Современный твердотопливный котел – это исключительно напольный, одноконтурный или двухконтурный, отопительный котлоагрегат с водяным контуром. В зависимости от конструкции и материала теплообменника, твердотопливный котел может сжигать: дрова, каменный и древесный уголь (в т.ч. антрацит), торф, кокс, брикеты и пеллеты. Простые механические модели полностью энергонезависимы, т.е. не требуют подключения к электросети.
Все твердотопливные котлы имеют базовую конструкцию, которая отличается только размерами и конфигурацией некоторых функциональных узлов.
Конструкции таких твердотопливных агрегатов состоят:
– топочная камера с дверкой для загрузки топлива.
– колосниковая решетка, для удержания горящего топлива.
– зольная камера со створкой, для сбора твердых остатков горения.
– водяная рубашка или подогреватель для контура отопления и ГВС.
– дымоотвод с заслонкой.
– автоматический блок управления и защиты.
– патрубки на подаче и обратке теплоносителя для обвязки с внутридомовой системой отопления.
Основной принцип функционирования отопительных котлов:
– загрузка топлива в топку в ручном или автоматическом режиме.
– процесс розжига топлива в ручном или автоматическом режиме.
– процесс горения и передача тепловой энергии водяному теплоносителю в контуре отопления или ГВС.
– вывод отработанных дымовых газов через дымоотводящую систему в атмосферу с применением естественной или принудительной циркуляции движения газов.
– циркуляция теплоносителя по внутридомовой системе отопления с помощью принудительной или естественной циркуляции движения теплоносителя.
Виды твердотопливных котлов
Твердотопливные котлы изготавливаются только с напольным вариантом установки, они могут быть предназначены, как для сжигания только одного вида топлива, как классические агрегаты, так и для разных видов топлива, как пиролизные и пеллетные.
Модели котлов чаще выпускаются одноконтурными, но в большинстве вариантов имеют возможность включения внешнего бойлера косвенного нагрева ГВС. Некоторые устройства оборудуются электрическими ТЭНами для поддержания температуры внутреннего контура отопления в ночное время или при отсутствии жильцов дома. Двухконтурные модели оснащены дополнительным контуром ГВС, который не соединен с отопительным напрямую, поэтому санитарная вода в нем не смешивается с технической в контуре отопления. Стоимость двухконтурных моделей всего на 30-50% выше, поэтому это наиболее дешевый способ организации горячей воды в доме.
Классические
Классические модели имеют традиционную конструкцию. В комплект входят топочная и зольная камера, емкостный теплообменник в виде водяной рубашки и дымовентиляционная система. У «классических» котлов процесс отопления заключается в следующем: сгорает твердое топливо – нагревается вода (теплоноситель) – теплоноситель посредством приборов отопления (радиаторов, конвекторов) отдает тепло помещениям.
Работают данные агрегаты на любом твердом топливе, но они не имеют автоматической подачи топлива, засыпка топлива происходит вручную каждые 2-4 часа. Управление процессом горения выполняется в ручном режиме, через регулировочную заслонку для подачи воздуха. К внутридомовой системе теплоснабжения подключают контур отопления, который работает по принципу естественной циркуляции. Обычно мощность таких агрегатов не высокая, они способны обогреть дома с площадью не выше 150 м2.
При ограниченном бюджете, оптимальным вариантом будет как раз классический ТТ котел. Объясняется это простотой, практичностью конструкции и, конечно же, доступной стоимостью.
Пиролизные
Функционирование моделей данного класса протекает в режиме генерации на базе тления топлива с выделением летучих веществ. Этот технологический процесс называется пиролизом.
Для реализации пиролизного процесса топка разделена на 2 рабочие камеры, соединенные между собой керамическими форсунками. Одна камера предназначается для дров, которые под воздействием высочайших температур и дефицита воздуха расщепляются до газообразных летучих веществ. Другая камера используется для принятия пиролизного газа, образующегося при тепловом воздействии на древесину. Смешение кислорода воздуха с выделившимся пиролизным газом при высокой температуре вызывает процесс горения последнего, который используется в дальнейшем для получения тепловой энергии.
У пиролизных агрегатов дымовые газы на выходе из котла практически не содержат вредных примесей, являясь, по большей части, смесью углекислого газа и водяного пара, поэтому пиролизные котлы более экологичны. Также в процессе пиролизного горения образуется минимальное количество сажи и золы, поэтому котел реже, чем обычный, нуждается в чистке.
Пиролизные котлы отличаются высокой мощностью, кроме того, они дорогие, поэтому устанавливаются обычно в загородных жилых и коммерческих постройках с немалой квадратурой.
Пеллетные
Конструкция данных агрегатов состоит из следующих компонентов: котел, бункер и система подачи пеллет из бункера в котел. Классифицируются пеллетные котлы на два типа: со встроенными горелками (ретортные пеллетные горелки вулканного типа),
с навесными (надувными) горелками.
Пеллетные котлы с навесной (наддувной) горелкой отличаются тем, что при необходимости их можно перевести на другой тип топлива. Для этого достаточно только поменять горелку.
Пеллетный котел состоит из трех основных узлов:
– топочная состоит из специальной горелки и оборудована двумя дверцами.
– конвективная зона. В ней расположен теплообменник: он может быть вертикальным, горизонтальным или комбинированным, трубчатого или пластинчатого типа. В конвективной зоне происходит нагревание теплоносителя в теплообменнике газами, выделяемыми в процессе горения пеллет. Большинство агрегатов рассчитаны только на отопление и имеют один контур, но в некоторых моделях два контура – отопительный и водонагревательный.
– зольник. В него поступают отходы горения (незначительные при нормальном дожиге), которые периодически удаляются через очистную дверцу.
Автоматической подача топлива включает в себя следующие компоненты:
– бункер для пеллет определенного объема, из которой гранулы поступают в топочную (встроенный или наружный).
– шнек, для подачи гранул на горелку по мере необходимости, приводится в действие редуктором.
– вентилятор для поддержания процесса горения, так как устройство котла не предусматривает наличия естественной тяги.
Так как пеллетный котел – это автоматизированная система, его устройство также включает блок управления с дисплеем, на который выводится информация о текущем состоянии, и через него же задаются основные рабочие параметры. Контроллер регулирует розжиг горелки, подачу гранул и воздуха, остановку, по мере достижения нужной температуры, поддерживая выбранный владельцем режим отопления.
В зависимости от вместимости бункера и выбранного режима одной засыпки может хватить как на несколько дней, так и на неделю и даже больше.
За счет характеристик пеллет и особенностей данного агрегата, у пеллетных котлов более высокий КПД (коэффициент полезного действия). Они могут быть как узкоспециальными – предназначенными только под пеллеты, так и комбинированными (универсальными) – способными работать на дровах или угле, некоторые модели работают практически на любой биомассе, в качестве топлива можно использовать шелуху, древесные отходы и подобное. Кардинальное отличие пеллетных котлов от обычных твердотопливных заключается в способности функционировать в автономном режиме при минимальном вмешательстве владельцев.
Главным же недостатком этих агрегатов является солидная цена – это самые дорогие твердотопливники. Однако учитывая долговечность оборудования, которая сегодня приближена к двум десятилетиям, это разумное вложение в долгосрочной перспективе.
К недостаткам также стоит отнести энергозависимость данных котлов. Автоматика нуждается в электричестве, и если отключение электроэнергии на несколько часов (в среднем до 10) допустимо и не собьет настройки, то более длительное остановит работу котла. Станция должна быть оборудована независимым источником энергии, что еще увеличит стоимость системы.
Современные твердотопливные котлы способны обеспечить высококачественный температурный режим в доме, создав нужный микроклимат вашего дома. Учитывая ваши пожелания, мы всегда готовы помочь вам с выбором модели.
