Твердотопливные котлы длительного горения в Украине: новые технологии отопления

Твердотопливные котлы длительного горения в Украине: новые технологии отопления
Сентябрь, 05 13:00 2015 by Energo Consulting team Распечатать статью

В 2015 году Украину ожидает очередное повышение цен на газ, и, следовательно – на электроэнергию и отопление. По этой причине резко возрос спрос на альтернативные и наиболее экономные варианты отопления. Прогресс не стоит на месте, и сегодня дедовские методы отопления дровами и углём вновь становятся актуальными. В отличие от традиционной печи, новые технологии изготовления котлов, работающих не только на дровах, но и буквально на мусоре и отходах, предлагают нам современные, необременительные в эксплуатации, с максимальным КПД и минимальной пожароопасностью агрегаты.

Основные причины купить твердотопливный котёл длительного горения в Украине:

По сравнению с газовыми котлами, твердотопливные современного производства обладают большей доступностью (не зависят от магистралей и не требуют документов на подключение), а по сравнению с электрическими – не зависят от электросети и гораздо более дёшевы в эксплуатации. Итак, какие преимущества имеют твердотопливные котлы:

  • Дешевизна топлива (в качестве топлива может использоваться торф, низкокачественный, уголь, солома, макулатура, строительный древесный мусор, опилки, пеллеты);
  • Независимость от газовой магистрали или постоянного источника тока ;
  • Не нужны разрешительные документы для установки, как в случае газового котла;
  • Удобство в эксплуатации (автоматизация – до двух недель работы без участия человека);
  • Высокое КПД по сравнению с другими устройствами (85-95%);
  • Безопасность (по сравнению с газом).

Недостатки тоже следует учитывать. Основные из них:

  • Пополнять топливо всё равно приходится. Не так часто, как с традиционной печкой, но в отличие от газовых и электрических, их нужно периодически обслуживать;
  • Два раза (раз) в месяц эти котлы требуют чистки от гари и золы на внутренних стенках топочной камеры и теплообменника;
  • Для этого котла желательно выделить отдельное помещение с дымоходом;
  • Хранение запаса топлива в сухости – ещё один минус системы.

Подведя итоги, основной плюс котлов длительного горения, как и минус – это дрова (или другое топливо, которое нужно хранить, добавлять в топку, а потом чистить от его остатков котёл).

Разновидности твердотопливных котлов, старое и новое поколение

Предшественниками котлов длительного горения являются твердотопливные чугунные котлы на дровах и на угле. Но эти классические печки требовали повышенного внимания, ведь топливо приходилось подавать вручную. Среднее время горения у них - часа 3-4. Первыми широко известными котлами длительного горения были Stropuva, бытовые водогрейные котлы с верхней подачей топлива. После изобретения Эдмундаса Штропайтиса система верхнего длительного горения была взята на вооружение другими производителями оборудования, но Стропува до сих пор считаются лидерами на рынке.

По теплоносителю котлы различают:

  • парогенераторы;
  • теплогенераторы;
  • водогрейные.

Так, популярные, но слегка устаревшие канадские «бурельяны» - это теплогенераторы, а эстонские «стропува» - водонагреватели.

По подаче топлива системы отопления делятся на следующие:

  • автоматические котлы;
  • котлы с ручной загрузкой;
  • котлы с подвижными колосниками;
  • котлы с предтопками.
  • котлы бокового горения (с шахтной топкой);
  • котлы со слоевой топкой;
  • котлы верхнего горения.

Котлы с автоматической подачей топлива из бункера часто путают с котлами длительного горения, но это не так. Если котёл длительного горения подразумевает, что в бункер загружаешь много топлива, и оно потихоньку тлеет, отдавая тепло (минимальная длительность горения – 24 часа), то автоматика – это принцип подачи топлива, при котором датчики следят за температурой, наполненностью бункера, температурой воды на выходе и т.д. При затухании автоматика добавляет топлива в зону горения из бункера. В современных устройствах загрузка автоматическая, а длительное горение (тление) топлива помогает использовать весь энергетический потенциал загруженного в него топлива, как можно более экономно расходуя его при этом.

По мощности и месту использования котлы бывают:

  • бытовые;
  • промышленные;
  • котлоагрегаты для электростанций.

Чем больше котел, тем больше топлива расходуется в час для выработки определённого количества тепла, и соответственно, большой мощности котел – большое потребление топлива в сутки. Это замкнутый круг, потому промышленные котлы действительно длительного горения немного преимуществ получат от метода медленного сгорания. Бытовые котлы длительного горения чаще всего работают на дровах, древесном газе (пиролизные), пеллетах, и чуть ли не на мусоре. Промышленные же устройства длительного горения работают преимущественно на угле, как на энергетически более выгодном топливе (и котлами длительного горения их называют условно).

И собственно, по виду топлива бытовые твердотопливные котлы работают:

  • на дровах;
  • на пеллетах;
  • на угле;
  • на брикетах из угля, торфа, опилок;
  • на мусоре (котлы утилизаторы).

Сами материалы для стенок котла влияют на его работу: по материалам котлы подразделяются на чугунные и стальные (из сплавов). Чугунные котлы долговечнее и более жаропрочные, но не во всех системах требуется повышенная надёжность, а сталь значительно проще в транспортировке и дешевле в производстве.

В каждом из сегментов бывают пересечения, например, «Стропува» - котел водогрейный автоматический дровяной бытовой, верхнего горения.

Особенности устройства и основные виды твердотопливных котлов

Классический принцип горения дров в печи – превращение дров в угли с теплоотдачей. Идёт постоянный приток воздуха, чтобы обеспечить горение. В традиционной печи для этого существует поддув. Дым и гарь выходит в дымоход, а тепло аккумулируется стенками печи и постепенно отдаётся помещению. КПД низкое. Основное «ноу-хау» котлов длительного горения в том, что:

  1. приток воздуха регулируется и дрова не горят, а тлеют;
  2. за счёт этого идёт более плавная отдача энергии и она почти вся используется с толком;
  3. в некоторых системах горят не сами дрова, а пиролизный газ, выделяемый при горении дров в нижней камере (эти котлы называют пиролизными), в некоторых дожиг газа – только дополнительный источник энергии, повышающий КПД.

Методика сгорания постоянно совершенствуется. По схеме сгорания топлива котлы делятся на котлы верхнего и нижнего горения (в зависимости от того, где находится очаг горения). У каждой системы свои преимущества и недостатки.

Верхнее горение

Котлы с вентиляторами, работающими на электричестве. Главный недостаток – их нельзя отключать от сети, автоматика довольно капризна к перепадам напряжения, может понадобиться стабилизатор. Камера загрузки и хранение предварительного топлива находится сверху, а потоки воздуха распределяются автоматически (датчики следят за температурой). Сразу после розжига подача воздуха к дровам прекращается, и воздух подаётся только в нижнюю камеру, где происходит основной дожиг. Главный источник тепла в этой системе – пиролизный газ. (Некоторые модели такой системы имеют камеру дожига сзади, а не снизу).

Стропува

Процесс сжигания дров идёт сверху вниз в тонком (10-12 см) слое загрузки. Воздух, предварительно подогретый, подаётся через распределитель только к горящему слою. Котлы с верхним горением отличаются тем, что зона сгорания топлива в котле не стационарна, она перемещается вверх-вниз, за счет чего стенки не так накаляются, и можно использовать менее огнестойкие, но более легкие и дешёвые материалы. Стропува, лидер на рынке котлов с камерами верхнего горения, изначально выпускала котлы на угле, сейчас же, ориентируясь на запросы потребителя, выпускаются также котлы и на дровах, и на пеллетах.

Эти котлы отличаются от других более низкой температурой горения, что продлевает жизненный срок агрегата. Безопасность тоже немаловажна - при отключении насоса и прекращении циркуляции воздуха котёл не закипит (и не взорвётся). Котлы этой системы на угле способны проработать 5 суток в автономном режиме. Недостатки системы – более низкий КПД по сравнению с котлами нижнего горения.

Котлы энергонезависимые нижнего горения

Это энергонезависимые системы, у которых дрова (топливо) находится снизу, а воздух поднимается вверх в камеру дожига за счёт естественной тяги. Снизу расположено поддувало, как в оригинальной печи. Точно так же дрова разжигаются до температуры 200 градусов, после чего заслонка для доступа воздуха закрывается, дрова тлеют, а подогретый воздух по специальным трубкам поднимается вверх, в камеру дожига газа. Основные недостатки - низкий КПД устройства из-за проблем с регулированием процесса горения.

Котлы с автоматикой, нижнего горения

Обладая точно таким же принципом работы вентилятора, котлы нижнего сгорания отличаются от систем верхнего сгорания большим КПД, за счёт того, что лучше регулируется подача кислорода, и у них есть несколько камер дожига. Кроме того, у систем верхнего горения на угле не до конца сгоревшие частицы могут попасть в воздух вместе с дымом, что экологически небезопасно (в отличие от нижнего горения, где процесс проходит до конца).

Котлы на пеллетах или дровах с автоматической подачей

Это тоже котлы длительного горения, с несколькими камерами для дожига. Основное отличие – бункер с системой автоматической подачи топлива (пеллет). Вращающийся шнек подаёт брикеты топлива по бункеру. Датчики температуры и давления обеспечивают слежение за процессом и вовремя подают топливо. Такой котёл может работать месяц без участия человека. Из минусов – зависимость от электроэнергии. Но при выключенном электричестве можно подавать топливо вручную. Второй минус – проблемы с производством пеллет в Украине - эта ниша пока ещё слабо освоена производителями. Потому на пеллетах твердотопливные котлы длительного горения Украина только начинает осваивать.

Как правильно купить твердотопливный котел длительного горения в Украине

Котлы длительного горения на твёрдом топливе используются там, где трудно провести газ, на данный момент – единственный серьёзный конкурент для твёрдого топлива. Даже при отключении электричества современные котлы будут продолжать работать и снабжать дом теплом.

Выбирая котёл, нужно заранее определиться с площадью отапливаемых помещений, с расходом тепла. Его желательно уменьшить, и в постройках по современным технологиям это учитывают, но в старых домах тоже можно сделать утепление стен и некоторые работы по теплоизоляции. То, о чём обычно не говорят производители, рекламируя котлы, которые могут «двумя поленами» отопить весь дом – из одного и того же топлива одной и той же массы можно получить только определенное количество энергии и ни каплей больше. Разница в способе сжигания топлива даст немного больше % КПД, но это всё.

При подборе котла для применения в определенной системе, будь то бытовые котлы, либо промышленные, необходимо в первую очередь четко сформулировать для себя ответы на следующие вопросы:

  • Площадь помещения
  • Высота потолков
  • Утепление
  • Температурные режимы в помещении, стабильность отбора тепла
  • Наличие источника топлива в адекватной удаленности от потребителя
  • Диверсификация поставщиков топлива

Зачастую организации предлагающие оборудование подбирают котел после заполнения потенциальным обладателем котлоагрегата, опросного листа.

Стоит отметить, что в первую очередь стоит подходить к вопросу подбора оборудования не с точки зрения автоматизации или длительности горения топлива, а с точки зрения необходимости и рациональности этой самой автоматизации. Так же стоит учитывать, что к различным видам топлива возможно применить только определенную и весьма условную автоматизацию, так например дрова в топку подавать шнеком невозможно, ровно как и заполнение котла длительного горения соломой не даст результатов в достижении длительности горения в силу низкой калорийности топлива.

view more articles

Об авторе статьи

Администратор

Группа компаний "ЭнергоКонсалтинг" - независимые люди, которые обеспокоены сложившейся ситуацией в нашей стране. Данный ресурс создан для популяризации идей зеленой энергетики и энергоэффективности в целом, оптимизации расходов на энергетику в масштабах страны, а так же призван всесторонне помогать людям, связанным с энергетикой.

View More Articles