Твердотопливный котел: устройство, назначение

1. Устройство твердотопливного котла.
2. Автоматика твердотопливного котла.
3. Назначение твердотопливных котлов.
4. Особенности твердотопливных котлов.
5. Разновидности ТТ котлов.
6. Преимущества и недостатки.
7. Правила подбора.

В современном мире большое значение имеет обеспечение комфортных условий для проживания. Одним из основных факторов, влияющих на комфорт, является качественное отопление. Для этой цели используются различные виды отопительных систем, одним из которых является использование твердотопливных (ТТ) котлов. В данном статье мы рассмотрим устройство и назначение твердотопливных отопительных приборов, их преимущества и недостатки.

Устройство твердотопливного котла

Твердотопливный котёл – это устройство для отопления помещения, которое работает за счет сжигания твердого топлива, такого как дрова, уголь, кокс, торф и т.д. Основу котла составляет камера сгорания, в которой происходит процесс горения топлива. Нагретый воздух от горения поднимается вверх, проходит через теплообменник и выходит через дымоход. Теплообменник представляет собой систему труб, по которым циркулирует теплоноситель – вода или антифриз. Нагретая в теплообменнике вода поступает по трубам в радиаторы отопления, которые установлены в помещении, отдавая им свое тепло, после чего остывшая вода возвращается обратно в котёл.

Твердотопливный прибор состоит из следующих основных элементов:

• Камера сгорания - здесь происходит сгорание топлива.
• Теплообменник - система труб, по которым движется теплоноситель (вода или антифриз).
• Дымоход - через него удаляются продукты сгорания топлива. 
• Система автоматической подачи топлива (опционально) - позволяет автоматизировать процесс загрузки топлива в котёл. 
• Зольник - предназначен для сбора золы, которая образуется в процессе сгорания топлива.
• Автоматика. ТТ котлы могут быть со встроенной автоматикой, без нее, а также с возможностью ее подключения. 

Автоматика твердотопливного котла

Автоматика твердотопливных котлов предназначена для оптимизации работы отопительного оборудования и повышения его эффективности, она позволяет контролировать и регулировать различные параметры системы, что обеспечивает экономию топлива и поддержание комфортной температуры в помещениях.

Назначение автоматики для твердотопливного котла

• Автоматическое регулирование мощности твердотопливного устройства достигается путем регулировки подачи воздуха в камеру сгорания, что влияет на интенсивность горения топлива, в результате можно поддерживать заданную температуру теплоносителя без избыточного расхода топлива.
• Автоматическое отключение котла при достижении заданной температуры позволяет избежать перегрева системы и экономит топливо.
• Автоматическая подача топлива. Применяется в котлах с автоматической подачей угля или пеллет, что в свою очередь обеспечивает равномерное горение топлива и снижает количество золы.
• Защита от перегрева. Автоматика отключает котел при превышении допустимой температуры теплоносителя, что предотвращает перегрев системы и защищает ее от поломок.
• Защита от замерзания. В некоторых моделях предусмотрена функция защиты от замерзания, которая включает отопительный прибор при падении температуры теплоносителя ниже заданного значения.
• Управление циркуляционными насосами. Автоматика позволяет включать и отключать насосы в зависимости от температуры теплоносителя и режима работы котла.
• Удаленное управление и контроль.

Назначение твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы предназначены для обеспечения отопления помещений различного назначения – жилых домов, производственных зданий, складских помещений и т. д. Они могут использоваться как основной источник отопления или в качестве резервного, например, в случае отключения централизованного отопления или газа.

Преимущество твердотопливных устройств заключается в их автономности – они не зависят от централизованного газоснабжения или электроснабжения, что особенно актуально для удалённых от цивилизации местностей и объектов, не подключенных к общей сети отопления.

К недостаткам твердотопливных котлов можно отнести необходимость регулярной загрузки топлива, низкую эффективность по сравнению с другими видами котлов, а также необходимость регулярной очистки от золы.

Особенности твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы можно классифицировать по нескольким признакам:

• по типу используемого топлива: дровяные, пеллетные, угольные;
• по материалу теплообменника: сталь, чугун;
• по конструкции: одноконтурные (предназначены только для отопления), двухконтурные (для отопления и нагрева воды);
• по степени автоматизации: с автоматикой, без и с возможностью подключения;
• по мощности: от бытовых для отопления небольших помещений до промышленных для крупных объектов;
• также котлы могут различаться по способу горения топлива (существуют модели с верхним и нижним горением, а также пиролизные котлы, использующие принцип пиролиза для более эффективного сжигания топлива).

Разновидности ТТ котлов

✅Традиционные – энергозависимые

Традиционные отопительные устройства, работающие на топливе, которое сгорает в топке естественным путем. Их нужно постоянно обслуживать, то есть закладывать дрова не менее 3–4 раз в день. Техника этого типа не способна регулировать мощность в автоматическом режиме, поэтому при непрерывном горении отдает лишь 70% КПД. Однако эти модификации пользуются спросом у населения из-за простоты конструкции и невысокой стоимости.

✅Пиролизные

Пиролизные твердотопливные приборы – это вид отопительного оборудования, которое использует процесс пиролиза для эффективного сжигания твердого топлива. В этих котлах топливо сначала подвергается тлению при недостатке кислорода, а затем сжигается при повышенных температурах, что позволяет увеличить КПД прибора.

Пиролизные модели могут работать на различных видах твердого топлива, включая дрова, уголь и пеллеты и имеют большую продолжительность работы на одной загрузке, однако они могут быть дороже традиционных моделей и требуют специализированного обслуживания.

✅Твердотопливные котлы длительного горения

Твердотопливные котлы длительного горения - это отопительные приборы, которые способны работать на одной загрузке топлива в течение длительного времени, достигающего нескольких суток. Котлы длительного горения обычно имеют большую вместимость для топлива и автоматическую либо полуавтоматическую систему подачи, которая регулирует интенсивность горения в зависимости от требуемой температуры.

Модели длительного горения по-другому еще называют котлами верхнего горения, так как дрова или уголь закладываются в их верхнюю часть. Преимуществом таких отопительных устройств является то, что дрова можно забрасывать в топку раз в день, а уголь реже. Котел, основанный на технологии длительного беспрерывного горения, выдает 90% КПД, но довольно сложен в установке и обслуживании.

✅Электро-твердотопливные

Электро-твёрдотопливные – это отопительные приборы с возможностью подключения ТЭНа. Электро-твердотопливные модели представляют собой гибридный тип отопительного оборудования, который сочетает в себе преимущества твердотопливных и электрических котлов. Они работают на твердом топливе, таком как уголь, дрова или пеллеты, но имеют электрический нагревательный элемент, который чаще всего приобретается к котлу опционально.

Преимущества и недостатки

Преимущества твердотопливных котлов

• Автономность: такие котлы не зависят от наличия электричества или газа, что делает их идеальным выбором для удаленных или не газифицированных районов.
• Экономичность. Стоимость топлива для твердотопливных котлов обычно ниже, чем стоимость газа или электроэнергии для газовых и электрических котлов соответственно.

Недостатки твердотопливных котлов

• Необходимость постоянного контроля и дозагрузки топлива. Это может быть неудобно для людей, которые не могут постоянно находиться дома или на участке с котлом.
• Низкая эффективность: по сравнению с газовыми или электрическими котлами, твердотопливные имеют меньший КПД.
• Невозможность полной автоматизации процесса. Несмотря на наличие автоматики, все равно требуется периодическое вмешательство человека для регулировки работы котла и загрузки топлива.
• Образование золы и шлака, которые требуют регулярной очистки отопительного прибора.
• Необходимость обустройства специального места для хранения топлива.

Правила подбора

При выборе твердотопливного котла необходимо учитывать несколько важных факторов:

• Мощность (кВт): она должна быть достаточной для обогрева вашего помещения. Мощность можно рассчитать, исходя из площади помещения: примитивный расчет на 10 м2 необходим 1 кВт мощности, но стоит учесть еще тепловые потери (из чего сделан сруб и как он утеплен, двери, окна и др.).
• Тип топлива: определитесь, какой вид топлива будет использоваться для отопительного устройства. Самыми популярными являются дрова, уголь, брикеты.
• Материал теплообменника: наиболее долговечными являются чугунные теплообменники, однако они более тяжелые и дорогие. Стальные теплообменники дешевле и легче, но менее долговечны.
• Автоматизация: если вы не можете постоянно следить за работой отопительного прибора, выбирайте модели с автоматической подачей топлива или с возможностью удаленного управления.
• Производитель: выбирайте известных производителей, чтобы обеспечить надежность и долговечность котла.
• Размеры и вес: убедитесь, что отопительный прибор помещается в отведенном для него месте и не создает проблем с транспортировкой и установкой.

Твердотопливные котлы являются эффективным и экономичным решением для отопления жилых и промышленных помещений, особенно в районах, где нет доступа к газу или электричеству. При выборе котла необходимо учитывать его мощность, тип топлива, материал теплообменника, степень автоматизации и др. Расчет мощности котла зависит от площади помещения, высоты потолков, климатической зоны и количества окон и дверей. Хорошо подобранный и правильно установленный твердотопливный котел обеспечит комфортное проживание и оптимальные условия для работы.