Подбираем отопительный котел длительного горения для работы на твердом топливе

Котлы Stropuva

Фирма Stropuva, созданная в Литве с 2000 года, занимается производством котлов длительного горения и готовых решений для автономных систем отопления с автоматическим управлением. Котлы имеют специфический внешний вид за счет значительно увеличенного объема топочной камеры, притом по большей части ввысь.

Форма любой модели представляет собой высокий цилиндр, внутри которого компонуется объемная камера, система подачи воздуха и теплообменники для контура отопления и ГВС. Конструкция и принцип работы котлов Stropuva запатентована, так что найти аналог вряд ли возможно, однако на рынке уже сейчас можно найти массу подделок, сильно ступающих по характеристикам и качеству оригиналам.

Котлы STROPUVA IDEAL – универсальное решение для работы с дровами, углем, топливными брикетами. Основная особенность заключается в наличии совершенной автоматики, позволяющей задавать с высокой точностью режимы работы отопительного оборудования. Однако в данной линейке представлены только модели мощностью 20 и 40 кВт.

Stropuva.jpg
Устройство котла Stropuva

Котлы STROPUVA универсальные – котлы для сжигания практически любого типа твердого топлива от древесных отходов до кокса и угля. Частично автоматизированы, в основном в отношении поддержания режима длительного горения. Модельный ряд представлен котлами мощностью от 10 до 40 кВт.

Котлы STROPUVA дровяные – простое решение в тех случаях, когда основной вид топлива – это по определению древесина. Список моделей начинается с мощности 7 кВт, как отличное решение для небольшого загородного дома или дачи.

Как рассчитать мощность отопительного котла

Мощность котла определяет его производительность и одновременно с этим оказывает влияние на стоимость отопительного агрегата, чем выше мощность – тем дороже отопительный котёл. В связи с этим, чтобы избежать лишних финансовых трат, при выборе котла длительного горения нужно рассчитать требуемую мощность такого устройства, что можно сделать двумя способами:

  1. Учитывая среднюю удельную мощность на единицу обогреваемой площади. В этом случае за основу берётся величина 1 кВт на 10 м2, при высоте потолков до трёх метров. Разделив значение имеющейся площади помещений, которые следует обогреть, на 10, получаем ориентировочную мощность отопительного котла.№ 18. Котёл дровяной длительного горения обеспечит автономность системы отопления загородного дома
  2. Используя объём отапливаемого помещения и степень его теплоизоляции. В этом случае расчёт выполняется по формуле:

Р = S × h × k, где

P – мощность отопительного котла (кВт);

S – площадь отапливаемого помещения (м2);

h – высота отапливаемого помещения (м);

k – коэффициент, учитывающий степень теплоизоляции, равен 40 − для хорошо утеплённых помещений и 60 – с плохой теплоизоляцией и большой площадью остекления строительных конструкций.

Для более точных расчётов предлагаем воспользоваться удобным онлайн-калькулятором.

Устройство, принцип работы и технические характеристики

Разные виды котлов длительного горения различаются по своей конструкции, принципу работы, а также имеют свойственные именно им достоинства и недостатки, вследствие чего их следует рассматривать раздельно друг от друга.

Шахтный котёл длительного горения

Конструкция котла верхнего горения представлена на следующем рисунке, где видно, что основными элементами подобных агрегатов являются:

  • корпус, на котором смонтированы элементы управления работой (регулятор подачи воздуха, дверцы загрузки топлива и зольника, дымоход);
  • камеры подогрева воздуха и сжигания топлива;
  • трубка подачи и распределитель воздуха;
  • патрубки для подключения к системе отопления.

---------4.jpg

Устройство и внешний вид агрегата шахтного типа

Шахтный котёл может быть выполнен как независимый источник тепла или быть элементом системы отопления, как показано на приведённом выше рисунке. В этом случае котёл такой конструкции называется одноконтурным с водяным контуром. Работа отопительного котла данного типа осуществляется следующим образом:

  • после закладки топлива и его розжига регулятор подачи воздуха открыт, он обеспечивает его поступление в верхний слой уложенного топлива через подвижный распределитель;
  • по мере того как топливо прогорает, распределитель опускается вниз, тем самым обеспечивая подачу воздуха в его более низкие слои;
  • топливо равномерно сгорает слой за слоем, выделяя при этом горючий древесный газ;
  • газ поступает во вторую камеру (камеру дожига), где воспламеняется и, сгорая, выделяет большое количество тепловой энергии;
  • в корпусе котла смонтирован водяной контур, по которому циркулирует теплоноситель системы отопления, поэтому вся площадь котла является его теплообменным элементом.

Основными техническими характеристиками подобного оборудования являются:

  • мощность, измеряемая в киловаттах (кВт);
  • отапливаемая площадь (м2);
  • количество топлива, доступного к размещению в топочной камере (м3 и кг);
  • размер дров, возможных к использованию, (см) – для котлов, работающих на дровах;
  • количество воды в рубашке котла;
  • длительность горения одной закладки;
  • КПД;
  • максимально возможное давление в системе отопления;
  • геометрические размеры котла в целом и его отдельных элементов;
  • масса.

Пиролизный котёл длительного горения с водяным контуром

Конструкция пиролизного котла предполагает подачу воздуха сверху на заложенное топливо (дрова), что обеспечивается системойего первичной подачи. Заложенные дрова после разжигания начинают тлеть, что достигается конструкцией котла, обеспечивающей ограниченную подачу воздуха на этом этапе работы.

---------6.jpg

Устройство твердотопливного пиролизного агрегата

Древесный газ, выделяемый при этом (эффект пиролиза), поступает во вторую камеру, где осуществляется его смешивание с вторичным воздухом и сжигание. Вследствие того, что процесс пиролиза топлива происходит длительное время, то и работа котла на одной закладке также достаточно продолжительна. Пиролизный газ, сгорая, отдаёт своё тепло теплоносителю, циркулирующему в теплообменнике котла, работающего на твёрдом топливе, оснащённого водяным контуром и подключаемого к системе отопления. Основными техническими характеристиками котлов пиролизного вида являются:

  • тип используемого топлива;
  • материал, используемый при изготовлении;
  • длительность горения на одной закладке (часов);
  • мощность (кВт);
  • отапливаемая площадь (м2);
  • количество контуров;
  • КПД;
  • расход топлива (кг/ч);
  • размеры котла, топки и прочих конструктивных элементов;
  • масса (кг).

Разновидности котлов длительного горения

Кроме того, что котлы длительного горения различаются по своей конструкции (виду), они ещё могут иметь различия по таким параметрам, как наличие системы автоматики и разное количество водяных контуров. Наличие двух контуров в конструкции котла позволяет его использовать не только для отопления, но и как источник горячего водоснабжения. В таких моделях один внутренний контур агрегата включается в систему отопления, а второй – в систему горячего водоснабжения. Котёл твердотопливный автоматический – это комплекс технических средств, обеспечивающих работу отопительного устройства без участия человека в этом процессе. Наибольшая степень автоматизации у котлов, использующих в качестве топлива пеллеты (топливные гранулы), изготавливаемые из отходов деревообрабатывающих производств (опилки, щепа и т.д.).

Модель «Viessmann Vitoligno 100-S»

Виды твердотопливных котлов длительного горения для отопления

Отопительные твердотопливные котлы длительного горения, используемые для отопления дома, бывают двух видов:

  • Шахтный или котёл верхнего горения. В подобных устройствах сжигание топлива происходит в его верхних слоях, а теплообменником является весь корпус котла.Воздух подаётся в уложенные дрова (уголь) посредством специальной телескопической трубки сверху вниз, после чего двигаясь в противоположном направлении, он способствует процессу горения.

---------3.jpg

  • Котлы верхнего горения (шахтные) универсальны по видам используемого твёрдого топлива (уголь, дрова и переработанные отходы деревообрабатывающих производств)
  • Пиролизные котлы (газогенераторы). Горение в таких агрегатах происходит сверху вниз, а сам процесс осуществляется при ограниченном доступе кислорода, в результате чего образуется зола и пиролизный газ, который, в свою очередь, сжигается в топочной камере.

Принцип работы котла длительного горения

Большой интервал между загрузками топлива имеет решающее значение для многих пользователей. Продолжительность горения 4—5 часов, свойственная традиционным теплогенераторам, мало кого устраивает.

Очень удобно, когда между закладками топлива в котел проходит 10–12 часов

Это вполне понятно, ведь люди хотят получить за свои деньги комфортное отопление, а не трудиться круглые сутки истопниками. Тем не менее принцип работы котла длительного горения ничем не отличается от традиционного агрегата:

  • дрова либо уголь сжигаются в топливной камере;
  • тепло от прямого сжигания воспринимается стенками топки и передается теплоносителю, циркулирующему внутри водяной рубашки;
  • разогретые дымовые газы также отдают тепло водяной рубашке и удаляются посредством дымохода.

Для справки. Топливную камеру и теплообменник принято изготавливать из стали либо чугуна.

Суть процесса горения отражена на схеме ТТ-котла, показанного в разрезе:

Shema-raboty-kotla-dlitelnogo-gorenija-min.jpg
Воздух, нагнетаемый в топку вентилятором, по пути нагревается в воздуховоде

Закономерный вопрос: за счет чего достигается длительность работы на дровах 8—12 часов, а на угле – до 24 ч? Есть 2 пути:

  1. Выбрать режим тления, ограничив до минимума поступление воздуха в топку.
  2. Модернизировать конструкцию теплогенератора, максимально увеличив объем топливника.

Первый путь удобен недобросовестным производителям и продавцам, поскольку таким образом можно к названию любого котла приписать дополнение «длительного горения», а ответственность за реальную продолжительность взвалить на домовладельца, предлагая ему жечь дрова в режиме медленного тления. Но это неприемлемо по нескольким причинам:

  • при тлении древесина выделяет мало тепловой энергии, ее может не хватать на обогрев здания;
  • КПД теплового агрегата падает до 50% вместо 75%, значительная часть топлива сгорает впустую;
  • уголь мелкой фракции при недостаточной температуре в топке может спекаться и браться коржом;
  • свежая древесина некоторых пород (ива, тополь) крайне неохотно горит в подобном режиме;
  • при тлении вместо безобидного углекислого газа (СО2) в атмосферу выбрасывается токсичный угарный газ (СО).

Для справки. Во многих странах Западной Европы запрещена эксплуатация ТТ-котла без буферной емкости, поскольку она позволяет агрегату работать в режиме полного горения с максимальным КПД и минимальными вредными выбросами.

Shema-raboty-kotla-verhnego-gorenija-min-1.jpg
Оригинальная схема котла верхнего горения, взятая с сайта http://stropuva.ru/

Второй путь – более правильный, хотя и ведет к дополнительным затратам и росту конечной стоимости изделия. Увеличенные размеры камеры сжигания позволяют поместить туда больше топлива, которое в эффективном режиме станет гореть дольше. Этот принцип используется во многих современных котлах прямого и верхнего горения.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий