Виды твердотопливных котлов отопления

Вступление

В твердотопливном котле отопления в качестве источника тепловой энергии применяется твердое топливо: каменный уголь, древесина и ее отходы. Ориентировочная мощность твердотопливного котла рассчитывается из следующего принципа. Чтобы отопить 10 кв. метров утепленного дома с высотой потолка 3 метра нужен 1 киловатт мощности котла. Более точный расчет мощности котла отопления производится исходя из толщины стен, количества и размера окон в доме.

Принцип работы твердотопливного котла

В основе работы твердотопливного котла лежит топка. В топке сгорает твердое топливо и происходит передача тепловой энергии сгорания в нагрев теплоносителя. При этом теплоноситель находится в камере, которая окружает топку. Нагретый теплоноситель образует конвекционные потоки, что обеспечивает переход воды (теплоносителя) в верхнюю половину резервуара, оттуда в топливный трубопровод и радиаторы отопления.

Как и любая система отопления, эта система замкнута, и охлажденный теплоноситель возвращается обратно в камеру вокруг топки. Возвращение происходит через нижний патрубок. Современный твердотопливный котел комплектуется авторожигом и оборудованием для регулировки уровня нагрева.

Описанная схема твердотопливного котла, нашла воплощение в различных технологиях, по которым разделены твердотопливные котлы.

Виды твердотопливных котлов отопления

Разделим твердотопливные котлы отопления по следующим характеристикам:

• По виду топлива;
• По принципу сжигания топлива;
• По зависимости от электричества.

Твердотопливные котлы по виду топлива

По виду топлива котлы на твердом топливе делятся:

• Котлы на НЕ гранулированном топливе;
• Котлы на пеллетах (гранулированное топливо);
• Универсальные котлы.

Котлы на не гранулированном твердом топливе

Не гранулированным топливом являются уголь, торф, древесина. Этот вид топлива загружается в топку вручную с периодичностью 4-8 часов. Периодичность подброса топлива зависит от требуемой температуры, объема топлива и режима горения.

Пеллетные твердотопливные котлы

Пеллетное топливо это гранулы, являющиеся горючим материалом. Гранула (пелплет) изготавливаются из отходов деревообработки (стружки, опилок). Твердотопливные котлы на пелплете относятся к котлам длительного горения, так как снабжены системами подачи гранул, автоматического розжига и контроля температуры нагрева.

Универсальный твердотопливный котел

По названию понятно, что универсальные твердотопливные котлы работают на любом твердом топливе. Эти котлы комплектуются механическими и электронными системами розжига, контроля интенсивности горения. Все это позволяет полностью автоматизировать процесс отопления дома.

Также в основу работы твердотопливных котлов положены разные принципы сжигания топлива.

Твердотопливные котлы по принципу сжигания топлива

По типу сжигания делим котлы на:

• Традиционное сгорание топлива;
• Пиролизное (газогенераторное) сжигание.

Топливный котел с традиционным сгоранием топлива

Такой вид котла работает по классическому принципу получения тепла в процессе постепенного сгорания топливной закладки . Современный твердотопливный котел отопления работает по технологии верхнего горения. Эта технология обеспечивается послойным сжиганием твердого топлива (дров, угля и т.п.) Эта технология сжигания увеличивает КПД котла до 80 % и значительно уменьшает твердые отходы (золу, сажу).

Твердотопливный котел с пиролизной технологией сгорания топлива

Пиролизный твердотопливный котел, иначе называется газогенераторным. Выработка тепла в таком котле происходит за счет сгорания древесного газа. Древесный газ это продукт сухой перегонки древесины при температуре около 800 ° C.Процесс этот называется пиролизом. В результате пиролиза образуется кокс, который и сжигается. Газогенераторные котлы имеют КПД 91 % и почти не имеют отходов горения (золы и сажи).

Твердотопливные котлы по степени энергозависимости

Эксплуатация котла отопления сопровождается дополнительными технологическими процессами. Циркуляция воды, отвод дыма и продуктов горения, регулирование температуры. Если технологические процессы не требуют потребление электроэнергии, а производятся вручную, такой твердотопливный котел называют энергонезависимым. Энергозависимый котел требует наличие электропитания в доме. К энергозависимым котлам относится большинство современных моделей котлов. Источник питания нужен для насосов, принудительной вентиляции, систем регулирования.

Как называется кочегарное отопление

Добавлен в корзину

Удален из корзины

Добавлен в избранное

Удален из избранного

Базовые знания о принципе работы отопительной системы необходимы практически каждому. Это позволит за короткое время найти ту или иную неполадку, а также избежать появления ошибок в момент установки и проектирования. В этой статье вы узнаете все самое интересное, что касается принципа работы водяных отопительных систем.

Из чего состоит система водяного отопления?

Специалисты называют такие системы гидравлическими или жидкостными. Дело в том, что тепловая энергия направлена к отопительным устройствам от котла. Среди этих устройств могут быть: теплый пол, радиатор и многие другие. Процесс циркуляции проходит в трубопроводе с нагретой водой. Другими словами, система водяного отопления представляет собой замкнутую цепочку, которая состоит из труб, отопительных устройств, котла. Кроме того, сюда можно включить такие элементы, как: гайки, краны, бак, систему безопасности и многое другое.

Работа отопительной системы

Отопительная система работает следующим образом: Нагретая жидкость в котле продвигается по системе, тепло распределятся по трубам к приборам, после чего, поступает для нагрева помещения. Так как все элементы отопления представляют собой замкнутую систему, жидкость движется по кругу.

Основные виды отопительных систем

Отопительную систему разделяют на две группы по способу циркуляции теплового носителя:

• От насоса. Принудительная циркуляция.
• Конвективная система. Естественная циркуляция.

Мы можем рассмотреть работу каждой системы в данной статье.

Отопительная система с естественной циркуляцией

Данная система является самой простой, хотя монтаж ее трудно назвать таковым.

В котле происходит нагрев теплоносителя. Данный процесс приводит к уменьшению плотности воды, после чего, она продвигается вверх по трубе, которая называется подающий стояк. Жидкость вытесняется в расширительный бак, где ее объем значительно увеличивается. Далее, она направляется вниз по трубам, которые получили название горизонтальные стояки. Затем вода оказывается в отопительном приборе. Здесь она снова возвращает свою плотность, что позволяет ей стечь вниз, для возвращения в котел.

Стоит отметить, что вертикальные стояки должны быть большого диаметра. Это позволяет образовываться побудительной силе, приводящей к циркуляции теплоносителя.

В такой системе отопления необходимо учитывать уклоны.

В первую очередь необходим уклон к отопительному прибору от стояка. Затем, уклон нужен в “обратке” к котлу. Если нет уклона, то система не будет работать.

Отопительная система с принудительной циркуляцией

Для работы данной системы необходимо использование циркуляционного насоса. Существует различные модели таких насосов, которые отличаются друг от друга своей мощностью.

Обратив внимание на схему, показанную ниже, можно увидеть нагрев теплоносителя в котле. Благодаря насосу, вода движется по трубам к отопительным приборам. Кроме того, вентили имеются на каждом радиаторе. Они позволяют устанавливать более комфортную температуру. В наше время можно использовать ручные или автоматические вентили.

Практически все радиаторы оснащены специальными кранами, через которые можно удалить воздух из системы. Принцип работы данной системы аналогичен предыдущему. Охлажденная вода возвращается по трубе обратно в котел.

Чтобы выбрать отопительную систему для дома, необходимо выделить их недостатки и преимущества.

Плюсы и минусы отопительных систем

Две вышеперечисленные системы имеют свои плюсы и, конечно же, минусы. Рассмотрим их поподробней.

Плюсы отопительной системы с принудительной циркуляцией:

• Возможна регулировка теплового потока в автоматическом режиме.
• Имеет возможность задавать температурный режим для каждого помещения в отдельности. Он также будет поддерживаться автоматически.
• Благодаря автоматическому режиму расход топлива более экономичный.
• Можно использовать трубы из пластика, что снизит стоимость монтажа и затраты на покупку материала.
• Пластиковые трубы не портят интерьер помещения. Кроме того, их можно скрыть в стене.

Минус принудительной циркуляции заключается в зависимости работы всей системы от электричества. Нельзя забывать, что работу насоса обеспечивает электросеть.

Плюсы отопительной системы с естественной циркуляцией

Имеет единственный плюс – она не зависит от электричества. В такой системе не используется насос.

Минусы отопительной системы с естественной циркуляцией:

• Нет возможности отрегулировать тепло в автоматическом режиме.
• Высокие затраты на топливо.
• Необходимы трубы с большим диаметром: пластиковых и стальных, что увеличивает стоимость.
• Низкая эстетичность от монтажа больших труб.
• Нельзя использовать бойлер косвенного нагрева, а также водяные теплые полы.

Вышеперечисленная информация позволит выбрать удобную систему отопления не только для дома, но и для любого другого помещения.

Виды и особенности газового оборудования для отопления дома

На сегодняшний день большой популярностью пользуется именно газовое оборудование для отопления дома, так как природный газ является наиболее выгодным вариантом. В систему газового отопления, помимо самого отопительного устройства, входят газопроводы, обеспечивающие подачу топлива, трубы, радиаторы и прочее вспомогательное оснащение.

Виды отопительного оборудования на газе

Газовое отопительное оборудование обладает многими преимуществами:

• быстрый нагрев системы;
• высокий КПД= 80-98%;
• нет потребности в постоянном наличии топливных запасов;
• независимость от электроэнергии;
• отопительный процесс максимально автоматизирован;
• выделяет минимум вредных веществ;
• невысокая стоимость топлива.

Газовые котлы – альтернативное отопление

горячего водоснабжения жилых помещений

Различают 3 вида газового оборудования для отопления частного дома:

• газовые котлы;
• конвекторы;
• инфракрасные газовые излучатели.

Последний вид в основном применяют для обогрева помещений большой площади. А первые два подходят для отопления дома или квартиры.

Инфракрасные излучатели

Инфракрасное оборудование размещают под потолком. Излучатели представляют собой кожух, имеющий направленный на пол рефлектор с насадкой из керамики в виде плоских плит с отверстиями. Между насадкой и кожухом есть пространство, в которое подается топливная смесь, разогревающая плитки до высокой температуры. Затем процесс горения осуществляется уже на керамическом элементе, благодаря этому от него тепло поступает в помещение. Существенным преимуществом инфракрасного газового излучателя является малое количество продуктов сгорания, которые быстро выходят в вентиляционную систему.

Газовые котлы

Самым оптимальным оборудованием для отопления дома считается газовый котел. Его выбирают по мощности в соответствии с площадью жилья, а также уровня его утепленности. Для обогрева частного дома обычно хватает агрегата производительностью до 60 кВт. Также можно подобрать прибор, который будет не только отапливать помещение, а и производить горячую воду для бытовых нужд.

На рынке имеются газовые котлы для размещения на стене или на полу. Но нужно обратить внимание, что напольные варианты мощнее, чем настенные. Выбор газовых агрегатов огромен, они отличаются по типу камеры сгорания, материалу теплообменника, виду газовой горелки, наличию различных современных функций и т.д. Большинство газовых котлов способны работать как на магистральном, так и на сжиженном топливе.

Конвекторы

Преимуществами газового конвектора являются компактные размеры и простота установки. Но его настройка должна производиться специалистами. Современные конвекторы хорошо вписываются в любой интерьер и отличаются безопасностью. Их срок службы зависит от материала, из которого они изготовлены и варьируется от 17 до 45 лет.

Конвекторы работают и от природного, и от баллонного газа.

Схемы монтажа газового отопления

Установка газового оборудования для отопления дома может отличаться в зависимости от выбранного типа циркуляции теплоносителя в системе:

• естественного;
• принудительного (с помощью циркуляционного насоса).

Естественная циркуляция теплоносителя

Чтобы по системе трубопровода беспрепятственно двигалась вода с определенной скоростью, следует устанавливать трубы диаметром побольше и под небольшим уклоном. Такой вариант предусматривает больший объем воды в трубопроводе, чем система с принудительной циркуляцией. Если теплоноситель будет двигаться медленно, то эффективность отопления снизится, и последние радиаторы в системе останутся холодными. Поэтому для домов большой площади гравитационная система не подойдет.

К преимуществам естественной циркуляции теплоносителя относят независимость от электричества.

Принудительное движение теплоносителя

Система с принудительным движением теплоносителя является более эффективной – вода достаточной температуры быстро попадает даже в отдаленные радиаторы. При необходимости скорость движения жидкости в трубах можно регулировать за счет насоса. Принудительная система более удобна при эксплуатации, но она зависит от электроснабжения. Поэтому для регионов, где часто выключают электричество, лучше установить отопительную систему с естественной циркуляцией теплоносителя. Но если Вы все-таки хотите отопление, регулируемое насосом, для бесперебойной его работы придется приобрести генератор, что приведет к дополнительным расходам.

Способы разводки

Существует три типа разводки труб:

Однотрубная разводка

Однотрубная система представляет собой последовательное соединение всех элементов к одной трубе. Такой вариант разводки самый экономичный, так как затрачивается меньше материала. Однако он не может воспроизводить одинаковую теплоотдачу радиаторов. Теплоноситель, дойдя до последней батареи, теряет первоначальную температуру. Компенсировать тепловые потери можно, если к последним секциям добавить дополнительные радиаторы.

Обратите внимание! Сбалансировать однотрубную отопительную систему можно, если на каждом радиаторе установить термостаты, которые позволяют изменять объем теплоносителя, проходящего через него. Чтобы избежать нарушений циркуляции воды в системе, следует к каждому радиатору подсоединить байпас, через который будет проходить теплоноситель, не попавший в батарею.

Двухтрубная система

В двухтрубной системе делают две параллельные нитки радиаторов. В данном случае расход труб больше, чем при однотрубном варианте. На каждую нитку трубопровода подается теплоноситель одинаковой температуры, поэтому теплоотдача также будет одинакова. На каждую нитку двухтрубной системы также допускается установка термостатов, но без байпасов.

Благодаря удобству и высокой эффективности чаще используют двухтрубную систему, хотя для этого варианта понадобится больше трубопровода.

Лучевая разводка

Лучевая система разводки наиболее затратна по количеству труб. Она предполагает наличие у каждого радиатора подключений к подающей и обратной трубе. Отопительное устройство подключается к радиаторам через коллектор – элемент, имеющий один вход и множество выходов. В данном случае регулировать температуру можно на коллекторе.

Газовое отопление, выполненное с помощью лучевой разводки, является самым надежным. Даже, если в одном радиаторе возникнут проблемы, все остальные смогут работать. Данный вариант выбирают в случае, если трубы скрываю под стяжку.

Подключение к газовой магистрали

Подключиться к газовой магистрали можно, если газовод находится поблизости, и при наличии официального согласия газовой службы. Заранее следует составить проект газификации дома. Для этого привлекают специалистов компании, которая занимается оказанием данных услуг и имеет соответствующую лицензию.

На ситуационном плане указывается место врезки новых газовых труб. Все планы и схемы подаются на согласование в газопоставляющую компанию. После получения официального разрешения можно начинать работы по монтажу отопительной системы. Установкой и подключением должны заниматься только специалисты.

Если в Вашей местности нет распределительной подстанции, которая понижает давление газа, следует при подводе магистрального топлива в дом установить редуктор, который выполнит данную функцию.

Особенности устройства автономного отопления

Если поблизости нет центральной газовой магистрали, то придется остановиться на варианте автономного отопления дома на сжиженном топливе. Большинство газовых котлов и конвекторов используются как для работы на природном, так и на сжиженном газе.

Баллоны с топливом должны находиться за пределами жилого дома в специальном металлическом проветриваемом контейнере. Обычно емкости по 50 л объединяют в группу от трех до десяти штук. Газ подается через отверстие в стене и контейнере по трубопроводу к газовому устройству.

Стабилизаторы напряжения для бытовых газовых котлов здесь

Для отопления большого дома удобнее использовать газгольдер, чтобы постоянно не менять газовые баллоны. Резервуар для хранения газа представляет собой металлическую емкость, располагаемую над землей или под ней. На устройство газгольдера придется затратить немалую сумму, зато он прослужит довольно долго и может длительное время без дозаправки обеспечивать отопительную систему топливом. Сэкономить на хранилище газа можно, если договориться с соседями, и общими усилиями организовать установку емкости.

Обратите внимание! Газгольдер должен располагаться от жилья на расстоянии не менее 10 м.

К преимуществам газового автономного отопления относятся:

• независимость от газопоставляющей компании;
• возможность самому контролировать качество топлива;
• долговечность системы;
• надежность.

Минусом является необходимость самостоятельно организовывать доставку газа.

Элементы автономной газовой системы

Обязательными элементами любой автономной системы являются:

1. Теплогенератор: газовый котел или конвектор.
2. Трубопровод с радиаторами. Самым оптимальным материалом для труб является металлопластик.
3. Запорная арматура – ее устанавливают для увеличения экономии топлива. Основными составляющими являются шаровые и запорные краны, задвижки игольчатый вентиль.
4. Максимальную экономию работы отопительной системы можно достигнуть, установив автоматическую систему контроля и регулировки. Автоматика меняет расход топлива в зависимости от температуры в помещениях. Современные функции, позволяющие экономить газ, встроены в новые модели агрегатов. Но даже, если установлена самая простая конструкция котла, то можно приобрести оборудование отдельно.

Экономную и удобную газовую систему отопления сможет спроектировать только специалист. Если у Вас нет опыта в этом деле, лучше доверить разработку проекта соответствующей компании.