Про котли для водяного опалення

Зміст:

1. Класифікація котлів

• Матеріал
• Паливо
• Ефективність
• Автономність
• Автоматизація

2. Переваги і недоліки

• Експлуатаційні витрати
• Зручність використання

3. Установка
4. Висновок

У цій статті ми познайомимо читача зі світом сучасних опалювальних установок на твердому паливі. Якими бувають твердопаливні водяні котли?

Чи виправдане застосування саме цього виду палива економічно? Чи є у нього серйозні недоліки? На всі ці питання ми постараємося відповісти.

КЛАСИФІКАЦІЯ КОТЛІВ

Зрозуміло, що всі котли на твердому паливі для водяного опалення характеризуються рядом спільних рис. За визначенням вони використовують тепло згоряння деревини (як варіант – продуктів його переробки), торфу або вугілля. Крім того, температура теплоносія на виході з котла не перевищує 100 градусів.

За якими ознаками ці пристрої розрізняються між собою?
 
МАТЕРІАЛ

Мова йде про матеріал, як самого котла, так і його теплообмінника – вузла, за допомогою якого теплоносій контактує з паливником.

Можливі два основні варіанти:

• Сталеві котли в середньому трохи дешевше і мають значно меншу масу. Однак характеризуються і меншим терміном служби. Сталь – метал, що боїться корозії; полум'я і вельми агресивний конденсат стрімко руйнують його.

Однак: якісні твердопаливні котли опалення російського виробництва, як і імпортні, виготовляються з жаростійких сортів корозійно-стійких сталей. Крім того, топка часто додатково захищається футеровкою вогнетривкою цеглою.

• Чавун – матеріал, який в куди меншій мірі боїться корозії. Саме тому він застосовується для виготовлення колосників і дверцят в печах; саме тому чавунні котли в середньому куди довговічніше сталевих.

Ціна більшого терміну служби – велика маса виробів. Як правило, навіть котли скромною (до 16 КВт) теплової потужності вимагають обов'язкового монтажу виключно на капітальний фундамент.

ПАЛИВО

Найбільш універсальні водяні твердопаливні котли, здатні працювати на декількох видах палива. Без будь-якої адаптації можна, вичистивши зольник, закинути в топку вугілля після дров або торф'яні брикети після пелет.

Однак орієнтовані тільки на один тип палива пристрої, як правило, володіють більш високим ККД. Їх конструкція оптимізована для горіння з цілком певною температурою полум'я і вологістю пального.

Крім однотопочних, виробляються котли з двома роздільними паливниками і двома теплообмінниками. Вони дозволяють спалювати різні типи палива, які вимагають різного конструктивного виконання зони горіння. Справді, пальник для соляри швидко прийде в непридатність, якщо буде перебувати серед палаючих дров.

ЕФЕКТИВНІСТЬ

ККД у різних типів котлів дуже сильно розрізняється. Визначальні цей параметр чинники – температура продуктів згоряння на виході і кількість твердих відходів. В обох випадках менше – означає краще.

Мінімальний ККД, часто вже не досягає навіть 50%, у найпростіших зроблених своїми руками пристроїв. Так, коробка із сталевого листа з двома дверцятами і змійовиком всередині обійдеться зовсім недорого; однак для отримання необхідної вам кількості тепла дров доведеться спалити ДУЖЕ багато.

Фабричне виробництво твердопаливних котлів спирається на точний розрахунок їх форми і розмірів теплообмінника. Навіть у молодших моделей температура продуктів згоряння зазвичай не перевищує 120 градусів. Крім того, що більша кількість тепла віддається теплоносію, це означає ще й велику пожежну безпеку.

Окремо стоять так звані піролізні, або газогенераторні котли. Як вони працюють?

• У пристрої присутні дві топки з теплообмінниками в кожній з них. Вони сполучаються між собою і розміщені одна над іншою.
• У верхній топці в умовах нестачі кисню і високої температури дрова повільно тліють, поступово розпадаючись на попіл. Великих вугіль при штатній роботі котла не залишається.

Однак через нестачу окислювача пальне згоряє в повному обсязі: воно виділяє велику кількість піролізного газу, що складається з CO (чадного газу) і летких вуглеводнів.

• Цей газ примусово подається в нижню топку, де згоряє вже повністю після того, як до нього підмішується багате киснем повітря.

Газогенераторні твердопаливні водогрійні котли мають дуже високий ККД, що досягає у кращих пристроїв 95 відсотків. Однак вони в 1,5-2 рази дорожче традиційних конструкцій і вимагають використання палива з низькою вологістю. Крім того, молодші моделі працюють ТІЛЬКИ на дровах.

АВТОНОМНІСТЬ

Пристрої традиційної конструкції вимагають постійної присутності людини – топку потрібно завантажувати кожні 2-4 години. Професія кочегара народилася не на порожньому місці. Саме ця властивість є основним недоліком твердого палива; почасти тому якщо доступний магістральний газ – рідкісний власник котеджу задумається про дрова або вугілля.

Піролізний котел, однак, в силу принципу своєї роботи змушує паливо не згоряти, а тліти. На одному завантаженні котел може працювати до 12 годин.

Порівняно недавно литовська компанія Stropuva налагодила потокове виробництво так званих котлів верхнього горіння. Вони забезпечують опаленню ще більшу автономність: на сертифікації в 2003 році серійна модель після завантаження 50 кілограмів палива віддавала близько 6 КВт теплової потужності близько півтори доби.

За рахунок чого досягається такий тривалий час роботи?

• Обсяг топки збільшений і вміщує декілька десятків, а то й сотень кілограмів палива.
• Колосник і зольник відсутні.
• Горить тільки верхній шар завантаженого палива. Повітря для підтримки горіння (точніше, тління) подається зверху через рухомий вузол, який під власною вагою опускається в міру прогорання дров чи вугілля.
• Попіл несеться з димом.
• Область тління палива відділяється від верхньої частини камери масивним металевим диском (жаргонна назва – стаскоблін). Над ним до продуктів неповного згоряння палива підмішується повітря ззовні, і вони згорають з виділенням залишкового тепла.

Як бачимо, у своїй основі ці пристрої представляють собою піролізні водогрійні твердопаливні котли, але з серйозними конструктивними доробками. Зрозуміло, що і тут цінник не порадує економного господаря.

Окремо стоять котли, що працюють на пелетах – пресованих гранулах з тирси. У них проблема автономності вирішується регульованою подачею гранул з бункера.

Однак: крім дорожнечі, у цих пристроїв є ще одна проблема. Виробництво пелет в нашій країні не налагоджено; не скрізь можна забезпечити себе цим видом палива.

АВТОМАТИЗАЦІЯ

У класичних котлах вся автоматика обмежується найпростішим захистом від перегріву теплоносія. Механічний термостат за допомогою важеля тягне за ланцюжок, що прикриває заслінку. Швидкість надходження повітря зменшується; тепловіддача котла знижується.

В піролізних опалювачах можливостей значно більше:

• Заслінки з механічним або електричним керуванням і тут дозволяють регулювати тягу;
• Поряд з цим в пристроях з примусовою тягою їх тепловою потужністю можна управляти, регулюючи обороти вентилятора-димососу.

Крім того, можливий контроль не температури теплоносія, а температури повітря в приміщенні.

Корисно: недорогі опалювальні котли на твердому паливі російського виробництва, як правило, управляються примітивним механічним термостатом або взагалі тільки вручну. Не варто шукати серед молодших моделей пристрої, які зможуть самостійно підтримувати комфортну температуру. Проте саме завдяки простоті конструкції вони виключно відмовостійкі.

ПЕРЕВАГИ ТА НЕДОЛІКИ

ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ВИТРАТИ

При поточних російських цінах покупні дрова на другому місці за дешевизною після магістрального газу. Різниця між ними невелика – одиниці процентів. Зрозуміло, що мова йде про вартість вироблення однієї кіловат-години теплової енергії.

Вугілля дорожче, але ненабагато.

На користь дров говорить ще кілька чинників:

• Магістральний газ є не скрізь, а опалення скрапленим обходиться в кілька разів дорожче і за витратами наближається до електричного опалення.
• Дрова можна заготовлювати самостійно, що зменшить витрати і зовсім до нуля.
• Твердопаливне опалення дозволить з користю утилізувати більшу частину побутового сміття. Решта в умовах заміського будинку піде в компост і послужить добривом для грунту.

ЗРУЧНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ

А ось в цій області – одні мінуси.

• Продукти згоряння потрібно відводити. Причому коаксіальним відведенням – повітрозабірником, як в газових котлах із закритим пальником, утилізацію пічних газів реалізувати не вийде. Потрібен повноцінний димохід.

• Котли на твердому паливі існують тільки в підлоговому виконанні. Вони масивні і мають великі розміри. У більшості випадків їм краще відвести окреме приміщення.
• Паливо потрібно зберігати неподалік від котла, причому під навісом. Порівняйте цю вимогу зі зручністю підключення до газу або електрики.
• Закладка палива і видалення продуктів згоряння потрібні часто. Навіть у котлах тривалого горіння, де зольника немає в принципі, вам між закладками палива все ж доведеться вичищати піддон. Крім досить брудної роботи, це означає ще одну річ: виїхати на кілька днів і залишити будинок теплим не вийде.

УСТАНОВКА

Всі пристрої обговорюваного нами типу можуть монтуватися самостійно. Ніякий облік і контроль комунальних служб не потрібен.

Однак пару правил потрібно дотримуватися.

• Масивні котли монтуються, як уже говорилося, виключно на власний фундамент. Ставити 300-500 кілограмів чавуну на дерев'яну підлогу точно не варто.

Загалом-то, краще перестрахуватися і з більш легкими сталевими: наприклад, твердопаливні котли білоруського виробництва КСВ 12,5 при скромній потужності в 12,5 КВт важать 180 кг.

• Друга інструкція пов'язана з пожежною безпекою. Корпус котла і димар при згорянні палива помітно нагріваються. Рекомендується ставити котел на відстані не менше півметра від найближчої стіни.

Якщо стінки виконані з горючого матеріалу – вони захищаються цеглою або листом оцинковки з прокладкою азбесту.

Димохід відділяється від горючих конструкцій перекриття або стін відстанню не менш 25 сантиметрів.

ВИСНОВОК

Багато цікавого про те, якими бувають твердопаливні котли – російського виробництва та імпортовані з-за кордону – розповість відео в кінці статті. Сподіваємося, що ви знайдете там відповіді на ті питання, які могли у вас залишитися.