Устройство и принцип работы водогрейного котла на твердом топливе
В настоящее время многие считают водогрейные котлы на твердом топливе устаревшими, но в определенных условиях полноценная отопительная система не может без них работать.
Уголь и дрова являются основным видом топлива для твердотопливных котлов. Устройства длительного горения для обогрева частного дома позволяют увеличить эффект автономного процесса работы, так как вмешательство человека требуется раз в 2-4 дня.
Особенность твердотопливных устройств
Достоинства водогрейного агрегата:
- Почти автономен – не зависит от электросети или газа, а работает только на твердом топливе. Модели длительного горения не нуждаются во вмешательстве до 7 дней.
- Невысокая стоимость. Котлы на твердом топливе стоят намного дешевле газовых или жидкотопливных моделей.
- Обогрев большой площади. В зависимости от мощности устройство может обогревать площадь в два раза больше, чем электрокотёл.
- Чистота. Прибор вырабатывает в процессе эксплуатации негативные для внешней среды вещества, но их уровень намного меньше, чем от жидкотопливного. Но больше, в сравнении с газовым или электрическим.
- КПД. От работы котла вырабатывается больше тепла, чем от обычной печи.
Недостатки:
- Хранение топлива. Для отопительного сезона расход от 6 до 10 м3, но запасы планируются в зависимости от отапливаемой площади и мощности устройства.
- Нет автоматического контроля. Отрегулировать мощность агрегата можно только с помощью единственного датчика, который контролирует температуру теплоносителя в системе. Все остальные процессы по обслуживанию котла и контролю его работы нужно выполнять своими руками. На рынке существуют модели с автоматической подачей топлива из специального отдела, но данная функция есть только в пеллетных агрегатах, которые работают на торфяных или древесных брикетах.
Если недостатки твердотопливного агрегата считаются несущественными, он становится самым оптимальным вариантом для локальной отопительной системы.
Котёл на дровах
Корпус водогрейных котлов на дровах изготавливается из высокопрочной стали с внешними тепловыми экранами. Таким способом внутренние детали устройства защищены от негативного воздействия извне. Также тепловые экраны защищают корпус от перегрева. Это сделано специально для безопасности человека: прикосновение к корпусу, даже во время работы агрегата не приведёт к ожогу.
Устройство дровяного водогрейного котла простое:
- Он оборудован вместительной топкой, в которую и загружаются дрова на колосниковую решетку.
- Установленные под ней вентиляторы нагнетают процесс длительного горения, создавая в камере требуемый уровень тяги.
- Через верхнюю дверцу на корпусе загружаются дрова, а через нижнюю – производится чистка устройства от отходов.
- Зола в зольник попадает через решетку во время работы агрегата. В зависимости от конструкции котла зола выгребается из зольника или извлекается вместе со специальным контейнером, в котором скапливается.
- Тяга в печи образуется, стабилизируясь вентиляторами. Также она зависит от правильного размера дымохода.
- Нередко водогрейные котлы устанавливаются в комплекте с баком теплообменника. Он монтируется сбоку или сверху от прибора. Благодаря этому устройству КПД вырастает до 85%.
Для дровяных котлов отопительной системы частного дома возможна установка дополнительной топки из чугуна или огнеупорного кирпича. Над топкой из кирпича монтируется пучок конвекционных труб для усиления эффективности устройства.
Водогрейный котел на дровах подключается к гидравлическому насосу, гарантирующему стабильную циркуляцию теплоносителя в системе отопления частного дома. Прибор работает по принципу принудительной обратки, через систему конвекции котла для предварительного обогрева теплоносителя.
Устройство, работающее на угле
Водонагревательный угольный котел длительного горения удобен в том случае, если есть отдельное помещение для хранения запасов топлива. Этот вид топлива имеет большую теплопроводность, чем древесина. На одной закладке угля котел работает дольше, чем его дровяной аналог.
В современных агрегатах в виде топлива используется каменный или бурый уголь:
- Каменный уголь:
- газовый;
- длиннопламенный;
- антрацит.
- Бурый уголь типируется по интенсивности и чистоте пламени в период горения. Их довольно много, но в основном классификация сравнения идет с каменным или древесным углём.
Для стабильной работы угольного агрегата нужны качественный дымоход и котельная, оборудованная вентиляционной системой по требованиям пожарной безопасности.
Существует три типа угольных котлов:
- Традиционные. Устройства, требующие загрузку угля вручную; обладают низким КПД и сажа в таких устройствах образуется довольно быстро, из-за чего дымоход потребует частой чистки.
- Современные (длительного горения). Модели с модификацией длительного горения обеспечивают более комфортные условия эксплуатации. Воздух подается принудительно при помощи вентиляторов, тем самым повышая теплообразование. Теплообменник заливается между двойными стенками прибора, что гарантирует высокий уровень теплоотдачи. Современное устройство на одной загрузке может работать до 7 дней.
- Пиролизные. Эффективнее других моделей. Теплоноситель нагревается не только за счет жара угля, но и газов, которые выделяются при длительном горении. Камеры сгорания у них обеспечиваются первичной и вторичной подачей воздуха.
При выборе устройства на угле для бытовых целей нужно обратить внимание на мощность агрегата: 1 кВт – 10 м2. Непредвиденные потери составляют 20-30%, но если котел двухконтурный, то все 50%.
Твердотопливные агрегаты длительного горения на дровах или угле подойдут лучше всего для обогрева частного дома в период отопительного сезона.
|
Мощность котла |
0,35 МВт |
0,5 МВт |
0,63 МВт |
0,8 МВт |
1,0 МВт |
1,5 МВт |
2,0 МВт |
Расход топлива при макс. нагрузке, кг/ч: уголь, Воркута (5530 ккал/кг) |
58,77 131,91 142,5 174,37 |
97,19 |
122,06 |
155,96 |
194,39 |
291,59 |
388,7 |
Конструкция жаротрубных водогрейных котлов на твердом топливе. Водогрейный котел на твердом топливе
В мире современных технологий многие считают водогрейные котлы на твердом топливе пережитком прошлого, но случается, что в определенных условиях полноценная отопительная система не может без них работать. К тому же, старые модели давно претерпели виток модификаций, положительно сказавшийся не только на производительности, но и на безопасности.
И дрова являются основным видом топлива для твердотопливных котлов. Даже если котел автономен в работе некоторое время, запасы топлива нужно пополнять самолично. Устройства длительного горения для обогрева частного дома позволяют увеличить эффект автономного процесса работы, так как вмешательство человека требуется раз в 2-4 дня.
Особенность твердотопливных устройств
У любой системы или агрегата есть свои плюсы и минусы.
Достоинства водогрейного агрегата:
- Почти автономен – не зависит от электросети или газа , а работает только на твердом топливе, нуждаясь лишь в пополнении запасов. Модели длительного горения, не нуждаются во вмешательстве до 7 дней.
- Невысокая стоимость котла – котлы на твердом топливе стоят на порядок дешевле газовых или жидкотопливных моделей.
- Обогрев большой площади
- Чистота – котел на твердом топливе вырабатывает в процессе эксплуатации негативные для внешней среды вещества , но их уровень намного меньше, чем от жидкотопливного. Но больше, в сравнении с газовым или электрическим.
- КПД – от работы котла вырабатывается больше тепла, чем от обычной печи .
Недостатки:
- Хранение топлива — для отопительного сезона расход от 6 до 10 м 3 , но индивидуальные запасы планируются в зависимости от отапливаемой площади и мощности котла.
- Нет автоматического контроля — отрегулировать мощность агрегата можно только с помощью единственного датчика, контролирующего температуру теплоносителя в системе. Все остальные процессы по обслуживанию котла и контролю его работы нужно выполнять своими руками . На рынке существуют модели с автоматической подачей топлива из специального отдела, но данная функция есть только в пеллетных котлах, которые работают на торфяных или древесных брикетах. В обычных же котлах, работающих на дровах или угле, подобная функция, к сожалению, не предусмотрена.
Если недостатки твердотопливного агрегата считаются несущественными, он становится самым оптимальным вариантом для локальной отопительной системы.
Агрегат на дровах
Корпус водогрейных котлов на дровах изготавливается из высокопрочной стали с внешними тепловыми экранами . Таким образом, внутренние детали устройства защищены от негативного воздействия извне. Еще тепловые экраны защищают корпус от перегрева, что сделано специально для безопасности человека – прикосновение к корпусу, даже во время работы агрегата не обернется ожогом.
Устройство дровяного водогрейного котла простое, но не лишено особых нюансов конструкции:
- Водогрейный котел на дровах оборудован весьма вместительной топкой, в которую и загружаются дрова на колосниковую решетку.
- Установленные под ней вентиляторы нагнетают процесс длительного горения, создавая в камере требуемый уровень тяги.
- Чрез верхнюю дверцу на корпусе загружаются дрова, а через нижнюю — производится чистка устройства от отходов.
- Зола в зольник попадает естественным образом — через решетку во время работы агрегата. В зависимости от конструкции котла зола выгребается из зольника или извлекается вместе со специальным контейнером, в котором скапливается.
- Тяга в печи образуется естественным образом, стабилизируясь вентиляторами. Также она зависит от правильного размера дымохода.
- Нередко водогрейные котлы устанавливаются в комплекте с баком теплообменника. Он монтируется сбоку от котла или сверху. Благодаря этому устройству КПД вырастает до 85%.
Для дровяных котлов отопительной системы частного дома возможна установка дополнительной топки из чугуна или . Над топкой из кирпича монтируется пучок конвекционных труб для усиления эффективности устройства.
Водогрейный котел на дровах подключается к гидравлическому насосу, гарантирующему стабильную циркуляцию теплоносителя в системе отопления частного дома. Водонагревательный дровяной котел работает по принципу принудительной обратки, через систему конвекции котла для предварительного обогрева теплоносителя.
Устройство, работающее на угле
Водонагревательный угольный котел длительного горения удобен в том случае, если есть отдельное помещение для хранения запасов топлива. Этот вид топлива имеет большую теплопроводимость чем древесина.
В современных агрегатах в виде топлива используется каменный или бурый уголь:
- Каменный уголь:
- газовый;
- длиннопламенный;
- антрацит.
- Бурый уголь типируется по интенсивности и чистоте пламени в период горения. Их довольно много, но в основном классификация сравнения идет с каменным углем или древесным.
Для стабильной работы угольного агрегата нужны и , оборудованная вентиляционной системой по требованиям пожарной безопасности.
Существует три типа угольных котлов:
- Традиционные. Устройства, требующие загрузку угля вручную; обладают низким КПД и сажа в таких устройствах образуется довольно быстро, из-за чего дымоход потребует частой чистки.
- Современные (длительного горения). Модели с модификацией длительного горения обеспечивают более комфортные условия эксплуатации. Воздух подается принудительно при помощи вентиляторов, тем самым повышая теплообразование. Теплообменник заливается между двойными стенками котла, гарантируя высокий уровень теплоотдачи. Современный агрегат на одной загрузке может работать до 7 дней.
- . Эффективнее других моделей. Теплоноситель нагревается не только за счет жара угля, но и газов, которые выделяются при длительном горении. Камеры сгорания у пиролизных котлов обеспечиваются первичной и вторичной подачей воздуха.
Выбирая устройство на угле для бытовых целей, стоит определиться с мощностью агрегата: 1 кВт – 10 м 2 . Непредвиденные потери составляют 20-30%, но если котел двухконтурный, то все 50%.
Твердотопливные агрегаты длительного горения на дровах или угле подойдут лучше всего для обогрева частного дома в период отопительного сезона.
- Классификация котлов, основные достоинства и недостатки
- Как работает классический котел?
- Пирозлизный котел — высокий КПД, но меньше автономии
В небольших населенных пунктах, которые еще не успели газифицировать, существует только 2 варианта обогрева – электрический калорифер либо отопительный прибор на твердом топливе. Это может быть печь или камин, но также и котел для водяного отопления. Последний вариант позволяет значительно сэкономить полезную площадь, так как к нему подключается отопительная система, способная обеспечить теплом весь дом.
Водогрейный котел на твердом топливе: выбор и принцип работы
Для обеспечения теплом больших площадей применяются промышленные водогрейные котлы. В отдаленных от центральных магистралей местах наиболее выгодными являются твердотопливные агрегаты, способные работать на любом виде угля, дровах и древесных отходах.
Мощность таких котлов может достигать нескольких мегаватт, что позволяет без проблем обогревать площадь в несколько тысяч квадратных метров. В основном такие системы на твердом топливе применяют на производстве, реже – для отопления жилых районов.
Виды водогрейных котлов
Такое отопительное оборудование применяется уже не один десяток лет, постоянно совершенствуясь с приходом новых разработок и технологий. Это привело к тому, что твердотопливные котлы промышленного назначения представлены в большом ассортименте и потребителю, не обладающему специфическими знаниями, разобраться в нем довольно затруднительно.
Поэтому при выборе нужна консультация специалистов, а мы рассмотрим основные разновидности оборудования, работающего на твердом топливе:
- Для деревообрабатывающего предприятия наиболее выгодно установить водогрейный котел на древесных отходах. Эти промышленные агрегаты неприхотливы в обслуживании и работают на любых отходах производства: стружке, опилках и даже древесной пыли. Единственным нюансом является требование, чтобы мелкофракционные отходы составляли не более 30% от массы одной закладки горючего.
- Предприятия сельского хозяйства и пищевой промышленности часто устанавливают паровые твердотопливные котлы. Большое количество пара, которое способно производить это оборудование, нужно для производственных потребностей таких производств (сушка или увлажнение продукции).
- Для отопления больших площадей применяются промышленные котлы, работающие на угле. Механизированная подача топлива и принудительное перемешивание обеспечивает полное выгорание топлива, что значительно повышает КПД таких агрегатов. Стоит отметить, что мощные аппараты от 2,5 МВт значительно отличаются конфигурацией от меньших аналогов. Их производительности достаточно даже для переработки влажного топлива.
- Аппараты, работающие на брикетах, применяются крайне редко. Особенность прессованного топлива (чаще всего отходы деревообработки) является большое выделение копоти и сажи, забивающие дымоходы.
- Дровяные водогрейные котлы большой мощности применяются для отопления больших площадей промышленного и жилого назначения. Кроме дров возможна работа агрегата на другом твердом топливе. Автоматическая подача топлива и подвижные колосники делают эксплуатацию оборудования простой и удобной. Некоторые модели оборудованы предтопками, где сырье подсушивается перед попаданием в камеру сгорания.
Совет! Наиболее успешными и популярными считаются комбинированные водогрейные агрегаты, работающие на нескольких видах топлива. Но их модельный ряд сильно ограничен сложностью производства и эксплуатацией такого оборудования.
Преимущества твердотопливного оборудования
Оборудование, работающее на твердом топливе, является экономически выгодным заместителем газовых аналогов. Доступность дешевого топлива в некоторых случаях делает установку таких котлов единственной выгодной альтернативой. Кроме того, газовое оборудование требует специальных разрешений и допусков у обслуживающего персонала.
Другими преимуществами, которыми обладают промышленные твердотопливные котлы, являются:
- Простота эксплуатации и неприхотливость в обслуживании.
- Возможность создавать комплексы повышенной мощности – до 40 МВт.
- Широкий выбор вариантов твердого топлива, можно подобрать наиболее доступный и выгодный в конкретном случае.
- Имея на производстве такой аппарат, можно дважды существенно сэкономить: на топливе, сжигая твердые отходы, и на утилизации – их больше не потребуется вывозить.
Наличие механизированной подачи топлива и автоматического контроля над оборудованием, позволяют максимально сократить штат обслуживающего персонала.
Единственным минусом отопительных систем, в которых применяются промышленные водогрейные котлы, работающие на твердом топливе, является следующий фактор. В связи с выделением большого количества копоти и сажи, нужно периодическое обслуживание и чистка дымоходов.
Совет! Такая чистка может производиться специальными механизмами по окончании отопительного сезона.
Устройство и принцип работы водогрейных котлов
Твердотопливный водогрейный котел – модульная конструкция, выполненная в едином корпусе, и имеет такие основные узлы и механизмы:
- теплообменник;
- люк теплообменника для чистки и обслуживания;
- дверца топочной камеры;
- топочная камера с колосниковой системой;
- механизм очистки колосников;
- механизм подачи топлива.
Кроме этого, котел, работающий на твердом топливе, оборудуется нагнетающим воздух насосом, поддерживающий необходимый уровень горения.
Принцип работы
Принцип работы промышленных котлов такой же, как у меньших аналогов:
- Топливо, сгорая в топочной камере, нагревает воду, циркулирующую в теплообменнике, который подсоединен к системе отопления.
- Интенсивность горения и скорость движения газов в топочной камере регулируется нагнетающим и дымоотводящим насосом.
- Движение теплоносителя в системе обеспечивается производительными циркуляционными насосами.
- Группа безопасности и предохранительные клапаны в дымовых каналах обеспечивают защиту от перегрева и взрыва горючих газов.
- После полного сгорания топлива, зола попадает в зольник, с откуда удаляется механическим способом через специальный люк.
Совет! В продаже присутствуют как отечественные, так и зарубежные промышленные котлы, работающие на твердом топливе. Выбирать стоит отечественные разработки, поскольку они более приспособлены к тяжелым условиям работы.
Твердотопливные водогрейные котлы довольно распространены во всех регионах. Их выгодно применять на производствах и других местах, где есть доступ к дешевому виду твердого топлива. Также такое оборудование применяется для отопления жилых массивов, где нет возможности провести газовую магистраль.
