Виды твердотопливных котлов
Все твердотопливные котлы можно разделить на две большие группы:
- Котлы с автоматической подачей топлива – пеллетные котлы или угольно-пеллетные. Твёрдое топливо используется в виде гранул (пеллеты) или угля мелкой фракции, которые загружаются в специальные бункеры и уже оттуда подаются в котёл по мере необходимости. Эти котлы имеют очень высокий КПД, автоматизацию и часто удалённое управление. К ним можно не подходить неделями (зависит от типа котла и объёма бункера), поэтому их ещё по инерции причисляют к котлам длительного горения, но по факту это уже самостоятельный тип котлов отопления.
- Котлы с ручной загрузкой топлива – используют в качестве топлива: дрова, отходы деревообработки, евродрова, древесные брикеты, торфяные брикеты, уголь и т.п.; которые в зависимости от конструкции, в свою очередь, можно условно поделить на 4 подгруппы. Главным отличием этих подгрупп являются особенности конструкции и время сгорания одной закладки топлива:
- традиционные твердотопливные котлы,
- полуавтоматические твердотопливные котлы,
- котлы шахтного типа с верхним или нижним горением с увеличенной длительностью горения,
- пиролизные.
Котлы с автоматической подачей топлива: пеллетные, угольно-пеллетные
Производство гранулированного древесного топлива началось в 1970г в США. После этого отопительные устройства, использующие древесные гранулы, из простейших устройств вследствие постоянных модернизаций превратились в автоматизированные котлы с точной оптимальной дозировкой топлива, системами контроля горения, безопасности, с удалённым доступом и ещё всевозможными «наворотами». При этом есть и простые пеллетные котлы для решения врЕменных проблем с отоплением при оформлении или переходе на газовое магистральное отопление.
В качестве топлива для автоматических котлов используются не только древесные пеллеты, но и уголь, щепа древесная. Котлы, которые могут использовать в качестве топлива пеллеты и уголь, называются пеллетно-угольные или угольно-пеллетные, в зависимости от типа основного вида топлива. Выпускаются и многотопливные котлы, например, пеллеты/дрова/уголь. Для таких котлов в качестве основного топлива используются пеллеты, при отсутстви пеллет в качестве дополнительного – дрова/уголь. Необходимо понимать, что для сжигания дров и угля (фракций от 32мм) должна быть предусмотрена колосниковая решётка – вставляемая или уже встроенная.
Выбор типа пеллетного котла во многом зависит от района объекта отопления (рядом с мегаполисами Москва, Санкт-Петербург и т.д.) и от количества времени проживания на объекте отопления (постоянно, в выходные, весенне-летне-осенний период). Для проживания наездами в выходные и периодичный периоды идеально подходит система с пеллетным и электрическим котлом с удалённым управлением. Электрокотёл работает по ночному тарифу по графику и температуре помещения, а пеллетный включается удалённо заблаговременно перед приездом для комфортной протопки. Если у Вас нет ночного тарифа, то стоит этот момент уточнить. Оформление и установка двухтарифного электросчётчика стоит несравнимо дешевле отопления и это всё окупится. Для пеллетного отопления с постоянным проживанием возможно использовать и простой котёл без больших бункеров и длительных необслуживаемых периодов.
Твердотопливные котлы с ручной загрузкой топлива
1. Традиционные твердотопливные котлы. Выпускаются с прошлого века и за это время не претерпели революционных изменений. Топка находится в нижней части котла, это самая «горячая» его часть. Горение очагового (от слова «очаг») или кострового (от слова «костёр») типа. Основными недостатками традиционных твёрдотопливных котлов считаются их частое обслуживание (2-6 раз в сутки требуется дозакладка топлива) и малая глубина регулирования мощности, т.е. котёл всегда выдаёт в дом 50-70% от своей тепловой мощности. Например, котёл мощностью 24 кВт не может производить менее 12-17 кВт тепла, даже если вашему дому не нужно столько тепла в данный момент времени. Естественно, топлива расходуется тоже больше, чем нужно, КПД низкий. При недостаточности теплосъёма возможно закипание котла. Зато у традиционных твердотопливных котлов есть и свои преимущества. Это невысокая цена, возможность сделать энергонезависимую систему отопления (хотя, это сейчас мало актуально), простая обвязка котла.
2. Полуавтоматические твердотопливные котлы. Это классические твердотопливные котлы, но с установленной автоматикой для контроля температуры подачи теплоносителя посредством вентилятора наддува, управления котловым насосом или насосом системы отопления, а также часто в контроллерах присутствует функция контроля температуры бойлера косвенного нагрева ГВС. Разжигаете топливо, включаете запуск контроллера, происходит нагрев теплоносителя, при приближении к температуре уставки вентилятор выключается или включается его модуляция. Управление наддувом вентилятора позволяет достичь более-менее точного поддержания температуры подачи. Время горения одной закладки топлива существенно увеличивается. Облегчается розжиг. Управление котловым насосом ускоряет время прохода точки росы и выхода котла на рабочий режим.
3. Шахтные твердотопливные котлы (длительного горения). К этому типу относятся котлы с увеличенным объёмом топки и, соответственно, топлива туда входит намного больше, что увеличивает время разового сгорания. Шахтные котлы получили своё название от загрузочной камеры в виде шахты с загрузкой топлива сверху. Чтобы весь объём топлива сразу не загорелся и не вывел котёл из строя, применяются конструкторские решения по локализации горения в нижней или верхней зонах:
• Котлы с нижним горением, когда горение происходит только в нижних слоях топлива, не затрагивая всю массу загруженного топлива. Розжиг происходит снизу. По мере сгорания топливо оседает по шахте вниз. Топливо можно подкладывать в любой момент. К этому типу относятся, например, котлы Пеллетрон Universal с технологией нижнего горизонтального сжигания.
Справедливости ради надо отметить, что установив твердотопливный котёл, всегда есть желание сэкономить на топливе и увеличить до максимума время горения одной закладки. Для этого обычно зажимают приток воздуха, переводя котёл в режим тления – это очень экономичный, но в тоже время и достаточно опасный режим. В Европе он вообще запрещён, для твердотопливных котлов у «них» обязательно применение теплоаккумулятора (ТА) и это неспроста. Систематическое использование такого режима чревато серьёзными последствиями. В режиме тления из топлива выделяется очень много смол, которые при небольшой температуре дымовых газов откладываются на стенках дымохода. И в определённый момент при искре этот дымоход может вспыхнуть, как свечка. Котлы, у которых режим тления используется как основной, например, Стропува, нужно использовать очень осторожно: с ежегодной очисткой домохода, использованием в качестве топлива, в основном, лиственных пород деревьев; эпизодическим выведением котла на максимум и т.
3. Пиролизные твердотопливные котлы. Уже относительно устаревший шаг в развитии твёрдотопливных котлов. Еще относительно недавнее время назад были популярными, но с развитием автоматизации потеряли свою перспективность. В работе этих котлов используется принцип сжигания не только топлива, как такового, а продуктов высокотемпературного разложения топлива – пиролизного газа. Не будем вдаваться в физику процесса, информации об этом достаточно много. Отметим преимущества, которые раньше «цепляли»: более полное сгорание топлива существенно повышает КПД котла, минимальное количество золы и сажи, обслуживать такой котёл нужно 2-4 раза в сутки. Однако, у котлов были, как общие недостатки (для устойчивой работы такого котла требуются специально высушенные дрова влажностью до 20%, сложность конструкции и использование специальных высокотемпературных материалов, высокая стоимость котла), так и несущественный прирост времени горения от одной закладки топлива без участия человека.
Подробнее про пиролизные котлы >>
Вариантов исполнения твердотопливных котлов множество, но смысл один — определённый объём твёрдого топлива может выдать только определённое соответствующее количество тепла. Невозможно одним поленом отопить дом в течении суток при -20°С на улице. Для увеличения времени без участия человека оптимальны пеллетные котлы. А для отопления дома негранулированным твёрдым топливом нужны либо увеличенная камера закладки топлива, либо работа совместно с другими источниками тепла. В любом случае, установка электрокотла, работающего по ночному тарифу, это оптимальное решение.
Самостоятельный Подбор котла отопления
Что ещё почитать:
Для тех, кто не определился в выборе твердотопливного котла, рекомендуем почитать статьи по теме:
• Отопление загородного дома | Виды отопления за городом.
• Котлы на твердом топливе.
• Твердотопливные котлы длительного горения для отопления частных домов.
• А также Топливо для твердотопливных котлов отопления.
Виды котлов отопления | ГрейПей
Котлы являются основой любой системы отопления. Существует несколько видов теплогенерирующего котельного оборудования, преобразующего энергию топлива в тепло. Материал статьи дает обзор основных типов котлоагрегатов, особенностей их устройства и эксплуатации, критериев классификации оборудования.
Содержание
Классификация котлов
Отопительные котлы классифицируются по ряду признаков:
- Вид применяемого топлива;
- Способ установки и размещения;
- Тип камеры сгорания и метод удаления дыма;
- Материал, конфигурация теплообменного аппарата;
- Наличие функции производства горячей воды;
- Обеспеченность встроенным оборудованием.
Котлоагрегаты в своей работе реализуют принцип преобразования потенциала энергоносителя в тепловую энергию, которая передается жидкому теплоносителю (воде, антифризу) или водяному пару.
Чаще всего тип топлива выбирают по критериям доступности и стоимости. Самым популярным и дешевым является природный газ. Далее следуют твердые виды топлива, жидкие энергоносители и электричество, причем последние отличаются высокой стоимостью.
По варианту установки котлы делятся на настенные и напольные.
Настенные устройства отличаются малыми габаритами, могут устанавливаться в частных домах и квартирах, имеют ограничения по мощности в 40 кВт. Следует отметить, что котлы на твердом топливе в настенном исполнении не выпускаются – это обусловлено конструкцией устройств и способом сжигания топлива.
Напольные теплогенераторы более массивны, тепловая мощность некоторых моделей достигает сотен киловатт. Теплообменники напольных версий котлов чаще всего выполняются из чугуна, обладают повышенной коррозионной стойкостью и длительным сроком службы.
Настенные теплогенераторы оснащаются обычно стальными теплообменными аппаратами. Сталь имеет меньший вес по сравнению с чугуном, несколько уступает и продолжительность ее службы. Теплообменники из нержавеющей стали и меди встречаются довольно редко.
По устройству камеры сгорания отопительных агрегатов и способу удаления дымовых газов выделяют 2 типа:
- Закрытая камера – принудительное дымоудаление;
- Открытая камера – дым удаляется за счет естественной тяги.
Принудительное дымоудаление реализуется с помощью встроенных вентиляторов, из открытых камер дым удаляется по дымовым трубам за счет естественной тяги.
Котлы для систем отопления различаются по обеспеченности встроенным оборудованием.
Встроенные циркуляционный насос и вентилятор котла отопленияНекоторые модели полностью укомплектованы встроенным оборудованием – расширительным баком мембранного типа, циркуляционным насосом, группой безопасности, вентилятором.
Другие модели (чаще всего напольные) могут иметь частичный набор оборудования или не иметь его совсем. В этом случае недостающие устройства приобретаются и монтируются отдельно.
По функции производства горячей воды теплогенераторы делят на 3 вида:
- Одноконтурные;
- Двухконтурные;
- Изделия со встроенным бойлером.
Одноконтурные изделия предназначены для обеспечения нужд отопления. Но при этом существует возможность подключения бойлера косвенного нагрева через трехходовой клапан или другими методами.
Двухконтурные агрегаты имеют второй контур (теплообменник) для нагрева водопроводной воды.
Двухконтурный настенный котелПроизводство воды в этом случае имеет ограниченный характер (15 – 20 л/мин) и не сможет обеспечить более крупных потребностей. Стоит отметить, что производство горячей воды в двухконтурных моделях имеет приоритет – отопление при нагреве воды временно отключается.
В случае встроенного бойлера ситуация несколько иная – имеется определенный, обычно не больше 100 литров, запас горячей воды и при нагреве воды влияние на систему отопления незначительно.
Кроме вышеуказанных критериев классификации можно отметить еще один – энергозависимость. Большинство современных версий котлов обычно полностью зависят от наличия электрической энергии, но существуют и энергонезависимые варианты изделий.
Газовые отопительные котлы
Газовые котлы имеют 3 разновидности:
- Агрегаты конвекционного действия;
- Конденсационные аппараты;
- Устройства, работающие на сжиженном газе.
Агрегаты прямого конвекционного действия реализуют принцип сжигания природного газа и нагрева циркулирующего через теплообменник теплоносителя. Конденсационные котлы имеют более сложное строение, оборудуются дополнительными секциями теплообмена для утилизации теплоты уходящих компонентов сгорания. Изделия этого типа обладают высоким коэффициентом полезного действия, работают в низкотемпературном тепловом режиме, требуют организации системы утилизации побочного продукта – конденсата.
Газовые теплогенераторы, работающие на сжиженном газе, обеспечиваются этим энергоносителем из переносных баллонов или специального резервуара – газгольдера. Большинство моделей могут переоборудоваться для работы на природном газе – при этом заменяется горелка.
Электрические котлы отопления
Электрические котлоагрегаты обладают самой высокой эффективностью среди всех теплогенерирующих устройств, удобны в эксплуатации, не имеют отходов. По способу нагрева воды электрокотлы делятся на 3 категории:
- ТЭНовые;
- Электродные;
- Индукционные.
Для обеспечения бесперебойной работы электрокотлов требуется постоянное наличие электроэнергии. Преимуществами этого оборудования является простота управления, отсутствие отходов, дымовых труб, безопасность.
Недостатками является высокая стоимость электроэнергии, требования к качеству проводки, частое отсутствие требуемой электрической мощности у поставщиков. Однофазные версии обладают небольшой производительностью, работа более мощного оборудования требует подключения питания 380В.
Котлы на твердом топливе
Твердотопливный котелТвердотопливные котлы делят на 2 группы:
- Прямого действия;
- Агрегаты длительного горения.
Теплогенераторы прямого действия используются для сжигания угля, торфа, дров, брикетов и так далее. Чаще всего они требуют постоянного ручного обслуживания, имеют минимальный набор автоматики, вырабатывают тепло в пикообразном режиме. Для оптимизации работы оборудования используются теплоаккумуляторы – они накапливают тепло и выравнивают тепловой режим.
Котел длительного горенияТвердотопливные котлы длительного горения (пиролизные) используют методику более качественного сжигания всех компонентов топлива, прежде всего пиролизных газов. Сгорание топливной закладки здесь происходит в режиме тления, при этом выделяются пиролизные газы, обладающие большой теплотворной способностью.
К котлам длительного горения относятся и пеллетные устройства , они оборудуются бункером для топлива и работают в автоматическом режиме. Работа котлоагрегатов длительного горения характеризуется повышенным КПД, обслуживание человеком производится реже, одной загрузки может хватать на период от нескольких часов до нескольких суток.
Жидкотопливные котлы для систем отопления
Котел отопления на жидком топливеОсновным видом топлива для агрегатов этой конфигурации служит дизельное топливо. Другие виды жидких углеводородов – мазут, отработанное масло – используются чаще всего на промышленных объектах.
Работа жидкотопливных котлов отличается рядом особенностей:
- Наличие шума от работы вентиляторной горелки;
- Необходимость сооружения наружного хранилища топлива;
- Присутствие запаха нефтепродуктов, высокая пожароопасность;
- Наличие отдельного помещения.
Кроме того, большим препятствием для популярности котлов этого вида является высокая стоимость жидких энергоносителей. Подробно о котлах, работающих на жидком топливе, можно прочитать тут.
Комбинированные (универсальные) котлы
Комбинированные теплогенераторы являются гибридом нескольких видов котлов. Они выпускаются только в напольном исполнении, могут работать на нескольких видах топлива. Для этого они оборудуются встроенными ТЭНами, различными типами горелок. Существуют различные комбинации используемых энергоносителей – подробнее об этом можно прочитать отдельной статье.
Разнообразие видов котельного оборудования для отопления позволяет выбрать необходимое оборудование в зависимости от конкретных условий – доступности и стоимости энергоносителей, возлагаемых на котлоагрегаты задач. Лидерами на российском рынке являются зарубежные производители. Отечественное оборудование несколько уступает им в качестве, но обладает и меньшей стоимостью. Подбор котла для отопления производится по целому ряду показателей, чаще всего для этого привлекаются квалифицированные специалисты.
Рекомендуем прочитать:
(Просмотров 540 , 1 сегодня)
Котел 101 | Что такое бойлер?
Что такое котел? Зачем использовать бойлер? Где используются котлы? Каковы основные компоненты котельной системы?
Каковы основные типы котлов? В жаротрубных котлах дымовые газы проходят внутри котельных труб, а тепло передается воде между трубами и внешней оболочкой. Сегодня более крупные жаротрубные котлы имеют мощность более 1500 лошадиных сил (около 50 000 фунтов в час). Жаротрубные котлы часто характеризуются количеством проходов, т. передача тепла воде. Зоны оборота могут быть как сухими, так и водяными. В конструкциях с сухими спинками зона оборота футерована огнеупором. В конструкциях с водяными упорами эта зона оборота охлаждается водой, что устраняет необходимость в огнеупорной футеровке.0009 Водотрубный котелВ водотрубных котлах котловая вода проходит по трубам, а выхлопные газы остаются в межтрубном пространстве, проходя по поверхности труб. Поскольку трубы обычно могут выдерживать более высокое внутреннее давление, чем большая оболочка камеры в дымогарной трубе, водотрубные котлы используются там, где требуется высокое давление пара (3000 фунтов на квадратный дюйм, иногда выше). Водотрубные котлы также обладают высокой эффективностью и могут генерировать насыщенный или перегретый пар. Фактически, способность водотрубных котлов генерировать перегретый пар делает эти котлы особенно привлекательными для применений, требующих сухого пара высокого давления и высокой энергии, включая производство электроэнергии с помощью паровых турбин. Эксплуатационные характеристики водотрубных котлов делают их очень выгодными в перерабатывающих отраслях, включая химическое, целлюлозно-бумажное и нефтеперерабатывающее производство. Хотя на жаротрубные котлы приходится большая часть продаж котлов в единицах, на водотрубные котлы приходится большая часть мощности котлов. Котел-утилизатор (WHRB)Эти котлы могут быть жаротрубными или водотрубными и использовать тепло, которое в противном случае было бы отброшено для производства пара. Типичными источниками тепла для WHRB являются выхлопные газы или высокотемпературные продукты внешнего производственного процесса на нефтеперерабатывающих и химических предприятиях или сжигание отработанного топлива в топке котла. Парогенераторы-утилизаторы (HRSG)HRSG передают энергию от выхлопных газов газовой турбины к парогенератору без топки или с дополнительным нагревом для производства пара. Выхлопные газы покидают газовую турбину при температуре 1000°F (538°C) или выше и могут составлять более 75% от общей потребляемой энергии топлива. Эту энергию можно утилизировать, пропуская газы через теплообменник (парогенератор) для получения горячей воды или пара для технологических нужд. |
Какие существуют типы котлов
Если вы планируете установить новый котел в вашем доме, вы можете обнаружить, что многое нужно понять, чтобы убедиться, что вы принимаете обоснованное решение. Первый из них: какой тип котла лучше всего подойдет для вашего дома? Если вы не уверены, обязательно прочитайте наше руководство по как работает котел в первую очередь. Есть много различных вариантов котлов, каждый из которых имеет разные способы доставки тепла в ваш дом. Чтобы помочь вам в вашем путешествии, ниже приведено краткое руководство по различным типам доступных котлов.
Горячая вода
Водогрейный котел — это чрезвычайно безопасный и эффективный способ обогрева радиаторов по всему дому с помощью горячей воды и насосов, регулируемых давлением. Принцип работы водогрейного котла довольно прост. Как только вы настроите свой термостат, чтобы начать нагрев, горелка в системе будет активирована, нагревая воду. Затем вода прокачивается через систему, где она будет расширяться. Затем тепло, выделяемое горячей водой, будет выходить через радиаторы. Затем охлажденная вода вернется в котел, чтобы процесс начался снова.
Электрический
Электрический котел – хороший вариант для тех, кто не хочет полагаться на ископаемые виды топлива для обогрева своего дома. Этот тип котла не только экологически безопасен, но и чрезвычайно энергоэффективен. Они также лучше работают в небольших помещениях. Электрический котел будет работать так же, как традиционный газовый котел, за исключением того, что он использует электричество вместо газа для нагрева воды. Основным недостатком этого типа котла является тот факт, что если у вас отключат электроэнергию, вы также потеряете тепло.
Природный газ
Газовый котел перекачивает природный газ по трубопроводу либо из городской магистрали, либо из баллона с пропаном. Затем природный газ будет регулироваться как датчиком температуры, так и термопарой, чтобы вы использовали меньше топлива и имели большую энергоэффективность. Природный газ будет подаваться в котел, чтобы поддерживать запальную горелку, которая будет нагревать нагревательные змеевики. Затем нагревательные змеевики будут снабжать теплом воду в баке, а затем передавать ее по трубам вашего дома.
Масло
Котлы на жидком топливе чаще встречаются в сельской местности или в районах, где доступ к природному газу более ограничен. Система работает за счет наличия отдельного резервуара, в котором масло перекачивает масло в котел, где оно нагревает воду и пропускает горячий воздух или воду по трубам в вашем доме. Старый масляный котел, вероятно, неэффективен, но новые доступные модели имеют более высокую эффективность.
Паровой
Паровой котел больше всего похож на водогрейный котел, поскольку он будет использовать теплообменник для нагрева воды и подачи ее к радиаторам в вашем доме. Паровой котел работает, нагревая воду в баке и превращая ее в пар, увеличивая давление. Как только давление повысится, пар поднимется из труб и радиаторов и в конечном итоге откроет вентиляционные отверстия радиатора.
Конденсационный
В конденсационном котле используется теплообменник для нагрева воды перед ее транспортировкой к радиаторам и теплообменник для повторного нагрева воды при ее возврате. Это позволяет им использовать энергию выхлопных газов для предварительного нагрева воды перед ее возвратом в котел, что делает этот вариант более энергоэффективным.
Combo
Комбинированный котел объединяет в себе как высокоэффективный водонагреватель, так и котел центрального отопления. Они используют горячую воду прямо из-под крана, вместо того, чтобы иметь дополнительные емкости для хранения. Они считаются чрезвычайно энергоэффективными, поскольку нагревают воду мгновенно, а не нагревают весь цилиндр с водой. Они также чрезвычайно компактны, что делает их идеальными для небольших помещений.