Котел твердотопливный принцип работы – Принцип и схема работы твердотопливного котла

виды устройств, особенности отопления частных помещений котельным оборудованием на твердом топливе

В тех районах, где нет возможности подключения магистрального газа, распространено отопление древесными материалами. Традиционные печи имеют более низкий КПД.

Поэтому часто используется система с твердотопливным котлом. От него требуется экономичность, эффективность и долгий срок службы.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Виды твердотопливных котлов для отопления частного дома

Различия в твердотопливных котлах связаны с:

1. Технологией подачи ресурсов.
2. Существующей системой сгорания.

Пеллетные

Автоматическая загрузка производится из бункера. В зависимости от его объёма, одной закладки хватает на срок от недели до месяца. Так как твердотопливный котел работает самостоятельно, возможно настроить режимы отопления в зависимости от времени суток и дня недели.

Фото 1. Твердотопливный пеллетный котел. В правой части прибора находится бункер для загрузки пеллет.

Автоматические модели твердотопливных котлов работают только на пеллетах. Это древесные гранулы, которые получают прессованием опилок, стружек, коры, лузги и других подобных древесных отходов. Пеллеты не сгорают, а долго тлеют, выделяя значительное количество тепла. Поэтому они дают довольно высокий КПД, до 90—95%.

Важно! Из-за автоматики потребуется постоянный источник электричества. На случай перебоев желательно приобрести ИБП.

С ручной загрузкой

Остальные виды твердотопливных котлов загружаются только вручную. Источником тепла служат:

• дрова;
• уголь;
• штыб;
• кокс;
• брикеты;
• то

ogon.guru

Твердотопливный котел с термоэлектрическим нагревателем ТЭН: устройство и принцип работы

Основным недостатком твердотопливных котлов является необходимость регулярной растопки. В условиях низких температур даже незначительное промедление может стать причиной размораживания отопительной системы. Для предотвращения образования льда в контур добавляется антифриз, однако не всегда это возможно. Альтернативным вариантом является покупка твердотопливного котла с термоэлектрическим нагревателем (ТЭНом).

ТЭН — надежная страховка от размораживания системы. С гибридным котлом можно зимой смело оставлять дом с водяным отоплением на несколько дней без присмотра.

Содержание:

1. Твердотопливный котел с ТЭНами: аргументы «за» и «против»
2. Принцип работы твердотопливных котлов с ТЭНом
3. Особенности подключения
4. Выбор котла с ТЭНом
5. Популярные модели

Твердотопливный котел с ТЭНами: аргументы «за» и «против»

Как и любое отопительное оборудование, котлы с термоэлектрическим нагревателем имеют и достоинства, и недостатки.

Аргументы «ЗА»:

1. ТЭН — надежная страховка от размораживания системы. С гибридным котлом можно смело оставлять дом с водяным отоплением на несколько дней, не опасаясь увидеть по возвращении разорванные трубы, заиндевевшие стены или наросты льда на лопнувших радиаторах.
2. Нет привязки к графику завоза топлива. Котел с ТЭНом позволяет поддерживать температуру в доме с водяным отоплением при перебоях с поставкой дров.
3. Схема подключения твердотопливного котла с ТЭНом более экономична, чем покупка и установка двух отопительных котлов разного типа. Во-первых, оплачивается только один котел; во-вторых — стоимость оборудования впишется в рамки даже скромного бюджета.
4. Наличие в отопительном контуре циркуляционного насоса не является обязательным. Естественная циркуляция за счет градиента плотности, возникающего из-за разницы температур, происходит и при нагреве воды за счет горения топлива, и при включении электрического блока.
5. Мощность термоэлектрических нагревателей обычно не превышает 9 кВт, благодаря чему оборудование можно подключать к обычной электросети с напряжением 220 В.

Какие могут возникнуть сложности?

Главная проблема, связанная с эксплуатацией оборудования с ТЭНами — образование и отложение накипи. Рыхлый слой солей кальция и магния, покрывающий поверхность нагревательного элемента, значительно снижает коэффициент теплопередачи, что уменьшает эффективность нагрева.

По этой причине процесс технического обслуживания становится сложнее и расширяется перечень профилактических работ. Помимо очистки котла от сажи и проверки состояния дымохода необходимо осматривать нагревательные элементы и очищать их от накипи. Кроме того, ТЭНы нередко выходят из строя, что влечет необходимость их замены.

Принцип работы твердотопливных котлов комбинированных с ТЭНом

Принципы работы отопительной водяной системы с котлом на твердом топливе и с комбинированным котлом идентичны. Основная отличительная особенность гибридного котла твердое топливо/электричество заключается в наличии резервного источника тепла.

При горении дров выделяется тепловая энергия, за счет которой вода (или иной теплоноситель) нагревается до 60-90 °С. По окончании процесса горения температура воды в контуре постепенно снижается. Датчик, установленный в комбинированном котле, дает сигнал на контроллер при падении температуры ниже заданного значения. Одновременно с этим автоматически включается ТЭН и поддерживает температуру в установленном диапазоне. При растопке котла температура поднимается выше заданных значений и термонагревательный элемент автоматически отключается.

По описанному выше принципу работают практически все модели гибридных котлов. Конструктивные особенности могут повлечь некоторые незначительные изменения в процессе эксплуатации.

ТЭН включается автоматически и поддерживает температуру в установленном диапазоне.

Особенности подключения

Монтаж комбинированных водонагревательных котлов, работающих на твердом топливе и на электричестве, производится в строгом соответствии с положениями СНиП и ППБ. В качестве основных моментов, заслуживающих внимания, стоит выделить следующие:

1. Если мощность электронагревательных элементов не превышает 3 кВт, подключение производится к действующей сети. Потребляемая мощность 6-9 кВт создает существенную дополнительную нагрузку на проводку, поэтому для мощных нагревателей должна быть выделена отдельная линия.
2. Для котлов производительностью до 40 кВт место установки не регламентируется. Более мощные котлы должны размещаться в отдельном помещении (котельной), изолированном от жилой зоны.
3. Подключение гибридного котла «твердое топливо/электричество» производится через отдельные автоматы на распределительном щите. Для термоэлектрического нагревателя перепады напряжения не критичны, но при использовании удаленного контроллера необходима установка стабилизатора напряжения.
4. Помещение котельной должно иметь отапливаемым, иметь естественное освещение, приточно-вытяжную вентиляцию. Его площадь должна быть не менее 8 м2.
5. Согласно нормам противопожарной безопасности, твердотопливные котлы длительного горения с тэном устанавливаются на расстоянии от стен не менее 50 см. Монтаж производится на основание, выполненное из огнестойких материалов. В отверстия в плитах перекрытия, предназначенные для дымохода, устанавливается защитный короб, а пространство между дымоходом и внутренними стенками короба заполняется термоизоляционными негорючими материалами.

Выбор котла с ТЭНом

Определяющим параметром для выбора котла является мощность: при недостаточном значении этого параметра о комфортной температуре в доме можно забыть. Оптимальной считается мощность, которая полностью компенсирует тепловые потери при среднестатистической температуре в отопительный период. Для этого не обязательно делать инженерный теплотехнический расчет: достаточно воспользоваться примерными значениями: в доме с качественным утеплением тепловые потери составляют 1 кВт на 10 м2. Если качество утепления наружных стен оставляет желать лучшего, этой мощности может оказаться недостаточно. Расчет производится с учетом материала и толщины стен, наличия теплоизолирующего слоя, количества окон. Во избежание ошибок расчет лучше доверить специалисту.

Необходимо принять во внимание и теплозащищенность здания. Если дом построен на открытой местности, продуваемой ветрами, расчетная мощность котла должна быть увеличена в соответствии с поправочным коэффициентом.

Важнейшим фактором является доступность твердого топлива. В районах с большим количеством лесов предпочтительны дрова, в степных — уголь.

Модели твердотопливных котлов с ТЭНом могут иметь разный набор опций, что значительно отражается на цене. Перед покупкой желательно определиться, будет ли котел использоваться исключительно для отопления или еще и для получения горячей воды, приготовления пищи. Предполагается ли работа котла в автоматическом режиме?

Только после получения и анализа всех данных можно отправляться в магазин отопительного оборудования.

Популярные модели твердотопливных котлов с ТЭНом

Завод «Теплодар» предлагает универсальные и бюджетные модели твердотопливных комбинированных котлов: «Куппер ПРО», «Куппер ОК», «Куппер ОВК» с ТЭНами мощностью 9 кВт, а также «Куппер Практик», нагревательные элементы в котором имеют мощность 6 кВт (можно заменить на более мощные).

Преимущества отопительных комбинированных котлов «Теплодар»:

• Высокий КПД. Усовершенствованная конструкция теплообменника позволяет увеличить площадь теплосъема на 60 % без изменения габаритных размеров котла.
• Изоляция корпуса минеральным картоном минимизирует теплопотери.
• Твердотопливные котлы «Куппер-ОВК10» и «Куппер-ОВК18» оснащены плитой из чугуна, что позволяет использовать их для разогрева или приготовления пищи.
• Конструкция котлов серии «Куппер» допускает использование всех видов твердого топлива. Возможен переход на газ или пеллеты, в этих случаях котлы нужно оборудовать газовой или пеллетной горелкой, также произведенной на нашем заводе.
• В базовую комплектацию включен блок для установки ТЭНов, предназначенных для поддержания температуры после окончания процесса горения твердого топлива. Котлы мощностью 15 кВт могут оснащаться автоматическим регулятором тяги.

Котлы серии «Куппер» являются универсальными: они могут быть базой для любой системы отопления — открытой, закрытой, с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя. Конструктивные особенности позволяют подключать водяной контур с любой стороны, что существенно упрощает монтаж отопительной системы.

Твердотопливный котел с электронагревательным элементом минимизирует риск размораживания системы с водяным контуром, когда отсутствует возможность регулярной растопки. Установка гибридного котла «твердое топливо/электричество» позволит на непродолжительный срок оставить систему без присмотра, а также избежать замены воды в отопительной системе на антифриз. Надежное оборудование гарантирует безопасность работы отопительной системы даже в условиях экстремально низких температур.

mediagallery.teplodar.ru

описание, принцип работы, характеристики и отзывы :: SYL.ru

Традиционное обогревательное оборудование постепенно уходит в историю. Концепция габаритного вместительного агрегата с высокой тепловой отдачей при всех своих достоинствах не может применяться даже в загородных домах. На смену таким конструкциям приходят компактные, функциональные и в то же время производительные установки с программным управлением. Одним из самых популярных представителей нового поколения в этом сегменте является двухконтурный твердотопливный котел, способный обслужить и дачу, и большой коттедж.

Конструкция агрегата

Основу конструкции составляет топочная камера. Она принимает топливо, после чего выступает источником распределяемого тепла. Циркуляция тепловых потоков делится на два контура, один из которых направлен на обслуживание воды, а второй – исключительно на функцию согрева помещений. Но особенности двухконтурной системы как таковой будут рассмотрены позже. Помимо контуров и камеры сгорания, двухконтурный твердотопливный котел предусматривает наличие зольника, переключающей заслонки, регулятора тяги, телескопической трубы и камеры подогрева воздуха. В зависимости от модификации конструкция может улучшаться за счет опциональных включений – например, модуля подачи топлива, варочной панели и т. д.

Принцип работы

В целом работа таких печей строится на общем принципе преобразования энергии сгорания в тепловую. В традиционных твердотопливных котлах топливо подается в камеру сгорания, после чего достигается обогрев прилегающих к конструкции стен. В данном же случае можно говорить о нескольких улучшениях, которые повысили эффективность работы агрегата. В первую очередь – это циркуляция потоков, которые распространяет по дому двухконтурный твердотопливный котел длительного горения. Цена такой конструкции может составлять порядка 15-20 тыс., но высокая производительность котла оправдывает это вложение. Циркулировать могут и воздушные потоки, и водяные – это зависит от инфраструктуры, которая была организована в доме и подключена к оборудованию. Кроме того, важно не забывать о внедрении автоматических систем управления, которые позволяют практически без участия пользователя настраивать систему контроля на суточные, недельные и даже месячные интервалы самостоятельной работы.

Основные характеристики

Средняя тепловая мощность составляет 30-50 кВт. Это касается котлов средней категории, но есть также промышленный сегмент, в котором силовой потенциал превышает 100 кВт. Объем камеры составляет примерно 50 см³. Но важно понимать, что это только основная камера – отсек для вторичного сгорания имеет меньшие размеры примерно на 20-30 %. По материалам изготовления ситуация в целом однозначная. Используются либо стальные сплавы с жаропрочными напылениями, либо чугун. К примеру, двухконтурные твердотопливные котлы для отопления частного дома вполне оправданно покупать с чугунным корпусом. В домашних условиях деформировать этот металл затруднительно, а если речь идет о стали, то есть риск, что она лопнет от неправильной эксплуатации котла. Это может произойти на фоне взаимодействия конструкции с повышенными тепловыми нагрузками. В промышленности же, напротив, практичнее использование стали. В случае деформации предприятие сможет починить корпус в штатном режиме, а вот котел из чугуна при серьезном повреждении придется утилизировать.

Особенности двухконтурной системы

Двухконтурные агрегаты работают по принципу таких же комбинированных теплообменников в радиаторных системах. В них камера нагрева воздуха сопрягается с контурами, в которых происходит нагрев воды. То есть если в обычных одноконтурных моделях в первую очередь генерируется тепловая энергия, то двухконтурный твердотопливный котел обеспечивает, по сути, одновременный нагрев и воздуха, и воды. Далее вода циркулирует по каналам отопления или используется для нужд ГВС.

В некотором смысле такое оборудование схоже с бойлерными установками. Но бойлеры ориентированы на работу с газовым топливом или с электричеством. Именно двухконтурные твердотопливные котлы отопления являются редкостью, но их применение себя оправдывает по причине доступности дров, угля или другого сырья такого же типа.

Особенности моделей длительного горения

Концепция длительного горения реализуется по двум принципам. Уже говорилось в описании конструкции, что такие котлы имеют регулировочный узел для поддува. Благодаря этому механизму пользователь может с высокой точностью повышать или понижать объемы поступающего в камеру сгорания кислорода. Соответственно, минимизация открытого пространства в поддуве обеспечит менее интенсивное сгорание. Небольшой объем дров или того же угля будет дольше тлеть. Также двухконтурные твердотопливные котлы длительного горения могут содержать две камеры. Первая – это основной отсек сгорания, а вторая предназначена для вторичной переработки газовых смесей. То есть осуществляется двойное сгорание, позволяющее выдавать больший объем тепла при меньших выбросах вредных продуктов сгорания.

Топливное сырье

Основными источниками топлива выступают дрова и уголь. Это традиционное сырье, которое доступно и по финансам, и по возможностям наличия на рынках. По-прежнему это наиболее популярные виды горючего, на которых даже сегодня продолжают работать твердотопливные котлы двухконтурные. Дома, которые находятся в регионах без газового снабжения, вполне оправданно отапливаются твердым топливом. Это выгоднее, чем эксплуатация электрических установок, хотя тоже могут возникать проблемы с транспортировкой.

При этом домовладельцы все чаще переходят на более оптимизированные комбинированные модели котлов, которые также допускают использование биологического топлива. К примеру, двухконтурный твердотопливный котел такого типа может работать на пеллетах, брикетах щепы и топливных гранулах. Это не просто выгодное в плане цены и транспортировки сырье, но и экологически безопасное.

Положительные отзывы

Главным недостатком классического дровяного котла считается проблематичность ухода за ним. Современные же модели оборудования длительного горения предусматривают полное сжигание вторичных продуктов, минимизируя трудозатраты на чистку. Вместе с этим повышается и КПД агрегатов, которые выжимают максимум из топливного сырья посредством вторичной переработки. Есть немало достоинств и у комбинированного теплообменника, которым снабжается котел твердотопливный двухконтурный. Цена таких моделей в 20 тыс., конечно, смущает немалую часть заинтересованных потребителей, но она компенсируется за счет оптимизированной системы циркуляции. В одной станции нагрева концентрируется и точка обслуживания нужд ГВС, и отопительный контур. Кроме этого, многие указывают на замкнутость системы, что повышает и безопасность эксплуатации оборудования.

Негативные отзывы

Вместе с достоинствами комбинированных теплообменников двухконтурный котел перенял также и их недостатки. Самым значимым является интенсивное появление конденсата в процессе обслуживания двух линий нагрева. При неправильном обслуживании оборудования, по словам многих пользователей, это приводит к необходимости серьезного ремонта с заменой внутренних деталей. Помимо этого, двухконтурные твердотопливные котлы длительного горения грешат целым рядом эксплуатационных ограничений. Среди них владельцы отмечают невозможность загрузки рассыпчатого топливного сырья, проблемы в разжигании неполной топки и т. д.

Заключение

Выбор в пользу двухконтурных агрегатов с системой длительного горения более чем понятен в современных условиях. Такое решение для частного дома является оправданным и по характеристикам производительности, и по денежным расходам. Другой вопрос – насколько себя может оправдать в конкретных условиях использование твердого топлива. Поскольку газ является самым дешевым, а электроэнергия, конечно, дороже всего обходится по затратам, но позволяет проектировать очень удобные и надежные агрегаты. За счет чего в таком случае выиграет именно двухконтурный твердотопливный котел длительного горения, цена которого не так уж сильно отличается от альтернативного оборудования и составляет в среднем 15-20 тыс? В первую очередь, такие модели надежны. Для них не требуется внедрение специальной защиты от возгорания и взрыва, как в случае с газовыми котлами. Что касается преимуществ перед электрическими аналогами – в основном это минимальные расходы в процессе эксплуатации, но есть также и серьезный плюс, который относится к высокой производительности с быстрым нагревом.

www.syl.ru