Економія споживання палива в опалювальних системах – це головний критерій вибору опалювального котла. Звичайно, ефективність роботи враховуються також. Сучасний ринок котельного обладнання в даний час пропонує досить широкий асортимент, але саме сьогодні великою популярністю стали користуватися твердопаливні котли тривалого горіння. Що це таке, у чому суть пристрою даної конструкції, який принцип роботи? На ці та інші питання, будемо відповідати в цій статті, тому що велика кількість споживачів про цих котлах чуло, але не має про них жодного уявлення.
Принцип роботи
Почнемо наш розбір саме з принципу роботи, тому що в даних опалювальних агрегатах тверде паливо спалюється зовсім за іншою технологією. Тут немає горіння дров чи вугілля, тирси або тріски в прямому сенсі цього слова. Немає відкритого вогню та полум’я. Теплова енергія виділяється із зони, де тверде паливо не тліє. Саме тління є основним видом спалювання палива і отримання теплоти.
Наскільки ефективна дана технологія? Тління – це той же процес горіння лише при невеликій кількості кисню. Температура виділяється практично та ж, а ось паливо згоряє набагато повільніше. Ось чому дані опалювальні прилади називають котлами на дровах тривалого горіння. Однієї закладки вистачає мінімум на 12 годин. Якщо порівнювати із звичайним опаленням на дровах, то в даному випадку однієї закладки вистачає лише на 4 години. Як бачите, вигода очевидна.
Але виникає сумнів, чому теплової енергії виділяється більше. Як не крути, а відкритий вогонь сам по собі вже буде гарантів виділення величезної кількості тепла. Тління такого видати напевно не зможе. Все вірно. Але виробники використовують одну хитрість. У котлах тривалого горіння використовується велика кількість твердого палива, яке ущільнюється по максимуму. Якщо це дрова, то їх намагаються укласти самим щільним чином. Якщо це тирсу, лушпиння, листя дерев та інше, то проводиться обов’язкова трамбування. Чим щільніше паливо, тим краще. До того ж додамо, що в котлах цього типу використовується широка зона тління. Ці два показники впливають на високу теплову віддачу.
Конструктивні особливості
Зрозуміло, що котли тривалого горіння, на твердому паливі мають своєрідну конструкцію, яка сильно відрізняється від звичайних твердопаливних агрегатів. В чому суть конструкції?
- Відмітна особливість – це зона тління, яка закрита з усіх боків. Подача свіжого повітря в неї здійснюється через спеціальну трубу, яка встановлена поверх вантажу.
- Сам вантаж – це пристосування у вигляді преса, який тисне на дрова, опускаючись вниз до дна топки. Він стискає зону тління, не даючи просочитися більшій кількості в неї кисню.
За способом тління, а точніше сказати за місцем влаштування зони тління, опалювальні прилади даного типу поділяються на нижні і верхні. В чому різниця? Спочатку пояснимо, як відбувається робота апарату. В топку закладаються дрова, підпалюються, на них встановлюється прес, що тисне, опускаючись по мірі того, як згоряє частина палива.
Котли з нижньої зоною
В даному випадку зона тління – це місце укладання дров на колосникові ґрати. Це місце стаціонарне, воно не переміщається під дією вантажу. Сам же вантаж тисне на поліна, поверхня яких не горить.
При цьому між вантажем і стінками котла залишається зазор, який є місцем відводу продуктів згоряння палива. У верхній бічній частині агрегату є отвір для димоходу, через нього продукти згоряння і виводяться назовні. У верхній частині розташований і теплообмінник, який обігрівається виділеної теплової енергією і гучною газами.
З верхньою зоною
Це все той же самий котел, тільки зона тління дров розташовується прямо під вантажем. Виходить так, що ця зона не стаціонарний, а мобільний. По мірі зменшення кількості палива за рахунок його згоряння, вантаж, що давить на дрова, опускається разом з зоною вниз в сторону дна камери згоряння. За таким принципом працюють відомі моделі, які носять назви Бубафоня і Страпува.
Чим ця модель краще попередньої? За чисто конструктивним і технологічним особливостям нічим. Але тут є один важливий момент. Так як зона тління весь час переміщується по вертикалі вздовж висоти агрегату, то вплив високих температур на його стінки рівномірно в часі розподіляється по висоті приладу. А це дає можливість використовувати метал для спорудження котла меншої товщини.
Приміром, у котлах з нижньої зоною тління використовуються металеві листи товщиною не менше 4 мм, в агрегатах з верхнім горінням триміліметрова листи. А це вже впливає на собівартість виробу.
Технічні характеристики
Необхідно відзначити, що для всіх моделей твердопаливних котлів тривалого горіння використовуються усереднені технічні показники.
- Робочий тиск в межах 1 атм.
- Коефіцієнт корисної дії не вище 89%.
- Теплоносій нагрівається до +80°С.
- При цьому можна починати нагрівати теплоносій від +5°С.
- Котли цього типу відносяться до категорії «потужних». Їх середня величина продуктивності 100 кВт, це усереднене значення, є більші, є менші.
- Тривалість роботи від одного завантаження – 12 годин.
- Температура відпрацьованих газів – 270°С.
Увага! В цьому списку був вказаний ККД, рівний 89%. Це усереднена величина, яка може змінюватися від типу використовуваного твердого палива (в даному випадку маються на увазі дрова з різних порід деревини), і від вологості використовуються дров.
Піролізні котли тривалого горіння
На цьому інноваційному вигляді обладнання хотілося б зупинитися докладніше. По-перше, почнемо з того, що коефіцієнт корисної дії не менше 95%. Чому? Вся справа в принципі відбору теплової енергії.
В процесі тління дров в котлі відбувається виділення теплової енергії і газу, який випаровується через димохідну трубу. Але цей газ може горіти, виділяючи ще деяка кількість тепла. Щоб це сталося, виробники в конструкцію агрегату розмістили ще одну камеру згоряння, куди і заходить газ. Сам горіти він не може, тому що в ньому практично немає кисню, тому до того, як він надійде в свою топку, газ збагачують киснем.
Тепер це повітряно-газова суміш, яка може горіти, виділяючи тепло. Що і відбувається проміжної топці. По суті, цей інноваційний прилад можна назвати твердопаливним котлом сверхдлительного горіння. Єдине, на що хотілося б звернути особливу увагу, що піролізні котли показують високі технічні характеристики, якщо в них використовується дуже сухі дрова. При цьому вони згоряють повністю, залишаючи лише невелику гірку золи, виділяючи максимальну температуру горіння.
Переваги твердопаливних котлів тривалого горіння
Говорити про всі переваги котлів даного типу в статті не будемо. Позначимо основні:
- Високі показники тепловіддачі.
- Найвища продуктивність при мінімальних витратах на паливо.
- В даний час виробники пропонують кілька моделей, які відрізняються кількістю контурів і можливістю автоматизувати процеси контролю і регулювання температурного режиму.
- Найнижча вартість використовуваного палива. До речі, необхідно зазначити, що котли даного типу працюють не тільки на дровах або вугіллі. Тут можна використовувати тирсу, лушпиння насіння, листя, траву, стебла рослин та інші горючі природні матеріалу. Просто все це треба довести до певної щільності. Тобто піддати паливо процесу пресування.
- Якщо говорити про зовнішньому вигляді котлів, то виробники попіклувалися про те, щоб їх дизайн відповідав всім нормам і вимогам сучасності.
Вимоги, що пред’являються
Котли тривалого горіння відносяться до категорії «твердопаливних агрегатів», так що всі вимоги, які пред’являються даної категорії, ці апарати повинні дотримуватися. Це стосується і монтажу, і експлуатації.
- Окреме розташування котельні або топкової.
- Приміщення повинно повністю відповідати правилам утримання пожежної безпеки. А це: приміщення повинно бути зведено з негорючих матеріалів, у ньому повинна бути організована добре діюча вентиляційна система, встановлений за правилами димар.
- До речі, про димоході. Він повинен бути виготовлений з негорючих матеріалів, до того ж мати високі показники опірності агресивних хімічних речовин. Ідеальний варіант, якщо ця труба буде або з нержавіючої сталі, або з кераміки.
- Рекомендується димар як можна частіше прочищати від сажі. На жаль, це біда всіх твердопаливних котлів. Фахівці радять це робити мінімум два рази на рік: після опалювального сезону і в середині. Це дозволить заощадити на паливі і підняти ефективність роботи самого опалювального приладу.
- Всі котли даного типу – це прилади підлогового виконання, тому міцне і надійне підгрунтя – запорука їх ефективної експлуатації. Зазвичай під них заливають невеликий бетонний фундамент у вигляді плити.
