Благодаря достаточно агрессивной рекламе в СМИ практически каждый россиянин сталкивался с таким понятием, как котел длительного горения. Но, далеко не в каждом рекламном ролике объясняется принцип действия данного оборудования. В данной публикации мы попытаемся «на пальцах» показать, как работают котлы твердотопливные длительного горения для отопления, рассмотрим их конструкцию и принципы наиболее эффективной эксплуатации.
Как это работает?
Грамотное соотношение эффективности и экономичности потребления топлива – вот главный критерий при выборе отопительного котлоагрегата. Сегодня, современный рынок климатической техники готов предложить российскому потребителю широчайший ассортимент котельного оборудования, среди которого твердотопливные установки длительного горения пользуются огромной популярностью.
Итак, за счет чего достигается эффект длительной работы отопительного котла без «перезарядки». Все дело в том, что в данном оборудовании используется принцип верхнего горения. Другими словами, топливо в камере сгорания поджигается сверху, а не снизу, как в классических печах. Для поддержания горения только верхнего слоя именно к нему и подается подогретый воздух, а так как кислород не проникает в нижние слои топлива, их горение невозможно. Такой подход позволяет контролировать скорость горения и расход топлива. Для примера: в обычном твердотопливном (ТТ) котле одной закладки дров хватает на 2-4 часа, а в котлоагрегатах длительного действия на прогорание такого же объема топлива затрачивается 12-20 часов, и все это при одинаково высокой тепловой отдаче.
Конструктивные особенности
Конструкция котлов длительного действия отличается от классических отопительных котлоагрегатов. Отличительной чертой первых является конструкция воздухораспределителя, который выполнен в форме трубы с грузом. По трубе в зону горения подается воздух. Груз прижимает топливо, снижая количество проникающего к нему кислорода. Существует два типа твердотопливных котлов длительного горения, которые классифицируются по месту тления топлива. Различают: ТТ котлоагрегаты с верхней зоной и котельное оборудование с нижней зоной.
- Во первых, принцип действия следующий: по мере прогорания дров (угля, пеллет, опилок и пр.) воздухораспределитель с грузом опускается. Зона тления всегда находится сверху. Колосники и зольник отсутствуют.
- Второе конструктивное решение предполагает зону тления топлива в районе колосниковой решетки. Груз давит на дрова (опилки и пр.) не давая кислороду проникать в слои топлива. Другими словами: в котлах с верхней зоной тление происходит под грузом. В установках с нижней зоной тление топлива происходит в районе колосников.
Для отвода отработанных газов между грузом воздухораспределителя предусмотрен технологический зазор. Дымовые газы отводятся за пределы устройства через дымоход, отверстие которого находится в верхней части котлоагрегата.
Если модель твердотопливной отопительной установки предполагает нагрев теплоносителя, то данное устройства оснащается теплообменником. При нижней зоне – это, как правило, трубчатый теплообменник, расположенный в верхней части котлоагрегата. Нагрев стенок теплообменника происходит раскаленными отработанными газами.
Устройства с верхней зоной тления, чаще всего, оснащаются водяной рубашкой. Такая конструкция наиболее эффективна, так как зона тления перемещается вдоль устройства, благодаря чему происходит равномерный прогрев стенок котла, и как следствие – водяной рубашки.
Преимущества ТТ установок длительного горения
Важно! Существует расхожее мнение, что данный тип отопительного оборудования имеет более высокий показатель эффективности, чем у традиционных котлоагрегатов. На самом деле КПД данных установок варьируется от типа используемого топлива и составляет 70-75%. Это касается как импортных устройств, так и большинства котлов твердотопливных длительного горения российского производства. Популярность их обусловлена исключительно увеличенной продолжительностью горения топлива.
Итак, в чем же реальные преимущества котлов данного типа по сравнению с классическими отопительными котлоагрегатами?
- Возможность использования наиболее дешевого топлива, в качестве которого можно использовать практически любые горючие природные материалы, доведенные до определенного процента влажности и плотности. (За прессование и подвод воздуха к слоям топлива и отвечает груз с воздухораспределителем).
- Габаритные размеры. Специфика загрузки топлива и его тления позволяет производить устройства вертикальной ориентации с небольшими размерами.
Основным преимуществом котельных установок длительного действия является возможность непрерывной работы от одной загрузки (в зависимости от типа топлива) до 2-х суток.
Газогенераторные установки
Как уже отмечалось выше, котлоагрегаты верхнего и нижнего горения обладают достаточно посредственным КПД. Повысить эффективность работы ТТ установок удалось используя процесс пиролиза.
Пиролиз – это процесс термического разложения топлива (тление) в обедненной кислородом среде. При этом в процессе тления производится побочный продукт – пиролизный газ, который и является топливом для пиролизных котлоагрегатов, или, как их еще называют — газогенераторов.
Основные различия между классическими отопительными ТТ установками длительного действия от пиролизных моделей, заключаются в конструкции топочной камеры последних. В пиролизных котлах она разделена на две секции:
- В первой происходит процесс тления топлива.
- Во второй происходит догорание генераторного газа.
В итоге: в пиролизных ТТ отопительных системах происходит более полное сгорание топлива, что положительно сказывается на эффективности работы устройств. КПД пиролизных установок варьируется в районе 85-89%. Есть у данного оборудования и недостатки:
- Стоимость, которая в разы выше, чем у классических ТТ моделей.
- Для работы данному оборудованию требуется принудительный наддув. А это энергозависимость.
Важно! Для правильной и эффективной работы пиролизной отопительной установки требуется топливо с низким содержанием влаги.
Наиболее популярные модели
Сегодня, российский рынок отопительной техники предлагает широкий ассортимент котельного оборудования, среди которых наибольшим спросом пользуется модели торговой марка «Buderus». Котлы твердотопливные длительного горения будерус представлены на отечественном рынке линейкой ТТ котлов отопления Logano (Германия) с теплообменниками из стали и чугуна.
Для обогрева небольшой постройки наиболее адекватным вариантом специалисты считают модель Buderus Logano S131 с мощностью 15 кВт. Основные достоинства модели:
- Небольшие габариты.
- Адекватная стоимость.
- Высокая степень надежности.
- Топочная камера 38 л.
Недостатком модели можно считать конструкцию зольника, которую для очистки требуется демонтировать. Среди пиролизных вариантов специалисты отмечают модель Logano S171 W. КПД данного котлоагрегата (по заявлению производителя) достигает 89% при строгом соблюдении требований к эксплуатации прибора.
Среди востребованных на сегодняшний день котельных установок высокую планку держат и украинские твердотопливные котлы длительного горения пиролизного типа: котлоагрегаты бюджетного сегмента, от торговой марки PRO-M, могут работать на различных видах органики. Мощность установок варьируется в зависимости от модели: от 12 до 65 кВт.
Совет: если в вашей местности перебои с электроэнергией являются нормой, то специалисты рекомендуют обратить внимание на энергонезависимую модель пиролизного котла длительного горения PRO-M-18 кВт, обеспечивающего непрерывное горение топлива на одной закладке до 12 часов.
Для более полного понимания процесса работы твердотопливного котла длительного горения, видео по теме:
