Данная статья будет посвящена твердотопливным котлам, их видам, специфике, преимуществам и недостаткам.
Прежде всего, разделим твердотопливные котлы по материалу изготовления — чугунные и стальные.
Преимущества стальных котлов — небольшой вес, невысокая стоимость.
Недостатки стальных котлов — срок службы заметно меньше, чем у чугунных котлов, причем в открытых системах (с естественной циркуляцией) он меньше, потому что в теплоносителе постоянно присутствует активный кислород разрушает сталь изнутри. В закрытых системах (с принудительной циркуляцией) активного кислорода нет, поэтому срок их службы выше. В целом стальной котел прослужит 10 — 20 лет в зависимости от типа системы и грамотного монтажа.
Преимуществом чугунных котлов является очень длительный срок службы. В смонтированной «прямыми руками» https://365store.com.ua/ системе чугунный теплообменник может «прожить» до 50 лет (естественно при периодическом техобслуживании). Происходит это за счет того, что у чугунного котла более толстая стенка теплообменника (по сравнению со стальным котлом), коррозия медленнее «съедает» внутреннюю поверхность теплообменника, ну и кроме того чугун более стойкий к коррозии, чем обычная сталь. Высокая теплоемкость (тепловая инерционность) является как преимуществом, так и недостатком. Кроме того, чугунный котел собран из секций, в случае разрушения одной из секций, она заменяется на новую и котел снова пригоден для эксплуатации. Кроме того, чугунные котлы прекрасно работают на антраците, который дает более высокую температуру при сгорании, в отличие от стальных котлов, срок службы которых значительно уменьшается при использовании высококалорийного угля.
Недостатками чугунных котловявляется большой вес и высокая стоимость по сравнению со стальными котлами. Кроме того, как чугун хрупкий материал требователен к разнице температур между подающим и обратным трубопроводом системы отопления . Разница температур (Δ), не должна превышать 20°, если она будет выше возможно разрушение секции теплообменника. Это необходимо учитывать при проектировании системы отопления.
Далее разделим твердотопливные котлы на: энергонезависимые и энергозависимые.
В соответствии энергонезависимые котлы предназначены для работы в системах с естественной циркуляцией, котлы не подключаются к электросети, система отопления выполнена с уклонами и трубами большого диаметра. В случае отключения электроснабжения котел продолжает работать. Патрубки подключения энергонезависимых котлов имеют большой диаметр, для обеспечения нормальной работы в системах с естественной циркуляцией.
Энергозависимые котлы подключаются к электросети и могут иметь: вентилятор, блок управления котлом и периферийными устройствами, питатель или дозатор (в случае автоматической подачи топлива), электророзжиг и прочее.
Соответственно при выключении электроэнергии котел перестает функционировать и тепловой комфорт помещения снижается. Котлы TM «ATON» имеют возможность настройки на энергонезависимый режим, однако такая настройка осуществляется вручную. Система отопления может быть двухтрубной и иметь малые диаметры трубопроводов.
Вентилятор в твердотопливных котлах служит для устойчивой подачи воздуха в топку котла и позволяет более эффективно сжигать топливо, а так же сжигать низкокалорийное топливо, которое в обычном котле сгорает плохо.
Далее твердотопливные котлы делятся по типу сгорания топлива: обычного горения и пиролизные.
С котлами обычного (прямого) горения все просто, топливо сгорает, при сгорании топлива выделяется энергия. Энергия через стенки теплообменника передается теплоносителю и далее отправляется в систему отопления / водоснабжения.
Пиролизные котлы более сложны. Основой работы котла является принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива, суть которого заключается в том, что под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода из древесины выделяется пиролизный газ. Образующийся газ, проходя через керамическое сопло, смешивается со вторичным воздухом и далее сгорает в камере сгорания при температуре свыше 1100°С.
Преимуществом пиролизных котлов, прежде всего, является больший цикл сгорания топлива до 24 часов (у обычных котлов до 6 часов). Пиролизные котлы лучше регулируются по температуре, они менее инерционны. Образуется меньше сажи и пепла.
Недостатки. Намного большая стоимость, чем у обычных котлов. Неэффективная работа при плохом качестве / высокой влажности топлива, то дрова должны быть сухими. При выключении электроэнергии пиролизный котел прекращает свою работу.
И теперь разделим котлы по видам топлива:твердотопливные для сжигания крупной фракции, утилизаторы(не путать с паровыми или водогрейными котлами, не имеющий собственной топки и использующий теплоту отходящих газов промышленной или энергетической установки), для гранулированного топлива, универсальные твердотопливные и универсальные многотопливные.
Определяют фракционный состав (размер) топлива колосниковая решетка, чем меньше в ней отверстия, тем меньше фракция может сжигаться. Колосниковая решетка есть только в котлах со слоевыми топками с нижним или верхним дутьем.
После сгорания топлива зола просыпается через колосниковую решетку в зольник и подлежит периодическому удалению.
В котлах верхнего горения колосниковых решеток не бывает.
Соответственно для сжигания мелкофракционного топлива — опилок, соломы, угольной, торфяной крошки то используются котлы верхнего горения (утилизаторы). КПД таких теплогенераторов низкий и очень сильно колеблется, потому что топливо имеет крайне неоднородный состав. Однако и стоит такое топливо не дорого и часто являются отходами хозяйственной деятельности, то есть если его не сжигать, то придется нести расходы по его утилизации. После полного цикла сгорания загрузки в утилизаторе, его необходимо очистить от золы, что является довольно трудоемким процессом.
Соответственно в котлах со слоевыми топками можно сжигать крупнофракційне топливо — дрова, уголь, экскаваторный и брикетированный торф, щепу и другое. На сегодняшний день это самый продаваемый тип котлов в Украине. Основными недостатками являются: короткий цикл загрузки от 1 до 6 часов, достаточно высокая зольность, КПД очень сильно изменяется от вида топлива, высокая тепловая инерционность.