Корзина
16 отзывов
Украинская Энергопромышленная Группа
+380986049109
Контакты
  • Телефон:
    +380986049109, Киевстар
    +380443920108, Стационарный
    +380665248111, Vodafone, Viber
  • Контактное лицо:
    Коммерческий отдел
  • Адрес:
    Киевская обл., c. Белогородка, ул. Счастливая, 2, офис 6, Киев, Украина
  • Email:
    energopromgrup@gmail.com

Твердотопливные котлы с ручной загрузкой - классификация котлов по основным конструктивным и функциональным характеристикам.

Твердотопливные котлы с ручной загрузкой - классификация котлов по основным конструктивным и функциональным характеристикам.

07.06.15

Данная статья будет являть собой своеобразную информационную страницу, в которой приведена классификация твердотопливных котлов с ручной загрузкой топлива по различным параметрам. К каждому типу классификации  дано краткое пояснение, а детальному описанию будут посвящены отдельные обзорные статьи.

Если рассматривать многообразие котельной техники (газовые, электрические, твердотопливные котлы), то именно твердотопливные котлы имеют наибольшее количество разновидностей. Каждая разновидность или их группа может быть определяющей для покупателя при выборе котла отопления. Мы постараемся по возможности охватить максимальное количество характеристик котлов, являющихся на наш взгляд основными.

Классификация твердотопливных котлов с ручной загрузкой.

1. Материал теплообменника: сталь, чугун.

Большинство котлов на твердом топливе изготовлено именно из стали. Основное преимущество стали ― малая инерционность (быстрый выход котла в режим необходимой мощности). Недостаток ― подверженность низкотемпературной коррозии ,для избежания чего необходимо поддерживать стабильную температуру на возвратном патрубке котла не менее 55-60С. Стальной котел ― это моноблочная конструкция во множестве вариантов изготовления, о чем речь пойдет ниже.

Чугунные котлы являют собой наборные конструкции из определенного количества чугунных секций. Как правило линейка котлов определенного производителя имеет одинаковые размеры по высоте и ширине, и отличается лишь по глубине котлов, в зависимости от количества секций. Преимущество чугуна ― длительный срок эксплуатации (при нормальных условиях), устойчивость к низким температурам теплоносителя и сравнительно высокому давлению в отопительных системах. Недостатки ― более низкий КПД ( обусловленный большей тепловой инерционностью ), разрушение секций из-за резких перепадов температур (например, при подпитке системы с разогретым котла холодной водой ) Причем, стоимость замены одной секции часто составляет чуть ли не пол-стоимости котла.

2. Тип камеры сгорания: с обьемным горением, нижним горением (шахтные котлы), пиролизным горением (двухкамерные котлы), верхним горением. 

Данная классификация охватывает практически весь модельный ряд твердотопливных котлов, за редким исключеним. Параметры способа сжигания топлива и конструкции топочной камеры являются определяющими для показателя эффективности (экономичности) котла. 

Твердотопливные котлы с обьемным горением топлива ― наиболее представленные на отопительном рынке. К данным котлам относятся практически все чугунные котлы, подавляющее большинство стальных котлов. Их преимущества ― относительно невысокая цена, возможность работы на любом виде кускового твердого топлива. Недостаток ― относительно небольшой КПД (особенно при работе на дровах, из-за механического и химического недожега, при работе в режиме неполной мощности). Такие котлы рекомендуется использовать вместе с аккумуляционными емкостями для функционирования с максимально возможной эфективностью.

Котлы нижнего горения ( или шахтные котлы ). Название "шахтный котел" в основном применяют для котлов на дровах, в которых горит не весь слой топлива, а только его нижняя часть. Дымовые газы, образующиеся при сгорании древесины проходят сквозь газовый патрубок и, смешиваясь со вторичным воздухом, сгорают в камере дожига. Камера дожига футерована для обеспечения высокой температуры горения. Далее продукты сгорания проходят сквозь конвекционный канал, отдавая тепловую энергию. Шахтные дровяные котлы стальные,  оборудованны достаточно вместительными камерами загрузки топлива, что обеспечивает длительное время горения закладки. Такие котлы имеют высокий показатель КПД (не менее 80%), стабильный в широком диапазоне регулировки мощности. Шахтные котлы ― энергонезависимы, их удобно загружать топливом (верхняя и передняя загрузка)

Так же существуют угольно-дровянные шахтные котлы. В таких котлах древесина сгорает снизу, а уголь ― сверху (методом отгорания), соответственно направление циркуляции дымовых газов при работе на угле и дровах отличается. В угольно-дровянных котлах колосники подвижные, для срезания "коржей", которые могут образовыватся при горении угольного топлива.

Недостатками шахтных котлов являются: 1. Относительно высокая цена (особенно у котлов на дровах) из-за высокой технологичности и металлоекости изделий. 2. Возможное "зависание" кусков древесины в топке.

Пиролизные котлы. Котлы, работающие на дровах. Конструктивно состоят из 2-х камер ― верхней загрузочной, в которой происходит горение древесины, и нижней камеры сжигания дымовых газов, которые попадают туда из верхней камеры через специальную газовую форсунку.  Обе камеры футерованные шамотным материалом для качественного сжигания древесины, и дожига образующихся горючих элементов. Пиролизные котлы оборудованы дымососом с частотным регулированием оборотов, электронным управляющим контроллером. Данные котлы характеризует высокий показатель КПД, качественное конструктивное изготовление, высокая металлоемкость, детальная регулировка параметров работы. Недостатки: очень высокая цена, энергозависимость и возможность применения только древесины в качестве топлива.

Котлы верхнего горения. Котлы, имеющие вертикальную, цилиндрическую конструкцию, с очень вместительной загрузочной камерой. Горение в них происходит сверху вниз, и в процессе горения участвует небольшой слой топлива. Такие котлы в последнее время вошли в моду, благодаря именно параметру обьема топочной камеры, что обеспечивает большую длительность работы на разовой закладке. Однако, на наш взгляд заявленные характеристики котлов верхнего горения по КПД несколько завышенны, да и бросается в глаза то, что площадь поверхности теплообмена в них меняется по мере сгорания закладки. И возникает вопрос в какой промежуток времени такой котел выдает паспортную мощность.

3. Вид используемого топлива: угольные котлы, дровяные котлы (котлы на дровах), комбинированные котлы (угольно-дровяные).

При описании характеристик твердотопливных котлов в технической документации всегда указаны такие данные, как "основное топливо" и "допустимое к использованию топливо". Что это значит?

Основное топливо ― это тот тип твердого топлива, при котором котел в процессе эксплуатации подтверждает свои заявленные характеристики по КПД. Допустимое топливо ― возможное к применению, но приводящее к снижению эффективности его сжигания. Рассмотрим на следующих примерах:

Угольные котлы. Котлы на твердом топливе, в которых основным топливом является каменный уголь. Если смотреть глобально, то угольными котлами является чуть ли не 90% котлов, предлагаемых в Украине. Все котлы с обьемным горением (чугунные и стальные) и часть шахтных котлов подразумевают предпочтение к использованию угля. Котлы обьемного горения сконструированны прежде всего под снятие теплового излучения от горения угля, в таких котлах отстутствует футеровка и качественных дожиг печных газов, а во многих моделях конвекционные канали теплопередачи являются простейшими (двухходовыми). Соответственно КПД данных котлов при использовании дров оставляет желать лучшего, но дрова как топливо допустимы к использованию. При выборе таких котлов под дрова в первую очередь необходимо смотреть на обьем камеры сгорания, чем она больше, тем меньше подходов к котлу для дозагрузки.

Дровяные котлы. Их всего 2 типа: вышеуказанные шахтные и пиролизные. Дрова в таких котлах сжигаются качественно благодаря наличию футеровки (поддерживает высокую температуру в топке и обеспечивает качественное разложение древесины на горючие газы) и дожига этих газов. Котлы под дрова в своем большинстве имеют вместительные камеры сгорания. Конструктивно такие котлы сложнее угольных и, соответственно, дороже. Применение каменного угля в них не возможно из-за большого количества шлака, который будет закрывать поток газов через форсунку "пиролизника", или газовое окно шахтного котла.

Комбинированные котлы. Данный термин, как правило, применяется:

  • К котлам любого типа, у которых есть возможность установки горелки под пеллеты для автоматической подачи. Такие котлы являются реально многотопливными, и на отопительном рынке на сегодня их представлено очень много.
  • К шахтным котлам, работающим на дровах и угле. 
  • К угольным котлам обьемного горения, что, на наш взгляд, не коректно, поскольку, как указывалось выше, эффективность сжигания дров в таких котлах достаточно посредственная.

 4. Тип управления: механическое, электронное, комбинированное.

Механическое управление процессом горения в котлах на твердом топливе осуществляется терморегулятором с рычагом и цепочкой, открывающей или прикрывающей воздушную заслонку котла, в зависимости от достижения заданной на регуляторе температуры. При всех критических отзывах и сомнениях касаемо данных регуляторов Мы все равно утверждаем, что котлы с ними работают достаточно корректно в том числе энергонезависимые дровяные шахтные котлы. А на "всеядных" котлах их используют повсевместно.

Электронное управление подразумевает использование нагнетательного вентилятора поддува (или дымососа), управляющегося котловым контроллером с комплектом температурных датчиков. Такое решение актуально:

  • При использовании каменного угля с высокой карбонной составляющей (например-антрацита), который трудно разжигается. Особенно при использовании в угольных котлах с глубокой топкой, когда вентилятор необходим для продува всего слоя угля.
  • Для постоянной эксплуатации котла в режиме максимальной мощности. В таком режиме котел работает со стабильно высоким КПД. Работа в данном случае должна происходить по старт/стопному принципу, наиболее оптимальному для котла. 
  • Для обеспечения многофункциональности ― котловые контроллеры многих производителей имеют возможность отслеживать работу водонагревателя ГВС, работать в паре с внешними термостатами, программировать свою работу в различных часовых интервалах и т п.

Пиролизные котлы ,за редким исключением ,все энергозависимы, поскольку оборудованны дымососами и контроллерами, а некоторые модели ― электророзжигом.

Недостатком использования электроники является, само собой, энергозависимость. Хотя во многих котлах возможно комбинированное управление (в конструкции присутствует патрубок под терморегулятор и посадочное "гнездо" под вентилятор). 

5. Место сжигания топлива: чугунные колосники, стальная водотрубная решетка.

В статье про бытовые твердотопливные котлы "КОЛВИ" мы уже упоминали про преимущества и недостатки каждой конструкции колосников. Классические чугунные колосники со временем деформируются, и, естественно, требуют периодической замены. Однако они имеют преимущество в обеспечении более-менее стабильного температурного режима в топке, выступая катализатором тепла. Для использования дров чугунный колосник ― оптимальный вариант. А для сжигания угля многие производители применяют подвижные колосники, позволяющие подрезание шлака, что, согласитесь, очень удобно.

В свою очередь, водотрубные решетки ― достаточно надежная конструкция, однако вода, проходящая через них, понижает температуру в камере сгорания, что ухудшает качество сжигания дерева. Для угля это не столь критично, но следует учитывать два момента:

а) Фракция угля должна быть такой, которая не будет просыпатся в зольник не сгоревшей,

б) Водотрубная решетка должна быть оборудована приспособлениями для срезания шлака и спекшегося угля, например в виде рычага с зубьями. Кстати , не все производители котлов с водонаполненными решетками обращают на пункт б) внимание.

6. Наличие полезных дополнительных функций

Котлы на твердом топливе помимо приведенных выше могут иметь дополнительные функциональные особенности, благоприятно влияющие на комфорт и безопасность эксплуатации:

  • Система аварийного охлаждения. Многие твердотопливные котлы оборудованы встроенными металлическими змеевиками, через которые проходит вода, охлаждающая котел при аварийном закипании теплоносителя. Однако такой способ охлаждения не всегда действенный, требует наличия дополнительных управляющих устройств. Наконец, существуют альтернативные способы защиты котла и системы отопления от перегрева.
  • Обьемная камера сгорания, позволяющая котлу длительную работу на разовой загрузке топлива.
  • Многоходовая конвекционная часть. Котлы одинакового типа могут имет 2-х, 3-х или более ходовую систему циркуляции дымогазов. Чем их больше, тем лучше теплосьем. Особенно при использовании древесины.
  • Футерованная камера дожига горючих газов. Существуют котлы, формально не попадающие под указанную классификацию (пиролизные, шахтные), однако имеющие футеровку камеры сжигания. Много котлов производится с подачей вторичного воздуха через загрузочные дверцы в верхнюю часть топочного пространства, однако у Нас существуют сомнения относительно эффективности подобной конструкции. Отсутствие футеровки в таком случае приводит к банальному разбавлению газов воздухом без эффекта сжигания и получения тепла.
  • Удобство очистки топки и теплообменных поверхностей от нагара. Наличие в комплекте поставки к котлу приспособлений для такого обслуживания.
  • Наличие у поставщика котла необходимых запасных и комплектующих частей, а так же квалифицированного персонала, обслуживающего, настраивающего и ремонтирующего котлы. На этот пункт советуем обратить особое внимание!!! 

 Таким образом, Мы перечислили основные, по Нашему мнению, технико-эксплуатационные разновидности твердотопливных котлов, перечислили критерии, по которым можно определить выбор необходимого продукта. Безусловно, видов твердотопливных котлов очень много и для полного их описания необходима статья обьемом с дипломную работу. Но для общего представления, думаем, представленных критериев достаточно.