Твердотопливные котлы

Еще недавно считалось, что эксплуатация твердотопливных котлов наиболее оправдана в негазифицированых регионах и труднодоступных местах, где затруднен подвоз нефтепродуктов, отсутствует централизованная электросеть, либо ее мощность не рассчитана на высокое энергопотребление. Однако в последнее время ситуация кардинально изменилась. И произошло это, в первую очередь, по причине улучшений технологий твердотопливных котлов. Скоро они смогут не только конкурировать со своими газовыми собратьями, но и оставить их позади. Решающую роль при этом играет доступность твердого органического топлива, которым является все, что горит. Это может быть, торф, опилки, солома, дрова, уголь, органические гранулы и прочее.

В последнее десятилетие произошел гигантский технологический скачек в устройстве твердотопливных котлов. Теперь это полу-, а иногда и полностью автоматические агрегаты, практически не требующие вмешательства извне в процессе их эксплуатации, чего нельзя было сказать о моделях, производимых еще несколько десятилетий назад. Тогда они были вытеснены жидкотопливными и газовыми котлами, из-за низкого КПД и отсутствия надежной автоматизации обслуживания.

Твердотопливные отопительные котлы современного образца предназначены для решения задач автономного отопления, в первую очередь там, где не могут быть использованы другие виды котлов и там, где топливо добывается на месте. Так, например, отличным твердым топливом является торф. Но из-за легкого веса рентабельность его использования оправдана только в радиусе 50-70 км от места добычи, иначе цена перевозки удорожает его себестоимость до критических показателей. Однако, учитывая распространенность залежей торфа для многих регионов России, Украины и Беларуси, современные твердотопливные котлы могут стать настоящим экономическим спасением, поскольку топливо для них лежит, буквально под ногами. К тому же они очень экологичны и просты в эксплуатации, что делает их привлекательными для широкого пользователя.

Наиболее технологичные модели поддерживают температуру теплоносителя в автоматическом режиме при помощи регулировки подачи воздуха механическим терморегулятором. Когда температура теплоносителя в системе превышает заданную, заслонка прикрывается и горение замедляется.

Встречаются котлы, оснащенные датчиками давления теплоносителя в системе, термометрами и охлаждающим контуром для защиты отопительного оборудования от перегрева. Неавтоматизированным остается только процесс очистки котла от золы и загрузка топлива. Но эта проблема решается использованием специальных горючих гранул, которые поступают в топку из контейнера при помощи шнекового механизма.

КПД современных твердотопливных котлов уже вплотную приблизилось к газовым и составляет около 90%. Несомненно, такие показатели и преимущества не могут оставаться незамеченными. Лидерами использования данной группы отопительного оборудования являются Германия и Австрия. Вот неполный список производителей твердотопливных котлов, используемых в Западной Европе: BUDERUS, VIESSMANN, JUNKERS (Германия), DAKON, OPOP, ATMOS (Чехия), JAMA (Финляндия), ROCA (Испания) THERMIA, FERROLI (Италия).

Особенности и различия моделей твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы бытового назначения представляют собой напольные установки, мощность которых находится в диапазоне 6-80 кВт, чего хватает для отопления малых и средних коттеджей.

По типу устройства их различают на энергонезависимые котлы (не нуждающиеся в подключении к электросети) и газогенераторные (использующие пиролизный тип сжигания топлива). 

Энергонезависимые твердотопливные котлы работают на каменном и буром угле, коксе, дровах и топливных брикетах. Большинство из них изготовлены из чугуна, остальные из стали. Их производством занимаются многие солидные компании, выпускающие различное отопительное оборудование. Одним из примеров энергонезависимых твердотопливных котлов, которые могут быть рекомендованы отечественному потребителю, является серия Supraclass от немецкой фирмы JUNKERS.

Модели этой серии работают на угле и дровах. В их конструкции применена новая система колосников, а также улучшенная топка, благодаря чему при сжигании топлива, совместно используется первичное и вторичное поступление воздуха. При этом в нижней части топки происходит тление дров, а в дополнительной камере, расположенной под колосниками, дожигаются продукты сгорания. Подача воздуха регулируется при помощи энергонезависимого терморегулятора, напрямую связанного с воздушной заслонкой. Датчик температуры терморегулятора следит за нагреванием воды в котле.

Использование твердотопливных котлов совсем не означает, что их постоянно надо заправлять новыми порциями дров. В зависимости от модели загрузка топлива выполняется не чаще 1-2 раз в день. При этом производитель позаботился и о возможности загрузки в топку больших поленьев, придав ей необходимую форму.

Котлы серии Supraclass можно использовать с системами естественной циркуляции теплоносителя. При принудительной циркуляции в систему необходимо встроить специальный ограничитель максимальной температуры, который представляет собой термостат и охлаждающий теплообменник. Если температура котловой воды достигает 95ºС, клапан термостата подключает теплообменник к холодному водопроводу. Клапан остается открытым до тех пор, пока котловая вода не охладится до безопасного уровня. 

Среди моделей твердотопливных котлов встречаются агрегаты, предназначенные только для сжигания древесины и отходов древесного происхождения. В их конструкциях также применены высокоэффективные технологии сжигания. КПД таких котлов достигает 80%, а закладка дров производится два раза в сутки.

Модели на дровах маркируются производителями буквой « D». Одним из лидеров «дровяных котлов» является чешская компания DAKON, выпускающая данные отопительные установки серии DOR D. Камеры сгорания таких котлов отличаются наличием шамотных досок и жаростойких сегментов, которые стабилизируют процесс сгорания древесины. Для удобства загрузки крупногабаритных поленьев отверстие топки делаются соответствующих размеров, а для удобства обслуживания данного типа котлов – увеличивается объем зольника. Немаловажным преимуществом серии DOR D является возможность сжигать древесину 35%-ной влажности.

Газогенераторные твердотопливные котлы обладают более высоким КПД, достигающим 85%. К их несомненным преимуществам также относится простота регулировки мощности. В обогреве теплоносителя здесь участвуют не только сами дрова, но и горючий газ, выделяемый при их пиролизном горении. Загрузка топлива в газогенераторные котлы производится не чаще двух раз в сутки при нормальном отопительном режиме. Газогенераторные котлы по всем параметрам превосходят обычные твердотопливные, однако, и стоимость их в два раза выше. К тому же газогенераторы не могут обойтись без электропитания.

Принцип получения горючих газов из древесины был известен уже в начале прошлого века. В Советском союзе в тридцатых годах велись серьезные разработки газогенераторного оборудования, в результате которых появились полуторки с двигателем внутреннего сгорания работающем на газе, производимом бортовой газогенераторной установкой. Водителю достаточно было подкинуть в топку дровишек, и можно было ехать, как на бензине. Такие машины оказались незаменимыми во времена ВОВ.

В модельном ряде компании JUNKERS имеется пиролизный котел из стали Supraclass Excellence S, в котором первичный воздух нагнетается встроенным вентилятором в топливный слой, в результате тления которого вырабатывается генераторный газ. Смешиваясь с вторичным воздухом, горючий газ сжигается в камере сгорания, а частицы сажи и тяжелые фракции догорают при содействии катализатора. 

В отличие от котлов с поверхностным типом горения в пиролизных котлах практически не накапливается зола. К преимуществам последних также относится низкий выброс вредных веществ в атмосферу. Благодаря широкому диапазону выбора мощности данных моделей, интервалы между загрузками топлива увеличиваются до 20 часов.

Supraclass Excellence S предназначен для работы с системами принудительной циркуляции теплоносителя и имеет встроенную защиту от перегрева, представленную температурным ограничителем. Однако не исключается и подключение его к системе естественной циркуляции при помощи штуцеров большого диаметра.

Эффективность работы котлов данного типа можно увеличить, установив перед системой отопления аккумулирующую емкость на 400-500 литров (объем рассчитывается из расчета 25 литров на 1 кВт мощности котельного агрегата). Бак-аккумулятор принимает горячую воду в период наивысшей активности горения и отдает ее, когда котел остывает, подогревая его рубашку и подпитывая систему отопления. Это позволяет создать оптимальные условия для сжигания топлива и газогеренации, а также поддерживать стабильную температуру в отапливаемых помещениях.

Твердотопливные котлы могут служить отличными резервными источниками тепла. После перебоев с газом в странах Западной Европы зимой 2008-2009 года, продажа твердотопливных котлов выросла в несколько раз. В качестве аварийного отопительного оборудования отлично подходят модели BUDERUS с диапазоном мощности 13-42 кВт. Например, чугунный котел Logano G 211 работающий на коксе, угле, дровах ( D-cерия) довольно компактен и занимает небольшую площадь. В данный агрегат могут быть загружены поленья длиной до 68 см; также он оборудован приемным бункером.

При установке твердотопливных котлов необходимо иметь добротный дымоход, соответствующий требованиям, указанным в сопроводительной документации, идущей с каждой моделью. Поэтому ознакомиться с данным пунктом необходимо еще до покупки котла: от этого будет зависеть эффективность его работы.