Особенности конструкции автоматических твердотопливных котлов

Автономность большинства загородных домов и отсутствие газового подвода призывает их владельцев к установке отопительной твердотопливной системы. Традиционное оборудование может работать на различных видах топлива, среди которых: уголь, дрова, торф, опилки и другие. Это позволяет подобрать оптимальный источник энергии в зависимости от особенностей устройства и экономической эффективности.

Однако, существуют и отрицательные моменты при монтаже конструкции такого типа. Схема работы системы предполагает то, что несколько раз в сутки необходимо догружать в котел уголь или древесину для обеспечения круглосуточного обогрева. Чтобы освободиться от этих обязанностей все больше пользователей предпочитают устанавливать твердотопливные котлы, в которых автоматически подается топливо.

Автоматизированная подача превращает выработку тепла в непрерывный процесс, не зависящий от присутствия человека в доме. Если вам необходимо отлучиться на несколько дней, не требуется отключение котла, а по приезду вас будет ожидать полностью обогретый дом.

Приобретение автоматической установки является оптимальным решением для многих людей. Вы не только рационально и эффективно используете топливо, но и принимаете минимальное участие в обеспечении работы агрегата.

Именно поэтому, более подробно рассмотрим виды автоматических установок и принцип их работы.

Разновидности автоматических котлов на твердом топливе

Прежде, чем детально изучить принцип работы данного агрегата, необходимо разобраться какие существуют их виды:

1. Классические устройства – традиционный агрегат, который не зависит от энергии. Автоматизация этой установки настраивается вручную благодаря механическим элементам. Что же касается регулировки температурного режима, то она также осуществляется ручным способом (регулируется попадание потока воздуха с помощью специальной заслонки). Эта конструкция может работать на твердом топливе любого вида, что делает ее незаменимой для многих частных строений.
2. Комбинированный автоматический агрегат – может функционировать на различных видах твердого топлива. Для этого конструкция устройства предполагает наличие нескольких топок и даже дополнительной горелкой.
3. Пиролизный котел – один из самых популярных видов автоматического твердотопливного оборудования. Схема работы системы предполагает использование электроэнергии. Конструкция установки является наиболее удобной в эксплуатации, главное – энергоэффективной. Устройство использует для обогрева температуру сгораемого газа, а не самого угля, что повышает КПД установки до уровня 90%. Единственным недостатком системы является высокая стоимость.

Уникальность пиролизного агрегата состоит в том, что он может продолжать работать в автономном режиме целый месяц. Но в некоторых случаях данный срок может смещаться, в основном это зависит не только от конструкции оборудования, но и от вместительности емкости для твердого топлива и уровня ее наполненности.

Как работает автоматический котел отопления?

Автоматизированные твердотопливные установки имеют отличия в функционировании, по сравнению с другими моделями отопительных котлов. Зная эти отличия и особенности, можно правильно подойти не только к процессу выбора системы, но и ее монтажа. В дальнейшем это позволит получить качественную, экономную и эффективную конструкцию для комфортного отопления вашего дома.

Принцип работы твердотопливного котла с автоматикой аналогичен обычному твердотопливному оборудованию. Однако, есть дополнительная деталь в конструкции – бункер для запасов топлива. Этот бункер представляет собой емкость, в которую загружают гранулированное твердое топливо, которое в дальнейшем обеспечивает автономное функционирование системы.

В подобную емкость можно загружать любой вид древесного топлива. Это могут быть пеллеты, опилки, щепа и другие. Необходимо учитывать модель устройства, так как разные конструкции имеют особые требования к величине гранулированного топлива.

Совет: Не помещайте в бункер подачи топлива бревна больших размеров, так как это затруднит автоматизированный способ передачи в камеру.

В зависимости от выбранного вами режима и количества топлива, находящегося в бункере, установка подберет оптимальные условия горения и обогрева. Главное, чтобы размер и технические параметры древесины соответствовали требованиям к данной модели агрегата. В комплексе это поможет достичь эффективной и бесперебойной работы всей отопительной конструкции.

Когда уголь попадает в камеру сгорания, выделенный газ приводит к нагреву теплообменника, который в свою очередь подогревает жидкость для отопления. В качестве этой жидкости может использоваться, как обычная вода, так и антифриз. Нагревается теплообменник одним из способов: благодаря выделяемому от горения газу или же от непосредственного контакта с огнем. Это зависит от особенностей строения вашего котла.

Дополнительное оборудование для автоматического отопления твердотопливного котла

Кроме самого котла, автоматические установки имеют ряд устройств, которые обеспечивают простоту и удобство в эксплуатации отопительной системы, к ним следует отнести:

• устройства для контроля микроклимата в доме (представляют собой специальные датчики, которые фиксируют уровень температуры снаружи и в помещении, после чего регулируется подача потока воздуха и топлива в камеру котла);
• оборудование, отвечающее за розжиг твердого топлива (присутствуют в только в пиролизных котлах, которые могут инициировать процесс горения, что значительно упрощает процесс запуска отопительного оборудования).

Что же касается системы самоочистки, то она еще не изобретена. Поэтому необходимо самостоятельно очищать зольник от накопившейся пыли и отходов. Современные устройства неприхотливы и требуют очистки всего раз в неделю.

Более технологичные модели позволяют управлять работой системы и изменять режимы на расстоянии, что обеспечивает дополнительные удобства в процессе эксплуатации оборудования.

Видео: что нужно знать при выборе автоматического твердотопливного котла

Правда об автоматических котлах длительного горения

При выборе способа отопления частного дома многие собственники предпочитают твердотопливные котлы длительного горения (ТКДГ). Автоматическая подача топлива избавляет от необходимости «дежурить» возле топки, а твердый теплоноситель дешевле газа и не хуже по теплоотдаче. Однако на практике радужные надежды развеивает «требовательность» котлов к топливу. Поэтому перед установкой в доме ТКДГ надо разобраться, чем его топить, иначе эффективной работы системы ждать не стоит.

Дрова и уголь в ТТ котлах

На сегодняшний день отапливаться углем в России невыгодно, чего не сказать о дровяном отоплении. Дрова во многих регионах России дрова дешевле газа, но с практической точки зрения обладают ощутимыми недостатками:

• дрова нужно правильно заготовить;
• в печном отсеке топливо быстро сгорает, поэтому процесс надо контролировать;
• при полном выгорании дрова приходится периодически подкладывать в котел.

В качестве альтернативы многие выбирают уголь. Это тоже твердое топливо, к тому же более дешевое, чем газ. Если прикупить автоматический твердотопливный котел длительного горения на автоматике, то решаются задачи экономии средств и времени (не надо дежурить у топки). Однако надо учитывать, что не всякий уголь хорош для ТКДГ.

Топливо для котлов длительного горения

Потребуются определенные марки мягкого угля с низким уровнем шлакования. Предпочтительнее длиннопламенный уголь с фракцией Т 25 мм. На выставках работа автоматических котлов длительного горения демонстрируется именно на этом типе «черного» топлива. В этом случае получается красивое пламя с большими и длинными языками.

Однако, как только потенциальный покупатель пытается выяснить марку угля, представители компаний уверяют, что котел работает на польском угле, который называется ЭКО-ГОРОШЕК. И заверяют: котел и на нашем угле отработает также красиво, а главное — эффективно и экономно.

На практике дело обстоит иначе:

• котел покупают и устанавливают;
• на местном рынке приобретают доступный уголь без упора на его качество;
• и ожидаемого костра «как на выставке» не получают.

Объясняется все просто. Данный котел не предназначен для работы на абы каком угле. В Польше уголь продается в сортировочных мешочках, уже отсеянный/просеянный с указанием калорийности и нужной фракции, которая подходит для конкретного типа котла. «Сортовой» уголь обойдется дороже (на 20-30%), чем тот, что продается на местном рынке. Однако польский уголь горит ярким пламенем, обладает высоким КПД и отличной теплотворностью.

Чем грозит применение несортированного угля

В партиях несортированного угля в избытке попадается угольная пыль, огромные куски породы размером с кулак, которые заклинивают шнек автоматического твердотопливного котла длительного горения, срывая шпонки между двигателем и редуктором. В итоге котел выходит из строя или просто дает сбои в работе. Для исправления ситуации придется немало повозиться с ним, потратиться на замену неисправных деталей и узлов.

В России редко где продается сортированный уголь, предназначенный для твердотопливных котлов, поэтому поставщики рекомендуют использовать уголь фракции 6 — 13 мм (уголь-семечко). Как правило, это антрацит повышенной калорийности. Однако, из-за высокой теплотворности и предельно высоких температур при сжигании антрацитовое топливо деформирует горелки. Со временем эти детали приходится менять.

Даже если применить антрацит мелкой фракции, который будет обладать калорийностью, допустимой для сжигания в ТКДГ, эффективной работы ждать не приходится:

• с вероятностью 70% котел будет не дожигать уголь;
• вдвое упадет номинальная мощность;
• котел из 25-киловаттного может «превратиться» в 15-киловаттный
• уголь придется пересеивать и использовать по второму кругу.

Чтобы автоматический котел длительного горения выдал заявленную мощность, необходимо подавать в горелку определенное количество топливо за 1 единицу времени:

1. Длиннопламенный уголь имеет калорийность 6100 килокалорий на 1 кг (7 квт). Чтобы котел выдал мощность 28 квт, необходимо подавать 4 кг угля в час. За это время уголь должен сгореть полностью, но эффективно сжечь 4 кг угля за час нереально. То есть так сжечь, чтобы КПД устройства достигало хотя бы 75%, не говоря о заявленных производителем 85%.
2. Если уменьшить подачу топлива в 2 раза, упадет мощность котла пропорционально количеству подаваемого топлива. Вот почему если котел «не поднимает» температуру выше 50 градусов, причину надо искать в неправильных настройках.

Чтобы котел с автоматической подачей топлива работал без сбоев и проблем, необходимо покупать длиннопламенный уголь. Как заявляет производитель, его калорийность составляет 6100 кКал на 1 кг (на практике показатель на 15-20% ниже). Стоит учитывать, что длиннопламенный уголь, который продается в России, имеет фракцию 13 — 50 мм, в то время, как для котлов с автоматической подачей топлива в большинстве случаев фракция не должна превышать 30 мм.

Котлы на газе или угле, что лучше?

Как обстоят дела с газом в России по сравнению с углем. Наименьшая теплота сгорания «голубого» топлива составляет 7600 ккал на 1 кубометр. Это стандарт, ниже которого калорийность поступающего в распределительные сети газа опуститься не может.

В реальности же калорийность газа на порядок выше: в пределах 9850-13000 ккал. Хотя для расчетов принято брать усредненное значение низшего и высшего показателей.

Алгоритм расчета среднего показателя калорийности газа, поступающего в жилое помещение:

(9850+13000)/2 = 11425 ккал на 1м3.

Стоимость газа

На данный момент показатель стоимости «голубого» топлива находится в пределах 4-7 рублей за 1 куб. Сравнение по использованию для отопления котлов на газе и твердом топливе (уголь) в России:

• калорийность длиннопламенного угля 6100 ккал на 1 кг (в идеале);
• цена за 1 кг угля для конечного потребителя составит 2-4 рубля (без учета доставки и разгрузки);
• калорийность газа 11425 ккал на 1 м3 (усредненные данные) по цене 7 рублей за 1 куб.

Путем деления калорийности топлива на его цену можно узнать, сколько тепла получает потребитель на затраченный 1 рубль. С углем получается 1525 ккал/лей, с газом 1632 ккал/руб. При этом надо учитывать, что у газовых и твердотопливных котлов разные коэффициенты полезного действия: 92% у первых и 85% у вторых.

В результате получается следующее. За вычетом КПД на 1 затраченный с углем рубль выход тепла получается 1296 ккал, с газом ощутимо больше – 1501 ккал. Напрашивается вывод: отапливаться в России газом дешевле и эффективнее, чем «черным» топливом.

Газ или уголь – что практичнее

Цена на автоматический твердотопливный котел длительного горения выше, чем на газовый: 2950 Евро против 550 Евро. Это без учета обвязки. Чтобы обвязать ТКДГ грамотно, понадобится затратить еще 20-30% от его стоимости (для газовой установки достаточно 80-100 Евро).

Твердотопливные котлы надо постоянно чистить, носить для него ведра угля. Удалять золу приходится практически ежедневно. Сам процесс затопки «грязный» — сажа не «печная», но тоже требует уборки. Котлы на «голубом» топливе дают необходимый комфорт: пользователь просто устанавливает регулятор температуры на нужный режим, а все остальное котел делает самостоятельно.

Твердотопливные котлы на пеллетах

Если приобретать автоматический твердотопливный котел на угле для недорогой в эксплуатации системы отопления, ничего из такой затеи не получится. Но стоит добавить немного смекалки, и ТКДГ могут неплохо сэкономить деньги. Для этого надо вспомнить, что Молдова – страна аграрная. С большим количеством отходов сельскохозяйственной деятельности, особенно лузги подсолнуха.

Сегодня рынок в избытке предлагает дешевые пеллеты из лузги по цене 2 рубля за 1 кг. Но главное достоинство топлива из отходов в высокой теплоотдаче:

• в среднем калорийность этого сырья составляет 4500 ккал;
• если сравнить лузгу с газом, то на 1 потраченный лей получается 2250 ккал энергии (с газа 1592 ккал);
• 30% — такая экономия получается, если отапливаться пеллетами из лузги.

Проблема лишь в том, что не все угольные котлы эффективно сжигают агропеллеты из-за высокой зольности этого топлива. Установки эффективно работают на нескольких типах твердого топлива:

• фракционный уголь;
• топливо с высоким составом угольной пыли;
• агро-пеллеты;
• биомасса подсолнечника и кукурузы.

Горелка независима от состава топлива, отлично справляется с дожиганием пиролизного газа и коксованием топлива. В отличие от угля агропеллеты в 5-10 раз меньше дают золы, температура растопки не выходит за допустимые пределы.