Твердотопливные котлы

Твердотопливные отопительные котлы в качестве энергоносителя используют различные виды твердого топлива: дрова, уголь, торф и так далее.Очень часто вместо общепринятого названия (твердотопливные котлы) можно встретить выражения котлы на дровах, котлы на угле или просто котлы на твердом топливе. Существуют также твердотопливные котлы, которые способны работать на любом твердом топливе, вплоть до кизяка.

Твердотопливные котлы относятся к тому виду отопительного оборудования, который используется в помещениях с постоянным проживанием. Это связано с тем, что, как правило, загрузка топлива в котел на твердом топливе происходит вручную. Существуют также твердотопливные котлы с автоматизированной подачей топлива. Для этого были разработаны специальные топливные брекеты стандартного размера, называемые пеллетами. Пеллеты – спресованные гранулы размерами 6 — 10 мм на 0.5 – 70 мм, производимые из торфа, древесных отходов. Однако пеллетные твердотопливные котлы редко применяются для отопления жилых помещений в силу своей высокой стоимости.

В современных домах гораздо чаще можно встретить котлы на дровах или угле. Эти виды топлива являются наиболее распространенными в нашей стране. Особенно актуально использование подобных котлов в местах, где нет возможности установить газовые, электрические и другие виды отопительного оборудования. Котлы на дровах в основном используются жителями частного сектора, которые применяют котлы на дровах небольшой мощности – 10-100 кВт.

Важной характеристикой твердотопливных котлов является материал теплообменника. В качестве него может выступать чугун или сталь. Чугунные теплообменники обладают большей теплоемкостью, более долговечны, но чувствительны к перепаду температур, результатом чего может стать разрушение теплообменника, а также образование химически агрессивного конденсата на его внутренней стороне. Стальные теплообменники дешевле, менее чувствительны к перепадам температур, но они подвержены коррозии.

В настоящее время котлы на дровах для удобства использования могут оснащаться дополнительными автоматическими системами регулирования температуры теплоносителя. Стоит отметить, что такие системы, устанавливаемые в котлы на дровах, зачастую даже не требует подключения к электрической сети. Они представляют собой датчик, который постоянно следит за показанием температуры – своеобразный термометр, при повышении температуры свыше 95 градусов Цельсия происходит прикрытие дверцы регулировки подачи воздуха и интенсивность горения уменьшается.

Котлы на дровах обладают большим преимуществом – высокая доступность топлива и низкая его цена. Также котлы на дровах не требуют подключения к сети, могут работать абсолютно автономно. Они легко подвергаются техническому обслуживанию, поскольку в их составе нет сложных технических узлов, а подключать котлы на дровах может любой квалифицированный слесарь, для этого не требуется никаких специальных разрешений.

 

Котлы на дровах длительного горения

Классические твердотопливные котлы обладают одним недостатком – подачу топлива нужно осуществлять вручную и довольно часто. Для частичного решения этой проблемы котлы на дровах были усовершенствованы с помощью применения химического процесса – пиролиза (газификации древесины). Газификация древесины в течение многих лет является одним из основных методов производства топливного (пиролизного) газа, который может быть непосредственно использован в отопительных котлах. Котлы на дровах, в которых используется эффект пиролиза называется котлами длительно горения. Главные достоинства котла длительного горения:

• высокий КПД (выше, чем у обычных твердотопливных котлов);

• экологичность (угарный газ не поступает в дымоход, как при обычном сгорании дров, а служит сырьем для образования горючего газа);

• экономичность (дрова в котле длительного горения медленно тлеют).

Котлы на дровах длительного горения имеют более сложное строение по сравнению с обычными твердотопливными котлами. Топка такого котла оборудована дополнительным устройством подачи воздуха. Стоит отметить, что подача воздуха осуществляется только на этапе розжига котла, а в рабочем режиме доступ кислорода в котлы на дровах длительного горения ограничен – дверца регулировки подачи воздуха должна быть прикрыта. Поэтому вместо обычного открытого горения в топке происходит. А из-за отсутствия окислителя (кислорода) в результате горения древесина разлагается на углерод, водяной пар, смолы и масла. Далее углерод соединяется с кислородом, но образуется не СО2, а СО — главный компонент горючего газа; смолы и масла, содержащиеся в древесине, разлагаются, выделяя водород и метан. Все это образует пиролизный газ с высокой теплотворной способностью. Топка котла соединяется с пиролизной камерой системой форсунок, по которым пиролизный газ поступает в пиролизную камеру. Этот процесс может быть усилен наддувом вентилятора. Дополнительно по системе воздуховодов, изолированного от топочного пространства, кислород поступает в пиролизную камеру, в результате чего образованная смесь воспламеняется, причем кроме горения самого газа происходит дожигание сажи. Именно в результате процессов, проходящих в пиролизной камере, происходит нагрев теплоносителя.

Котлы на дровах длительного горения могут быть одно или двухконтурными. Они могут использоваться в системах отопления с естественной или принудительной циркуляцией.