+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

sales@teplogidromash.ru

Угольный котел длительного горения


Угольный котёл: виды, особенности моделей с автоматической подачей топлива

Угольный котёл для отопления частного дома – это прекрасная альтернатива котлам от газа. Его часто устанавливают в тех регионах, где отсутствует газовая магистраль. Уголь является распространённым, а поэтому и доступным топливом. Его просто купить, и цена не будет очень высокой. Современные печки и котлы, функционирующие на угле, отличаются несколькими важными техническими инновациями, позволяющими повысить их эффективность и экономную работу.

Угольные котлы пиролизного типа

Виды по способу горения

Угольный котёл может классифицироваться по-разному, в зависимости от способа сжигания топлива выделяют:

  • традиционные агрегаты (горение происходит снизу-вверх);
  • котлы длительного горения на угле;
  • пиролизные.

Кроме этого популярностью пользуются автоматические и полуавтоматические угольные котлы, о них также пойдёт речь ниже. Рассмотрим каждый вид оборудования отдельно.

Прямое горение – снизу-вверх

Принцип розжига тут такой: горючее засыпается в топочную камеру. Нужный для горения воздух поступает через колосниковую решётку снизу, и горения происходит снизу топливной кучи, распространяясь вверх. Это классические котлы, известные всем и давно.

В настоящее время они характеризуются продолжительным промежутком топливной закладки за счёт создания топочных камер особой конструкции, устройства водяных рубашек, каналов воздушной подачи в топку, а также множества инноваций и функций. В то же время этот тип котельного оборудования всё равно остаётся самым дешёвым вследствие простой конструкции и, зачастую, из-за невозможности автоматического управления.

Угольный котёл длительного горения

Здесь уже сжигание горючего происходит наоборот: сверху-вниз. Изменён и порядок розжига агрегата: вначале засыпают уголь, а потом он сжигается в верхнем слое кучи. Потом с целью окислительного процесса через особую систему подачи воздуха он подводится не снизу, а сверху, прямо в зону горения. В случае такого сжигания топливная загрузка необходима намного реже.

Котел угольный длительного горения Unilux

Единственное, что требуется учитывать, это привередливость твёрдотопливных котлов длительного горения на угле к качеству и содержанию влаги горючего. Если уголь не калорийный, то, как бы вы не хотели, вы не сможете выжать много тепла. При применении влажного горючего котёл будет очень долго выходить на режим тления, и практически не будет отдавать тепла, так как вся энергия будет уходить на испарение воды. В это время образуется много сажи, снижается уровень тепловой отдачи, котёл и дымовыводящие пути забиваются.

Усугубляет ситуацию скопление конденсата. Из-за того, что отопительный агрегат не прогревается, влага испаряется и превращается в конденсат, перемешивается с сажей, течёт опять в топочную камеру и дымоход, нередко вытекая из котла и образуя лужу. При всём можно почувствовать и неприятный запах. Поэтому, если используете мокрый уголь, знайте, что шансы на достижение качественного отопления сводятся к нулю, и вы рискуете просто вывести конструкцию из строя.

Угольные котлы длительного горения для частных домов очень требовательны к топливу, влажность горючего не должна быть выше 15 %!

Есть правила и по спекаемости – применяться должны лишь слабоспекающиеся марки, однако в инструкции ко всем устройствам присутствуют рекомендации по качеству, которые стоит учитывать. Ещё одно отличие котла на угле в том, что его невозможно «дозаправить». Только после прогорания одной порции, можно заложить ещё одну порцию, чтобы не нарушить весь процесс. Поэтому это агрегаты с циклическим принципом работы.

Хоть такие котлы и довольно капризны, они могут стать прекрасным решением из-за своей энергонезависимости, экономичности при качестве горючего, надёжности и нетребовательности к уходу.

Пиролиз – эффективный способ сжигания топлива

Угольный пиролизный котёл требует закладки горючего всего раз в 20-30 часов, определённые модели вообще греют до 4-6 дней. Однако сам процесс сжигания здесь намного сложнее.

Все устройства управляются автоматически, требуют принудительной воздушной подачи в камеру дожига. Это обозначает, что функционирование системы зависит от электросети.

Отличие пиролизного агрегата и в конструкции: имеются две топочные камеры.

В первую топку закладывают горючее, осуществляется распад угля на кокс и газы. Во второй находятся раскалённые газы, здесь происходит дожиг.

Принцип работы таких устройств следующий: после того, как уголь разожжён, автоматика уменьшает воздушную подачу, топливо при этом не горит, а тлеет. В подобном режиме выделяется большой объём газов, которые тоже поддаются горению. Они циркулируют в другую камеру, где также смешиваются с воздухом и дожигаются. В итоге горючее перерабатывается практически полностью. Так можно объяснить длительное горение и экономичный эффект (для того, чтобы получить то же количество теплоэнергии требуется меньше угольного топлива).

Можно выделить недостаток пиролизного автоматического угольного котла – высокая цена. Но стоит сказать, что стоимость окупается довольно быстро за счёт экономичного расходования топлива. Требования к углю и дровам в этих агрегатах такие же, как и к устройствам с верхним принципом горения.

Котёл с автоматической подачей угля

Котёл-автомат на угле отличается от традиционного тем, что в нём присутствуют дополнительные приборы. Автоматические устройства не требуют постоянного присутствия владельца рядом, увеличивают производительность системы и минимизируют расход горючего и количество остающейся золы.

Функции автоматики:

  1. Она контролирует угольную подачу в топочную камеру. Конструкция подразумевает засыпной бункер со шнеком (либо барабаном) для автоподачи топлива. При всём пользователю требуется пополнять запас горючего в бункере всего раз в несколько дней (от трёх до десяти).
  2. Следит за подачей воздуха в зону горения. Оптимальная подача и изначальный подогрев воздуха тоже способствуют равномерному сжиганию угля и эффективности работы оборудования. Угольный котёл с автоматической подачей топлива имеет коэффициент полезного действия 90 % (это больше, по сравнению с прочими видами конструкций: обычный котёл – 70 %).
  3. Автоматически сбрасывает золу подвижными колосниками.

Авторежим работы устройства корректируется параметрами, которые задаёт владелец. В соответствии с температурными значениями по подогреву воды и отопления внутри помещения, автоматика активизирует горение либо поддерживает режим тления до пяти суток. Благодаря непрерывному горению розжиг мощно производить раз за сезон отопления.

Принцип автоматической подачи топлива в твердотопливный котел

Принцип работы автоматики не сложный. В зависимости от градуса внутри котельного оборудования, ёмкости жидкости, силы давления, подаются команды на датчик воздушной подачи. Если скорость воздуха увеличивается либо подача уменьшается, происходит усиление горения или, соответственно, ослабевание. Это же настраивает температуру нагрева воды внутри теплообменника.

Для работы котла-автомата на угле требуется электроэнергия, потому такие агрегаты относят к энергозависимыми. Они нуждаются в присутствии сети (аккумулятора, розетки).

Угольная техника дороже дровяных агрегатов на 20-40 %. Но встроенная автоматика даёт возможность снизить расходы на отопление. Как свидетельствуют отзывы пользователей, экономия горючего иногда может достигать 50 %. Таким образом, можно утверждать, что отопление углём – одно из самых выгодных, для частных жилых построек, цехов, мастерских…

Виды по материалу изготовления

Помимо разных способов горения котлы могут различаться по материалу, то есть выполняться из чугуна либо стали. Два варианта имеют собственные достоинства и недостатки, которые следует учитывать при выборе подходящего устройства. Дадим краткую характеристику:

  • сталь (для изготовления берётся особая котловая) быстрее прогорает, менее устойчива к коррозийным процессам, однако не доставляет проблем при ремонте;
  • чугун устойчив к коррозии и может похвастаться продолжительным эксплуатационным периодом. Однако может лопнуть от температурного перепада либо удара. Причём трещины нельзя заварить, необходима будет полная замена повреждённой детали.

Есть ещё один нюанс: для монтажа оборудования из чугуна понадобится отдельный фундамент (если его вес с теплоносителем в контуре, топливом и дымовой трубой будет превышать 700 кг). Многие считают отличным вариантом устройства из двух этих материалов: топочной камеры из чугуна, а корпус из стали.

Чем топятся все виды угольных котлов?

Топливо для данного вида оборудования тоже имеет свои отличия. Владельцам недвижимости стоит заранее заботиться о выборе, доставке и правильном хранении нужного количества горючего. Угольное топливо сегодня можно приобрести у многих компаний, однако не каждый человек в курсе, в чём отличие одного вида угля от другого. Рынок в настоящее время предлагает такие варианты горючего:

  1. Длиннопламенный уголь. Можно догадаться, что данный вид топлива очень быстро сгорает и выделяет много тепла. Его часто устанавливают для отопления домов за городом, а также дачных построек.
  2. Газовый – так называется уголь из-за того, что при сжигании выделяет большое количество газа, что можно дожигать в пиролизных устройствах. Это прекрасный вариант для газогенераторных котлов, потому что при сжигании выделяется очень много тепла.
  3. Антрацит – это разновидность угля с долгим сроком горения. Это отличное решение для современных котлов, потому что антрацит выделяет много теплоэнергии и при этом горит медленно, не выделяя пиролизных газов.

Обязательно необходимо позаботиться о правильном хранении угля. Его требуется закрывать от дождя, а также не хранить в условиях повышенной влажности.

Желательно оградить топливо от сырого холодного ветра, неплохо будет найти для хранения просторное сухое помещение. Это один из недостатков всех твердотопливных агрегатов: необходимо заранее искать, где складировать уголь, чтобы он сохранят все полезные свойства.

Достоинства и недостатки котлов на угле

Отзывы на автоматические угольные котлы положительные, как и на дровяные. Пользователи отмечают плюсы у двух видов топлива. В последние года пользуется популярностью также биотопливо – брикеты из разных органических отходов, например, стружек, опилок и пр.

Цена на него ниже, хотя горючее не может похвастаться такой эффективностью, как каменный либо бурый уголь. Автоматические котлы длительного горения на угле считаются более энергетически эффективными, но у них имеется тоже ряд недостатков:

  1. Например, для функционирования они требуют постоянного наличия электроэнергии. Вентилятор зависит от домашней сети, и при перебоях, котёл тоже не будет работать. Для загородных участков, где могут случаться периодические перебои электросети, этот факт очень важен, его необходимо учитывать.
  2. Рыночная цена на такой агрегат довольно высокая. Купить классическое устройство на дровах кому-то может показаться легче и дешевле, да и доставка поленьев может не составить труда. Но сделать правильный выбор дров тоже зачастую нелегко, им тоже необходимо будет обеспечить оптимальные условия хранения.
  3. Хотя два вида топлива считаются экологически чистыми, при сжигании угля выше риск образования угарного газа. Потому отопительное оборудование надо устанавливать в отдельном котельном помещении, находящемся вдали от жилых комнат.

Ограниченное количество кислорода при горении ведёт к формированию токсичных веществ, из-за этого не рекомендуется в котельной находиться много времени.

Дрова же сжигаются быстрее, а риск угара с таким топливом ниже. Ко всему, угольная пыль пачкает все предметы в помещении.

В то же время поленья не могут обогревать также эффективно. Для поддержания оптимальной температуры необходимо больше горючего, в результате расходы увеличиваются.

Применение угля для обогрева дома – это очень выгодный вариант, что становится всё более популярным. Большинство европейских жителей стремятся быстрее перейти на безопасное отопление, а обычный уголь прекрасно для этого подходит.

В настоящее время рынок пестрит предложениями о покупке угольных котлов для отопления, производители гарантируют эффективный топливный расход и качественное снабжение жилья теплом, кроме этого постоянно совершенствуют выпускаемую технику для достижения большей энергетической эффективности. Вы можете рассмотреть для себя котлы на угле таких популярных производителей, как Бош, Атмос, Протерм, Будерус, Ферроли, Виссман, Лемакс и пр.

teplofan.ru

Угольный котел длительного горения: принцип работы, преимущества и недостатки

Вопреки утверждениям о всеобщей газификации целые регионы по прежнему отапливаются при помощи независимых генераторов тепла — дровяных печей или угольных котлов. В истории развития человеческой цивилизации лишь немногие технические устройства могут похвастать такой же ролью, какую сыграли дровяные печи. Старинная хоромная печь с большой кирпичной трубой — прототип системы центрального воздушного отопления нашего времени.

угольный котёл

Коэффициент полезного действия старинной русской печи с нижним прогревом достигает 68-80%, по эффективности использования топлива она может соперничать с современной твердотопливной ТЭЦ. Тем не менее, печи постепенно уходят в прошлое, их вытесняют котлы длительного горения на угле. Объясняется тем, что кирпичные печи крупногабаритные, и требуют размещения по центру дома, твердотопливные же котлы гораздо более компактны. Тепло от печи и в ней самой распределяется неравномерно, возникает значительная разность температур между пространством возле нее и периферией помещения. Твердотопливные котлы с правильно выполненной обвязкой практически лишены этого недостатка.

В отличии от печи, выпускаемые промышленностью котлы обычно универсальны, их изготавливают отдельно или из сочетания таких материалов, как чугун, жесть и асбест, сталь, короче всех тех, что способны длительно выдерживать температуры горения твердого, жидкого или газообразного топлива. С небольшими конструкционными изменениями они позволяют в качестве топлива использовать дрова, уголь и природный газ. Чтобы ни служило топливом, от котла требуется экономичность и высокий коэффициент полезного действия — он должен потреблять как можно меньше топлива и как можно больше выделять тепла.

Котлы на угле и водяное отопление обладают рядом преимуществ:

  • Относительно малые габариты системы отопления, в отличии от русской печи;
  • Благодаря высокому уровню теплоемкости воды (она в 4000 превышает раз теплоемкость воздуха) радиаторы выступают в роли тепловых аккумуляторов;
  • Трубы и радиаторы, распределенные по периметру комнат, обеспечивают комфортный режим в жилом помещении, в помещении легко достигается целевая температура: в угловых комнатах не допускается снижение ее меньше 20 °С, для прочих жилых нормальной является более 18 °С, в ванной комнате она не может быть ниже 25 °С.

Устанавливают угольные котлы обычно на кухне, как изолированно, так и комбинируя с кухонной плитой.

Принцип действия угольного котла длительного горения

Угольный котёл с малыми конструкционными размерами топки неудобен тем, что отопление с его помощью требует частой дозагрузки топлива. Одной закладки угля хватает не больше, чем на 6-8 часов отопления.

угольный котел длительного горения

Значительно удобнее, благодаря большой топке, такие котлы длительного горения на угле, как, к примеру, с гравитационной топкой. В них топливо в зону горения попадает под действием собственной массы, оно как бы сползает на колосниковую решетку по мере прогорания. На сегодняшний день технически реализованы и автоматические системы дозированной подачи топлива, с помощью электрического привода.

С применением достаточно простой автоматики, поддерживающей заданную температуру, регулируя количество воздуха, подаваемого в зону горения, с помощью электрических вентиляторов, можно существенно, до 18 и более часов, продлить время горения даже обычного, с небольшим топливником, котла. Котлы длительного горения на угле с увеличенной топкой, оснащенные автоматикой, по эксплуатационным показателям и по уровню комфорта приближаются к газовым. Топливник котла длительного горения загружают не чаще одного раза в сутки. Некоторым моделям котлов одной заправки каменным углем достаточно для горения в течение трех и более суток.

Еще более продвинутыми, но вместе с тем и более редкими являются пиролизные котлы на каменном угле. В таком котле каменный уголь не сгорает непосредственно, а под действием высокой температуры без доступа воздуха проходит стадию пиролиза — выделения углеводородов, угарного газа и водорода, частично свободного азота. Затем выделившиеся газы поступаю в зону сгорания, где дожигаются. Часть выделившегося в результате дожига тепла идет на поддержание пиролиза, другая часть служит для нагрева теплоносителя. КПД такого котла нередко достигает 85-92 %, а одной закладки каменного угля хватает на 6-7 дней. Такие котлы предъявляют повышенные требования к влажности топлива, требуют электрической энергии для дымососа — верхнего дутья.

Угольный котел вполне может послужить для решения задачи горячего водоснабжения. Вариант с непосредственным забором горячей воды из системы отопления имеет ряд возможных негативных последствий, связанных с образованием накипи. Другой способ предполагает подогрев воды в изолированном баке при помощи проходящего внутри него змеевика, включенного в систему отопления.

Как эксплуатировать твердотопливные котлы

Эксплуатация обычного котла на угле

Температура воспламенения каменного угля составляет 400 ºС, что делает невозможным его непосредственный поджиг. Угольный котел длительного горения перед загрузкой каменного угля растапливают крупными высушенными дровами. Для быстрого сгорания дров поддувало и задвижку тяги на дымоходе оставляют открытыми. После того, как дрова сгорят, на колосниковой решетке останется слой горящих углей, их разравнивают и накладывают поверх слоем около 15 см каменный уголь. Затем заполняют загрузочный бункер. Для улучшения однородности сгорания каменный уголь перед загрузкой требуется отсортировать на куски приблизительно одинакового размера. Чем более равномерно и полностью сгорает уголь, тем экономнее он расходуется, а теплоты выделяется больше. Полнота сгорания определяется по цвету пламени, у угля оно должно быть от светло-вишневого до белого, зависит она от притока воздуха к топливу, от того, не забита ли колосниковая решетки и зольник, их нужно обязательно очищать перед каждой растопкой.

Вода в системе отопления с угольным котлом без автоматики может закипеть, температуру ее требуется контролировать, регулируется она вручную через открывание и перекрывание заслонок поддувала и дымохода.

После длительного перерыва угольный котёл запускают только после проверки уровня воды в системе отопления, при необходимости ее доливают.

myaquahouse.ru

Угольный котел длительного горения — особенности оборудования

Современный угольный котел длительного горения выгодно отличается модифицированной конструкцией, обеспечивающей работу отопительного оборудования в автономном режиме на протяжении нескольких суток.

Эффективность применения такого устройства ниже пиролизного оборудования, но значительно выше, чем классического угольного котла.

Преимущества и недостатки котлов длительного горения

Угольный способ отопления на сегодняшний день относится к категории достаточно эффективных вариантов, потому что посредством такой системы обогрева помещение способно достаточно быстро прогреваться.

Котел на угле длительного горения, как правило, используется при обустройстве отопления в частном доме, но может устанавливаться также на предприятиях.

При установке угольных котлов данного типа решается целый ряд проблем, которые раньше представляли собой существенное препятствие для использования обычных конструкций в отоплении частных домовладений:

  • Значительный расход топлива отсутствует. В котлах длительного горения топливо тлеет, начиная с определенного слоя закладки в топке. Такой процесс поддерживается правильно дозированной подачей воздуха, а автоматическое регулирование воздушного нагнетания позволяет получить почти полное сгорание заложенного угля, что снижает необходимость регулярной чистки топочной камеры.
  • Отличием от традиционных конструкций является отсутствие необходимости постоянно обслуживать оборудование. Топливный резервуар, как правило, вмещает значительное количество угля, который постепенно и дозированно расходуется на протяжении нескольких суток.
  • В конструкциях длительного горения процесс уровня тления топливной закладки контролируется с максимальной точностью, что позволяет поддерживать температурный режим на стабильных показателях и препятствует критическому перегреву отопительной системы.

Современные модели функционируют в соответствии с хорошо известными физическими законами, поэтому конструкции с верхним типом сгорания топлива отличаются оптимальным сочетанием прогрева помещения с пониженным расходом угля. Автоматическое регулирование осуществляется посредством стандартного блока управления и работы вентилятора, отвечающего за температурные показатели теплового носителя.

Наличие в оборудовании тонкой настройки высокочувствительной автоматики способствует повышению контроля процесса сгорания угля, а объём подаваемого в топочную часть топлива напрямую зависит от модификации конструкции.

Изготовление котла своими руками

Независимо от сложности модификации, все котлы угольного типа длительного горения состоят из нескольких основных, обязательных элементов, представленных зоной загрузки, зоной тления и зоной финишного сжигания топлива. Выполнить такую конструкцию самостоятельно вполне возможно при наличии определенных навыков, а также сварочного аппарата, болгарки и материалов, представленных:

  • корпусной металлической трубой длиной около метра, диаметром от 35-40см и более, с толщиной стенок не менее 3-4мм;
  • листовой сталью толщиной 5мм;
  • металлическим швеллером;
  • кислородной трубой из металла сечением 60мм;
  • выводной металлической трубой сечением 100мм.

Чертеж твердотопливного котла

Этапы самостоятельно сборки конструкции угольного котла длительного горения следующие:

  • вырезать из листовой стали донную часть в соответствии с размерами корпусной трубы;
  • приварить к корпусной трубе металлическое дно и ножки-подставки из швеллера для придания конструкции устойчивости;
  • сформировать из листовой стали воздушный распределитель, вырезав круг диаметром на 20мм меньше, чем сечение трубы, и проделав в центральной части металлического круга отверстие размером в 20мм;
  • приварить к воздушному распределителю пяти-лопастную крыльчатку, вырезанную из стального листа;
  • приварить кислородную трубу так, чтобы отверстие, выполненное в центральной части, правильно совместилось;
  • установить заслонку, отвечающую за дозирование кислородной подачи и регулирование процесса сгорания угля;
  • обустроить ближе к донной части корпуса дверку с запорным элементом, через которую будут удаляться продукты сгорания топлива;
  • горизонтальная фиксация на верхнюю часть корпуса дымоходной выводной трубы с пропуском через теплообменник.

На заключительном этапе самостоятельного изготовления конструкции требуется аккуратно вырезать стальную крышку для котла с отверстием для обустройства воздушного распределителя. Крышка должна максимально плотно прилегать к корпусной трубе конструкции. Угольный отопительный котёл устанавливается на заранее отлитое бетонное основание.

Самодельный угольный котёл длительного горения на сегодняшний день является самым дешевым и эффективным способом обогрева загородного домовладения при отсутствии газификации и достаточно частых перебоях с электроэнергией.

Отопительный котел на угле беспрерывно горит до 100-120 часов. Инструкция к техническому оборудованию обязательно включает в себя информацию, относительно расхода угля и типа используемого топлива, что обусловлено конструктивными особенностями теплового обменника и камеры для топливной загрузки.

Особенно важно строго соблюдать параметры угля, которые указываются европейскими производителями отопительных твёрдотопливных котлов длительного горения.

Уголь антрацитовый

Отечественные устройства, как правило, менее чувствительные к качественным характеристикам твёрдого топлива, поэтому могут беспроблемно функционировать практически на любых типах угля. Чаще всего в котлах длительного горения используются в качестве топлива каменный уголь и антрацит.

Однако, при подаче в топочную камеру предварительно прогретых воздушных масс, допускается загрузка бурого угля с незначительным зольным остатком, угля древесного и специальных топливных гранул.

Как показывает практика, с целью повышения тепловой производительности, лучше всего осуществлять загрузку антрацита. Особенностью этой породы является тяжелое возгорание, но наилучший уровень удельной теплоты.

Расход топлива зависит от нескольких факторов, включая продолжительность всего отопительного периода, показатели среднегодовой уличной температуры, теплотехнические параметры домовладения и качественные характеристики угля.

Правильная растопка

Пред тем как приступить к эксплуатации угольного котла длительного горения, обязательно требуется убедиться в исправности отопительного оборудования, проверить работоспособность устройств, а также исключить наличие критичных повреждений на корпусе, дымоотводе и внутренних элементах.

При необходимости вычищаются остатки прогоревшего топлива.

Котлы, имеющие автоматическую топливную подачу, обладают высокой чувствительностью к размерам угля, а оптимальная фракция угольного отсева может варьироваться в пределах 5-25мм.

Самые современные модификации оснащаются специальной горелкой, которая может беспроблемно функционировать на угольной пыли.

Правильная растопка заключается в розжиге небольшого количества сухих дров. Если в традиционные котлы уголь необходимо засыпать после практически полного прогорания дров, то в конструкции длительного горения изначально закладывается топливо и осуществляется розжиг в условиях полностью открытой шиберной заслонки. Прикрыть заслонку следует только после того, как топливо хорошо разгорится.

Видео на тему

Поделиться:

Нет комментариев

microklimat.pro

Угольные котлы: виды и особенности, как выбрать

Угольные котлы занимают второе место по популярности среди отопительных агрегатов. Идут они сразу за газовым оборудованием, а в некоторых регионах вообще занимают первую позицию – это самый недорогой после газа способ отопления. Особенно выгодно пользоваться котлами на угле, если добывают его недалеко – стоимость доставки составляет немалый процент в ценообразовании.

Если говорить о моделях 20-30-летней давности, то их основной недостаток – необходимость частой загрузки топлива. Ведь далеко не всем хочется сидеть возле печи, обеспечивая теплом дом. И хотя подкидывать уголь нужно все-таки не так часто, как дрова, но каждые 4-6 часов это делать было необходимо. Сегодня проблема стоит уже далеко не так остро: появились новые возможности и технологии, сконструированы новые топки, применяются разные способы сжигания, которые продлевают время горения одной закладки топлива за счет более полного использования возможностей топлива.

Классификация по способу горения

Различают угольные котлы по способу горения.

Прямое горение – снизу-вверх

Котел разжигается, топливо засыпается в топку. Необходимый для горения воздух поступает через колосники снизу, и горение начинается снизу топливной кучи, распространяясь вверх. Это обычные котлы, которые работают очень давно. Сегодня они имеют несколько больший промежуток закладки топлива за счет разработки топок особой конструкции, устройства водяных рубашек, каналов подачи воздуха в топку, целого ряда доработок и возможностей. Но эта категория котлов на угле все равно остается самой дешевой из-за простой конструкции и, часто, отсутствия управления и автоматики.

Традиционный угольный котел использует принцип нижнего горения

Длительное горение

В этих агрегатах уголь горит сверху-вниз. Тут изменен и порядок розжига котла: сначала засыпается топливо, затем оно разжигается в верхнем слое кучи.

Потом для обеспечения процесса окисления через специальную систему подачи воздуха он подводится не снизу, а сверху, непосредственно в зону горения. При таком способе сжигания загрузка топлива требуется раза в два реже.

Главная особенность таких агрегатов – требовательность к качеству и влажности горючего. При малой калорийности вы не «выжмете» требуемого количества тепла (разве что брать мощность его с большим запасом).

При использовании влажного угля, котел долго выходит на режим тления, выделяя в это время также очень мало тепла (оно расходуется на испарения влаги). Зато в это время вырабатывая большое количество сажи, которая в разы снижает уровень теплоотдачи и забивает и котел, и дымоход.

Все  осложняется образованием большого количества конденсата.  Так как котел не разогрет, испаряемая влага конденсируется, смешивается с сажей и течет обратно в топку, в дымоход, иногда вытекая из котла и образовывая лужу. Имеется при этом и довольно неприятный запах. Так что при использовании влажного угля очень большие шансы того, рабочий режим вообще не будет достигнут, а котел просто затухнет. Потому качество топлива для котлов верхнего горения очень важно: его влажность не должна превышать 15%.

Есть нормы и по спекаемости – использоваться должны только слабоспекающиеся марки, но в инструкции к каждому агрегату есть рекомендации по качеству, которыми лучше не пренебрегать. Есть еще одна особенность этого котла – невозможность «дозаправки». Пока не прогорит одна порция, вторую никак не заложишь – нарушится весь процесс. Так что это котлы с циклическим алгоритмом работы.

Несмотря на «капризность» по отношению к топливу, котлы длительного горения на угле неплохой вариант: они часто энергонезависимы, экономичны, при хорошем угле, надежны и не требуют сложного ухода.

Пиролизные угольные котлы

Некоторые модели с таким способом горения требуют закладки топлива один раз в 20-30 часов, некоторые вообще греть могут до 4-6 дней. Но сам процесс сжигания тут гораздо сложнее.

Все модели имеют автоматическое управление, а также требуют принудительной подачи воздуха в камеру дожига. Это значит, что они работают только при наличии электричества. Отличаются от первых двух вариантов даже конструктивно: имеют две топки.

В первичной, в которую загружают топливо, происходит разложение угля на кокс и газы. Во вторичную попадают раскаленные газы, где и происходит  их дожигание.

Механизм работы пиролизных котлов таков: после того, как уголь разожжен, автоматика прикрывает подачу воздуха, топливо при этом не горит, а тлеет. В таком редиме выделяется большое количество газов, которые также горючи. Их направляют во вторую камеру, где они снова смешиваются с воздухом и поджигаются. В результате топливо используется почти полностью. Именно этим объясняется длительное горение и экономический эффект (для получения того же количества тепла нужно меньше угля).

Угольные котлы пиролизного типа дают самый большой экономиеский эффект, но очень требовательны к качеству топлива

Одним из недостатков пиролизных угольных котлов является их высокая стоимость. Но окупаются эти вложения довольно быстро за счет экономии на топливе в процессе эксплуатации. Сразу нужно сказать, что к углю (или дровам) тут предъявляются такие же требования, как и в котлах с верхним принципом горения. И последствия от использования сырого топлива такие же, а иногда и более печальные – ремонт дорог.

Классификация по материалу

Кроме различных способов горения могут котлы отличатся и по материалу изготовления: они могут быть из чугуна или стали. Оба варианта имеют как положительные, так и отрицательные стороны. Если кратко:

  • сталь (используется специальная котловая) быстрее прогорает и менее стойка к коррозии, но легко ремонтируется;
  • чугун стоек к коррозии и имеет длительный срок эксплуатации, но может лопнуть от перепада температур или удара, причем трещины не завариваются, а требуется полная замена треснувшей детали.

Существует еще один момент: для установки чугунного котла, скорее всего, потребуется отдельный фундамент (если его масса с водой в контуре, топливом, дымоходом превысит 700 кг). Подробнее плюсы и минусы котлов из этих материалов рассмотрены в статье «Печи для бани. Чугун или нержавейка?» или в статье «Чугунные котлы длительного горения: достоинства, недостатки, как выбрать» . Неплохой вариант, сочетающий в себе достоинства обоих материалов – топка из чугуна, а корпус из стали.

Чугунный котел на угле имеет солидные размеры и не менее солидный вес

Способы подачи угля и типы оборудования

Различаются котлы на угле и способом подачи топлива. Еще недавно это делали только и исключительно вручную. Сегодня есть шнековые системы и бункеры, похожие на те, которые используют для пеллет. В них засыпается уголь, который затем автоматически, по мере надобности, подается в топку. Такие системы имеют электронное управление, и стоят тоже немало. Кроме достаточно большой цены имеются также определенные требования к топливу: фрагменты должны быть определенного размера и влажности.

Чаще всего в угольных котлах с автоматизированной подачей используют некрупные фракции – мелкий и орех – так как их легче загружать, чем большие куски. Сегодня имеется даже специальное топливо для такого типа котлов – «эко-горошек». Отличается оно не только калибрированными размерами, а еще и небольшим содержанием серы. Меньшее содержание серы приветствуется экологами а также делает конденсат не таким едким. Ведь при смешивании серы с водой образуется серная или сернистая кислота, которая и разрушает котел или дымоход.

Для автоматической подачи угля он должен иметь определенные размеры

Есть еще один вид топливного оборудования, который стоит выделить в отдельную группу, – крошковые угольные котлы. Они разрабатываются специально для сжигания мелких фракций и пыли, с которыми обычные агрегаты плохо справляются. Это связано с тем, что мелкие фрагменты очень плотно прилегают друг к другу, сильно затрудняя подачу воздуха. Нет воздуха — нет горения. Крошковые котлы имеют специальные вентиляторы и каналы, по которым воздух попадает в зону горения. Как всегда есть одно «но»: эти агрегаты энергозависимы – работают тогда, когда есть электричество.

Усовершенствования для повышения эффективности и долговечности

Есть еще немало технологических решений, которые увеличивают срок эксплуатации котлов и/или их эффективность:

  • Контур охлаждения. Этот элемент ставят в агрегатах прямого горения. Из-за невозможности управлять интенсивностью сжигания  топлива, вода в системе может закипеть. Для предотвращения таких случаев в линию подачи горячей воды устанавливают двухходовой клапан, а в системе предусматривают отдельную охладительную петлю. При достижении критической температуры (обычно выставляется 95оС) клапан подключает в систему петлю с холодной водой, и температура теплоносителя падает.
  • Охлаждаемые колосники. Перегорающие колосники в угольных котлах – проблема, с которой достаточно сложно было бороться. Стальные очень быстро выходили из строя, чугунные служили несколько дольше, но все равно срок их службы был мал. Чтобы можно было легко заменять прогоревшую деталь, делали их съемными. Ситуация стала намного лучше, когда придумали делать полые колосники из труб, по которым циркулирует вода. В этом случае их делают несъемными. Таким образом и колосники служат дольше, и тепло используется для обогрева помещения.

    Охлаждаемые колосники делают из труб, по которым циркулирует вода

  • Подвижные колосники. Это интересное усовершенствование позволяет решить проблему спекания угля. Обычно чтобы разбить корж шлака, нужно открыть топку и энергично «пошуровать» там кочергой. В котлах с подвижными колосниками имеется ручка, нажимая на которую, вы дробите шлак.
  • Искусственное нагнетание воздуха в топку. Устанавливают или термостойкие вентиляторы или более мощные турбины. Такое усовершенствование приводит сразу к двум результатам: во-первых, лучше сгорает уголь, во-вторых, становятся ниже требования по тяге и высоте дымохода. Вентиляторы создают активное движение воздуха, и продукты горения, даже при не очень хорошей естественной тяге, хорошо удаляются. Но есть и минус – работает такая система только при наличии электропитания. В этом случае уже есть возможность при помощи электроники регулировать интенсивность горения – изменяя скорость вращения вентиляторов.

Есть еще один нюанс, который стоит учесть при выборе угольного котла для отопления частного дома. Мощность, которая указывается в технических данных, рассчитывается под самый калорийный вид угля, который можно сжигать в этом агрегате: кокс или антрацит. При использовании угля, имеющего меньшую калорийность, такого количества тепла вы добиться не сможете. Потому выбирая угольный котел, берите по мощности с запасом в 15-20%. Тогда даже в самые сильные морозы мерзнуть вам не придется.

Котлы отопления на угле- один из самых востребованных видов отопительного оборудования

Популярность твердотопливных агрегатов объясняется невысокой ценой, не очень дорогим, а иногда и бесплатным, топливом. Кроме того отопительные котлы на угле являются, в принципе, всеядными: топить можно любым, а не только каменным углем. Они нормально себя чувствуют при загрузке торфом, дровами, брикетами. Просто тепла будет выделяться меньше и подкидывать нужно будет чаще.

Для полного комфорта в угольные котлы встраивают еще один или несколько ТЭНов. Такие котлы называются комбинированными, а электрическая часть включается после того, как прогорит топливо и температура теплоносителя станет ниже определенной точки. Такое оборудование позволяет оставлять дом на некоторое время без присмотра и не опасаться, что система разморозиться. Причем стоят они чуть дороже, чем обычные, зато комфортность использования повышают значительно.

Вообще, рынок отопительной техники постоянно развивается, внедряются новые идеи и усовершенствования, которые повышают экономичность, экологичность и уровень комфорта отопления. И это далеко не все на сегодня технологические новинки, но самые популярные и весомые.

teplowood.ru


Смотрите также