Котлы отопления на твердом топливе

Одним из главных условий эффективной эксплуатации домов и зданий является соблюдение оптимального микроклимата и температурного режима в помещении.

При низких и отрицательных температурах окружающего воздуха требуется система отопления, которая включает в себя отопительные приборы, оборудование для передачи и распределения тепловой энергии, и источник тепла (центральное отопление или отопительный котёл).

Идеальная система отопления должна быть эффективной и экономичной, простой и безопасной при обслуживании и эксплуатации. Таким критериям полностью соответствуют котлы отопления на твердом топливе. Особенно это касается такого важного параметра как затраты, связанные с получением одной Гигакалории тепловой энергии.

В красноярском крае стоимость 1 кВт тепла составляет:

• уголь – 0,30 руб.
• пеллеты – 1,28 руб.
• дрова – 0,50 руб.
• центральное отопление – 1,25 руб.
• электричество – 2-2,8 руб.

​*данные приведены на май 2016 года.

Как итог: отопление на твердом топливе – самое выгодное.


Отметим, что выбирать котел необходимо на основе проведения инженерных расчетов и определения суммарного объема теплопотерь, учитывая конструкционные особенности зданий и функциональное предназначение помещений.

Инженеры компании «Крас-Котел» проведут необходимые расчеты, помогут выбрать котлы отопления, которые идеально соответствуют всем заданным заказчиком параметрам.

Прежде чем покупать отопительный прибор, необходимо прицениться, то есть узнать стоимость всех энергоносителей в регионе. Если выбор сделан в пользу твердого топлива, то нужно выяснить его стоимость и посчитать энергоэффективность, а также учесть затраты на оборудование и выбрать тип отопления.

Разновидности твердого топлива

А мы остановимся кратко на общих принципах выбора твердотопливного отопительного оборудования.

Твердотопливные котлы могут работать на:

• дровах, а также отходах деревообрабатывающих производств (к ним относятся щепа, кора, опилки и даже древесные брикеты);
• угле (в ряде регионов более доступен бурый, в ряде каменный, причем каменный может быть разных марок, в частности, таких как кокс и антрацит, учитывайте и такой важный момент как фракция, размер угля, в некоторых случаях может понадобиться дробилка для угля);
• отходах сельскохозяйственного производства (например, растениеводства (солома, зерновые культуры, подсолнечная шелуха), животноводства (высушенный навоз – кизяк) и многое другое);
• торфе (особенно актуально для болотистых местностей);
• топливных гранулах (другое название пеллеты, производятся прессованием различных отходов, в том числе после обработки древесины и переработки продукции растениеводства, на таком топливе работают пеллетные котлы).

Следует отметить, что большинство производителей с целью повышения функциональности твердотопливного отопительного оборудования предлагают универсальные решения, котлы, способные работать на различных видах и фракциях твердого топлива.

Принцип работы твердотопливного котла

Следующий фактор, на который стоит обращать внимание, принцип работы оборудования. Взаимосвязь достаточно простая – чем проще конструкция, тем дешевле котел, проще обслуживание, выше энергонезависимость, но сложнее эксплуатация, ниже коэффициент полезного действия и экономическая эффективность использования. Существуют три безальтернативных способа.

Первый

Первый способ, так называемые классические котлы, созданные по принципу классической «буржуйки». К таким моделям относятся отопительные приборы:

• ZOTA серии Carbon (применяется уголь фракции 1,00 – 5,00 см), снабжены теплообменником из марки стали №3 толщиной 4 мм, имеют мощность в пределах от 15 до 60 кВт, с верхним видом загрузки используемых видов топлива, колосниковой решеткой подвижного типа;
  
• Buderus универсальной, многотопливной серии Logano, с теплообменником из специальной марки стали толщиной 4 мм, мощностью от 12,00 до 45,00 кВт, главные отличия – небольшие габариты и эффективная степень защиты для теплообменника, средние габариты топки и зольника, эти котлы могут прекрасно работать как на мелких дровах, так и на угле.

Принцип действия простой, загрузка твердого топлива в топливную камеру производится вручную, также контролируется и регулируется процесс горения. Из минусов необходимость постоянного наблюдения за работой и довольно невысокий КПД. Из плюсов – простота конструкционных решений, что упрощает обслуживание и благодаря отсутствию автоматики практически полная энергонезависимость. Но при этом 20-30% тепла улетает в трубу.

Второй

Второй способ более сложный. Топливо в загрузочную камеру необходимо закладывать сверху вручную, а вот за процесс горения отвечает уже автоматика. Это полуавтоматические твердотопливные котлы. Они более дорогие по сравнению с классическими, энергозависимые, более требовательные к топливу, но обладают более высоким КПД и энергоэффективностью, за ними не нужен постоянный присмотр.

В этой категории следует отметить польские котлы Metal-Fach, стоят не очень дорого, по сравнению с премиальными брендами, в то же время надежные и имеют высокие эксплуатационные параметры. У поляков есть очень интересная модель линейки SDG, она универсальная (для работы оборудования используется уголь (в данном случае каменный и бурый) и поленья дров), оборудована стальным теплообменником толщиной 6 мм, имеет вертикальное расположение системы дымоходов и очень большую и удобную топку.

Длительность горения такого котла составляет от 4 часов до суток.

Третий

Третий способ – засыпал топливо и ни забот, ни хлопот. Это такая категория как автоматические твердотопливные котлы. У этого оборудования засыпка топлива в топку и процесс горения полностью регулирует автоматика. Самые дорогие и очень сложные в обслуживании, энергозависимые котлы, но с самой высокой энергоэффективностью, КПД и простотой в использовании.

Длительность работы, такого котла, без участия человека, может составлять от 3 до 10 дней.

Дополнительно снабжаются бункером, предназначенным для загрузки твердого топлива, и подающим устройством. Принцип работы прост. Топливо засыпается непосредственно в бункер, устанавливается заданная температура в комнатах (используются температурные датчики и контроллеры) или температура используемого теплоносителя (более простой вариант), а затем включается автоматика. Остается лишь периодически засыпать топливо прямо в загрузочный бункер.

Стоит обратить внимание на автоматические котлы следующих изготовителей:

• польский Metal-Fach (серии SEG, линейки SD, включая DUO и DUO BIO, линейки SMART, включая SMART EKO);
• итальянский FACI (серии Carbon (это автоматический угольный котел) и SSL (для пеллет, дров);
• турецкий Termodinamik (серий EKY/S и TBK/S);
• польский Galmet (серий KWP/KWP M, KWPU/KWPU M, KWPDR) – достаточно дорогой вариант;
• российский ZOTA (серий Стаханов и Pellet);
• польский Heiztechnik (серий Q Eko, Q Eko Duo, Q Bio, Q Bio Duo).

Отдельно необходимо выделить автоматический котел Eko российского котельного завода Vulkan. Это оборудование создано на основе польских котло.

Существенные различия заключаются в полной адаптации (приспособленности) к российским условиям и использовании отечественных комплектующих, что существенно снижает стоимость оборудования без потери качества и эффективности.

Котел Vulkan:

• крайне неприхотлив в применении;

• очень универсален, может функционировать на угле фракции до 5,00 см, топливных гранулах (пеллетах, имеющих размер фракции от 6 до 8 мм);
  производится из особой котельной стали общей толщиной 6-8 мм;

• оборудован шнековой подачей выбранного твердого топлива непосредственно из бункера и горелкой универсального, специального типа, называется «Антишлак»;
  

• имеет большую емкость топки и зольника (50,00 л).

Котлы Вулкан серий EKO и Kompakt могут функционировать автоматически от пяти до десяти суток, укомплектованы современной автоматикой, что позволяет осуществлять управление одновременно парой контуров (ГВС (горячего водоснабжения) и системы отопления).

При этом интерфейс интуитивно доступен и понятен. Расширяют функциональность в котле Vulkan специальный GSM-модуль, позволяющий обеспечить удаленные контроль и управление с использованием мобильного или сотового телефона, а также системы автоподжига и автоматического удаления золы.

Специфика сжигания

Итак, понятно, что котел может при необходимости работать под присмотром, частичным присмотром или самостоятельно.

Следующий важный фактор заключается в том, каким способом сжигается топливо.

Существует 4 схемы сжигания топлива:

1. Традиционная или классическая, известная с глубокой древности, состоит в том, что сгорание топлива происходит снизу вверх, последовательно, такие котлы наиболее дешевые, и с самым низким КПД;

2. Обратная, суть в том, что умные люди придумали сжигать топливо не снизу вверх, а сверху вниз, такое оборудование называется котлы длительного горения. Чтобы было понятно, представьте как горит парафиновая свеча. Преимущества, которые имеет твердотопливный котел длительного горения, очевидны – топливо сгорает полностью, золы практически нет, КПД высокий, а длительный период сгорания упрощает эксплуатацию и позволяет экономить деньги;

3. Двухкамерное (пиролизное), наука не стоит на месте и последнее достижение техники – это сжигание не самого топлива, а пиролизного газа. В одной камере с низким содержанием кислорода происходит тление твердого топлива, вырабатывается пиролизный газ, который поступает во вторую камеру и сжигается. Плюсы очевидны – очень высокий КПД, прекрасная экологичность (выбросов в атмосферу практически нет), эффективность, но нужно брать во внимание, что это самый дорогой вид отопительного оборудования, да и требования к необходимому качеству топлива очень высокие, что тоже оказывает влияние на цену. Такие котлы еще называют твердотопливными пиролизными, еще применяется наименование газогенераторные.

4. Сжигание топлива на горелке (принцип похож на горение газовой горелки) – автоматические котлы на угле и пеллетах. Обеспечивается высокий КПД, меньшее количество золы, т.к. топливо сгорает равномерно.

Выбираем теплообменник для котла отопления

После выбора типа твердого топлива, схемы работы и сжигания топлива в котле, нужно уделить пристальное внимание его внутреннему содержанию. Самое важное – материал, из которого производится используемый теплообменник.

Не будем акцентировать внимание на такой экзотике как:

• медь (достаточно эффективно, но дорого);

• сталь с покрытием из керамики (практично, но встречается очень редко);

• комбинированные варианты.

Остановимся на паре базовых решений.

Первый вариант – это специальный чугун (долговечен, устойчив к коррозии, но хрупкий, любой удар или температурные колебания могут привести к разрушению разборного чугунного теплообменника), хорошо подходит для котлов, работающих на дровах.

Второй вариант – сталь, в отличие от чугуна ей нипочем ни удары, ни колебания температуры, но материал недолговечный. Отопительные приборы со стальным неразборным теплообменником – отличное решение при использовании угля (бурого или каменного).

Функциональность и автономность котла отопления

Как мы отмечали выше, котлы, работающие на твердом топливе, могут комплектоваться разнообразной автоматикой, это так называемое энергозависимое оборудование, или работать без автоматики, используется термин энергонезависимое отопительное оборудование.

Что касается функциональности, то оборудование может использоваться исключительно для отопительной системы или дополнительно еще для обеспечения дома горячей водой.

При выборе и дальнейшей покупке твердотопливного котла нужно уделять внимание эксплуатационным характеристикам, важнейшие – это мощность (измеряется в кВт), КПД и ряд других.