными нормами пожарной безопасности.

Важно! Неправильно сделанная вытяжка создаст угрозу попадания вредных продуктов горения в жилые помещения. Недостаточная тяга приведет к снижению мощности устройства. Регулярная очистка дымохода позволит избежать возгорания сажи, что может вызвать возгорание домовых конструкций, создать пожароопасную ситуацию.

Правильно сделанный дымоход, чистка нагревательного прибора обеспечат длительную работу твердотопливного котла на оптимальных режимах работы. Частая смена одного вида топлива на другой может стать причиной нестабильной работы отопительного агрегата, сбоев в системе ГВС и теплоснабжения. У каждого агрегата должно быть одно, основное топливо, тогда как другие виды могут использоваться кратковременно, по необходимости.

Как правильно топить твёрдотопливный котёл дровами

Жителям городских квартир незнакома тревога по поводу отопления дома в зимнее время: с наступлением холодов по трубам отопительной системы будет пущена горячая вода, радиаторы нагреют воздух, и температура в комнатах станет комфортной. С другим настроением холодов ожидают владельцы коттеджей и загородных домов, организация обогрева которых полностью лежит на хозяевах.

В прошлые века дома отапливались главным образом печами. Позднее, с приходом более эффективных систем отопления, печи стали применяться реже. На сегодняшний день оптимальным решением считаются котлы, работающие на различном топливе. Благодаря своей экономичности, высоким спросом пользуются котлы, работающие на дровах — природном недорогом сырье.

Торговая сеть переполнена предложениями котлов различной конструкции. Прежде чем выбирать, нужно ясно представлять, как такой котел безопасно использовать.

Топливо

В чем преимущество твердотопливного котла? Такой котел можно топить не только дровами, но и топливными брикетами (прессованные опилки, кора, стружка, торф), топливными гранулами и углем.

Поскольку дрова являются наиболее распространенным и дешевым видом топлива, владельцы частных домов и коттеджей чаще отдают предпочтение ему. Выбирая дрова, следует учитывать калорийность породы древесины. Чем выше калорийность, тем меньше потребуется дров, чтобы прогреть помещение до нужной температуры.

Высокие требования предъявляются к физическому состоянию дров. В первую очередь они должны иметь низкую влажность, поскольку сырые дрова не только плохо и медленно горят, но и уменьшают срок службы котла, работающего не в полную мощность. Помещение, отапливаемое сырыми дровами, прогревается медленно, и быстро остывает.

Качество дров

Лучшими дровами для твердотопливного котла всегда считались дрова дубовые. Благодаря высокому качеству, это сырье относится к элитному классу. Стоимость дубовых дров высока, поэтому доступны они не всем. Но без таких дров часто не обойтись, когда речь идет о вкусе выпекаемого хлеба, пиццы или иной выпечки. Здесь дубовые поленья просто незаменимы.

Рассмотрим характеристики дров из разных пород дерева:

  • Дуб: элитарный дорогой сорт. Горит мощно, отдавая огромное количество тепла;
  • Береза: Лучшее соотношение качества и стоимости;
  • Ольха: отличные дрова, дом быстро прогревается. К тому же предки считали ольховые дрова «лечебными», поскольку в доме, отапливаемом с их помощью, реже болеют простудой;
  • Сосна: жаркие и ароматные дрова, хорошо горящие за счет содержания смол.

Отопление загородного дома

В случае использования в качестве топлива дров следует хорошо изучить особенности эксплуатации твердотопливного котла. Максимальная эффективность достигается только при правильной укладке поленьев.

Существует ряд разработок, где горючее сырье подается в активную зону автоматом. Но популярность таких устройств довольно низка, поскольку стоят они существенно выше обычных моделей. Доступнее и проще в использовании ТТ котлы, где дрова подаются в ручном режиме. Этот вид техники можно разделить на три категории:

  • Котлы длительного горения;
  • Пиролизные;
  • Классические.

Пиролизный котел

Ценители высоких технологий могут заинтересоваться пиролизными котлами, стоимость которых хотя и выше обычных, но продуктивность не идет ни в какое сравнение с традиционными системами. Владелец такого котла экономит существенные суммы на дровах, поскольку процесс включает в себя этап сжигания газа, выделяемого из твердого топлива. На одной закладке дров такой котел может работать более суток.

Чтобы правильно растопить пиролизный котел, следует в шуровочную дверцу заложить порцию щепок и большой кусок сухой бумаги, а в загрузочную дверцу — дрова и небольшое количество угля сверху. Зажигать следует кусок бумаги, от которой процесс горения распространится далее. Дверцу можно закрывать сразу, как только щепа разгорится.

Котел длительного горения

Обслуживание такого оборудования не отнимает много времени: загрузка топливных компонентов осуществляется раз в 6 часов:

  • Топливную камеру полностью заполнить дровами;
  • Использовать растопку из щепок и куска бумаги;
  • Когда щепки воспламенится, дверцу можно закрыть и включить блок управления.

Поверх дров укладывается тяжелый пресс, препятствующий сильному горению.

30 фото

Видео




Заказывайте монтаж систем отопления termoproect.ru. Качественное оборудование по доступным ценам.

Как лучше отопить дом твердым топливом – дровами, углем, или…

Топить дровами, углем наиболее дешево, если нет природного газа. Но как это сделать, чтобы меньше было забот, и при этом не разориться на котлах и системах отопления. Рассмотрим, как сделать домашнее твердотопливное отопление наиболее экономично, а затем с приоритетом на удобство…

 

Какие виды твердотопливных котлов продаются

Можно выделить 5 основных видов твердотопливных котлов. Также есть какие-то промежуточные, гибридные варианты, поэтому в этом многообразии действительно сложно разобраться.

  • Классическая конструкция, — горение топлива снизу вверх.
  • Классическая конструкция, но с подачей дополнительного воздуха для дожига газов в верхней части котла. Повышенный КПД при режимах горения с недостатком кислорода. Эти котлы, в рекламным целях, называют «с пиролизным эффектом» и т.п.
  • Пиролизные котлы с большой загрузкой дров, тлеющих в одной секции, а сгорание исходящего газа происходит в другой камере. Это массивные сложные агрегаты с вентиляторами и электроникой, дорогие. Сразу можно сказать, что они попросту не оправдывают вложенных денег. Пользователь получает растраты и проблемы.

Особенности пиролизного и пеллетного котлов 

  • Пеллетные или автоматизированные с бункером могут работать без участия человека несколько дней подряд. Затем топливо засыпается в бункер большой порцией, а зола выносится. Аппарат со шнековой подачей дорогой, с подачей топлива под действием веса подешевле.

  • Длительного горения. Большая загрузка дров в одной камере, где горение происходит сверху вниз, с дожигом несгоревших газов. Они похожи на пиролизные, имеют значительные недостатки — большая цена, несоответствие отдачи энергии потребностям дома, закоксование, выброс СО и золы в атмосферу….

Можно подробней ознакомиться, что из себя представляют котлы длительного горения

 

Теплоемкость дома и системы – главное условие для комфортного отопления твердым топливом

Наиболее просто и дешево отопить дом можно лишь котлом классической конструкции. Сейчас они модернизировались – увеличились мощность, объем закладки, появился дожиг газов вторичным воздухом…

Специалисты считают, что увеличение комфортности пользования твердотопливным котлом нужно добиваться путем увеличения теплоемкости системы «отопление-дом», а не усложнением конструкции котла.

Главное условие удобства пользования твердотопливным котлом – большая внутренняя теплоемкость здания и системы отопления. В кирпичном хорошо утепленном доме с бетонной стяжкой теплых полов топить нужно намного реже, но большими закладками, чем в деревянном домике со щелями и… Еще больше комфортности добавляет буферная емкость – теплоаккумулятор, способный содержать больше тонны горячего теплоносителя.

.

 

 

Простой котел повышенной мощности

Если в доме большая теплоемкость, то можно достигнуть сравнительно большой простоты и удобства управления простым дешевым твердотопливным котлом, но повышенной мощности.
Рекомендуют даже 2 – 3 раза мощнее, чем требуется по условию «теплопотери здания».

Тогда одна «добротная» топка котла передаст на внутреннюю теплоемкость дома достаточное количество энергии, чтобы поддерживалась комфортная температура в течение суток (половины суток).

Простейшее отопление с котлом, которым можно топить на полную мощность, и при этом не перегревать здание будет наиболее дешевым по котельному оборудованию, но в тоже время и достаточно комфортным.

 

Особенности работы простых твердотопливных котлов

Большую роль играет буферная емкость – она может весьма значительно уменьшить трудоемкость отопления с твердотопливным котлом. Какую буферную емкость выбрать, как ее подключить – читайте на страницах сайта.

Еще существенный вопрос работы твердотопливного котла – поддержание температуры теплообменника не ниже +55 градусов С. Температура обратки не должна быть ниже +50 град С. Это необходимо, чтобы на стенках теплообменника не происходило выпадение конденсата.

Конденсат очень вреден для котла. Как подключить твердотопливный котел чтобы не было конденсата на теплообменнике – важная информация для обеспечения нормальной работы системы отопления дома.

 

Вариант простого автоматизированного котла

Если в предыдущем примере мы рассматривали обычный котел, то затем можно обратить внимание на угольные бункера, установленные сверху агрегата – такие модели отопительного оборудования уже в продаже. Бюджетный вариант не такой дорогой, как автоматизированный пеллетный теплогенератор, но функционально его заменяет.

Например, для 20 киловатного котла (под площадь дома 200 м кв) производитель предлагает бункер на 15 – 18 ведер (от 150 литров…) топлива. Если речь об угле, то наполненный бункер, установленный над котлом позволит не заниматься досыпкой топлива и до полумесяца, но золу возможно придется утилизировать чаще.

Современная автоматизация процесса подачи топлива делает твердотопливные котлы намного удобней – остается лишь присмотрется к образцам…

 

Какое твердое топливо использовать

  • В угольных регионах антрацитовые марки угля (антацит, полуантрацит, тощий) являются по цене оптимальным топливом для твердотопливных котлов, не смотря на расходы по вывозке и утилизации золы. Получаем самый дешевый киловатт энергии, при этом подавать топливо нужно редко… Важно, что современные автоматизированные котлы умеют на вращающихся горелках сжигать уголь, который спекается в коржи. Если использовать такой вид топлива, то к выбору котла нужно подойти особенно придирчиво, он должен уметь это делать….
  • В «дровяных регионах» уголь уже подороже из-за доставки и посредников, но дрова, щепа и опилки буквально под ногами. Важно то, что золу можно использовать для удобрения почвы на приусадебных участках. Для автоматизированных котлов потребуется дробилка дров… Но в любом случае нужно использовать только сухие дрова с влажностью менее 20%. Топливо рекомендуется еще и подсушить в горячем месте недельку перед закладкой, так как эффект будет большой.
  • Пеллеты – «евродрова», обычно подороже и киловатт энергии с них , как правило в 1,3 – 1,5 раз дороже, чем с угля или дров. Но с ними связываются во первых в тех регионах, где обычных видов топлива мало и они дорогие. Во вторых с ними меньше хлопот, если говорить о приобретении, доставке и закладке в автоматизированный котел – много решает удобство доставки «по звонку». Обычно пеллетные автоматизированные котлы со шнековой подачей из большого бункера устанавливают в больших домах, от 350 м кв. Так дорогие котлы оправдываются по цене. Для маленького дома их ставить не слишком рационально..

 

Интересно также ознакомится, как сделать экономичное отопление загородного дома

Как правильно топить котел дровами – нюансы топочного процесса

Твердотопливные котлы на территории России всегда считались основным видом отопительного оборудования. Правда, необходимо отдать должное, что конструкции их менялись, улучшались. Но неизменно оставался один вопрос, который касался эффективной их работы: как правильно топить котел дровами? Тот, кто ни разу не имел возможности провести топку котла, даже не понимает, о чем идет речь. Ведь горожане считают, что заложил в камеру сгорания дрова, поджог их и наслаждайся теплом, которое выделяет твердотопливный котел.

Это примитивный подход к обслуживанию котельного оборудования, который с экономией использования топлива ничего общего не имеет. Такой подход – это стопроцентный перерасход дров. К тому же, делая закладку, вы теряете не только дрова, но и уменьшаете время сгорания. А к чему это приведет? К тому, что вам придется часто производить эту самую закладку дров. Наслаждаться теплотой в доме вы, конечно, будете, но для этого придется побегать к котлу.

Рекомендации по растопке

Во-первых, необходимо начать с того, что для твердотопливных котлов требуются хорошо высушенные дрова. Это самое важное правило. Все дело в том, что влажность в дровах начинает испаряться и конденсировать на внутренних поверхностях топки и дымохода и совместно с дымом и угарными газами образует деготь. Это снижает срок эксплуатации котла, уменьшает размеры и топки, и дымоходной трубы, а, значит, проходимость отводящих газов. К тому же деготь придется удалять. И, скажем прямо, процесс этот малоприятный.

Обязательно обратите внимание на исправность всех элементов отопительного агрегата. Просто укажем на один пример, который подтвердит наши опасения. Небольшая трещина в заслонке, равная двум миллиметрам, за один час вытравит из котла 15 м³ теплого воздуха. А это тепловые потери. Так вот, если котел нагревается до 100°С, эти потери могут составить до 10% от всей выработанной тепловой энергии. Это опять-таки перерасход дров.

Растопка котла

Последовательность растопки

  • Сначала надо растопить котел, чтобы прогрелись и камера сгорания, и дымоход. Если этого не сделать, часть дыма будет просачиваться в помещения. Поэтому делается половинчатая закладка, то есть, 50% от всего объема.
  • Для этого используются поленья меньшего размера.
  • Сначала под них укладывается бумага, затем стружка или лучины, далее мелкие ветки деревьев и последними сами дрова.
  • Между поленьями необходимо оставить зазоры, чтобы воздух снабжал огонь кислородом.
  • Если бумаги и щепок под руками не оказалось, разжигать дрова можно хвойными лапами. В хвое содержатся масла, которые прекрасно горят.

Внимание! Использовать для розжига горючие материалы (бензин, керосин, солярку и прочее) строго запрещается.

Дровяной котел

Теперь обратите внимание, насколько хорошо прогрета сама камера сгорания. Если все нормально, то можно делать закладку полностью. Вторая закладка дров производится по-другому.

  • Сначала очищается топка и зольник от сажи и пепла. Это надо делать перед каждой новой закладкой дров.
  • Затем закладываются лучины, а поверх поленья. Обратите внимание на раскладку дров. Здесь важно, чтобы между ними оставались зазоры, но не очень большие. Это первое. Второе – есть два способа укладки: порядно и в виде колодца. Первый вариант проще. Третье – нельзя закладывать дрова до потолка топки, необходимо оставить промежуток в 20 см. Это делается для того, чтобы пламя не попадало сразу в дымоход.

Желтое пламя огня

Тяга котла

Все знают, что от тяги в дымоходе зависит эффективность работы отопительного агрегата, а, тем более, работающего на дровах. Как же чисто визуально определить, правильно ли горят дрова, и как влияет тяга на их сгорание? Давайте рассмотрим три варианта:

  1. Если в дымоходе слышен шум, а цвет пламени белый, то это говорит о том, что тяга слишком большая. И это не очень хорошо.
  2. Если цвет пламени оказался красным, то здесь, наоборот, тяга низкая. Тоже плохо.
  3. Оптимальный вариант, если цвет пламени будет желтым.

Вот и ориентируйтесь по цвету, выставляя правильный режим работы котла. Это не только показатель эффективность сгорания топлива, но и его экономическое потребление.

Вообще, отопление на дровах – дело одно из самых трудоемких и серьезных. Представляете, сколько всего необходимо учесть, чтобы котлы хотя бы нормально работали. Но многие потребители сталкиваются с трудностями именно в процессе розжига установки. Современные конструкции обеспечиваются всеми узлами, которые позволяют уменьшить количество проблем с обслуживанием.

К примеру, в твердотопливных котлах на лицевой части есть три дверцы, которые прикрывают три секции. Не все понимают, для чего они. Так вот средняя секция – это место, куда укладываются бумага и лучины для розжига. А в верхнюю секцию закладываются сами дрова. Вот такое разделения для удобства.

Устройство твердотопливного агрегата

Кстати, если ваш котел снабжен системой автоматики, тогда она подключается к процессу нагрева теплоносителя не сразу. Сначала прогревается топка и дымоход, затем подключаются основная закладка. Вот в это время автоматика и включается. Обратите внимание, если вы решили проверить, как горят дрова в камере сгорания, то автоматический блок лучше отключить, проверить топку, затем закрыть дверцу и после этого повторно его включить.

И еще один момент. Пока котел не наберет необходимую температуру, на стенках теплообменника обязательно начнет собираться конденсат. Его вы увидите вытекающим из лючка. Этот процесс обязательно прекратиться, как только топка прогреется до необходимой температуры.

Твердотопливный котел для отопления частного дома какой лучше выбрать

Твердотопливные котлы это независимые энергетические установки, способные выполнять задачи по отоплению в отсутствии всевозможных коммуникаций и энергосетей. При помощи таких агрегатов можно наладить не только качественное отопление, но и горячее водоснабжение.

Топливом для данных котлов отопления служат материалы, отличающиеся экологической чистотой. Широкий ассортимент товаров этой группы предполагает, как разнообразные конструктивные решения, так и гибкое формирование цен. Благодаря этому факту различные модификации отопительных котлов доступны для всех слоев населения. Чтобы понять, какой лучше выбрать твердотопливный котел для отопления частного дома, представлен ряд рекомендаций.

СодержаниеПоказать

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов

Для того чтобы принять решение в пользу выбора вида твердотопливного котла отопления, желательно рассмотреть все возможности которые предлагает это оборудование. Для этого лучше всего ознакомиться с преимуществами и недостатками, связанными с эксплуатацией данной техники.

Все котлы подобного образца отличают следующие положительные качества:

  • экономичность использования – при одинаковой мощности агрегата стоимость топлива для твердотопливного котла длительного горения выйдет в два раза дешевле, чем для газового котла и в три раза дешевле электрического;
  • простота конструкции – позволяет выполнять установку оборудования без привлечения квалифицированных специалистов, а также служит гарантией надежности;
  • устройство предполагает использование различных видов топлива, что позволяет пользователю экономить в значительной мере;
  • автономность – позволяет использовать этот тип оборудования в условиях удаленных от благ цивилизации;
  • по сравнению с газовыми или электрическими котлами отопления твердотопливные агрегаты обладают приемлемой стоимостью;
  • большое разнообразие конструктивных решений позволяет подобрать установку, отвечающую всем личным требованиям потребителя.

Однако при многих достоинствах твердотопливных котлов длительного горения, они имеют свои недостатки, не позволяющие их применять во всех (без исключения) случаях.

Среди недостатков можно отметить следующее:

  • под склад топлива необходимо отводить дополнительную площадь;
  • для эффективного использования агрегата важно исполнять ряд определенных правил;
  • ручная загрузка топлива, частота которой зависит от модели котла;
  • бюджетные установки отличаются дополнительными сложностями в эксплуатации, не имея автоматического контроля;
  • КПД большей части агрегатов длительного горения не превышает 70 %.

Достоинства и недостатки котлов данного типа определяются рядом факторов: площадь отапливаемого помещения, наличие различных коммуникаций, степень стойкости теплоизоляции. По этой причине оборудование следует выбирать, отталкиваясь от местных условий.

Как выбрать котел

Прежде чем совершать покупку твердотопливного котла рекомендуется получить консультацию у специалиста или человека, имеющего опыт эксплуатации указанного оборудования. При выборе агрегата, прежде всего, обращают внимание на определенный перечень характеристик, позволяющих определить, какой твердотопливный котел лучше.

Конструкция

Главный конструктивный нюанс для твердотопливных котлов заключается в количестве контуров. Если одноконтурный агрегат способен отвечать только за отопление, то двухконтурная модель позволяет организовать еще и горячее водоснабжение, однако для этой цели необходимо иметь водопровод. Кроме этого, в случае, когда установка оборудована автоматическими системами контроля, циркуляционным насосом или вытяжным вентилятором, необходимо иметь подключение к электросети.

Следующим важным моментом в конструкции данных котлов являются габариты камеры сжигания. Это особенно важно при использовании дров, ведь в большую камеру можно заложить более крупные дрова, а также производить меньше закладок в течение суток.

Кроме прочего двухконтурные устройства предполагают наличие дополнительной емкости для сбора и хранения подогретой воды. Плюс ко всему некоторые котлы, предназначенные для бытового использования, имеют варочные поверхности.

Расчет мощности

В паспортных данных для каждой модели указанны расчетные данные на оптимальный объем отапливаемого помещения. Если котел применяется для помещения превышающего расчетные значения площади, то он будет постоянно гореть при максимальной мощности, что послужит причиной быстрой поломки.

Также не рекомендуется использовать мощную установку для малой площади, в этом случае ощутимо снизится КПД котла, а смолы от некачественного сжигания послужат причиной засорений различных элементов. Приобретая твердотопливный котел необходимо знать точный объем отапливаемого помещения в кубических метрах.

Тип регулятора

На твердотопливных котлах длительного горения могут использоваться, как автоматическая система контроля подачи воздуха в топку, так и механическая. Электрическая система контроля предлагает более широкий диапазон регулировок, однако для ее работы необходимо иметь подключение к электросети. Кроме этого автоматические устройства имеют высокую стоимость.

Наибольшей популярностью пользуются механические регуляторы тяги, способные работать в полностью автономном режиме. В качестве реагирующего элемента, в таком приспособлении, применяют герметичную капсулу с термочувствительной жидкостью. Она имеет высокий коэффициент расширения при воздействии температуры, и способна изменять положение заслонки в зависимости от нагревания теплоносителя. Регуляторы тяги механического действия имеют доступную цену и способны работать в автономном режиме.

Цена

Можно однозначно отметить, что отечественные модели имеют более дешевую стоимость, чем импортные аналоги. Даже в этой группе товаров имеются образцы, которые можно отнести к бюджетной линии. Однако при выборе характеристик твердотопливного котла необходимо учитывать условия, в которых ему предстоит работать. Ведь бюджетные модели не всегда могут быть лучшими твердотопливными котлами.

Чем лучше топить твердотопливный котел

Выбор разновидности топлива, на чем будет работать установленный котел, попадает в зависимость от различных условий. Одной из причин является материал, из чего изготовлен агрегат. Большим сроком эксплуатации обладают модели, изготовленные из чугуна, однако они не рассчитаны на работу при крайне высоких температурах.

Это означает, что углем такие теплоустановки лучше не топить или делать это крайне осторожно.

Для работы на угле лучше подходят котлы, выполненные из жаростойкой стали, которая способна выдерживать температуру до 1800 градусов. Если, в качестве топлива предполагается использовать пеллеты или гранулированные виды топлива, то необходимо убедиться, какой котел укомплектован необходимыми элементами для этой цели.

Рейтинг лучших бюджетных твердотопливных котлов

Предложенный рейтинг твердотопливных котлов предлагает ознакомиться с новинками, появившимися на рынке в период 2018 – 2019 г. г. Он составлен на базе отзывов со стороны клиентов и предлагает максимально динамичное соотношение цены и качества товаров. С одной стороны оценивается простота исполнения и привлекательность внешнего вида, с другой — востребованность основанная на хороших рекомендациях.

Теплодар Куппер ПРО 22

Это комбинированная установка способная отапливать площади средней величины дома 150 м2. В стандартную комплектацию не включена горелка, однако существует возможность ее установки.

Агрегат отличается высокими параметрами теплоотдачи, диапазон изменений температуры теплоносителя составляет от 50 до 90 градусов. Данный котел отличается способностью быстрого розжига и длительного сохранения набранной температуры.

ZOTA тополь М 20

Данная модель представляет линейку котлов бюджетного исполнения. Основное предназначение – частный дом средних размеров. «Зота» станет незаменимым помощником среди домашней бытовой техники или на даче.

По рекомендации производителя для растопки этой установки лучше использовать дрова, как и уголь древесный. Комплектация имеет съемную заслонку, обеспечивающую легкий доступ для чистки котла.

Roda Brenner Classic BCR-03

Для отопления данного котла предусмотрено использование различных видов топливных материалов, что лучше всего подходит при наличии выбора. Прежде всего, можно применять дрова, как и древесный уголь, также подойдет кокс или антрацит.

Кроме этого предусмотрены приспособления позволяющие осуществлять топку газом или дизель топливом. Универсальный котел применим практически для любых условий, а его механическое управление позволяет использовать агрегат в полностью автономном режиме.

Bosch Solid 2000 B SFU 12

Известная чешская марка славится превосходным качеством своих изделий, котлы данной марки отличаются своей надежностью и долговечностью. Основной предусмотренный вид топлива — каменный уголь, однако, существует возможность использовать кокс, антрацит, угольные брикеты, а также дрова. Агрегат совершенно прост в обиходе, но единственный его недостаток – маленькая печка.

Буржуй-К СТАНДАРТ-20

Установка отличается своей высокой функциональностью, а также практичностью. В комплектации имеется манометр, контролирующий давление, и термометр, а его теплообменник выполнен из жаростойкой стали высокой прочности.

В базовой комплектации также предусмотрен механический регулятор тяги, который позволяет удерживать температуру теплоносителя в заданном диапазоне. Для растопки предполагается уголь, можно дрова. Какой уголь лучше использовать для топки можно узнать у специалистов.

Protherm Бобер 20 DLO

Модель выполнена в классическом стиле, предполагая одноконтурное устройство номинальной мощности в 19 кВт. Надежный корпус изготовлен из чугуна, что говорит о способности к длительному сроку эксплуатации. Основные виды топлива, предполагаемые, к использованию это дрова, а также уголь. Лаконичная модель укомплектована механической системой контроля, позволяющей применять котел для автономного режима работы.

Stropuva Mini S8

Данный котел, обслуживающийся на твердом топливе, предложен только в одноконтурном исполнении. Его основное предназначение это обогрев небольших построек площадью около 80-ти м2.

Среди основных преимуществ данного устройства нужно выделить высокий КПД, который составляет 85 %, а также способность сохранять тепло на протяжении 20-ти часов. Это отличное предложение для частных домов, имеющих небольшой размер, и загородных дач.

ZOTA Pellet 25А

Эту маркировку получил одноконтурный котел, получивший предназначение для обогрева средних, а также больших площадей объемом до 250 м2. Базовое оборудование котла призвано упростить эксплуатацию агрегата до нового уровня.

Здесь присутствует опция автоматической подачи материалов для растопки в печь и автоматическая система контроля. Увеличивает его функциональность возможность подключения внешнего управления, а также подключение теплых полов. Он предназначен для топлива в виде пиллетов, дров или брикетов, которые горят в топке практически без отходов.

Как правильно топить котел дровами

имеет большое значение. И для эффективности работы отопительного оборудования, и для увеличения срока его эксплуатации. Особенно это касается дров — очень нестабильного вида топлива. Эффективность работы котла зависит от равномерного поступления топлива, причём выровненного по своим теплотворным способностям. Это наиболее важно для современных технологичных отопительных приборов, обременённых автоматикой.

Дрова же различаются по своим техническим качествам — влажности, удельной теплоте сгорания.

Именно поэтому производители котельного оборудования настаивают на выборе качественного топлива.

Пеллеты и топливные брикеты — более эффективное топливо для дровяного котла

Наиболее простым способом достижения этого требования будет выбор искусственных «поленьев» — пеллет, топливных брикетов.

В рекомендациях производителя, как правило, есть указание, какой длины поленья подходят для топки конкретной модели. Существуют варианты котлов, которые вмещают в камеру сгорания поленья метровой длины.

Полено полену рознь

Древесина разных пород деревьев имеет разную плотность, а значит — способность к выдаче тепла. Но, кроме неё, важны и другие особенности дров, влияющие на работу котла: количество негорючих (балластных) веществ и наличие смол, загрязняющих при горении дымоход и внутреннее устройство прибора.

  • Берёзовые дрова

Берёза имеет плотную древесину, поэтому горит жарко и выделяет много тепла — 3750 ккал, даже если дрова сырые. Она легко воспламеняется. Но при горении таких дров, особенно сырых, выделяется дёготь — вещество, полезное в медицине, косметологии или для защиты поверхностей от гниения, но крайне вредное для внутренностей котла.

Сажа на теплообменнике котла

  • Ольховые дрова

Горящие ольховые дрова практически не выделяют сажи. Более того, сжигание дров из ольхи способствует очищению дымохода. Ольха легко воспламеняется, хорошо горит и выделяет достаточное количество тепла — 2100 ккал.

  • Осиновые дрова

Сжигание осины, так же как и ольхи, очищает дымоход. Но сами по себе такие дрова при горении выделяют немного тепла — до 1650 ккал.

  • Сосновые дрова

Хорошо и довольно жарко горят (3800 ккал), но сосновая древесина смолистая, при сгорании образуется много сажи.


Дрова в складометре

Дрова из ели сопоставимы по своим качествам с сосновыми, но имеют немного большую удельную теплоту сгорания — 3900 ккал, к тому же они менее смолистые. 

  • Тополевые дрова

Тополь горит жарко, но быстро сгорает.

  • Дрова из яблони и груши

Дрова из фруктовых деревьев — яблони или груши — имеют плотную древесину, а значит, выделяют много тепла, горят и тлеют долго. Но эти породы обычно выращивают ради плодов, поэтому такие дрова встречаются не часто. Ещё одна особенность: стволы груш и яблонь корявые, чурки плохо колются, а поленья получаются узловатые, их сложно плотно укладывать в топке.

  • Дубовые, буковые, ясеневые дрова

Дуб, бук, ясень имеют плотную древесину, при горении этих пород выделяется много тепла — до 3600 ккал. Из минусов дубовых или буковых дров можно назвать их редкость в продаже и сложность в раскалывании и растапливании ими котла. 

Учитывая описанные качества древесины как топлива, хороший хозяин запасает разные виды дров: одни — чтобы легко разгорались, вторые — чтобы долго и жарко горели, третьи — чтобы периодически очищать дымоход от сажи.

Котел

— Энергетическое образование

Рисунок 1. Тепловая энергия поступает в котел от топлива. [1]

Котлы используются на электростанциях для производства пара под высоким давлением, чтобы электростанция могла вырабатывать электроэнергию. Процесс, который делает это, известен как цикл Ренкина. Котел потребляет энергию от некоторого вида топлива, такого как уголь, природный газ или ядерное топливо, для превращения воды в пар. Вся первичная энергия в мире, за исключением небольшой, поступает из топлива, и около трех четвертей этого топлива попадает в котел (оставшаяся часть идет в двигатели внутреннего сгорания, которые используют топливо по-разному). [2]

Конструкция котла — невероятно важный фактор в эффективности электростанции. Три века развития привели к созданию паропроизводящих котлов сегодня, которые производят тысячи тонн пара в час и имеют КПД по преобразованию топлива в пар до 90%. [3] Лучшая конструкция означает меньшую потребность в топливе, меньшие затраты и меньшие выбросы загрязняющих веществ. [2] Изучение и инновация котлов полезны, потому что, хотя они очень эффективны, их отходы создают некоторые из основных мировых проблем загрязнения, выделяя парниковые газы.

Соображения по конструкции

Основная цель при проектировании котла — извлечь как можно больше энергии из топлива. Для этого необходимо полностью сжечь как связанный углерод, так и летучие вещества. Поскольку одна часть твердая, а другая газовая, эта задача не из легких. [2] Котел должен иметь очень высокие температуры, примерно 500 o C, и должен постоянно сжигать топливо с постоянной скоростью.

Еще одним фактором оптимизации конструкции является получение наилучшей передачи тепла от топлива к воде и пару.Для этого котлы часто имеют несколько отдельных теплообменников.

Последним важным аспектом при проектировании является минимизация нежелательных побочных продуктов в виде золы и дымовых газов, которые загрязняют окружающую среду.

Типы

твердое топливо

  • Решетчатый котел: Уголь или другое твердое топливо, например биомасса (диаметром около нескольких миллиметров), подается в котел из бункера или конвейерной ленты. Они перемещаются по решетке, из-под которой в котел поступает воздух.Неподвижный уголь горит на решетке, а летучий газ горит в пространстве наверху. Эти типы чаще всего используются для биомассы и угля. [2]
  • Котел на пылевидном топливе: Уголь измельчается до мелкой пыли (размером около 0,1 мм) и подается в котел в потоке воздуха. Это, безусловно, самые распространенные типы котлов на угле. Эти котлы могут достигать КПД более 90% при хорошей эксплуатации. Их также можно сжигать вместе с древесиной или другим подходящим топливом.Поскольку сжигаемое топливо представляет собой мелкую пыль, образующаяся зола также является мелкой пылью, которая, если не фильтруется должным образом, может улетучиваться с дымовыми газами и загрязнять атмосферу. [2]
  • Котел с псевдоожиженным слоем: Предлагает решение некоторых проблем загрязнения при сжигании угля. Существует толстый слой материала-песок или гравий, который лежит на опорной плите, через которые потоки воздуха вдувают. Когда воздух достигает более высоких скоростей, материал начинает вести себя как жидкость, и объекты будут плавать или тонуть в нем.В этот «слой» подаются частицы топлива, в результате чего связанный углерод и летучий газ быстро сгорают и нагревают весь слой. Трубки, несущие воду и пар, содержатся в слое, и, поскольку слой движется как жидкость, это максимизирует тепловой контакт с трубами и обеспечивает большую теплопередачу. Зола может выходить из слоя отдельно от дымовых газов.

Ядерная

  • С газовым охлаждением: В таких реакторах, как реактор Magnox, в качестве замедлителя используется графит, а в качестве теплоносителя — диоксид углерода.Они используют природный уран, а это означает, что его не нужно обогащать. В усовершенствованных реакторах с газовым охлаждением (AGR) также используются графит и CO 2 , но уран обогащен. [4]
  • Тяжелая вода: Реакторы CANDU (канадские, дейтерий-урановые) — единственный другой тип реакторов, способный укрепить доминирующее положение легководных реакторов и использовать природный уран, такой как Magnox. В мире работает 31 завод (18 из них в Канаде). [5] Тяжелая вода поглощает меньше нейтронов, чем легкая вода, что приводит к высокой нейтронной экономии. [4]
  • РБМК: РБМК, разработанный в России, использует графит в качестве замедлителя и легкую воду в качестве охлаждающей жидкости. Они используют обогащенный уран, как и большинство других реакторов. [[Чернобыльская ядерная авария | Чернобыльские реакторы были именно этого типа, и после катастрофы в 1986 году планы по их производству были отменены, и многие станции были выведены из эксплуатации. [4]

Фигура 2.Реактор с кипящей водой, котел (содержащийся в корпусе реактора) вырабатывает пар для выработки электроэнергии. [6]

Для дальнейшего чтения

Список литературы

  1. ↑ Shehal Joseph через Flickr [Online], Доступно: https://www.flickr.com/photos/shehal/1167585170
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Б. Эверетт, Г. Бойл, С. Пик и Дж. Рэймидж, «Уголь», в Energy Systems and Sustainability , 2-е изд., Оксфорд, Великобритания: Оксфорд, 2013, глава 5, стр 166-169.
  3. ↑ Б. Эверетт, Дж. Бойл, С. Пик и Дж. Рэймидж, «Тепло в движущую силу», в Energy Systems and Sustainability , 2-е изд., Оксфорд, Великобритания: Оксфорд, 2013, глава 6, стр. .203
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 Б. Эверетт, Г. Бойл, С. Пик и Дж. Рэймидж, «Ядерная энергия» в журнале Energy Systems and Sustainability , 2-е изд., Оксфорд, Великобритания: Оксфорд, 2013 г., глава 10, с. 407-414
  5. ↑ «Технология CANDU — Канадская ядерная ассоциация», Канадская ядерная ассоциация, 2018.[В сети]. Доступно: https://cna.ca/technology/energy/candu-technology/. [Доступ: 12 июня 2018 г.].
  6. ↑ http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/students/animated-bwr.html

.

Модуляция котла — лучше?

Modern Hydronics Boilers

В конструкцию большинства современных котлов заложена степень модуляции. Фото любезно предоставлено Smith Energy-Moss Park Armory

Модуляция котла имеет три преимущества; он снижает потери цикла, снижает износ компонентов и может (но не обязательно, как показано далее в этой статье) привести к более высокому тепловому КПД. Но помимо преимуществ, каково влияние регулирования мощности горения на газовые водогрейные котлы? Когда модуляция котла приводит к снижению КПД и риску поломки оборудования?

Чтобы понять эти проблемы, необходимо проанализировать, как работает котел, и какие потери связаны с его работой.


Связано: Список дел по обслуживанию котла


Основные операции котла: сжигание

Типичный водогрейный котел с предварительным смешиванием предназначен для выработки горячего газа путем сжигания топлива в присутствии воздуха с последующей передачей, насколько это возможно, тепловой энергии этого горячего газа в котловую воду. Котлы оцениваются по их тепловому КПД, который представляет собой просто отношение химической энергии, добавленной к котлу, к энергии, добавленной к котловой воде.По мере того, как больше тепла передается от горячего газа в котловую воду, термический КПД увеличивается, а температура выходящего (дымового) горячего газа снижается.
Химическое представление идеального сгорания с природным газом представлено ниже:

2O2 + Ch5 = CO2 + 2h3O

Фактический процесс сгорания приводит к образованию других побочных продуктов или продуктов в концентрациях, отличных от указанных выше. К ним относятся:

  • Воздействие азота в воздухе для горения, которое может привести к образованию оксидов азота (NOx) в горячем газе
  • Несгоревшее топливо, если воздух и топливо не смешаны должным образом или если используется недостаточный воздух для горения
  • Различные концентрации CO, CO2 и 02 в зависимости от количества воздуха, добавляемого в процесс сгорания

Почти все котлы настроены на добавление избыточного воздуха для обеспечения надлежащего смешивания воздуха с топливом и полного сгорания топлива.Также добавляется избыточный воздух, чтобы предотвратить перегрев горелки, когда пламя находится на поверхности горелки. Более высокие смеси газов и воздуха «выталкивают» пламя сгорания от горелки, тем самым снижая температуру горелки.

Потери котла

Modern Hydronics boiler modulation Потери энергии котла обычно возникают в результате:

  • Потери в сухом дымоходе (тепло побочных продуктов сгорания на выходе из котла)
  • Энергия водяного пара на выходе из котла
  • Радиационные и другие потери (обычно незначительные по сравнению с первыми двумя)

Когда достаточно тепловой энергии от горячих газов передается котловой воде, общая температура горячего газа опускается ниже точки росы по воде, и часть или вся вода становится жидкой.Энергия, выделяемая при превращении воды из пара в жидкость, улавливается котловой водой, что приводит к значительному повышению эффективности. Каждый фунт воды в горячем газе, преобразованном в жидкость, добавляет 1000 БТЕ в котловую воду.

Потери в сухих дымовых газах и потери водяным паром могут быть легко рассчитаны, если известно количество CO2 или 02 в дымовых газах (это используется для расчета точки росы для воды в дымовых газах и для определения концентраций продукты горячего газа) и температура дымовой трубы известна.Два примера представлены на рисунках 1 и 2 , где в качестве источника топлива используется природный газ.

Modern Hydronics boiler modulation Рис. 1 — это расчет потерь, предполагающий 27-процентный избыток воздуха (соответствует девяти процентам CO2) и температуру дымовых газов 150F. Обратите внимание, что точка росы для газа при этом уровне избытка воздуха составляет 130,6 градусов — любая температура дымовых газов (и, соответственно, температура котла обратной воды) выше этой точки не приведет к конденсации дымовых газов.Общий КПД котла в установившемся режиме (без учета радиационных и других мелких потерь), работающего в этот момент, составляет 88,1%.

Рисунок 2 предполагает те же условия, что и Рисунок 1 , однако температура дымовых газов была снижена до 120F. Это приводит к повышению эффективности на 92% или повышению эффективности на 3,9%. Это увеличение происходит из-за дополнительной энергии за счет скрытой теплоты парообразования в воде дымовых газов.

Теплообмен

Теплообменники котла предназначены для оптимизации передачи тепловой энергии горячего газа котловой воде.Количество тепла, переданного в этом процессе, представлено как:

Q = U • A • ∆Tlm

Где:

Q = количество переданного тепла

U = общий коэффициент теплообменника

A = эффективная площадь теплопередачи в теплообменнике

∆Tlm = средняя логарифмическая разница температур входящего / выходящего горячих газов и входящей / выходящей котловой воды.

В этой статье не рассматриваются подробные элементы теплопередачи; скорее, он рассмотрит основные элементы, влияющие на передачу тепла.По сути, любое улучшение U, A или большей разницы температур приводит к большей теплопередаче и более высокой эффективности котла.

Общий коэффициент

U обратно пропорционален сопротивлению теплового потока в теплообменнике (т.е.U = 1 / Сопротивление). Позиции сопротивления тепловому потоку включают:

  • Сопротивление конвективной теплопередаче от горячего газа к слою загрязнения на горячей стороне теплообменника
  • Сопротивление кондуктивной теплопередаче через засорение горячей стороны
  • Сопротивление кондуктивной теплопередаче через материал теплообменника
  • Сопротивление кондуктивной теплопередаче через водные загрязнения
  • Сопротивление конвективной теплопередаче от загрязнения со стороны воды в котловую воду

Для кондуктивной теплопередачи сопротивление определяется теплопроводностью материала (константа) и толщиной материала.Потери конвективного теплообмена менее очевидны, поскольку они регулируются коэффициентом конвективного теплообмена, который зависит от свойств газа / жидкости и характеристик потока. Одним из основных факторов, влияющих на эти коэффициенты, является то, является ли поток турбулентным с большим перемешиванием или ламинарным, когда поток очень однороден. Переход от турбулентного потока к ламинарному потоку может снизить этот коэффициент конвективной теплопередачи в пять или более раз. Это усугубляется тем фактом, что сопротивление конвективной теплопередаче обычно намного больше, чем сопротивление кондуктивной теплопередаче.Из-за этого воздействия большое внимание уделяется проектированию теплообменников для работы с турбулентными потоками воды и газа.

Цикл котла

Последним пунктом в описании основных операций котла является описание типового цикла котла для котла с вентилятором или с положительным давлением. Каждый раз, когда котел приводится в действие, он проходит цикл предварительной продувки для удаления любых остаточных газов в камере сгорания. Это делается из соображений безопасности и достигается путем пропускания воздуха для горения без топлива в течение заданного периода времени.Во время этого процесса тепло передается от горячей котловой воды в теплообменнике к более холодному потоку воздуха для горения. Эта теплопередача представляет собой потерю энергии, но она снова необходима из соображений безопасности. После цикла продувки топливо добавляется к воздуху для горения, смесь зажигается, и котел начинает нормальный режим работы. После выключения котла выполняется дополнительная продувка для удаления всех остаточных газов. Эти процессы продувки являются основной причиной потерь в цикле, которые снижают общую эффективность котельной.

Модуляция котла

Почему модуляция? Раньше котлы проектировались только с одним режимом работы — вкл / выкл. Они не были предназначены для стрельбы с любой другой скоростью, кроме их полной номинальной мощности. Когда потребности в отоплении для объекта были меньше, чем мощность котла, котлы подвергались циклическому включению, при котором они включались, удовлетворяли нагрузку, а затем отключались. Чем больше разница между тепловой нагрузкой и мощностью котла, тем больше количество циклов котла.

Как упоминалось ранее, чрезмерные циклы котла приводят к потерям цикла, но они также увеличивают общий износ оборудования. Ограниченное количество реле и контактов в электрических компонентах, которые они могут выдержать, и эти компоненты необходимо будет заменять с большей частотой при чрезмерном циклическом воздействии.

Modern Hydronics boiler modulation По мере того, как в конструкции котлов были внесены новшества, производители начали предлагать блоки с несколькими скоростями горения (многоступенчатое горение), за которыми следовали блоки, которые могли плавно переключаться между фиксированной низкой и высокой скоростью горения.На котлах с вентилятором модуляция достигается за счет уменьшения потока воздуха и газа в котел. Отношение низкой пожарной нагрузки к высокой пожарной способности определяется как способность котла изменяться. Большинство современных дизайнов имеют встроенный уровень модуляции; либо с котельными агрегатами, имеющими соответствующий диапазон регулирования, либо с использованием нескольких двухконтурных котлов.

Когда мы смотрим на уравнение теплопередачи, представленное ранее, модуляция котла означает более эффективную площадь теплопередачи (A) для количества тепла, добавляемого в систему.Этот эффект проиллюстрирован на кривых КПД на рис. 3 .

Собираем все вместе — влияние высоких скоростей отклонения

Из предыдущих обсуждений следует, что более высокая модуляция котла лучше. Возникает фундаментальный вопрос — не будет ли котел с экстремальным диапазоном регулирования быть намного эффективнее, чем котел с диапазоном изменения 5: 1? Ответ на этот вопрос не обязательно, как показано ниже.

Для достижения экстремального диапазона регулирования котлы с большим диапазоном регулирования настроены на подачу большего количества избыточного воздуха при таких низких скоростях горения, чтобы их горелки оставались холодными.Этот дополнительный избыток воздуха значительно снижает точку росы воды в дымовых газах, а также изменяет потери в сухих газах. Чтобы проиллюстрировать этот эффект, пример, использованный в , рис. 2 , обновлен, чтобы отразить изменение 20: 1, где 02 установлено на 11 процентов (соответствует 5,6 процента CO2 и 97 процентам избыточного воздуха). Результаты показаны ниже на рис. 4 .

Обратите внимание, что точка росы снижена со 130.От 6 до 117 градусов, и котел больше не находится в диапазоне конденсации. Это представляет собой снижение общей эффективности на 3,7%, и это только начало плохих новостей. При уменьшении общего потока газа при экстремальной модуляции существует вероятность того, что поток газа через теплообменник станет ламинарным из-за значительного уменьшения воздушных потоков. Если так же уменьшить циркуляцию воды в бойлере в соответствии с интенсивностью горения, поток воды со стороны воды также может стать ламинарным. Если первичное сопротивление тепловому потоку возникает из-за конвекции тепла на стороне газа и воды и если одно или несколько из этих сопротивлений увеличиваются в пять раз, то общая производительность теплообменника значительно падает.

Конечным результатом будет повышение температуры дымовых газов и более высокие потери в котле. Есть и другие негативные последствия. Если поток со стороны воды становится ламинарным, температура материала теплообменника повышается. Если он достаточно поднимется, это может вызвать локальное кипение в областях вдоль стенки теплообменника. Поскольку эти пузырьки пара образуют растворенные твердые вещества в котловой воде, они выходят из раствора и прилипают к стенке теплообменника, что приводит к увеличению слоя загрязнения.Этот слой добавляет дополнительное сопротивление тепловому потоку, что способствует большему пропариванию. Если температура становится достаточно высокой, теплообменник выйдет из строя, потому что котловая вода обеспечивает необходимое охлаждение, чтобы защитить его от повреждений.
Последняя важная область воздействия — управление пламенем. Когда в котле используется избыток воздуха, превышающий 50 процентов, это влияет на стабильность пламени сгорания, что может привести к чрезмерным сбоям пламени, ложным отключениям и потерям цикла.

На рынке, однако, высказываются предположения, что потери в установившемся режиме, возникающие из-за высоких скоростей модуляции котла, превосходят потери цикла, которые возникают в модулирующих котлах 5: 1.Johnston Boiler Company опубликовала исследование именно по такому сценарию, в котором подчеркивается, что даже с вытекающими потерями в цикле котел с изменяемым режимом работы 4: 1 будет более эффективным, чем идентичный котел, работающий на 10% от полного огня1. При снижении эффективности и возможном повреждении котла некоторые производители намеренно ограничивают динамический диапазон своих котлов до 5: 1 и проводят лабораторные испытания, чтобы продемонстрировать истинную эффективность котлов при различных скоростях горения. Это не экстраполированные показатели эффективности с использованием одной точки данных при более высокой скорости стрельбы, а затем расширенные до более низкой скорости стрельбы.Способ действительно узнать, какова эффективность в любом из условий обжига, — это запросить прямые лабораторные результаты в этих рабочих точках и не принимать прогнозируемые или расчетные числа.

Заключение

Реалистичные коэффициенты модуляции котла помогли повысить общий КПД котельной системы за счет снижения потерь в цикле и увеличения теплового КПД, но экстремальный диапазон изменения (выше 10: 1 и выше) может дать противоположный эффект. При продуманном проектировании котельной необходимо учитывать фактическую (не экстраполированную) эффективность котла с учетом рабочего диапазона оборудования и согласования ожидаемых нагрузок на установку с правильным выбором размера котла.


Артикул:

1 Техническое описание Johnston, сравнение эффективности: 4: 1, изменение размера и 10: 1, Johnston Boiler Company, 17.03.03

.

Want to say something? Post a comment

Ваш адрес email не будет опубликован.