Угольный котел – преимущества и недостатки

Выбор твердотопливного котла. Советы форумчан

Из-за постоянного роста цен на энергоносители и дороговизну подключения газа всё большее число пользователей forumhouse.ru обращают внимание на твердотопливные котлы.

Сегодня рынок предлагает не один десяток моделей, работающих на угле, дровах или топливных брикетах.

Чтобы не ошибиться с выбором, следует знать ряд особенностей этого типа отопительного оборудования.

Твердотопливные котлы работают на следующих видах топлива:

  • угль;
  • дрова;
  • пеллеты;
  • топливные брикеты;
  • дровяная щепа;
  • опилки;
  • также используется торф.

Чтобы подобрать наиболее оптимальный ТТ котёл, необходимо:

1. Определить, какой вид топлива наиболее доступен в вашем регионе проживания. Может оказаться, что где-то выгоднее отапливаться дровами, а где-то – углём или торфом.

Существуют модели, которые работают на двух- трёх типах энергоносителей: дровах и электричестве. Днём агрегат отапливает помещение, работая на дровах, а ночью включается электрический тэн. Такая схема наиболее оптимальна при доступности ночного тарифа на электроэнергию.

2. Подобрать необходимую мощность.

Ориентировочно парамтеры мощности устройства высчитывается так – для отопления 10 кв. м площади необходим 1 кВт. Это пропорция справедлива для хорошо утеплённого дома при высоте потолков до трёх метров.

3. Выяснить, необходимо ли только отопить дом, или также нужна горячая вода для бытовых нужд. В этом случае ставится двухконтурный или одноконтурный ТТ котёл с подключённым к нему бойлером косвенного нагрева.

Бойлер косвенного нагрева нагревает воду, используя тепло системы отопления и электрическую энергию. Это позволяет «не гонять» устройство для приготовления горячей воды по окончании отопительного сезона.

4. Определить цель использования: постоянно (ПМЖ), изредка (дачный режим) или как резервная система.

Если нужно выбирать котел под ПМЖ, то на первое место выходят его надёжность, долговечность и экономичность. Чем реже нужна загрузка топливом, тем комфортнее им пользоваться.

Выбираем твердотопливный котел

Калорийность и теплоотдача разных видов топлива отличаются друг от друга. Поэтому мощность устройства и, соответственно, количество времени его работы на одной закладке могут существенно различаться.

Garifyllin:

– Приобретая ТТ котёл, многие думают, что его мощность не зависит от вида сжигаемого топлива. На самом деле падение мощности при сжигании менее калорийного топлива (отсыревших дров) может достигать 25-30%.

При работе устройства на топливе с влажностью 25-35% потери мощности увеличиваются. Идёт интенсивное образование нагара, и топку придётся чистить раз в 3-5 дней.

В технических описаниях котлов пишется максимальная мощность. При выборе ТТ котла нужно учитывать, что данная мощность указывается при работе на топливе с небольшим содержанием влаги и при оптимальных условиях эксплуатации. В действительности при использовании менее калорийного топлива, или если оно накопило влагу мощность может существенно отличаться от заявленной производителем. Выбирая устройство, необходимо это учитывать.

Glaz2137:

– Первый хороший вопрос, который необходимо задать при выборе котла – какая у него максимальная и минимальная мощность и насколько экономично он работает в этих режимах.

Пример: котёл имеет диапазон мощностей от 5 до 30 кВт. Время его горения на одной закладке составляет от 4 до 12 часов.

Поэтому на максимуме в среднем он отдаст 120 кВт час, а вот на минимуме – только 60 кВт час.

Glaz2137:

– Важно понять, что не весь отопительный сезон котёл работает в номинальной мощности. Простое устройство с такими данными большую часть времени работает неоптимально, и у него плохое КПД.

Плюсы и минусы

Чтобы понять, какой твердотопливный котел лучше выбрать, нужно изучить все его преимущества и недостатки.

У твердотопливных котлов есть ряд неоспоримых преимуществ:

  • возможность широкого выбора моделей;
  • невысокая цена за топливо,
  • Не требует больших первоначальных вложений по сравнению с затратами на подведение газа или установку газгольдера на участке;
  • автономность, т.к. работает без наличия подключения к электрической сети.

Но классические ТТ котлы не лишены недостатков:

  • низкий КПД – до 80%;
  • невысокая степень автоматизации: требуется постоянное присутствие человека для загрузки топлива в котёл (в среднем – каждые 6-8 часов). Автоматических устройств не существует.

Большинство твердотопливных котлов работает по следующему циклу:

  • загрузка топлива в топку;
  • разогрев;
  • горение топлива в топке;
  • остывание;
  • чистка от продуктов горения: золы, угля.

Garifyllin:

– При остановке котла теплоноситель в системе остывает, соответственно, температура в доме падает.

ТТ котлы с теплообменниками из чугуна менее восприимчивы к качеству и жёсткости воды, но этот материал более требователен к температуре теплоносителя обратного потока.

Если в «обратку» системы отопления подать холодную воду, то из-за резкого температурного перепада теплообменник чугунного котла может разрушиться.

Garifyllin:

– Котлы со стальным теплообменником быстрее разогреваются. Они не боятся резкого перепада температуры теплоносителя. Однако они более требовательны к топливу и дымоходу.

Оптимальная схема использования твердотопливного котла

Опираясь на опыт пользователей forumhouse.ru, можно сказать, что наиболее оптимальным вариантом является следующая схема: это связка из твердотопливного котла и ТА (теплового аккумулятора), который устанавливается между котлом и системой отопления.

ТА – это большой, хорошо утеплённый бак с водой.

Тепловой аккумулятор выполняет следующие функции:

  • аккумулирует тепло и постепенно отдаёт его системе отопления;
  • защищает от перегрева, т.к. ТА смешивает перегретый теплоноситель с большим запасом тёплой воды;
  • на базе ТА можно создать единую теплосеть, куда войдёт всё теплогенерирующее оборудование в доме – твердотопливный котёл, электрокотёл и т. д.;
  • ТА продлевает срок службы котла и, поскольку он хранит определённый запас уже нагретой воды, то уменьшает расход топлива и увеличивает КПД системы;
  • ТА увеличивает временной промежуток между загрузками топлива, что положительно влияет на комфортность проживания в доме: не нужно вставать среди ночи и закладывать новую порцию топлива в котёл.

Однако в связке ТА и ТТ есть «подводные камни».

Glaz2137:

– Есть теплоаккумуляторы открытые и закрытые. Открытый ТА – это ёмкость с водой, в которую погружен теплообменник. Воду в ТА греет котёл, а теплообменник забирает тепло в систему отопления. Если площадь теплообменника выбрана неправильно (оказалась мала) и он не справлялся с передачей мощности, то это приводит к тому, что ТА кипит, а батареи в доме – едва тёплые.

Меры безопасности при отоплении твердотопливным котлом

Твёрдое топливо, в отличие от жидкого, горит дольше. При горении дрова или уголь выделяют много тепла, а сам твердотопливный котёл, обладая инерционностью, не может мгновенно остыть и прекратить работу даже при полном перекрытии доступа воздуха в топку. Это может стать достаточно серьезной проблемой.

При нагревании теплоноситель значительно увеличивается в объёме, и этот избыток нужно куда-то деть.

Если этого не сделать, то ситуация может выйти из-под контроля: трубы или радиаторы отопления разорвёт, а при грубом нарушении правил монтажа твердотопливный котёл может взорваться.

Чтобы этого не произошло, в систему отопления встраивают расширительный бак для сброса избытка теплоносителя.

Расширительнее баки бывают двух типов:

1. Закрытые – это закрытый бак, оснащённый предохранительным клапаном для сброса избытка давления.

2. Открытые – это открытый бак, имеющий сообщение с атмосферой.

Такой бак обычно монтируется в верхней точке системы отопления на чердаке.

Это обеспечивает беспрепятственный сброс избытка давления из системы.

Iven:

– Для твердотопливного котла лучше использовать открытую систему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Система отопления загородного дома, построенная на базе твердотопливного котла, в первую очередь, требует грамотного расчёта и тщательного соблюдения всех мер безопасности. Выбор твердотопливного котла и его покупка – важное и ответственное дело, от которого зависит не только комфорт, но и безопасность всей семьи.

На FORUMHOUSE собрано множество информации о требованиях к котельным. Познакомьтесь с основными критериями выбора ТТ котла. Пиролизные котлы – миф или реальность. Узнате, чем лучше топить твердотопливный котел. Следите за битвой между пиролизным котлом и обычным твердотопливным.

Смотрите на нашем сайте видео о том, как отопить большой дом при отсутствии газа. А из этого видеоролика вы узнаете, как самостоятельно построить «умную» твердотопливную систему отопления.

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов.

Твердотопливные котлы успешно применяются для отопления зданий и сооружений. Твердотопливные котлы применяются там где нет возможности подвести газ ,или стоимость газового проекта равняется стоимости твердотопливной котельной. Да и расходы на отопление твердотопливными котлами в несколько раз дешевле, чем газом.
Разновидностей газовых котлов огромное количество, что говорится на любой вкус и цвет. Котлы могут работать на различных видах топлива : дрова, уголь, брикеты, пеллеты, щепа и т.д.
Котлы можно разделить по типу материала, из которого они сделаны: сталь или чугун.

Стальной твердотопливный котел

Чугунные твердотопливные котлы:

Чугунные котлы изготавливаются из чугуна. Процесс более сложный и дорогой ,чем изготовление из стали. Это сказывается на их стоимости. Разновидностей котлов очень много.
Плюсы чугунных котлов:
• Колы из чугуна отличаются высоким ресурсом работы, менее подвержены прогоранию, чем стальные.
• Обладают высокой коррозийной стойкостью,
• Компактные размеры котлов, чугунный котел будет меньше в размерах ,чем его стальной аналог равной мощности.
• Чугун стоек к химической и электрохимической коррозии и низкотемпературной водяной.
• Лучше поглощают благодаря рядам ребер в теплообменнике.
Минусы чугунных котлов:
• Чугунные котлы имеют низкую устойчивость к резким скачкам температуры воды, что может вызвать трещины в теплообменнике.
• Восприимчивы к толчкам и ударам (неудобства при транспортировке),возможны трещины
• Достаточно сложно ремонтировать

Если Вы собираетесь использовать в качестве основного вида топлива уголь, то лучше эксплуатировать чугунный котел. Если основные виды топлива дрова или брикеты ,то можно использовать стальные котлы.

Стальные котлы вертикальные

Стальные котлы вертикальные мощностью до 75 кВт наиболее распространены как среди бытовых потребителей ,так и коммерческих потребителей. Конструктивно могут быть с одним ходом или несколько ходов.

Котлы с одним ходом имеют небольшую камеру загрузки ,и как следствие небольшое время работы на одной загрузке топлива. Да и по эффективности они проигрывают многоходовым моделям. Также встречаются котлы со встроенной варочной поверхностью. Они недорогие можно применять для отопления бытовок ,дачных домиков и т.п.

Котлы многоходовые имеют большую площадь теплообмена эффективней ,чем одноходовые. Камера загрузки большего объема, позволяет получить большее время работы на одной загрузке. Легко устанавливается пеллетная горелка для автоматизации работы. Широко применяются для обогрева как частных домов так и промышленных объектов.

Стальные котлы горизонтальные

Шахтные котлы

Окна больших размеров, что позволяет очень удобно производить как загрузку топлива ,так и очистку стенок теплообменника. Достаточно популярная конструкция у потребителей.

Котлы имеют небольшую высоту, что позволяет легко устанавливать в помещениях с небольшой высотой потолка.

Шахтные твердотопливные котлы это один из видов горизонтальных котлов .

Большое количество ходов позволяет максимально эффективно отбирать тепло у дымовых газов.

Читайте также:  Теплосчетчики квартирные

Тип горения

Рассмотрим типы горения, для большего понимания типов и их преимуществ проведем простой эксперимент . Зажгите спичку в положении «головка вниз»,она сгорит быстро секунд за 15 и если мы ей попробуем нагреть градусник, то она нагреет его до 60 °C.

А если зажгем спичку мы в положении «головка вверх»,то она будет гореть уже 30 секунд и успеет прогреть градусник уже до 120 °C. Спичка одна и та же ,но вот время горения разное и результат разный.

Горение снизу в верх. Классика

Котел верхнего горения.

Котлы верхнего горения ,длительного горения.

Действие твердотопливных котлов длительного горения основано на выгорании топлива способом «верхне-нижнего» или «верхнего» горения. Используя этот принцип, продолжительность горения топлива увеличивается, как и производимые тепловые калории. В условиях домашнего быта эффективность принципа «верхнего» горения возможно доказать на примере спички, сгорание которой будет значительно продолжительнее, если в случае вверх перевернутого очагом горения.

Спецификой котлов длительного горения является вместительная топка (камера) для топливной закладки, которая вместе с использованием верхнего горения топлива обеспечивает достижение замечательных результатов по времени горения на 1-ой закладке.
Твердотопливные котлы длительного горения в качестве топлива применяют дрова или уголь, а также древесные брикеты. Применяя уголь, котлы могут обогревать Ваши помещения на 1-ой закладке до 3 суток! Ведь котлы на дровах длительного горения значительно уступают угольным, т.к. max длительность сгорания топлива до 24 часов!

Колы верхнего длительного горения производят как отечественные ,так и зарубежные производители. В целом пользуются спросом ,клиенты довольны. Однако фантастики не бывает и основной секрет длительного горения в такой конструкции, это принцип горения и объем камеры загрузки топлива.

Для примера если мы возьмем классический твердотопливный вертикальный котел длительного горения мощностью 12 кВт, то у него объем камеры загрузки составит в среднем 47 литров. У котла верхнего длительного горения объем камеры загрузки составит 120 литров. Очень большая камера загрузки и обеспечивает длительность горения.

Конструктивно они выше классических котлов для примера высота 12 кВт верхнего длительного горения составит 1700 мм ,а высота классического составит 1070 мм. Единственно ,что чистить такие не очень удобно, да и поверхность очистки существенная.

Котлы нижнего горения

Для эффективного сжигания топлива в котлах этой серии воздух подается в верхнюю, переднюю и нижнюю зоны горения. Между ними находится зона восстановления, с которой проходит отбор раскаленных газов, проходя через воздушную завесу (перед камерой дожига) поджигаются и сгорают. В нижней части камеры сгорания топливо газифицируется по прямому процессу, а в верхней — по обратному. Присутствие нижней зоны горения дает возможность поддерживать более высокую температуру зоны восстановления по сравнению с котлами, работающими по типу обратной газификации, ведь температура газов на выходе из двухзонного камеры (перед поджогом) выше (до 700°С), чем в камерах обратного типа (400…500°С). Благодаря этому расклад продуктов сухой перегонки топлива (крекинг смол и т.д.) происходит совершеннее.ОТЛИЧНОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ВЛАЖНОГО ТОПЛИВА. В результате, в котлах этой серии отлично горит даже свежие опилки влажностью до 60%. Существенно уменьшено отложения золы на стенках котла и улучшенная чистота сжигания (чистый теплообменник), что позволяет выдерживать стабильно высокий КПД (83-93%).

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы для дома позволяют создать довольно комфортное отопление там, где не представляется возможным провести газ и даже электричество. Такие котлы призваны помочь справиться системе отопления с повышенными запросами. В качестве топлива используются экологически чистые материалы. Широкий спектр ценовой политики делает реальным приобретение твердотопливных котлов для любого потребителя. Однако, как и у любого другого изделия есть и свои минусы. Итак рассмотрим более подробно преимущества и недостатки твердотопливных котлов.

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов. Сначала рассмотри недостатки эксплуатации твердотопливных отопительных котлов:

    • Конечно на первом месте — экономия. Для простого сравнения, если брать по Украине: газовый котёл в эксплуатации обойдётся в 100-250грн в месяц, электрический отопитель — 200-300грн, в то время как твердотопливный до 80грн. Если принимать мощность котла в 25 кВт. Хотя это весьма варьируемый показатель, чтобы понять как рассчитать мощность твердотопливного котла, вы можете почитать соответствующую статью на нашем сайте.

  • Экологичность. Так как топливо не является ископаемым, а потому возобновляемо, намного меньше наносит урона окружающей среде.
  • Простота технологий обеспечивает безотказность и долгую службу аппарата. Благодаря этому, установка твердотопливного котла своими руками возможна, но всё же лучше, чтобы установку выполнял специалист.
  • Вариативность. Топливо в зависимости от потребностей и желаний потребителя. Уголь, торф, дрова, брикеты, пеллеты, даже навоз.
  • Автономность. Если приобрести соответствующий котёл — вы не будете зависеть ни от электричества, ни от качества газа, ни от перебоев в поставках топлива.
  • Изначально низкая стоимость в сравнении с традиционными устройствами отопления.
  • Широкий выбор типа котла в зависимости от ваших возможностей и желаний. Принцип работы твердотопливного котла может сильно отличаться в зависимости от ваших потребностей.
  • Требования к котельной в частном доме не накладывают какие-то дополнительные траты, да и не требуют выполнения каких-то особо сложных нормативов. Так что преимущества твердотопливных котлов ещё и в простоте установки.

Основные различия по основным параметрам, какие могут быть преимущества и недостатки среди твердотопливных котлов, смотрите ролик:

Недостатки твердотопливных котлов:

  • Для хранения топлива необходима площадь, хозяйственное помещение или постройка. Чтобы горение твердого топлива происходило с максимальным КПД необходимо соблюдать особые условия.
  • В случае установки более дешевого котла придется мирится с пониженным комфортом пользования(сажа, копоть, частая чистка)
  • В зависимости от устройства — различная частота загрузки. Однако любой твердотопливный котёл нуждается в ручной загрузке топлива.
  • Если речь идёт о котлах длительного горения, то стоит отметить невысокий КПД(70%)
  • Необходимость регулярного ухода.
  • Потребность в установке различных вспомогательных устройств(теплоаккумулятора для котлов отопления, обустройства принудительной тяги в случае сложностей с выводом отходов горения наружу, так как коаксиальный вывод сделать не получится или к примеру добавочного бойлера на твёрдом топливе)

Конечно выбор у каждого свой, но сопоставление плюсов и минусов в первую очередь обуславливают исходные условия. Преимущества и недостатки твердотопливных котлов зависят от ряда факторов: Площадь помещений, наличие или отсутствие центральных систем коммуникаций, уровень теплоизоляции. Также необходимо учитывать качество огнестойких материалов для печей, которые используются и для отделки котельной, дабы обеспечить минимальные теплопотери. Перед покупкой, конечно, необходимо изучить все аспекты работы твердотопливных котлов. Например твердотопливный котел wichlacz польского производства, несмотря на свою высокую технологичность стоит меньших денег, чем аналогичные немецкие модели. Как бы там ни было — Всю необходимую информацию Вы можете получить на нашем сайте

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов.

Твердотопливный котел. Название говорит само за себя, – это котел, который топится углем, дровами, пеллетами и тому подобным твердым топливом. Это самый распространенный, высокоэффективный, проверенный временем вид отопительных котлов. Однако, если вы определяетесь, какой вид топлива и, соответственно, отопительного котла, выбрать – необходимо ознакомиться со всеми тонкостями и особенностями их эксплуатации. Мы поговорим о том, стоит ли в том или ином конкретном случае купить твердотопливный котел.

Преимущества твердотопливных котлов.

Твердотопливные котлы имеют массу неоспоримых преимуществ, главное из которых – доступность топлива. Наша страна богата углем и лесом, так что проблем с покупкой этого твердого топлива у вас точно не будет. Да и по цене оно сейчас в большинстве регионов доступнее, чем, к примеру, газ. Это первое.

Второе преимущество твердотопливных котлов – это возможность использования нескольких видов топлива: закончился уголь – топим дровами и т. п.

Третье преимущество – большое разнообразие твердотопливных котлов, что делает их доступными как для людей с весьма скромным бюджетом, так и для тех, кто готов потратиться, но купить твердотопливный котел с набором дополнительных опций, таких как автоматическая загрузка топлива, дополнительная тяга и т. п.

Четвертое преимущество – независимость (автономность). Для работы классического твердотопливного котла не требуется подключения ни к электричеству, ни к прочим коммуникациям.

Можно в качестве достоинств котла твердотопливного выделить также возможность использовать золу в качестве удобрения, неприхотливость котла к пыльным строительным работам (что позволяет эксплуатировать его во время ремонта или незаконченного строительства), а еще то, что для установки котла не требуется никаких разрешительных документов.

«Куппер Практик» – 8

«Куппер Практик» -14

Недостатки твердотопливных котлов.

Конечно, у котлов твердотопливных имеются и свои недостатки, связанные с их монтажом и эксплуатацией. На первом месте – необходимость всегда иметь запасы топлива и где-то их складировать, занимая при этом определенное пространство на участке.

Хозяйки отмечают в качестве существенного недостатка большое количество мусора, особенно при ручной закладке угля и дров, а также при чистке (по сравнению, к примеру, с газовым котлом, который ни закладывать, ни чистить не надо). Особенно существенен этот недостаток, тогда, когда котел располагается на жилой территории дома.

К недостаткам твердотопливных котлов относится и непродолжительное время работы на одной загрузке (если речь идет о классических твердотопливных котлах).

Как выбрать котел.

Выбор твердотопливного котла зависит от ваших потребностей и возможностей. Ведь в наше время твердотопливные котлы очень разнообразны как по функционалу, так и по материалам и, соответственно, цене.

Все твердотопливные котлы можно разделить по таким критериям, как:

  • – назначение котла (одноконтурный, двухконтурный);
  • – материал теплообменника (из стали, из чугуна);
  • – способ подачи воздуха (с дополнительной тягой, с естественной тягой);
  • – способ загрузки топлива (ручная, полуавтоматическая, автоматическая).

Начнем с первого. Если вам от котла ничего кроме тепла в доме не надо, – купите одноконтурный твердотопливный котел, а вот если хотите, чтобы он еще и обеспечивал вас горячей водой – нужен двухконтурный. Мечтаете о теплых полах – необходимо купить котел с тремя контурами, но только газовый или электрический.

Второе. Твердотопливные котлы бывают стальные и чугунные. У чугунных котлов выше КПД, более длительный срок службы, теплообменник из чугуна можно отремонтировать по секциям, из которых он собственно и состоит. Это из плюсов, недостаток же чугунного котла в том, что он боится перепадов температур и механического воздействия. Стальной теплообменник, наоборот, отлично выдержит удары и перепады температур, но прослужит около 6 лет, после чего подлежит полной замене. Если сравнивать цены на чугунные и стальные котлы, то чугунные будут порядком дороже.

Третий критерий при выборе котла – способ подачи воздуха в топку. В котлах с такой опцией, как дополнительная тяга, специальный вентилятор, работающий на электричестве, направляет воздух в камеру сгорания. Это делает котел энергозависимым, т. к. если случается сбой в подаче электроэнергии, – тяга пропадает, горение топлива прекращается.

Читайте также:  Пеллетный котел - особенности в работе

Способ загрузки топлива – четвертый критерий следует рассматривать весьма серьезно, т. к. котел с полуавтоматической и автоматической загрузкой топлива обойдется существенно дороже обычного. Вместе с тем на это стоит потратиться тем, кому приходится периодически оставлять дом на несколько дней без возможности отапливать его каким-либо другим способом.

Компактнее печи, но не менее жаркий — котел для отопления углем

Угольный котёл неотличим от печи, в его конструкции присутствуют те же элементы, но изготовлен он из других материалов и обладает меньшими габаритами.

Следовательно, его основная функция — обогрев жилища. Но имеются и дополнительные возможности. Угольный котёл с двумя контурами обеспечит хозяина горячей водой, а варочная поверхность позволит готовить еду.

Принцип работы угольных котлов для отопления

Угольный котёл состоит из цельного корпуса и облицовочных панелей. Для уменьшения теплопотерь, между корпусом и панелями находится теплоизолирующий материал.

Фото 1. Угольный котёл для отопления с автоматической загрузкой. Сбоку располагается бункер, в котором находится уголь.

Спереди расположены три камеры. Каждая обладает крышкой, конструкция которой предотвращает попадание дыма в помещение. Нижняя камера служит для сбора золы. Внизу, на задней панели, расположено регулируемое отверстие, для принудительной или природной тяги.

В центральный отсек (камеру сгорания) загружается уголь. Нижний и центральный отсеки разделены колосниковой решёткой, что способствует прямому току воздуха и удалению отходов. В процессе горения тёплый воздух поднимается в верхнюю камеру и нагревает теплообменник. Нагретая вода из теплообменника по трубам поступает в систему отопления и ГВС. Температура выставляется за счёт цепочного регулятора тяги или электроники.

Угольные котлы разделены на два больших вида: с ручной или автоматической загрузкой топлива. Нагреватели первой группы требуют постоянной, 4—6 раз в сутки, подпитки углем. Не способны поддерживать равномерную температуру теплоносителя во время работы.

Котлы второй группы обладают дополнительным топливным бункером и автоматической системой подачи. После одной загрузки работают до 7 дней. Благодаря автоматической подаче топлива, постоянно сохраняют заданную температуру воды в системе. Угольные котлы также делятся по способу горения.

Фото 2. Схема устройства отопительного котла на угле. Стрелками указаны его главные части.

Виды приборов

Существуют несколько видов угольных котлов для отопления. Они различаются по принципу горения и по материалу изготовления.

Прямого горения

Такие котлы самые дешёвые и распространённые. Горение в системе начинается снизу, плавно распространяясь по всей камере. Нагретый воздух поднимается вверх и нагревает металлический теплообменник, который отдаёт тепло воде или другому жидкому теплоносителю.

КПД таких нагревателей около 70—75%. Это связано с особенностями конструкции. Бо́льшая часть нагретого воздуха не успевает полностью отдать тепло и удаляется через дымоход. Высокий расход топлива — главный минус котлов прямого горения.

Длительного горения

Котлы этого типа отличаются усложнённой конструкцией. Здесь теплообменник расположен не над, а за камерой сгорания.

Изменена и система сжигания топлива. Разжигание угля происходит не снизу, а сверху, оттуда же подаётся воздух.

Такие нагреватели имеют преимущество перед котлами прямого горения. Топливо необходимо загружать в два раза реже. Но имеются некоторые особенности:

  • Уголь должен быть хорошо просушен. В противном случае котёл долго разогревается, отдавая при этом мало тепла.
  • Использование влажного угля приведёт к образованию конденсата, который, смешавшись с золой, образует плохо пахнущую жижу. Эта смесь попадает в топку, что приводит к затуханию котла. А также она может забить дымоход или вытечь наружу.
  • Часто используются только слабоспекаемые марки угля.
  • Аппараты этого типа не дозаправляются. Перед заправкой котла нужно дождаться полного сгорания топлива. Такая особенность связана с тем, что горение происходит сверху вниз.

Важно! Необходимо строго придерживаться рекомендуемой марки угля. Она указана в инструкции к устройству.

Аппараты пиролизного типа

Ключевые отличия от предыдущих котлов: вторая камера сгорания и автоматика. После розжига, система управления прекращает подачу воздуха. В отсутствии кислорода уголь начинает тлеть и выделять некоторое количество сжигаемых газов. Газы принудительно доставляются во вторую камеру, смешиваются с воздухом и сжигаются. Благодаря такой конструкции КПД котла приближается к 92%, что позволяет эффективнее использовать топливо.

Фото 3. Схема внутреннего устройства отопительного котла на угле пиролизного типа. Стрелками указаны направления потоков газов.

Недостатки у пиролизных котлов такие же, как у аппаратов длительного горения. Плюс: такие нагреватели не могут работать без электричества.

Внимание! Во всех моделях аппаратов с принудительной подачей воздуха установлен вентилятор, поломка которого может привести к взрыву из-за скопившихся газов. Если вентилятор сломался, нужно потушить котёл, открыть дымоход и камеру сгорания. Это позволит накопившимся горячим газам выйти наружу.

Настало время поговорить о материале, из которого изготовлен котёл. Это важный фактор, влияющий на долговечность и ремонтопригодность отопительной системы.

Сварной стальной корпус

Дешёвые модели аппаратов обладают корпусом из тонколистовой стали. Дороже стоят корпуса толщиной 4 мм из жаропрочной или высокоуглеродистой котловой стали.

Но все они обладают одинаковыми преимуществами и недостатками. Плюсы:

  • Благодаря пластичности, сталь способна выдержать перепады давления и температуры, которые слегка превышают критические значения. Значит, стальной корпус выдержит небольшие перегрузки, а чугунный расколется.
  • Сталь легче чугуна, что упрощает транспортировку и установку.
  • Повреждения корпуса (трещины и разрывы швов), вызванные повышенным давлением, можно исправить с помощью сварочного аппарата.

Минусы:

  • Коррозия — худший враг стального теплообменника. Ржавчина приведёт к истощению стенок и их прогару.
  • Корпуса из обычной стали выгорают за несколько лет.
  • Отсутствует возможность повышения мощности котла.

Чугун как альтернатива

Чугунный корпус состоит из секций (пластин), вылитых из высокопрочного сплава. Пластины скреплены между собой болтами, а стыки промазаны жаропрочным герметиком. Конструкция позволяет увеличить мощность котла за счёт добавления секций. Такие аппараты обладают рядом преимуществ:

  • Чугун устойчив к коррозии, что позволяет увеличить срок службы котла до 50 лет.
  • Габариты аппаратов сравнительно небольшие. Это возможно благодаря тому, что материал хорошо держит тепло, и площадь теплообменника уменьшена.
  • Простота ремонта. Повреждённую секцию просто меняют на новую.
  • Возможность наращивания мощности.

Недостатки:

  • Чугун плохо держит резкие перепады температур. Трещины на секциях могут образоваться даже при небольших колебаниях.
  • Хрупкость чугуна плохо сказывается на транспортировке. Любые встряски, удары способны повредить аппарат.
  • КПД ниже, чем у стальных котлов. Нет возможности изготовить многоходовый теплообменник.

Плюсы и минусы отопительных котлов на угле

Достоинства:

  • По сравнению с другими котлами на твёрдом топливе, угольные аппараты обладают увеличенным временем горения. Уголь горит примерно в 1,5 раза дольше дров и в 2—3 раза дольше пеллетов.
  • Любой угольный котёл работает с разными видами твёрдого топлива. Используются дрова, пеллеты и древесные опилки. Однако, следует учитывать, что мощность аппарата снизится на 25—30%.
  • Простота конструкции гарантирует защиту от случайных поломок. Да и целевой ремонт может произвести любой человек, обладающий минимальным набором навыков. Грубо, котёл представляет собой шкаф с несколькими отсеками.

  • Уголь — природный материал. При его сжигании в атмосферу не выбрасываются вредные и отравляющие вещества.
  • Уголь горит дольше и выделяет больше тепла. Значит, аппарат на таком топливе в несколько раз экономичней его аналогов на другом твёрдом топливе.

Недостатки:

  • Даже при использовании просушенного топлива, дымоход котла постепенно засорится. Для его очистки придётся вызывать мастера со специальным пылесосом или химическими реагентами, что влечёт дополнительные расходы. Самостоятельно очистить дымоход возможно, но для этого придётся полностью его разобрать.
  • Цена обычных угольных котлов сопоставима с газовыми моделями. Стоимость на пиролизные аппараты превышает 100—200 тыс. руб. Т. е., если имеется доступ к газу, то покупать угольные нагреватели невыгодно.
  • Уголь чувствителен к окружающей среде и быстро впитывает влагу. Его хранению нужно уделить особое внимание. Помещение должно быть тёплым и сухим. Использование влажного угля приводит к снижению мощности и затуханию пламени. Кроме того, дымоход засорится быстрее.
  • Модели нагревателей, в которых используется принудительная тяга и автоматика — энергозависимы. В случае отключения электричества, котёл не сможет работать.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается об особенностях использования угольного котла для отопления.

Основные правила безопасности и итоги

Котёл на угольном топливе — незаменимый источник отопления и ГВС, но только в условиях отсутствия газа. Его конструкция проста и надёжна. Главный минус: необходимость периодически добавлять топливо.

Для безопасной работы с котлом нужно запомнить несколько моментов:

  • Нельзя сливать или добавлять холодный теплоноситель при работающем котле. Это обязательно приведёт к поломке.
  • Необходимо следить за чистотой дымохода, чтобы избежать попадания угарного газа в помещение.

Котлы длительного горения на угле

Несмотря на все преимущества научно-технического прогресса — угольный котел по-прежнему востребован для индивидуальных систем отопления, а в отдельных случаях является единственным возможным источником нагрева.

Поэтому монтаж таких агрегатов целесообразен, прежде всего, для пригородных коттеджей, а также для домов, расположенных в небольших населенных пунктах. Понимая, как функционирует твердотопливный отопительный агрегат, выполнив профессиональный подбор оборудования, можно реализовать в доме надежную схему теплоснабжения.

Что собой представляют угольные котлоагрегаты

Уголь — твердое топливо, состоит из горючих веществ, главной частью которых является углерод. Уголь распространён во всех российских регионах, намного больше, чем магистральный газ, мазут и печное топливо.

Непрерывно растущие цены на энергоносители поднимают роль котлов длительного горения на угле, в качестве альтернативе газовым агрегатам. Имеет уголь превосходство и перед дровами, поскольку при сжигании 1 кг угля выделяют в 2 раза больше тепловой энергии.

Котел длительного горения на угле — это вариация твердотопливного агрегата, механизм которого в наибольшей степени оптимизирован для применения каменного угля в качестве энергоносителя.

Использование современных технологий позволяют работать таким инерционным агрегатам в автоматическом режиме. Блок управления автономно осуществляет контроль процессов горения, тем самым обеспечивая его максимальную эффективность.

Применение и эффективность

Угольные котлы для отопления частного дома нашли применения в регионах России, где отсутствует магистральные подвод газа, а также имеется дефицит по другим энергоресурсам: дрова, электроэнергия.

Популярность угля выше вблизи крупных транспортных узлов, поскольку для перевозки большого количества угля используется в основном железнодорожный транспорт.

Для того чтобы повысить эффективность работы угольного котла, необходимо выполнить ряд мероприятий. Начинают с выбора марки угля. Он добывается в шахтах и может содержать 15-20% пустой породы, не способной гореть, и образующей много золы.

У необработанного угля зольность достигает 30%. Поэтому для энергетических целей уголь проходит специальную обработку на обогатительных комплексах, что повышает КПД агрегатов, у традиционных угольных устройств до 70-75%, а у автоматических — практически до 90%.

Кроме того, с тем, чтобы увеличить экономичную работу системы теплоснабжения дома, оборудованной угольным агрегатом, необходимо учитывать такие моменты:

  1. Не применять сырой уголь, поскольку существенная часть энергии из теплотехнического цикла пойдет на его просушку.
  2. Следить за состоянием дымоотводной системы и поверхностями нагрева котла, они должны быть чистыми.
  3. Обеспечить достаточное количество воздуха. В помещении, где установлен агрегат, должна существовать эффективная трехкратная приточно-вытяжная вентиляция.
  4. Задействовать терморегуляторы в схеме работы автоматического угольного котла.
  5. Выполнить эффективную теплоизоляцию дома.
  6. Усовершенствовать внутридомовою тепловую схему, установить циркуляционный насос и бойлер косвенного нагрева горячей воды.
Читайте также:  Чугунные радиаторы отопления - характеристики и отзывы

Устройство и принцип работы

Традиционные твердотопливные угольные котлы изготавливаются с различной конфигурацией, но у них остается неизменным одно — организация процесса горения. Угольные котлы для отопления частного дома выпускаются с теплообменным аппаратом, выполненным из стали или чугуна, с верхней либо фронтальной загрузкой топлива.

Существуют котлы с естественной тягой и работающие с наддувов воздуха осевым вентилятором. Последний вариант обеспечивает регулировку мощности. По принципу движения теплоносителя через теплообменник они различаются, как котлы, работающие с естественной и принудительной циркуляцией.

Перед тем как заложить в котел уголь, его растапливают дровами. Когда раскаленная зола от прогоревших дров заполнит колосниковую решетку — засыпают уголь, который сгорает в топочной камере, образует дымовые газы.

Они омывают топочные поверхности нагрева в форме теплообменника и тем самым нагревают теплоноситель, поступающий в радиаторы отопления. После этого теплоноситель остывает и возвращается в котел, таким образом, цикл нагрева будет завершен и начнется следующий.

Разновидности

Автоматические угольные котлы группируются по 4-м основополагающим видам: традиционный, пиролизный, пеллетный и длительного горения. Определенные модели соединяют различные конструктивные варианты, например, в традиционном котлоагрегате устанавливаю пеллетную горелку.

Котлы длительного горения на угле

Котлы, работающие по принципу длительного горения, иначе называются “с верхним горением”. Они отличаются продолжительным периодом работы на 1-ой закладке угля.

В подобных конструкциях отсутствуют зольник и колосниковая решетка, более того низ устройства полностью глухой, в связи с чем горение топлива в нижней части категорически недопустимо. Топочная камера обладает цилиндрической формой. Воздух подводится сверху, строго по центру.

Для того чтобы организовать такую схему воздухоподачи в топке устроен распределитель воздуха, который имеет возможность опускаться вниз вместе с топливом, в процессе сгорания.

Воздух непрерывно подходит точно к верхнему горючему слою, где частично окисляется углеводороды, то есть протекает процесс пиролиза. Продукты, которые с частицами золы, вылетают вверх топочного пространства. Они отделяются от зоны первичного горения толстым металлическим диском, закрепленным на воздуходувной динамической трубе.

В этой камере вторичного дожига к пиролизному газу поступает атмосферный воздух, летучие горючие вещества сгорают, выделяя тепло, которое поступает на теплообменный аппарат, греющий теплоноситель для системы отопления.

Пиролизные угольные котлы

Еще один очень популярный вариант угольного агрегата — пиролизный или газогенераторный. Пиролизный процесс издавна используется во многих промышленных сферах в фармацевтике и нефтяной отрасли.

В угольных котлах пиролиз предполагает медленное термическое разложение угля при дефиците кислорода. При этом из топлива выделяются пиролизные горючие газы, которые сквозь специальные проходы в загрузочной камере проникают во вторичную камеру, в которую вентилятором подается расчетный объем воздуха.

Летучие вещества газ загораются и полностью сгорают, обеспечивая эффективную работу устройства с максимально высоким КПД для угольных котлов – 92%.

Бункерные автоматические котлоагрегаты

Современные автономные угольные котлы, функционирующие в автоматическом режиме, управляются с помощью контроллера и шнекового механизма топливоподачи. Котловая система оборудована принудительной подачей воздуха и дымоотведения.

Для поддержания поверхностей нагрева и дымовых каналов в чистоте установлено стационарное устройство для самоочистки. Угольные котельные, оборудованные такими агрегатами, не требуют большого числа обслуживающего персонала, из-за высокого уровня автоматизации процесса горения.

Принцип функционирования автоматических угольных котлов:

  1. При запуске агрегата, запускается шнековая топливоподача.
  2. Первая доля угля поджигается электроплазмой.
  3. По мере сгорания, в топочную камеру подходит свежая порция топлива. Увеличение производительности агрегата регулируется скоростью шнекового транспортера.
  4. Одновременно со шнековой топливоподачей, включается дозированная воздухоподача в топочную камеру.
  5. Контроллер определяет скорость поступления воздуха, тем самым регулируя интенсивность процесса горения.
  6. Автоматические колосниковые решетки, сбрасывают зольные остатки в зольный ящик.
  7. Сажечистка производится специальными пружинами, установленными внутри каналов.

Критерии выбора

При выборе определенного модели угольного котла для жилого дома следует учесть несколько факторов: тепловую мощность и размер отапливаемой площади, тип горения, тип теплообменного аппарата — чугунный или стальной, энергонезависимость, безопасность, КПД, вес агрегата и его цену.

Прямого длительного горения или пиролизный

Для того чтобы сравнить котлоагрегаты по типу горения: длительного горения или пиролизный, сравнивают основные параметры работы угольных котлов:

  • КПД: Длительного горения — от 75 до 85%, пиролизный — от 85 до 92%.
  • Возможность автономной работы: длительного горения — есть, пиролизный — есть.
  • Энергонезависимость: длительного горения — есть, пиролизный — есть.
  • Допустимая влажность топлива: длительного горения — от 30%, пиролизный — до 15%.
  • Допустимая фракция: длительного горения — до 50 мм, пиролизный — от 25 мм.

Таким образом, сегодня, возможно, сделать основной вывод — наиболее эффективнее сжечь топливо, чем в автоматическом пиролизном твердотопливном котле на угле и дровах, просто не возможно.

Материал теплообменника

Вид материала, из которого изготовлен корпус угольного котлоагрегата – главный фактор, предопределяющий долговечность и ремонтопригодность нагревательной системы:

  • Сталь – сравнительно легкий металл, который способен выдержать перепады по давлению и температуре. К его недостаткам относят подверженность коррозийным процессам и прогоранию в зоне максимальных температур.
  • Чугун — самый долговечный материал, применяются во всех мощных агрегатах. Тем не менее, он плохо выдерживает удары и температурные перепады. Кроме того, в случае образования свищей в стенках, их заварить не получится, как в стальных изделиях.

Современные котлы, используя позитивные качества обоих металлов, выпускаются в стальном корпусе и с чугунной топочной камерой.

Одноконтурный или двухконтурный

Одноконтурный или двухконтурный выпускаются, или только для отопления, как в первом варианте, или, соответственно, для отопления и ГВС — во втором.

При этом двухконтурные котлы работают по принципу, переключения горячих дымовых газов на контур ГВС, при открытии вентиля на смесителе. Угольные агрегаты обладают довольно ярко выраженной низкой инерционностью, поэтому обеспечить регулирование греющей среды между контурами практически возможно только в пиролизных устройствах.

Поэтому для многих вариантов угольных котлов, остается предпочтительная схема горячего водоснабжения, организованная через дополнительно установленный бойлер косвенного нагрева. В этом случае существенно повышается эффективность работы системы теплоснабжения, за счет снижения температуры уходящего газа.

Минимально необходимая мощность и отапливаемая площадь

Для того чтобы определить приблизительную тепловую мощность, используют практическую формулу зависимости ее от отапливаемой площади помещения:

Мк = Пд х 0.1
где:

  • Мк — расчетная мощность котла, кВт;
  • Пд — площадь дома, м2.
  • 0.1 – удельный показатель мощности на 1 м2 площади (Вт/м2).

Такой расчёт не учитывает еще много важных параметров дома, например, таких, как уровень теплоизоляции, площадь остекления, конструкция кровли и климатический район проживания.

Данные расчеты являются сложными и могут быть выполнены только специальными проектными организациями или с применением программных комплексов.

Поэтому в быту выполняют приблизительный расчет, который ведется по принципу “от малого к большому” – устанавливают мощность для каждой комнаты отдельно, а затем результат суммируют. Такой подход позволяет также определить количество приборов учета, необходимое для каждого помещения.

Еще одно отличие для угольных котлов в данной методике расчета, которое нужно будет учитывать при подборе оборудования. Мощность по формуле учитывает теплотворность стандартного угля, которая в реальности намного хуже, поэтому делают поправку в размере 20 % для точного определения расхода угля в твердотопливном котле.

Коэффициент полезного действия

КПД — представляет соотношение объема израсходованного топлива к объему тепловой энергии, выработанного угольным котлом. Это самый важный показатель эффективности работы оборудования и использовании топлива.

Он зависит от тепловой схемы и применения инновационных технологий в конструкции котла. В странах ЕС в связи с жесткими требованиями по защите окружающей среды, не допускается установка новых устройств с КПД ниже 90%. Высокотехнологичные конденсатные бытовые котлы сегодня работают с КПД 100-105 %.

Лучшие известные производители и модели с ценами

Российский рынок климатического оборудования насыщен угольными котлами, как отечественного, так и западного производства. Причем, российские модификации имеют лучшее соотношение “цена-качество”.

Тем не менее, в настоящее время самыми функциональными с автоматическим режимом работы являются угольные агрегаты европейских компаний.

Например, популярными моделями угольных котлов, на 200 м2 площади, по мнению покупателей, в 2019 году стали следующие модели:

  1. ZOTA “Master” 20, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. – 31.889 руб.
  2. Protherm “Бобёр” 20 DLO, стоимость по состоянию на 01.01.2020г. – 38.440 руб.
  3. Bosch “Solid” 2000 B SFU 12, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. – 51.430 руб.
  4. Stropuva S15U, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. – 39.789 руб.
  5. Buderus “Logano” S181-15 E, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. – 258.800 руб.
  6. Теплодар “Куппер” ОК 20, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. – 28.340 руб.
  7. Термокрафт “Uragan” Prof 22, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. – 34.650 руб.

Порядок монтажа

Котел относится к объектам повышенной опасности, он должен устанавливаться по проекту специализированной организаций имеющий лицензии на соответствующие виды работ.

Алгоритм проведения работ при монтаже угольного котла:

  1. Выполняются подготовительные мероприятия: Выбор помещения под топочную и бетонирование основание под размещение агрегата и вспомогательного оборудования.
  2. Выполняют обвязку котла с внутридомовой схемой отопления.
  3. Выполняют обвязку котла с системой дымовентиляции.
  4. Устанавливают вспомогательное оборудование: дутьевой вентилятор, центробежный насос, воздушники, предохранительный клапан, датчики температуры, фильтр очистки воды и расширительная емкость.
  5. Выполняют пробный пуск и опрессовку системы давлением воды 1.5 рабочего, для проверки плотности соединения трубных и конструктивных элементов.

Советы по эксплуатации

Розжиг угольных котлов выполняется с небольшим количеством древесной щепы и бумаги, после чего дверь топки закрывается. Открывают поддувало настолько, чтобы тяга обеспечивала процесс горения. Если агрегат имеет регулятор подачи воздуха, его устанавливают на температуру 70 С.

После 20 минутного горения дров прогревается топка котла и газоходы настолько, что можно забрасывать уголь. Шиберная задвижка открывается полностью. В процессе подкладки закрывают поддувало. Только после этого открывают топочную дверцу и закладывают слой угля до 6 см, а после того как он прогорел, следующий угольный слой нужен будет 20 см.

Подводя итог вышесказанному, можно сделать следующий вывод, что твердотопливные котлоагрегаты, работающие на угольном топливе, по-прежнему востребованы, как в сфере индивидуального отопления жилых зданий, так и на производстве, где в достаточном объеме еще функционируют промышленные угольные котлы.

Современные достижения в области котлостроения позволяют использовать чугунные поверхности нагрева в самых передовых инновационных котлах.

Ссылка на основную публикацию