Обзор твердопаливніх котлів

12.07.2022

Що таке твердопаливний котел? Металева скринька з водяною сорочкою, в якій горять дрова. Вода гріється і надходить у радіатори, тепло поширюється будинком. Твердопаливники набувають все більшого поширення, оскільки економічно вони вигідніші – приблизно вдвічі дешевші за газове опалення, не кажучи вже про електричне.

Різновиди твердопаливних котлів

Котли класифікують за загальними ознаками: контурність та матеріали, з яких вони виготовлені. 1 контур – лише опалення, 2 контури – опалення та гаряче водопостачання. Сталеві котли - легкі, але більше схильні до корозії, чавунні в рази важче, але довговічніше через корозійну стійкість.

За типами палива та процесу горіння твердопаливники можна розбити на 4 види:

звичайні казани полум'яного горіння;
казани тривалого горіння;
пелетні;
піролізні.

Котли полум'яного горіння

Найбільш поширені агрегати з порівняно коротким циклом – 3-8 годин на одному завантаженні. Причина у самій назві – полум'яного горіння. Який вид палива не використовуй – дубові дрова, відходи деревообробки, торф та навіть калорійне вугілля, воно прогорає досить швидко. Тим не менш, ці котли користуються найбільшим попитом і мають ряд переваг:

низька вартість;
простота експлуатації;
енергонезалежність (можуть працювати і без електроавтоматики);
невибагливість до палива.

Конструкція твердопаливного котла

Полум'яний котел складається з наступних елементів: корпуси з водяним теплообмінником, топки та зольника, де збираються незгорілі залишки. Для керування подачею повітря в топку застосовують термомеханічні регулятори: у верхній частині котла встановлений шток, який з'єднаний ланцюжком із заслінкою на нижніх дверцятах. Залежно від температури теплоносія ці дверцята відкриваються, збільшуючи піддув.

Розрахунок витрати дров
Використовуємо співвідношення: 1 кВт потужності котла на 10 кв.м. Орієнтовна теплота згоряння, наприклад, дубових полін – 3,4 кВт на кг. Таким чином, на обігрів приміщення 100 кв. м. знадобиться агрегат продуктивністю 10 кВт з витратою дров 3 кг на годину. Помножуємо на середній час роботи котла за добу – приблизно 12 годин, отримуємо 36 кг. Далі кількість днів – за підсумком близько 1 тонни на місяць.

Котли тривалого горіння

Принцип їх дії: баланс між уповільненням швидкості горіння та підтриманням мінімально необхідної температури, щоб горіння не припинялося, а приміщення обігрівалося. Дрова в таких котлах по суті не горять, а тліють через обмежену подачу кисню в камеру згоряння. Для керування таким котлом потрібна більш чутлива регулювальна автоматика, що робить котел залежним від електроенергії.

Пелетні котли

Пелети – це спресовані в гранули горючі відходи деревообробки та сільського господарства: солома, лушпиння, тирса тощо. п. Сипуче паливо автоматично подається з бункера в топку шнековим механізмом, забезпечуючи безперервне горіння без участі людини. В ідеалі час обмежений лише ємністю бункера: залежно від потужності котла витрата від 100 кг пелет на добу.

Переваги пелетних котлів:

більша питома теплота згоряння, ніж у дров, оскільки з палива видалена значна частина вологи;
гнучке регулювання котлової потужності - аж до подачі по кілька гранул;
за наявності місткого бункера паливо можна загружати лише кілька разів на сезон.

Недоліки:

гігроскопічність гранул: пеллети, що набрали вологу, різко знижують ККД котла і погано розгоряються, ускладнюючи роботу автоматики;
пелети з лушпиння відрізняються неабиякою зольністю, тому чистити зольник доведеться часто і регулярно;
залежність від електроенергії;
висока ціна котлів та супутнього обладнання (шнека, бункера) – від 100 тис. грн та вище.

Піролізний котел

У таких котлах дрова зазнають термічного розкладання, отримані газоподібні продукти допалюються в окремій камері. Це дозволяє практично повністю використовувати тепловий потенціал горючих матеріалів. Піролізні котли мають найвищий ККД, але вимагають складної обв'язки для правильної та безпечної роботи, а також чутливі до вологості палива – не більше 25-30%.

Конструкція піролізного котла

Типовий піролізний котел складається з двох камер згоряння та багатоходового теплообмінника. У верхню камеру завантажуються дрова, пеллети або вугілля. Тут відбувається первинне повільне горіння, тління. Отримані гази потрапляють у нижню камеру, змішуються з повітрям, що окремо забирається, і допалюються. При цьому виділяється основне робоче тепло, частина якого прямує назад у першу камеру для підтримки газогенерації, а частина – передається теплоносія. Така нетривіальна схема руху продуктів горіння та теплових потоків потребує ретельного розрахунку та управління за допомогою електроавтоматики.

Плюси та мінуси піролізних котлів

Основний плюс піролізних котлів, як було зазначено, у підвищеному ККД (до 80%). Теплове розкладання дров – процес тривалий, тому одне завантаження забезпечує до кількох десятків годин роботи котла.

Недоліки:

складність конструкції, відповідно, висока вартість обладнання – у середньому від 100 тис. грн;
порівняно малі межі регулювання, щоб піроліз не припинявся чи переходив у полум'яне горіння;
необхідність у спеціальному сухому приміщенні для зберігання палива, відкрита полонянка тут не годиться.

Який казан вибрати?

Враховуйте початкові вкладення та експлуатаційні витрати зі своїми фінансовими можливостями: вартість опалювального агрегату та доукомплектацію його автоматикою, доступність основного виду палива. Окрім твердопаливного котла, незалежно від його типу, у будь-якій опалювальній системі повинні бути правильно сконструйовані димар та теплонесуча мережа.

Вибирайте опалювальне обладнання в інтернет-магазині «Все про тепло»: підберемо котел та обв'язку, пояснимо роботу вузлів та агрегатів, налаштування автоматики.

✍️ підписуйтесь на наш канал: @vseproteplo