Изключително трудно е да си представим комфортен дом без отоплителна система, тъй като наличието на топлина в помещението зависи от нейното наличие и функционалност. Такава система задължително включва отоплителен котел, чиято основна задача е да загрява охлаждащата течност до определена температура. Има много видове оборудване, чиято основна разлика е видът на използваното гориво, което определя принципа на работа на устройството. Според статистиката най-често срещаните отоплителни котли са твърди горива, които се считат за едни от първите отоплителни уреди.
Как работи такава единица?
Устройствата за твърдо гориво използват различни видове твърдо гориво за своята работа. Това са дърва за огрев, въглища, нефтени шисти, торф и др. Работният цикъл на котела може да бъде разделен на три фази. Нека разгледаме всеки от тях по-подробно.
Етап №1 - запалване на котела
Цикълът започва със запалване, което се характеризира с рязко повишаване на температурата средно от 40°C до 600°C за 5-10 минути. Температурните стойности на топлообменника за горене започват да се увеличават, което зависи от параметрите на системата и може да варира от 40°C до 70°C. Като минимум е възможен топлинен удар върху отоплителната система като цяло и върху самия топлообменник. Последните, особено тези от чугун, няма да могат да издържат на такива условия дълго време и ще се спукат. Ако скоростта на циркулация на охлаждащата течност е ниска и нагряването настъпва бързо, може да настъпи кипене на течността, което ще доведе до термичен и хидравличен удар на отоплителната система. Най-уязвими към него са пластмасовите тръби. На този етап тръбите започват да се затоплят, но въздухът в стаята е все още студен.
Като гориво за котли на твърдо гориво могат да се използват въглища, дърва за огрев, пелети, торф и др.
Етап №2 - загряване на охлаждащата течност
Температурата в пещта продължава да се повишава и достига стойности от 1300°C за котлите на въглища и около 1000C за котлите на дърва. Охлаждащата течност продължава да се загрява. На този етап е важен контролът, иначе може да загрее до максималната температура на котела, която остава 95°C, а това вече е опасно.
Регулирането се извършва с помощта на клапан, който контролира подаването на въздух. Оптималната температура трябва да се поддържа до пълното изгаряне на горивото. По време на тази фаза тръбите в стаята се нагорещяват и въздухът се затопля.
Етап #3 - изгаряне на горивото
В края на работния цикъл на котела горивото напълно изгаря и се образуват тлеещи въглища. Температурата пада до 600°C-400°C, които се считат за най-удобни за системата. Охлаждащата течност бавно се охлажда и въздухът в помещението също започва да се охлажда малко по малко. След като се образуват тлеещи въглища, процесът на охлаждане на въздуха и охлаждащата течност незабавно се ускорява.
След като разгледахте всички фази на работа на котел за твърдо гориво, можете ясно да видите основната му характеристика - температурен цикъл. Това се дължи на необходимостта от време на време да се добавя нова порция гориво, за да се сведат до минимум колебанията в температурата на охлаждащата течност. В по-голяма степен този проблем се решава в автоматичните котли, където има автоматизирано подаване на гориво и налягане на вентилатора на горелката. Останалите се нуждаят от постоянен човешки мониторинг и навременно попълване на гориво.
Как работи котел на твърдо гориво?
Трябва да разберете, че котелът на твърдо гориво е модулна конструкция, сглобена в стоманен корпус, който включва следните компоненти:
- Горивна камераоборудван с врата. Тук протича процесът на изгаряне на горивото.
- Настържете. Горивото се поставя върху него и се разпределя равномерно. След като изгори, получената пепел се излива през специални отвори в пепелника.
- Люк за почистване. Предназначен за почистване на бойлер.
- Топлообменник. Това е структура, която прехвърля енергия от нагрята охлаждаща течност към студена. Най-често това е варел, през който се полагат димни тръби. Газовете, преминаващи през тях, загряват охлаждащата течност, циркулираща в топлообменника.
- Термостатза котела, което ви позволява да регулирате скоростта на изгаряне на горивото.
В допълнение към горните задължителни елементи на устройството, те могат да бъдат оборудвани и с оборудване, което значително улеснява тяхната работа. Например, като регулатор на тягата, газови горелки, термостатен вентил. Прочетете за повече подробности за всеки от тях.
Схематична диаграма на структурата на котел за твърдо гориво е показана на фигурата.
Регулатор на сцеплениетонезаменим за регулиране на температурата вътре в захранващия тръбопровод и контролиране на достъпа на въздух в горивната камера. При нагряване устройството се разширява и може да повлияе на амортисьора, отваряйки или, обратно, затваряйки го, когато оборудването се охлади. Котлите, оборудвани с такъв регулатор, могат да работят в автоматичен режим. Устройството е инсталирано на предната стена на оборудването. При стартиране на котела се регулира така, че температурата да не пада под 65°C и да не се повишава над 90°C.
Газов котлонработи с природен или втечнен газ и осигурява много предимства:
- Запалването отнема само няколко секунди.
- Безопасен за употреба.
- Опростен дизайн, който гарантира надеждността на оборудването.
- Възможност за комбиниране с различни видове котли.
- Работа в затворени помещения.
Термостатичен вентилпредназначен за аварийно отстраняване на топлината от котела в случай на прегряване. За охлаждане на устройството горещата охлаждаща течност се източва от системата, вместо да се изпомпва студена вода на нейно място. Охлаждащата верига за стоманено оборудване е монтирана вътре в устройството, а за чугунено оборудване - на захранването.
Използването на газова горелка ви позволява да получите почти моментално запалване и безопасност при използване на устройството. Тази горелка може да се монтира във всеки тип котел
Видове устройства, базирани на принципа на изгаряне на гориво
Има няколко вида отоплителни котли, които работят на твърдо гориво. Нека ги разгледаме по-подробно.
Вариант №1 - котли с класическо горене
Оборудването има голяма горивна камера, в която изгарянето на горивото става естествено. Конструкцията, като правило, съдържа датчик за температура на охлаждащата течност с функция за механично регулиране на въздушната клапа. Такива котли се характеризират с изключителна простота на дизайна, което прави тяхната цена относително ниска и работата им е много лесна. Освен това са много непретенциозни към вида и качеството на горивото и могат да се отопляват на въглища, дърва, брикети и др. Класическите устройства обаче имат и недостатъци:
- Кратко време на горене. Както показва практиката, едно зареждане с гориво може да бъде достатъчно за максимум осем часа работа.
- Трудност при автоматизирането на режимите на отопление.
- По-ниска ефективност от другите видове котли на твърдо гориво, което води до висок разход на гориво.
- Неоптималният процес на изгаряне води до повишено съдържание на пепел.
От всички изброени недостатъци проблемът с честото зареждане на гориво може да бъде изравнен. Частично се решава чрез инсталиране на резервоар за съхранение на топлина, който акумулира топлина и по този начин изглажда температурните промени в охлаждащата течност. Резервоарът е метален контейнер с добра топлоизолация. Обемът му се изчислява в зависимост от капацитета на отоплителната система и мощността на оборудването. Наличието му обаче означава допълнителни разходи и риск от повреда на системата.
Традиционните котли с класическо горене са много невзискателни по отношение на горивото. Въпреки това, поради техните конструктивни характеристики, тяхната ефективност е по-ниска от тази на други устройства, така че те се характеризират с високо съдържание на пепел и висок разход на гориво
Вариант №2 - устройства с продължително изгаряне
Тези котли нямат описаните по-горе недостатъци. Има два вида такива устройства - пиролизни и "тлеещи" устройства. Пиролизният котел на твърдо гориво с продължително горене се различава от класическия с наличието на две горивни камери. Горивото започва да гори в условия на недостиг на кислород. Когато е изложен на високи температури, той започва да отделя дървесен газ, който е смес от въглероден окис, пропан, метан и водород. Този процес се нарича пиролиза. В края на този процес горивото влиза във втората камера, където се изгаря с излишък от кислород. В резултат на това ефективността на системата се увеличава до 90%.
Горивото изгаря практически без остатъци и пепелта трябва да се отстранява на всеки няколко дни. Едно изтегляне трае средно 12 часа. Средният разход на гориво е нисък. Предимствата на пиролизните устройства също включват:
- Възможност за поддържане на зададена температура на охлаждащата течност.
- Работа на различни видове твърдо гориво: въглища, брикети, дърва за огрев.
- Широки възможности за автоматизиране на системи за контрол на горенето.
Недостатъците на системата включват по-високата цена на оборудването, енергийната зависимост и изискванията към нивото на влажност на горивото.
Пиролизните котли се отличават с наличието на две горивни камери. В първия се получава пиролиза, тоест отделянето на дървесен газ, а във втория се получава самото изгаряне на материала.
Устройствата от типа "тлеене" се отличават с наличието на водна риза, изградена по целия периметър. Процесът на горене протича като свещ - отгоре надолу. Процесът на бавно тлеене на горната част на горивото и големият обем на горивната камера, като в някои случаи достига до 100 литра, позволява да се удължи процеса на горене за дълго време.
Конструкцията на тлеещите котли е такава, че горивото, запалено отгоре, може да гори без добавяне на нова порция за доста дълго време, понякога до няколко дни
Има модели, които могат да "издържат" на едно въглищно легло пет дни. Към това несъмнено предимство на устройството можем да добавим малко по-ниска цена от пиролизните котли. Тези устройства обаче са много взискателни към горивото. Това трябва да са висококачествени въглища или дървесина със съдържание на влага не повече от 20%. Също така е необходимо да се обърне внимание на съдържанието на смола в горивото, ако е високо, честото почистване на системата е неизбежно и автоматизацията ще се провали по-бързо.
Кои марки да предпочетете?
Най-известните производители на котли на твърдо гориво от класически тип горене са:
- SAS.Компанията има повече от 30 години опит в производството на отоплителна техника. Произвежда повече от девет модела котли за различни цели.
- Атон.Производителят произвежда три серии устройства TTK V, TTK и TRADYCJA. Първите две модификации са напълно енергонезависими, последната е оборудвана с автоматично управление и компресор.
- Галмет.Голям брой варианти с различна мощност, предназначени за работа с въглища, дърва за огрев, брикети, както и комбинирани модели.
- SIME.Компанията предлага два вида устройства. Гамата на марката Solida включва шест котела с мощност от 16 до 40 kW. Моделната гама Solida Evolution е представена от пет устройства с мощност от 23-67 kW.
Средната цена на такива устройства зависи от мощността и започва от 20 хиляди рубли.
Най-известните производители на пиролизни котли включват:
- АТМОС.Произвеждат се модели за работа на въглища, дърва или въглища, пелети, комбинирани, с възможност за монтиране на газова горелка.
- ВЕРНЕР.Фирмата произвежда оборудване с марка VERNER V, класически пиролизни устройства, предназначени за работа с биомаса. По отношение на мощността има две модификации: VERNER V45 и VERNER V25.
Цената на устройствата започва от 40 хиляди рубли.
Най-популярните производители на устройства от тип "тлеене":
- Стопува.Предлагат се модели с мощност от 10 до 40 kW, работещи на дърва или въглища и дърва за огрев.
- Свещ.Произвеждат се варианти с различна мощност, като за гориво се използват дърва за огрев, дървени стърготини, торф и брикети.
Цената на оборудването започва от 40 хиляди рубли.
Котлите на твърдо гориво са надеждни и практични устройства. Те правят възможно използването на почти всякакъв вид гориво, което е много удобно. Основният недостатък на класическите горивни устройства са температурните разлики на охлаждащата течност. Модификациите с продължително изгаряне обаче го нямат. Това оборудване може да бъде напълно автоматизирано, което прави възможно използването на устройството с максимално удобство.
