Что такое угольные котлы отопления

Принцип работы

Котлы на угле для частных домов сжигают закладываемое топливо снизу вверх. Обязательным моментом при работе конструкции является отслеживание скорости притока свежего воздуха. А это значит, что процесс горения управляется от начала до конца

Очень важной характеристикой техники последнего поколения является автоматизированная подача топлива. Она в значительной мере освобождает владельцев от грязной, трудоемкой и весьма сложной работы

Подача новых порций топлива в топку обычно осуществляется за счет работы шнекового конвейера. Различия в системах отопления обусловлены преимущественно конструкцией шнека: по сравнению с устройствами, работающими на пеллетах, он должен быть массивнее и крепче. Выполнить отопительную функцию аппарат сможет только в том случае, когда он будет сжигать горючее строго заданных характеристик. Четко лимитируется влажность, поскольку при ее превышении эффективность обогрева резко сокращается. Более подробные указания на этот счет, в том числе и по режимам работы горелки, содержит режимная карта на конкретный аппарат.

Не всегда рядовой потребитель может сам понять, что именно там написано. Но стоит сохранять подобную документацию, чтобы сервисные специалисты могли разобраться в тех или иных нюансах. Стандартная режимная карта формируется строго по образцу, утвержденному еще в 1984 году.

В ней указывают:

• рекомендуемую пропорцию угарного газа по отношению к кислороду и углероду;
• КПД тепловой системы;
• показатель тепловых потерь в целом;
• утрату тепла при работе нагревателя;
• величину генерации пара;
• давление газа и воздуха в горелке;
• температуру создающегося пара.

Особая форма карты применяется при использовании инжекторной горелки. Тогда указание по давлению воздуха заменяется описанием размещения узлов, таких как регулирующая заслонка и шторы поддувального листа. Дополнительно может расписываться, где расположены профильные заслонки и пропорционализатор байпасного окна. Почти всегда к котлам на угле прилагается режимная карта экономайзера

Важно: режимные карты обновляются в случае любого перепрофилирования системы, ее переоборудования

Способы расчета количества угля на зиму

Большинство хозяев частных домов предпочитают делать заготовки на весь отопительный сезон.

В европейской части России он длится с сентября по апрель. В зависимости от климатических условий в разные месяцы тратиться отличительное количество угля.

Другие факторы, влияющие на расход твердого топлива:

• марка и конструкция котла;
• вид отопления;
• сорт угля;
• технические характеристики строения и т.п.

3 распространенных способа расчета расхода угля, применяемые хозяевами частных домов:

1. Практический. Его применяют, если на котел нет технической документации и нужно экспериментально определить расход угля за условный период. Для этого рекомендуется купить 100-150 кг (несколько мешков) топлива и посмотреть, сколько его тратится для поддержания комфортной температуры в доме за 1 сутки в течение недели. На основании полученного результата можно рассчитать расход на месяц или весь сезон.
2. Примерный. Он заключается в знании средней, экспериментально установленной нормы потребления угля в европейской части России. Например, для отопления дома площадью 100 м² нужно: в сентябре и апреле 1 ведро (8 кг); декабре, январе, феврале — 3-4; в марте и октябре — 1-1,5. Произведя умножение нормы на количество дней в каждом месяце и суммировав результаты, можно получить количество угля на весь период отопления.
3. По мощности котла. Он основывается на стандартной формуле — на обогрев 10 м² площади нужно использовать 1 кВт. На практике этот показатель достигается в сильные морозы. При средней сезонной температуре топлива расходуется меньше. Например, дом площадью 150 м² нуждается в котле на 15 кВт. Для поддержания комфортной температуры в течение суток нужно расходовать 15 х 24 = 360 кВт энергии. 1 кг каменного угля дает 7,5 кВт. На обогрев дома нужно (в сутки) 360 / 7,5 = 48 кг. Сделав поправку на паспортный КПД устройства, можно получить более точный результат.

В апреле, сентябре расчетный показатель расхода угольного топлива уменьшается на 50-75 % от пиковых зимних месяцев; в марте, октябре на — 30-50%.

Особенности печи кубань

Температура камней в печи доходит до 650 градусов. Сами камни закрыты, каменка находится внутри топительной камеры и со всех ее сторон пылает пламя. В итоге, та вода, которая поступает в каменку при помощи специального дозатора, очень быстро начинает испаряться и в результате этого образуется невесомый пар. Печь может быть и открытой, в которой Вы сможете подбирать режимы парения на свой вкус.

• Печь оснащена дверцей, с помощью которой можно регулировать температуру
• Наличие дозатора позволяет равномерно распределять воду внутри закрытой печи
• Каменка может быть открытой, что разрешает комбинировать режимы испарения
• Топительная камера сверхжесткая, имеет особую форму

Печь Кубань Теплодар обладает самыми хорошими эксплуатационными характеристиками и является очень надежным устройством. С данной печью процесс парения превратиться в настоящее наслаждение и понравиться даже самым требовательным парильщикам.

Обзор лучших котлов верхнего горения

В настоящее время производство твердотопливных котлов значительно расширилось и выбору потребителей представлено множество моделей зарубежных и отечественных фирм. Рассмотрим лучшие из них.

Стропува

Stropuva

Котлы болгарского предприятия Stropuva — это компактные агрегаты с высоким КПД. Устройства оснащены нагнетательным вентилятором. Цилиндрической формы корпус имеет конструкцию шахты. Устройства отличаются превосходными эксплуатационными характеристиками в сочетании с отличным дизайном. Универсальные котлы могут отапливать дровами, торфом или прессованными брикетами. Мощность моделей 8-40 кВт, отапливаемая площадь 30-400 кв.м. Допустимая влажность топлива может достигать 45%, что вполне соответствует современным требованиям.

Liepsnele

Котлы верхнего горения Liepsnele

В Литве изготавливают котлы длительного горения на твердом топливе универсального типа, т.е., работающих на любом виде топлива. Мощность агрегатов варьируется в диапазоне 10-40 кВт, отапливаемая площадь до 400 кв.м. Максимальное время работы на одной закладке углей составляет до 7 суток, дров — до 2 суток. Конструкция котлов — классический шахтный тип с верхним горением. Котлы Liepsnele обладают высоким КПД, не менее 90%, независимо от типа топлива и выбора рабочего режима.

Неделька

Модельный ряд котлов Неделька

Котлы прямоугольной формы, имеют привлекательный дизайн и компактные размеры. Для более полного теплосъема предусмотрены каналы, по которым проходят нагретые дымовые газы. Российские котлы верхнего горения, способные работать на одной загрузке угля до 7 суток.

Котел неделька

Компания Неделька предлагает четыре варианта котлов с различной мощностью, предполагающие отопление помещений разной площади: 50-250 кв.м., 150-400 кв.м., 400-800 кв.м., 800-2000 кв.м.

Какой уголь выбирать для топки?

Топливо подбирается в соответствии с рекомендациями производителя котла.

Дело в том, что существует несколько разновидностей угля, и они значительно отличаются характеристиками:

• бурый уголь. Наиболее распространенный и наименее качественный: быстро сгорает, коптит и издает неприятный запах, образует много отходов: структура — землистая, цвет — бурый или черный, теплоемкость: 16-22 МДж/кг, стоимость: 3,5-4,5 тыс. руб. за тонну;
• каменный уголь. Черный с металлическим или смоляным отливом. Хорошее качество и при этом доступная стоимость. Существует несколько разновидностей, наиболее распространен длиннопламенный каменный уголь: теплоемкость: 26-32 МДж/кг, стоимость: 5,5-7 тыс. руб. за тонну;
• антрацит. Серо-черный с блеском стекла или металла. Наиболее качественный и дорогой: теплоемкость: 32-36 МДж/кг, стоимость: 8-10 тыс. руб. за тонну.

Применение «неправильного» угля ведет к перерасходу средств или порче отопителя. Так, при горении антрацита в оптимальном режиме температура в топке достигает 2200-23000С. При загрузке такого топлива в котел из обычной стали, рассчитанный на бурый уголь, тот быстро прогорит.

Либо придется «придерживать» горение, перекрыв поступление воздуха, из-за чего эффективность антрацита резко упадет и затраты на покупку этого дорогого угля окажутся неоправданными.

Антрацит

Другой пример: длиннопламенный каменный уголь из-за высокой влажности непригоден для пиролизного котла — в дымоходе обильно образуется конденсат, смешивающийся с продуктами горения и превращающийся от этого в тягучую смолянистую субстанцию. Таким отопителям нужен газовый каменный уголь.

Существуют токсичные виды угля, содержащие более 2% серы. Применять их в качестве топлива для печей и котлов категорически запрещено: при горении образуется оксид серы (сернистый газ), отравляющий воздух и разрушающий металлические детали.

Видео монтажа и производства

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.

• 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.

Принцип работы

Работает котел на твердом топливе, как правило, на дровах, торфе, отходах пиломатериалов, специальных древесных брикетах, угле и пеллетах (гранулах, изготовленных из измельченной древесины, смолы, хвои и т.п.). Особой популярностью пользуются приборы универсального типа, способные потреблять практически все виды твердого топлива.

По способу теплопередачи котлы бывают:

• Воздушными.
• Паровыми.
• Водяными (встречаются чаще всего).

По принципу сжигания топлива:

• Традиционные. Работают на дровах и угле. Принцип действия такой же, как у обычной дровяной печи.
• Длительного горения. Инновационная разработка в области оборудования для отопления. Твердотопливные котлы длительного горения имеют вид удлиненной топочной камеры, окруженной со всех сторон водяной рубашкой. При горении пламя распространяется не снизу вверх, а сверху вниз, напоминая в этом отношении процесс горения свечи. Принцип работы котла длительного горения позволяет достигать полного сгорания топлива. При этом увеличивается промежуток горения одной закладки топлива (до 7 суток). Работает котел длительного горения, как правило, при стабильно высокой температуре теплоносителя, что на порядок повышает его КПД. Бесперебойное и безопасное функционирование таких моделей достигается за счет включения в конструкцию вентиляторов для экстренного тушения, предохранительного клапана и циркуляционной помпы.

• Пеллетные. В качестве топлива здесь используются специальные пеллеты. Такие котлы дополнительно оснащаются автоматической системой подачи пеллет и бункером для хранения топлива. Благодаря электронным датчикам осуществляется контроль наличия топлива внутри топки. Для работы такой системы необходимо стабильное электрическое питание.
• Пиролизные. Уникальное оборудование, где наряду с энергией от горения твердого топлива используется также тепловыделение газов. Это дает возможность небольшой объем топлива обратить в значительную порцию тепловой энергии. В результате достигается повышение КПД котла и снижение вредных выхлопов.

Процесс розжига твёрдотопливного котла отопления

Технология розжига твердотопливного котла ничем не отличается от процесса розжига котла дровами. Просто здесь имеются свои нюансы. Первый нюанс состоит в том, что в нижней части топки должна быть установлена специальная решетка для угольного топлива. Назначение этой решетки заключается в том, что она позволяет во время горения осуществлять перемешивание углей. Она изготавливается в виде массивной чугунной отливки с расстоянием между колосниками 1,5-2 см. Эта решетка устанавливается в нижней части топки вертикально, при этом закрывается дверкой подувала с шибером, регулирующим подачу кислорода.

В нижнюю часть закладывается бумага, поверх которой укладывается щепа. Следующим слоем идут лучины и мелкие поленья для розжига активного пламени. Сверху закладывается 4-5 крупных поленьев. Верхний слой укладывается так, чтобы на него можно было засыпать уголь, и при этом, топливо не просыпалось в подувало.  

Для растопки берется щепа из хвойных пород, она быстро вспыхивает, поддерживая горение, создавая достаточную температуру для того, чтобы следом разожглись поленья из твердых пород дерева. В качестве дров используются дрова твердых пород – дуб, береза, граб, они создают необходимую температуру для того чтобы разжечь уголь.

Для первой закладки используется уголь мелкой фракции – диаметром 3-4 см, идеальным вариантом здесь может служить газовый уголь или горючка.

Важно помнить, что для розжига используется сухие дрова. Ни в коем случае нельзя использовать горючие смеси и жидкое топливо

Если в топку влить бензин, биотопливо или дизель велика вероятность того, что оно прольется в подувало и даже вытечет на пол. В таком случае пожара не избежать. Лучше положить на дно больше смятой бумаги, чем подлить хотя бы каплю бензина.

Зажечь огонь можно спичкой, или зажигалкой, разницы нет, главное чтобы огонь как можно быстрее охватил щепу и верхние поленья.