Котел твердотопливный для частного дома имеет массу ограничений и в техническом, и в эксплуатационном плане. Но одновременно они имеют и одно преимущество, делающее эти агрегаты не устаревающими и востребованными во все времена, независимо от уровня технического прогресса – твердотопливные котлы энергонезависимы. Даже если отключена электроэнергия и нет в зоне доступа магистрального газопровода — с твердотопливным котлом в частном доме замерзнуть зимой не грозит. Устанавливают эти агрегаты и на дачах, и в загородных домах, и в поселках – как основной источник тепловой энергии или резервный, работающий отдельно или в связке с электрическим котлом и теплоаккумулятором, варианты отопительных схем на твердотопливных котлах существуют разные.
Выбор твердотопливного котла
Для выбора модели твердотопливного котла сначала стоит изучить общий принцип их работы, особенности эксплуатации и современные виды котлов. Их не так много, но некоторые различия имеются. Основное подразделение – котлы, имеющие возможность автозагрузки топлива, и котлы исключительно с ручной «подачей». Вторая разновидность в настоящее время удачно модифицирована – интересны и перспективны виды котлов, хотя и требующих ручной загрузки топлива, но имеющие значительно возросший КПД – с 60% до 85-91%. Кроме того, период работы между загрузками тоже увеличился в несколько раз. Современные виды котлов – газогенераторные (они же пиролизные), или котлы длительного и сверхдлительного горения. Длительность горения зависит от модели и конструкции котла, объема камеры загрузки, вида топлива и возможности регулировки процесса горения, в том числе и автоматической регулировки.
Принцип действия газогенераторного (пиролизного) котла, если очень кратко — основан на разложении органического топлива при нагреве до высоких температур, но с дефицитом кислорода, или пиролизе. В герметичный топочный отсек котла воздух поступает в рассчитанном количестве, которое хотя и некритично для процессов сгорания топлива, но недостаточно для обычной быстрой реакции окисления в воздушно-кислородной среде. Реакция окисления углерода, содержащегося в топливе, в результате обеспеченного «кислородного голодания» проходит по-другому, с выходом не углекислого газа, а окиси углерода (знакомой нам под названием — угарный газ) – основного компонента коксового (генераторного) газа. Этот газ при сгорании в нижнем отсеке пиролизного котла выделяет значительное количество тепла, хотя и несравнимое по теплотворной способности с природным газом, но достаточное для эффективной работы отопительной системы.
Агрегаты свехдлительного горения основаны на реализации того же принципа – пиролиза, но процесс оптимизируется дальше, под нужды потребителя. Твердое топливо сгорает в «точной» последовательности, совершенствуются конструкции дымососов, облегчаются процессы уборки золы и шлака (поскольку практика давно показала, что ни один вид угля, в том числе антрацит, не сгорает дотла, и комочки шлака всегда имеются). важен контроль за сгоранием любого топлива в пиролизном котле, ввиду высокой токсичности угарного газа СО, и контрольные приборы – предмет тщательных разработок.
Конструкции пиролизных котлов практически не изменяются, их основные элементы:
- Верхняя газифицирующая камера
- Нижняя топочная камера
- Разделители-колосники, с вариантами автоматизации шиберных заслонок
- Дымосос, в более современных моделях не с механическим, а с электронным регулятором продува
- Корпус, дверцы для загрузки, панель КИП (контрольно-измерительных приборов) и автоматики
- Усовершенствования требуют источника электроэнергии (как минимум нужен генератор), как вариант подключение через ИБП
Основной минус пиролизных котлов первых моделей – чувствительность агрегата к влажности древесины. Сырые (более 30% влажности) дрова не только дают меньше тепла и сокращают время горения и теплоотдачи, но и разрушительно действуют на котел из-за неизбежного конденсата на металле, что ускоряет износ. Кроме того, процесс с сырыми дровами очень грязный – копоть, деготь и много золы.
Запускаются в работу пиролизные котлы разных моделей в сходном алгоритме:
- Топливо – дрова, уголь, пеллеты, торфяные и биобрикеты и др. – загружают на решетку колосника, поджигают и закрывают дверцу.
- Дымосос открывается, и в верхний отдел поступает воздух, поскольку есть разница давлений. Пирогаз, образующийся при горении – газ тяжелый (всем известно, что угарные газы скапливаются внизу при их утечке, чем и опасны), и проходит в нижний топочный отдел, где и должен сгорать – без остатка.
- Воздух циркулирует постоянно, и процесс сгорания и в верхнем и в нижнем отсеках становится стабильным. Контроль необходим за устойчивым и постоянным дутьем сверху и количеством топлива в верхнем отсеке. Удаление золы также необходимо делать периодически. Модели котлов с автозагрузкой и механизированной очисткой существуют, но применяются как правило, на производствах, а не в быту, и цена их высока.
Один из плюсов пиролизных котлов – механическая регулировка продувки, что дает возможность увеличивать время горения и периоды загрузки котла. Время работы у разных моделей зависит от их габаритов, вида топлива, и конечно, уровня технического совершенства модели котла и автоматизации процессов продувки и горения. Реально приобретение котла с периодом загрузки от 10 -18 часов, активно обсуждаются модели под названием «неделька». Отзывы об отечественных котлах в массе хорошие, даже отличные. Важно максимально точно определиться при выборе агрегата, исходя из своих топливных «возможностей», и безопасности и удобства работы в личной котельной.
Автоматизация для твердотопливных моделей котлов по количеству доступных опций отлична от других видов котельного оборудования. Но продвинутые модели, идущие в продажу с блоками управления, хотя и дороги, но привлекают возможностью самостоятельного функционирования, с ограниченным вмешательством владельца. Настойка параметров делается однократно, а затем можно каждому заниматься своим делом.
Чтобы сэкономить, иногда подключают и не родную автоматику, после покупки котла. Компьютеризация внедряется в системы управления всеми приборами, и никого уже этот факт давно не удивляет. Комплектуют автоматику для твердотопливных котлов основным компьютером и турбиной вентилятора, при этом добиваются оптимизации по повышению КПД котла, увеличению эффективности сжигания горючего и минимизации теплопотерь транспортировки тепла в отопительной системе. Температура поддерживается по установке, чтобы не закипал котел, и не остывали трубопроводы.
Автоматика для котлов разрабатывается унифицированная, но с адаптацией на технологический цикл и номинальную мощность. Подбирают автоматику к котлу по совместимости по техническим характеристикам. Системы высокоточных датчиков отслеживают температуры во всех отделах котла и помогают оптимизировать процессы горения, аккумулирования и распределения тепловой энергии в отопительных системах. Электронную автоматику устанавливают на имеющиеся у потребителя котлы только профессионалы-мастера. Установка, наладка и калибровка считаются сложными процедурами, имеют множество нюансов.
Настраивают автоматику по общей схеме:
- Заполнение системы теплоносителем, полное удаление из системы воздуха для обеспечения правильной циркуляции и проверка работы после запуска циркуляционного насоса.
- Проверка показаний датчиков-термостатов, уровня и давления теплоносителя. Если все датчики показывают нормальные показатели, приступают к розжигу. Автоматические управляющие системы могут иметь нюансы по пуску пламени в топливный отсек, все это четко отражено в инструкции на автоматику.
- После завершения розжига загружают камеру сгорания установленным количеством топлива и выставляют нужные рабочие параметры, затем сверяют показания КИПов с нормативными.
Механическую автоматику, в отличие от электронной, практически все владельцы устанавливают собственноручно. Опции механики, как правило, ограничены открытием и закрытием воздуховодов в топочные отсеки котлов. От подачи воздуха зависит скорость сгорания и температура в камере. По конструкции приборы состоят из стальной гильзы, штока или управляющей цепочки. Перемещение гильзы регулируется температурой теплоносителя. Плюс такой автоматики – ее полная независимость от электропитания, в этом плане механика надежнее компьютеризированных моделей. Стоимость автоматизации твердотопливных котлов более зависит от их конструкции и технических возможностей, и варьируется значительно – в десятки раз, но экономия от модернизации котлов доказана практикой.
