Котлы длительного горения

Твердотопливные котлы длительного горения

Как выбрать и включить в систему отопления твердотопливный котел длительного горения?

С целью осуществления наиболее комфортного обеспечения теплом жилого или производственного помещения целесообразно использовать твердотопливные котлы длительного горения. Об основных отличительных свойствах котлов данного типа можно узнать из этой статьи.

В настоящее время стоимость за отопление имеет стабильный рост, в связи с этим все больше и больше населения стараются найти наиболее подходящий и экономически выгодный вариант. Отопительные котлы длительного горения работающие на дровах и иных видах твердого топлива являются наиболее оптимальным вариантом. Древесное топливо является сравнительно недорогим энергетическим ресурсом, в связи с чем на данном виде отопления можно значительно сэкономить.

Для выбора подходящего варианта полезно будет узнать:

  • виды твердотопливных котлов;
  • преимущества и недостатки отопительных котлов длительного горения;
  • выбор котла длительного горения;
  • используемое топливо;
  • устройство отопительного котла длительного горения;
  • принцип работы твердотопливного котла длительного горения;
  • обвязка твердотопливного котла длительного горения;

Виды твердотопливных котлов длительного горения

Твердотопливные котлы длительного горения подразделяются на две группы, по виду осуществления процесса горения. В котлах одного типа процесс горения происходит сверху в низ, в другом типе горение происходит в классическом режиме с нижней точки.

К основным видам твердотопливных котлов имеющих длительный период горения топлива относятся:

  • пиролизные котлы;
  • пеллетные котлы.

Наиболее широкое применение нашли котлы шахтового вида. Эти котлы имеют кардинальное отличие от уже привычных твердотопливных котлов, так как подача воздуха необходимого для горения топлива осуществляется  с верхней части, а дымоход берет свое начало в нижней части котла.

Благодаря специально разработанному принципу горения топливных ресурсов в твердотопливных котлах длительного горения процесс работы отопительного оборудования имеет более продолжительный временной период.

Основной принцип работы котлов длительного горения протекает следующим способом. В процессе горения топливных ресурсов происходит образование пиролизного газа (выделяется при горении древесины) который попадает в камеру вторичного дожига и там происходит процесс полного сжигания.

Пиролизом называется процесс в ходе, которого происходит разложение материалов из древесины в процессе, которого образуется древесный уголь и газ. Данный химический процесс сопровождается большим выделением температуры и небольшим содержанием подаваемого воздуха.

Отопительные котлы, работа которых основана на выделении и сжигании древесного газа являются наиболее экономичными и имеющими достаточно высокий уровень экологической безопасности.

Длительность горения топливных ресурсов благодаря пиролезному методу составляет значительный временной интервал который составляет более 14 часов.

Преимущества и недостатки отопительных котлов длительного горения

Большой ассортимент котлов длительного горения работающих на твердом виде топлива имеют примерно одинаковое устройство:

  • камера для загрузки топлива;
  • вторичная камера для сжигания выработанного газа.

В камере для загрузки топлива происходит горение материала, вследствие чего образуется пиролизный газ.

В камере для сжигания газа происходит процесс добавления к полученному газу воздуха и его полное сгорание.

От способа загрузки топлива котлы длительного горения подразделяются на две категории, конструкция с нижним расположением и верхним расположением топки.

У каждого из этих вариантов имеются свои преимущества и недостатки.

Преимуществами котла длительного горения с нижним расположением топки является, удобная загрузка топливных ресурсов, наличие естественной подачи воздуха в камеру сгорания топлива, отвод дыма полученного при сгорании топлива естественным путем.

К недостаткам таких отлов относятся следующие факторы, требуется регулярная очистка зольной камеры, сложность регулировки тяговых и температурных показателей.

Наиболее востребованными являются котлы с верхним расположением топки, которые имеют ряд следующих преимуществ:

  • поднятие полученного газа от сжигания топлива происходит естественным образом;
  • не требует частого обслуживания в процессе эксплуатации;
  • небольшой расход топливных ресурсов;
  • коэффициент полезного действия достигает 92%;
  • высокие экологические показатели.

К недостаткам данного оборудования можно отнести высокую стоимость.

Еще одно различие, которое необходимо учитывать при выборе котла длительного горения – это вид тяги.

Котлы с естественной тягой не прихотливы в обслуживании, являются более надежными в эксплуатации и имеют более низкую стоимость. Но наряду с имеющимися достоинствами имеют и такие недостатки, как дороговизна монтажа связанная с установкой более длинной трубы и конечно они требуют наиболее частой чистки.

Котлы с принудительной циркуляцией имеют наиболее быстрый нагрев и наиболее быстрое образование пиролизного газа, наиболее длительная работа на одной закладке топливных ресурсов и автоматическое управление над процессом горения.

При использовании котлов работа которых основана на выделении пиролизного газа не рекомендуется использовать топливо с относительной влажностью выше 30%, так как избыток влаги приведет к нарушению процесса получения вторичных газов.

Выбор котла длительного горения

Для выбора необходимого твердотопливного котла необходимо учитывать несколько факторов влияющих на его производительность и длительность бесперебойной эксплуатации.

Перед тем как осуществлять выбор котельного оборудования необходимо определиться с требуемой мощностью, которая определяется по простой формуле 1 кВт равен 10 .

Выбрав котел требуемой мощности необходимо ознакомиться с вырабатываемым коэффициентом полезной мощности, что будет показывать на скорость прогрева отапливаемого помещения.

Не лишним будет ознакомиться с конструктивными особенностями котла и получить информацию о применяемых при изготовлении материалах, это могут быть сталь или чугун.

Чугунные котлы имеет более большой вес и требуют профессионального обслуживания.

Стальные котлы являются наиболее простыми в обслуживании, имеют более простой монтаж и являются наиболее востребованными на рынке.

Используемое топливо

Отопительные котлы длительного горения основаны на образовании пиролизного газа и последующего его сжигания. Для этих целей рекомендуется применять следующие виды топливных ресурсов:

  • дрова из различных пород дерева;
  • топливные брикеты;
  • торфяные брикеты;
  • пеллеты;
  • отходы лесообрабатывающей промышленности;
  • каменный уголь.

Для котлов длительного горения наиболее оптимальным вариантом является применение древесины, так как данный ресурс является оптимальным при выделении газа.

Применение других видов топливных ресурсов уменьшает показатель КПД.

Устройство отопительного котла длительного горения

Для изготовления твердотопливного котла длительного горения применяется, высококачественна углеродистая сталь или чугун.

Если твердотопливный котел изготавливается из чугуна, то его марка не должна быть ниже СЧ-25-32.

Для изготовления отопительного котла из стали применяется углеродистая прокатная листовая сталь толщиной не менее 5 мм.

Современные котлы длительного горения могут выполняться с применением различных материалов, что позволяет в значительной степени увеличить эксплуатационные показатели и повысить срок службы отопительного оборудования.

Изготовление котлов длительного горения, известных торговых марок, основано на применение метода позволяющего свисти к минимуму наличие сварных соединений, так как сварной шов имеет наиболее низкую надежность в процессе эксплуатации и является наиболее подверженным коррозийному и деградационному износу.

Твердотопливные котлы длительного горения имеют достаточно большие габаритные размеры, это связано с наличием во внутренней полости устройства позволяющего аккумулировать тепловые потоки.

Основными элементами котла длительного горения являются:

  • технологическое отверстие для чистки зольной камеры оборудованное дверцей;
  • отсек для загрузки топлива;
  • технологическое отверстие для воздействия на сжигаемое топливо;
  • распределитель подачи воздуха;
  • камера нагрева воздуха;
  • водяная рубашка;
  • отводы для подачи и обратки теплоносителя системы отопления;
  • дымоход.

Все отопительные котлы имеют наружную теплоизоляцию позволяющую сократить потерю полученной от сжигания топлива энергии.

Принцип работы твердотопливного котла длительного горения

Твердотопливный котел длительного горения является сложной технологической разработкой, выделение газа в ходе горения топливных ресурсов позволяет сравнить принцип действия такого оборудования с газогенератором.

Принцип работы котлов длительного горения основан на разделении процесса горения и процесса дожигания полученного пиролизным способом газа.

Объем топочного отсека таких котлов разделяют на две части, в одной происходит горение топлива при недостаточном количестве кислорода, а во второй камере сгорает полученный в процессе тления азот, углерод и угарный газ.

Начало работы твердотопливного котла длительного горения сравнимо с работой обычного отопительного котла.  В процессе сжигания топлива происходит нагрев котла и постепенно осуществляется прекращение подачи воздуха в камеру горения. В связи с отсутствием воздуха начинает происходить тление заложенного материала и выделение пиролизного газа.

Конденсированный газ выделенный в процессе тления материала поступает в камеру дожига, где происходит смешивание его с воздухом и дальнейшее сжигание.

Регулировка температурного режима осуществляется в автоматическом режиме по средствам регулировки подачи воздуха и пиролизного газа в камеру дожига.

В камере дожига создается максимальная температура горения, нагретая таким образом воздушно-газавоя смесь, проходит через теплообменник котла, где отдает свою тепловую энергию теплоносителю, а оставшиеся продукты горения отводятся через предусмотренный дымоход.

Во время работы отопительного котла длительного горения, в водяной рубашке создается давление равное примерно 1 атмосфере. Теплоноситель при нагреве до температуры равной 80  поднимается в верх и через трубопровод подачи поступает в систему отопления, где пройдя всю разводку теряет значительный потенциал тепловой энергии возвращается в котел по обратному трубопроводу с температурой равной .

Применение пиролизного способа (горение загруженного топлива происходит слоями, с верхней точки по направлению в нижнюю часть котла) позволяет обеспечить полное выгорание топлива свести к минимуму остатки, получаемые в процессе горения, такие как зола или кокс.

При установке необходимых температурных параметров теплоносителя, создание требуемых условий будет осуществляться за счет подачи воздушного потока, это позволяет сократить периодичность загрузки топливных ресурсов.

Обвязка твердотопливного котла длительного горения

Правильно сделать обвязку твердотопливного котла длительного горения достаточно сложно, но это необходимо для безопасной и эффективной работы оборудования обеспечивающего теплоснабжение здания.

Для обвязки котла применимы две принципиальные схемы:

  • с естественной циркуляцией теплоносителя (движение теплоносителя по системе отопления происходит под собственным давлением);
  • с принудительной циркуляцией теплоносителя (движение теплоносителя в системе отопления осуществляется по средствам циркуляционного насоса создающего требуемое давление).

Помимо этого может исполняться открытая или закрытая система отопления.

Схема с естественной циркуляцией применима для обустройства в одноэтажных строениях имеющих небольшую отапливаемую площадь.

Схема с принудительной циркуляцией способна обеспечить бесперебойный подвод теплоносителя ко всем элементам системы отопления многоэтажного дома имеющего большую площадь отапливаемых помещений.

Для контроля над создаваемым давлением в водяной рубашке отопительного кола необходимо установить группу безопасности. Группа безопасности состоит из манометра и предохранительного клапана.

Устанавливать группу безопасности на котел рекомендуется на металлический отвод, который создаст дополнительную защиту в случае увеличения давления, далее можно выполнять трубопровод с применением пластиковых элементов.

Во избежание повреждения отопительного оборудования и других неприятных последствий запрещается установка запорной арматуры на отрезке трубопровода от котла до группы безопасности.

Для создания оптимального температурного режима рекомендуется установка трехходового клапана с терморегулятором. Это устройство сократит образование конденсата на внутренней полости отопительного котла. Также это устройство позволит сократить время нагрева теплоносителя в системе отопления. Трехходовой кран располагается на обратном трубопроводе и имеет прямое подсоединение через байпас с трубопроводом подачи.

Установка расширительного бака предотвратит выкипание теплоносителя находящегося в контуре системы отопления, чем обеспечит безопасные и эффективные показатели системы отопления. Установка расширительного бака осуществляется в самой верхней точки и имеет подсоединение к обратному трубопроводу перед циркуляционным насосом по ходу движения теплоносителя.

Принцип работы котельного оборудования имеющего правильную обвязку будет следующим:

  • теплоноситель системы отопления имеет низкую рабочую температуру – трехходовой кран перекрывает обратный трубопровод, движение теплоносителя осуществляется мо малому кругу, через байпас связывающий подачу и обратку. Циркуляционный насос создает давление и приводит теплоноситель в движение.
  • при нагреве теплоносителя – терморегулятор трехходового клапана получает сигнал от расположенного на обратном трубопроводе вблизи отопительного котла термодатчика сигнал и путем механического воздействия на шток регулировочного клапана приоткрывает подачу остывшего теплоносителя из обратного трубопровода системы отопления. В это время во внутренней полости трехходового крана происходит смешивание холодного и нагретого теплоносителя, что позволяет подводить к отопительному котлу теплоноситель, имеющий положительные параметры.
  • при достижении требуемого температурного режима теплоносителя трехходовой клапан, получая сигнал от термодатчика, перекрывает байпас, циркуляция теплоносителя осуществляется по полному кругу системы отопления.

Также система обвязки котла может быть выполнена путем подключения дополнительного оборудования, каким являются накопительные теплогенераторы, бойлеры косвенного нагрева, дополнительные котлы, имеющие другой вид используемого топлива.

Использование таких приборов в системе отопления позволит увеличить коэффициент полезного действия системы в целом, уменьшить потребление топлива и сократить время прогрева помещения до требуемой комфортной температуры.

Используя дополнительное оборудование, стоит учесть тот момент, что обвызка будет выполняться при применении дополнительных циркуляционных насосов, установки требуемого количества трехходовых кранов и дополнительных кранов изменяющих поток теплоносителя в контуре системы отопления.

Обвязав отопительный котел и собрав систему отопления в целом необходимо провести гидравлические испытания. По требования СНиП гидравлические испытания проводятся под давлением равным 1,3 атм в течении 24 часов. Данный тест системы отопления позволит убедиться в отсутствии утечек и качестве собранного оборудования.

Еще одним элементом необходимым для правильной работы отопительного котла является применение дымохода. Правильно выполненная конструкция дымохода позволяет бесперебойно и качественно отводить отработанные газы и создавать требуемых показатель тяги.

Для изготовления дымохода используются сэндвич элементы позволяющие предотвратить появление налета и конденсата на внутренней полости трубопровода, за счет поддержания необходимого температурного режима.

Элементы дымохода изготавливаются из нержавеющей стали и состоят из:

  • удлинитель;
  • угол;
  • соединительная муфта;
  • муфта с задвижкой;
  • козырек;
  • и т.д.

Из наборных элементов, с легкостью собирается дымоход необходимой длины и соответствующего диаметра внутреннего канала, способного обеспечивать устойчивый тяговый режим.

Итог

Котлы длительного горения, рассчитанные на применение твердотопливных ресурсов, имеют достаточно высокий коэффициент полезного действия в сравнении с классическими отопительными котлами.

Имея надежную конструкцию, соответствующую всем требованиям, предъявляемым к современному отопительному оборудованию, за счет применения уникального метода горения и вторичного дожига позволяют экономить топливные ресурсы без потери мощностных характеристик.

Использование всех видов твердых ресурсов делает отопительные котлы длительного горения наиболее выгодными и экономичными в любых режимах эксплуатации.

Широкий выбор котлов данного типа позволит с легкостью выбрать котел, как для отопления небольшого частного дома, так и для отопления коттеджа или офиса.

Покупая твердотопливный котел длительного горения, не стоит беспокоиться о теплоснабжении дома при отсутствии в нем на протяжение нескольких дней.

Твердотопливный котел Tis Plus 11
1 830р
На складе Код товара: Tis Plus 11
Мощность 6-11 кВт, площадь до 110 м2, стальной, гарантия 5 лет.Твердотопливный котел Tis Plus 11 Ищите надежный котел для отопления жилого помещения?Обратите свое внимание на уникальный в своем роде твердотопливный котел длительного г..
Твердотопливный котел Tis Plus 15
2 130р
На складе Код товара: Tis Plus 15
Мощность 8 до 15 кВт, площадь до 150 м2, стальной, гарантия 5 лет. Ищите качественный твердотопливный котел?Есть отличный вариант твердотопливного котла длительного горения Tis Plus 15. Данная модель отопительного котла расс..
Твердотопливный котел Tis Plus DR 17
2 650р
На складе Код товара: Tis Plus DR 17
Нужен надежный, экономичный котел для отопления жилого помещения? Для отопления жилого помещения площадью от 100 до 170  оптимальным вариантом будет котел мощностью от 10 до 17 кВт. Использование твердотопливного котла длительного горения зна..
Твердотопливный котел Tis PRO 11
1 540р
На складе Код товара: Tis PRO 11
Мощность 6-11 кВт, площадь до 110 м2, стальной, гарантия 5 лет.  Какой твердотопливный котел выбрать для отопления помещения. Из множества предложений на рынке отопительных котлов, по мнениям экспертов, оптимальным вариантом..
Твердотопливный котел Tis PRO 15
1 830р
На складе Код товара: Tis PRO 15
Мощность 8 -15 кВт, площадь до 150 м2, стальной, гарантия 5 лет. Какое твердотопливное оборудование использовать для отопления помещения площадью до 150 . Для отопления помещения площадь которого не превышает 150  рекомендуетс..
Твердотопливный котел Tis PRO DR 17
1 960р
На складе Код товара: Tis PRO DR 17
Рассматриваете варианты по приобретению надежного и не требующего затрат при эксплуатации отопительного котла?  Одним из наиболее оптимальных вариантов является отопительный котел длительного горения Tis Pro DR 17 обладающий естественной пода..
Твердотопливный котел Tis PRO DR 22
2 120р
На складе Код товара: Tis PRO DR 22
Требуется отопительный котел длительного горения? Для отопления жилого помещения площадью до 220  оптимальным вариантом является приобретение отопительного твердотопливного котла с увеличенным периодом горения мощностью от 12 до 22 кВт. Котел..
Твердотопливный котел Tis PRO DR 27
2 310р
На складе Код товара: Tis PRO DR 27
Нужен недорогой, но качественный котел для отопления помещения площадью до 270 ? Для отопления жилого помещения площадью до 270  наиболее приемлемым устройством послужит твердотопливный котел длительного горения модели Tis Pro DR 27. Для рабо..
Твердотопливный котел Tis Uni 15
2 650р
На складе Код товара: Tis Uni 15
Требуется твёрдотопливный котел для работы с большим количеством потребителей? Для осуществления отопления жилого дома или технического помещения площадью от 80 до 200  и поддержания требуемой температуры длительное время, отличным вариантом ..
Показано с 1 по 9 из 10 (всего 2 страниц)