Види, переваги та недоліки твердопаливних котлів

В цьому матеріалі ми допоможемо Вам розібратись у великій кількості твердопаливних котлів. Розповімо про види, особливості, недоліках та переваги котлів на твердому паливі.

Матеріал, з якого виготовляють котли

Перш за все, варто розібратись з якого матеріалу виготовленні твердопаливні котли. Вони зазвичай бувають чавунні чи сталеві.

Сталеві котли

До переваг cталевих котлів можна віднести невелику вагу котла, невисока вартість, а також стійкість до перепадів температури.

Недоліками сталевих котлів є помітно менший ніж у чавунних котлів термін служби. При чому у відкритих системах з природною циркуляцією теплоносія строк служби менший, тому що в теплоносії постійно присутній активний кисень, який руйнує сталь зсередини. У закритих системах з примусовою циркуляцією теплоносія активного кисню немає і тому термін їх служби більший. Зокрема сталевий котел прослужить від 10 до 20 років в залежності від типу системи опалення та її правильного монтажу.

Чавунні котли

Перевагою чавунних котлів є дуже тривалий термін служби. В правильно змонтованій системі опалення та періодичному техобслуговуванні чавунний теплообмінник може пропрацювати до 50 років. Відбувається це за рахунок  більш товстої стінки теплообмінника у порівнянні зі сталевим котлом. Корозія повільніше руйнує внутрішню поверхню теплообмінника і чавун є більш стійким до корозії ніж звичайна сталь.

Чавунний котел зібраний із секцій і в разі руйнування однієї із секцій, вона замінюється на нову і котел знову придатний до експлуатації. Також чавунні котли чудово працюють на вугіллі антрацит, що дає більш високу температуру при згорянні. Строк служби чавунних котлів при використанні висококалорійного вугілля значно більший порівняно зі сталевими.

Недоліками чавунних котлів є велика вага і більша ціна у порівнянні зі сталевими котлами. Крім того, чавун — крихкий матеріал вибагливий до різниці температур між подаючим та зворотнім трубопроводом системи опалення. Різниця температур, не повинна перевищувати 20° і якщо вона буде більшою то можливе привести до руйнування секцій теплообмінника. Всі ці деталі необхідно враховувати при проектуванні системи опалення.

Тип згоряння палива в твердопаливних котлах

Котли поділяються за типом згоряння палива. Бувають котли звичайного, довготривалого та піролізного горіння.

Твердопаливний котел звичайного горіння.

У котлах звичайного (прямого) горіння при згорянні палива виділяється енергія, яка через стінки теплообмінника передається теплоносію і далі подається в систему опалення чи водопостачання.

Характеристики твердопаливного котла звичайного горіння:

• Невисока ціна
• Коефіцієнт корисної дії (ККД) коливається від 70% до 79%.
• Тривалість горіння від 2 до 6 годин, без акумуляційної ємності.
• Якщо палити дровами то чистити такий котел потрібно не менше одного разу на 3 дні. Якщо палити вугіллям, чистити потрібно кожен день.
• Чистка котла займає до 30 хвилин.
• До даного типу котлів рекомендована акумуляційна ємність.
• Котли невибагливі до палива. Можуть працювати практично зі всіма видами палива, але при неякісному паливі або вологій деревині зменшується його потужність і можливе загасання котла.

Великим недоліком даних котлів є низький ККД, важке регулювання розходу палива і температури теплоносія. Використання сучасної автоматики дозволяє збільшити час між завантаженнями котла, а також ефективніше регулювати розхід палива і температуру теплоносія. Також автоматика суттєво збільшує ціну котла.

Твердопаливний котел довготривалого горіння

Котли довготривалого горіння відрізняються від звичайних збільшеною камерою згоряння палива. Через це паливо горить порційно і суттєво збільшує час роботи котла на одному завантаженні.

Характеристики твердопаливного котла довготривалого горіння:

• збільшена камера згоряння
• паливо в котлі горить порційно.
• ККД коливається від 78% до 82%.
• тривалість горіння від 16 до 144 годин без акумуляційної ємності.
• чистити котел довготривалого горіння рекомендовано раз в тиждень, якщо палити дровами і раз на день, якщо вугіллям.
• чистка котла займає 5-15 хвилин.
• для даного типу котла акумуляційна ємність не обов’язкова.
• котли невибагливі до палива і можуть працювати на дровах з вологістю 30-40%.

Основна перевага твердопаливних котлів довготривалого горіння — великий час роботи від одного завантаження палива. Недоліком даного типу котла є циклічна робота (завантаження палива — розпал — горіння — загасання — чищення котла). Дозагрузка палива технічно можлива, але недоцільна.

Тердопаливний котел піролізного горіння

Основою роботи котла є принцип піролізного спалювання або сухої перегонки палива, а саме горіння деревини під дією високої температури та в умовах нестачі кисню. Під час такого горіння з деревини виділяється піролізний газ, який, проходячи через керамічне сопло, змішується з вторинним повітрям і далі згоряє в камері згоряння.

• ККД коливається від 80% до 84%.
• Тривалість горіння до 24 годин без акумуляційної ємності.
• Чистити такий котел рекомендовано раз в тиждень, якщо палити дровами і раз на день, якщо вугіллям.
• Чистка котла займає 5-10 хвилин.
• До даних котлів потрібна акумуляційна ємність;

Основним видом палива піролізного котла є дрова вологістю 12-20%. Якщо їхня вологість буде більшою 20%, то котел буде працювати як звичайний і піролізний газ виділятись не буде.

Перевагою піролізних котлів є більший цикл згоряння палива, який становить до 24 годин. Котли менш інерційні і регуляція температури теплоносія краща. Також в процесі роботи утворюється менше сажі та попелу.

Недоліком піролізного котла є неефективна робота при високій вологості палива, тобто дрова повинні бути сухими. При відключені електроенергії піролізний котел припиняє свою роботу. Також вартість такого котла є значно вищою у порівнянні зі звичайним котлом традиційного горіння.

Енергонезалежні та енергозалежні твердопаливні котли.

Енергонезалежні котли

Котли не підключаються до електромережі і призначені для роботи в системах опалення з природною циркуляцією,  яка виконана з ухилами і трубами великого діаметру. У разі відключення електропостачання котел продовжує працювати. Патрубки підключення енергонезалежних котлів мають великий діаметр, для забезпечення нормальної роботи в системах з природною циркуляцією.

Енергозалежні котли

Такі котли підключаються до електромережі і можуть мати вентилятор, блок керування котлом і периферійними пристроями, автоматичну подачу палива, електрозапал та інше.

Відповідно при виключенні електроенергії котел перестає функціонувати і тепловий комфорт приміщення знижується. Система опалення може бути двотрубною і мати малі діаметри трубопроводів.

Вентилятор в твердопаливних котлах служить для стійкої подачі повітря в топку котла і дозволяє більш ефективно спалювати паливо, зокрема низькокалорійне паливо, яке в звичайному котлі згорає погано.

Поділ твердопаливних котлів за видами палива

Котли можна розділити за видами палива: котли для спалювання великої фракції твердого палива, котли верхнього горіння (утилізатори), котли для гранульованого палива, універсальні твердопаливні та універсальні багатопаливні котли.

Котли з шаровими топками та котли верхнього горіння

Котли з шаровими топками

В котлах з шаровими топками можна спалювати крупнофракційне паливо — дрова, вугілля, екскаваторний і брикетований торф, тріску та інше. На сьогоднішній день це самий популярний тип котлів в Україні. Основними недоліками таких котлів є короткий цикл завантаження (від однієї до шести годин), досить висока зольність, ККД дуже сильно змінюється від виду палива, висока теплова інерційність.

Фракцію (розмір) палива можна визначити за колосниковою решіткою. Чим менші в ній отвори, тим менша фракція може спалюватися. Після згоряння палива зола через колосникову решітку падає в зольник і періодично видаляється. Колосникова решітка є тільки в котлах з шаровими топками з нижнім або верхнім дуттям. У котлах верхнього горіння колосникових решіток не буває.

Котли верхнього горіння

Для спалювання дрібнофракційного палива — тирси, соломи, вугільної, торф’яної крихти використовуються котли верхнього горіння (утилізатори). Після повного циклу згоряння дрібнофракційного палива, його необхідно очистити від золи, що є досить трудомістким процесом. ККД таких котлів низький і дуже сильно коливається через неоднорідний склад палива. Таке паливо часто є відходами господарської діяльності і якщо його не спалювати, то доведеться витрачатись на його утилізацію.

На цьому розповідь про твердопаливні котли можна завершувати. Маємо надію, що ця інформація допоможе вам з вибором твердопаливного котла.

Отримати консультацію, що до вибору котла ви можете написавши нам повідомлення.