Котёл твёрдотопливный длительного горения с водяным контуром

Решая вопрос об организации автономного отопления и/или горячего водоснабжения частного дома, застройщик, так или иначе, сталкивается с проблемой выбора теплоэнергетического оборудования. В его распоряжении имеется несколько вариантов водонагревательных приборов, главным образом котлов, среди которых:

• газовые;
• электрические;
• на жидком топливе;
• на твёрдом топливе.

Котёл твердотопливный Evberg TT, 18 кВт.

В данном контексте речь пойдёт о твёрдотопливных котлах длительного горения с водяным контуром.

Устройство и принцип действия

Название рассматриваемого котла содержит в себе три составные части, каждая из которых обозначает соответствующий функционал. Во-первых, котёл использует твёрдое топливо. Во-вторых, это топливо горит долгое время (одной закладки обычно хватает на целый день, а то и больше). В-третьих, наличие одного водяного контура обеспечивает отопление, если же таких контуров два, то добавляется ещё и горячее водоснабжение (ГВС).

Таким образом, конструктивной особенностью данного котла является:

а) наличие одного или двух водяных контуров;

б) нагрев воды (или другого теплоносителя) происходит в результате горения не столько самого топлива, сколько выделяемого этим топливом газа.

В состав одноконтурного котла входят следующие компоненты:

• камера сгорания (топка);
• зольник, где аккумулируются продукты сгорания;
• теплообменник, представленный в виде водяной рубашки вокруг корпуса котла;
• дымоход, куда выводятся отработанные газы.

Такой котёл работает по следующей схеме. Топливо, сгорая в топке и выделяя тепловую энергию, нагревает теплообменник. Последний эту энергию аккумулирует и передаёт теплоносителю, который начинает циркулировать по контуру отопительной системы. Горячая вода поступает в нагревательные приборы (радиаторы), после чего остывает и возвращается в котёл. Цикл повторяется до тех пор, пока горят дрова (или другое топливо).

Лемакс Форвард (12,5 кВт) — твёрдотопливный котёл длительного горения с водяным контуром.

Двухконтурный котёл отличается от одноконтурного собрата тем, что включает в себя дополнительный теплообменник, который предназначен для подготовки горячей воды. Контур ГВС может быть подключён двумя способами и, соответственно, работать в двух режимах.

1. Проточный режим. В этом случае дополнительный теплообменник встраивается в рубашку котла и нагревается за счёт тепловой энергии воды. Производительность такой системы ограничена и обычно не превышает 10 л/мин при температуре воды 40-45°C.
2. Накопительный режим. Данная схема требует наличия накопительного бака (бойлера), который может быть устроен либо вокруг дымохода, либо вынесен наружу. В зависимости от выбранного варианта вода в бойлере будет нагреваться либо горячим воздухом, либо теплоносителем. Таким образом, потребитель получает горячую воду сразу после открытия крана, при этом температура этой воды может достигать 80°C.

При наличии только одной топочной камеры горение происходит по аналогии с обычной печкой. Несмотря на то, что конструкция тепловых агрегатов подобного типа постоянно совершенствуется, значительная часть тепла всё равно уходит наружу через дымоход, т.е. энергетический потенциал топлива используется не более, чем на 60-65%. Дрова прогорают довольно быстро, и о длительном горении можно забыть. Исключение составляет антрацит, но он достаточно дорог и не везде доступен.

В котлах с двумя камерами (точнее, это одна камера, разделённая на два отсека колосником) процесс сгорания разбивается на два этапа: в нижней топке тлеет топливо, а в верхней происходит дожигание выделяемых этим топливом газов (древесных, угольных, торфяных и т.д.). Чтобы обеспечить тление, а не горение топлива, приток кислорода в нижнюю камеру ограничивают путём ручного или автоматического регулирования притока воздуха через воздушную заслонку зольника. В зону дожига подаётся кислород (с помощью встроенного вентилятора либо за счёт естественной тяги), что вызывает воспламенение образовавшейся газовой смеси и выделение большого количества тепловой энергии. Благодаря такому технологическому процессу выброс полезного тепла наружу минимизируется, а КПД системы существенно увеличивается, достигая 90%. Котлы данного типа часто называют пиролизными.

Требования к топливу

Как уже отмечалось, твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром в большинстве своём универсальны и могут работать на различных типах твёрдого топлива. К таковому относятся:

• дрова;
• древесные отходы (щепа, стружки, опилки);
• пеллеты (спрессованные брикеты из отходов деревообрабатывающих предприятий);
• каменный или древесный уголь;
• торфяные брикеты и др.

Древесные топливные брикеты, 10 кг. Зольность менее 0,3%, сера 0,01%,. Из хвойных пород древесины, без связующих и добавок.

Дрова березовые.

1. Желательно использовать лиственные породы, например берёзу, которая обладает достаточно хорошей теплотворностью. Стоит также обратить внимание на ольху и осину: они дают мало золы и способствуют очистке дымохода.
2. Нежелательно использовать топливо с влажностью более 25% — в противном случае затрудняется процесс пиролиза и увеличивается объём отложений в дымоходе.

Преимущества и недостатки пиролизных котлов

К преимуществам этих агрегатов стоит отнести:

• значительную экономию топливных ресурсов за счёт высокого КПД;
• длительное время работы на одной загрузке;
• возможность регулировать температуру теплоносителя;
• энергонезависимость некоторых моделей.

Из наиболее значимых недостатков можно отметить следующие:

• интенсивное образование сажи на стенках топочной камеры (если сравнивать с традиционными котлами);
• необходимость в отдельном помещении с хорошей вентиляцией и бункером для хранения топлива;
• Низкий уровень или полное отсутствие автоматизации.

Как бы там ни было, твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром находят своего потребителя, и списывать их со счетов пока рано.

Видео