Твердотопливный котел с высоким КПД: устройство, обзор популярных моделей и цен


Возврат к дровяному отоплению – одно из разумных решений. Ведь древесина является одним из наиболее дешевых видов топлива, а современные дровяные котлы практичны и эффективны, их трудно сравнить с моделями старого образца. Одним из лучших котлов на дровах для отопления частного дома является Теплодар Куппер Практик 14.

Устройство твердотопливного котла

Устройство твердотопливного котла таково, что он способен работать как на дровах, так и на угле. Что примечательно, для монтажа данных агрегатов не нужно получать разрешение на установку. Кроме того, они не нуждаются в частых проверках и обследованиях с приглашением специалистов. Обычно агрегат имеет цилиндрическую или прямоугольную форму.

Компоненты, присутствующие во всех котлах:

  1. Топка или камера сгорания. В нее закладываются дрова и затем сжигаются. За счет этого образуется тепло.
  2. Поддувало (зольник) — отверстие, пропускающее воздух к месту горения. Является частью топки и отделяется от нее колосниковой решеткой, через щели которой высыпается шлак, оставшийся после сгорания дров.

Принцип действия новой разновидности котлов основан на пиролизном сжигании топлива. В них процесс получения тепловой энергии более сложный, но эффективный.

В пиролизных котлах выделяется горючий газ, полученный при разложении древесины в условиях недостатка кислорода. Данный пар перемешивается с воздухом и сгорает факелом в зоне теплообменника. Конструкция оснащена загрузочной камерой и топкой.

После укладки угля или дров в загрузочную камеру сырье поступает через керамическую горелку в камеру сгорания, где на выходе располагается факел. Регулировка подачи газа позволяет держать температуру теплоносителя на уровне 65–68 ºС.

Теплообменник является одним из самых важных узлов котла с высоким КПД. Через стенки его трубок осуществляется передача тепла. По конструкции теплообменник напоминает змеевик, который расположен в зоне пламени камеры сгорания. У новых агрегатов в большинстве случаев его конструируют так, что сама топка расположена внутри змеевика, за счет чего уменьшаются теплопотери.

Теплообменники делятся на два вида:

  1. Стальные. Такие агрегаты достаточно легкие, простые в установке и стоят недорого. Однако срок их эксплуатации составляет около 10 лет. Ремонту не подлежат.
  2. Чугунные. Характеризуются долгим периодом службы — свыше 20 лет. Такие котлы устойчивы к коррозии. При поломке одной из секций можно заменить ее на новую.

твердотопливный котел с высоким кпд (главный ключ)

Мощность

Это важный пункт для рассмотрения. Расчёт производиться по формуле на 10кв.м. 1кВт. Но это всего-навсего приблизительные цифры. Можно выделить две категории: до 100 кВт (предназначены для индивидуального пользования), и более (применяются на крупных заводах).

Всегда обязан быть запас мощности, чтобы не создавать чрезмерную нагрузку. Благодаря этому они будут работать продуктивнее и дольше. Не забывайте, что это также зависит от того что в там сгорает.

Виды топлива

Возможно применение какой-то конкретной разновидности, либо их комбинации (дороже в использовании и обслуживании, но более универсален).

Основных три:

  • Уголь
  • Дрова
  • Пеллеты (топливные капсулы)

Помимо них в некоторых ситуациях задействуют отходы сельского хозяйства или деревообрабатывающей промышленности.

Выбрав уголь вам стоит учесть его фракцию и сорт, а именно на их совпадение с условиями эксплуатации. При выборе дров есть необходимость сделать упор на их влажность – она может вам не подойти.

Выбирая пеллеты учтите материал из которого их производят.

Что такое твердотопливный котел?

К сведению! Это агрегат для нагрева теплоносителя в отопительном контуре, вырабатывающий тепловую энергию путем сжигания такого топлива, как уголь, дрова, торф и прочее.

Твердотопливные котлы нашли свое применение в частных домах и на производстве. Они выделяются высоким коэффициентом полезного действия и имеют высокий класс безопасности.

Модели подороже снабжены автоматическими системами управления, более дешевые конструкции управляются в ручном режиме.

Почему не стоит доверять рекламе

При просмотре рекламных объявлений, относящихся к мощности твёрдотопливных котлов, часто можно увидеть предложения, обещающие от 90% КПД и выше. Однако если Вы запросите какой-нибудь официальный протокол или акт, подтверждающий этот показатель – Вам его не смогут предоставить, и вот почему.

Чтобы составить подобный документ, необходимо провести испытания, используя для этого соответствующим образом стандартизованное топливо. В отношении угля или дров получить такое топливо нельзя – потому что они по своим характеристикам и составу являются самыми нестабильными в мире. Как можно получить постоянный показатель, используя непостоянные составляющие?

Отзывы о бытовых котлах отопления на дровах: преимущества и недостатки

Преимущества Недостатки
Дешевизна и доступность древесины, всеядность к другим видам твердого топлива делают получение тепла, горячей воды и приготовление пищи недорогим Капитальные вложения в хорошее оборудование высоки и с ростом уровня автоматизации (а также бренда производителя) существенно возрастают
Не нужно разрешение на установку оборудования, как при подключении мощностей к электросетям и газовым магистралям. Не нужно платить абонентскую плату за обслуживание Организация сезонного склада топлива потребует площадей, вложений и усилий
Простота в использовании – у большинства котлов управление и обслуживание понятно и не обременительно Установка котла в жилом доме не желательна, минимальный запах будет всегда, громоздкий котельный агрегат и две-три порции топлива надо выносить в пристройку
Пожарная опасность и отравление угарным газом в современных котлах при соблюдении инструкций исключена Несмотря на обещания производителя котлов за счет автоматики и компьютерного управления освободить владельца от многих обязанностей, регулярное контроль необходим
Цены на самые бюджетные дровяные модели начинаются от 13-14 тыс. рублей
Наличие как одноконтурных, так и двухконтурных моделей

Что такое КПД

Коэффициент полезного действия теплового оборудования — показатель, который определяется соотношением потраченной энергии и полезного тепла, поступающего в отопительную систему для транспортировки в помещение.

Процент эффективности вычисляется по следующей формуле:

q 1 + q 2 + q 3 + q 4 + q 5 = 100 %

Расшифровка:

  • q 1 — показатель тепла, которое было передано теплоносителю — воде;
  • q 2 — физический недожог — теплопотери с отходящими газами;
  • q 3 — химический недожог — теплопотери при неполном сгорании горючего;
  • q 4 — теплопотери при рассеивании тепла.

КПД твердотопливного котла будет увеличиваться при условии оптимизированной работы оборудования.

Качественный монтаж, выбор сырья, наличие вентиляции и условия эксплуатации существенным образом влияют на показатель эффективности.

твердотопливный котел с высоким кпд (главный ключ)

От чего зависит

КПД в основном зависит от потери полезного тепла, возникающей в результате недожога газов, которые выделяются при сжигании топлива, а также от качественных характеристик горючего и количества выброса тепловой энергии в трубу.

Показатель коэффициента полезного действия зависит от ряда факторов:

  • техническое состояние отопительного оборудования;
  • нагрузка на отопительную систему;
  • качество горючего, которое используется отопительным оборудованием.

твердотопливный котел с высоким кпд (главный ключ)

Из-за чего в стальных котлах КПД выше

В стальных котлах, в отличие от чугунных, КПД будет всегда выше, поскольку для них требуются небольшие энергозатраты, чтобы нагреть определенный объем воды до необходимой температуры.

Сталь — материал менее хрупкий, чем чугун, поэтому в металлических отопительных агрегатах можно сконструировать камеру сгорания более сложной геометрической формы. Благодаря этому увеличивается площадь теплообмена, что приводит к повышению КПД.

Стальные агрегаты характеризуются меньшим числом технологических ограничений. Они позволяют повышать эффективность путем усовершенствования конструкции: добавления конвекционных каналов, охлаждаемых колосников, повышения уровня надежности теплообменника.

За счет качественной изоляции котлы из стали лучше сохраняют тепло. По прошествии двух дней после отключения агрегата температура его стенок снижается лишь на 20 градусов.

кпд твердотопливного котла

Нестабильность твёрдого топлива

Рассмотрим, в чём же заключается нестабильность угля или дерева в качестве топлива. Начнём с угля.

Различных марок угля, предлагаемого на рынке, бесчисленное множество. Каждая марка отличается по структуре, химическому составу и влажностью. Может состоять как из крупных кусков, так и из мельчайших частиц, и все они могут быть смешаны в разных пропорциях. Соответственно теплотворность угля каждый раз будет разная. Соответственно КПД и мощность твердотопливного угля также будет разной.

Если говорить о дровах – то здесь ситуация точно такая же. Поленья обладают разными размерами, хранятся при различной влажности воздуха, а значит способность выделять тепло у них будет различная. Так, например, если при влажности дров, равной 15%, их теплотворность будет равна примерно 4.3 кВт*ч на килограмм, то при 20% она уже будет меньше 4 кВт*ч на килограмм. При большей влажности этот показатель будет ещё ниже.

Естественно, что при таких разбросах гарантировать точные КПД и мощность твёрдотопливного котла, равный 90% — мягко говоря вводить в заблуждение.

Рассмотрим другие факторы, влияющие на показатель коэффициента полезного действия.

Популярные фирмы-производители

Существует несколько авторитетных фирм производителей, которые являются предпочтением для клиентов:

  • Stropuva — литовский бренд обеспечивает более длительное горение от одной закладки дров. Обладает интересным дизайном конструкций в виде бочонка, что дает возможность устанавливать прибор в небольшом помещении. Стоят литовские приборы достаточно дорого, но отличаются долговечностью.
  • Zota — для любителей использования дров в качестве топлива, подойдет российский бренд. Приборы отличаются небольшими габаритами, малой мощностью. Но также надежно сконструированы и доступны по цене.
  • Буржуй-К — российская компания, производящая котлы независимые от электропитания, работающие на пиролизе. Стоимость котлов варьируется от 40000 до 76000 рублей. Котлы обладают высокой мощностью и долго держат тепло.

Способы загрузки топлива

  • Традиционный, то есть вручную. Плюсы – простая структура, дешевизна. Минусы – постоянный надзор за техникой, повышенная проблематичность удержания требуемого температурного режима.
  • Полуавтоматический. Загружается человеком, но контроль уже лежит на средствах автоматизации. Достоинства – точная регулировка степени теплоты. Изъяны – потребность в мониторинге оборудования.
  • Полностью автоматический. Имеется бункер из которого идёт подача. Преимущества – из всех представленных вариантов максимальная результативность, упрощена настройка всех процессов, продолжительная автономность. Недостатки – дороговизна, зависимость от электричества, затруднённая эксплуатация и устранении дефектов, большие размеры.

Потребность в электричестве

По этому критерию можно выделить: энергозависимые и не энергозависимые (одни требуют для работы подсоединение к электросети, другие нет)

Температура теплоносителя

Это имеет огромную важность, она должна превышать «точку росы». В противном случае начнётся образование кислоты из пара и продуктов окисления, которая будет приводить к разрушению агрегата.

  • Если принудительно отключить циркуляцию это приведёт к разнице температур в котлоагрегате и радиаторах отопления.
  • В результате повышается вероятность гидро-удара и деформации. Теперь об инерционности. Следует помнить, что в таких устройствах поддержка подходящего показателя теплоты является проблематичной. Решается данная проблема несколькими способами.

Один из них заключается в наличии охладителя. Как внешнего, так и встроенного в корпус.

Другое решение – бак-аккумулятор. Он повышает КПД, позволяет управлять теплообменом.

Как сделать КПД высоким

Существует много методов увеличения КПД твердотопливного оборудования. Каждый из них помогает повысить этот параметр от 3 до 7 %.

Самые эффективные способы:

  1. Использование качественного топлива. По возможности необходимо использовать только сухое и качественное сырье для обогрева помещения.
  2. Регулярное очищение от золы. Если нет возможности приобрести дорогое качественное горючее, необходимо чаще прочищать дымоход.
  3. Проветривание помещения. Так как процесс горения происходит в средней части агрегата, то необходимо обеспечить стабильный приток свежего воздуха внутрь помещения, где будет располагаться оборудование.
  4. Уменьшение теплопотерь. Если жилое здание отдает тепло быстрее, чем нагревается, покупка более качественного топлива или даже нового котельного оборудования не даст желаемого результата. Поэтому необходимо утеплить жилое помещение, поставить новые окна из дерева или пластика, надежные двери.
  5. Установка вспомогательных устройств. Чтобы равномерно прогреть дом, необходимо использовать циркуляционный насос. Данный способ очень эффективен и помогает повысить КПД. Если старый агрегат не справляется с поставленной задачей по обогреву дома, то можно приобрести недорогой котел и установить его в каскад. Дополнительное оборудование можно будет использовать, когда старое в одиночку не сможет справляться с задачей обогрева. Насосы вило для отопления вы можете узнать по ссылке.

твердотопливный котел с высоким кпд (главный ключ)

Состав теплоносителя

Для этой роли чаще всего используется:

  • Пар. Редко используется потому что: сильно нагревает трубы и батареи что ведёт к ожогам, затруднения в контроле температуры, металлические части конструкции ржавеют. Но высокая скорость прогревания помещений, а также хорошая теплоотдача делает его пригодным для разогрева большой площади.
  • Вода – дешевая, но образует накипь и вызывает ржавление, а также присутствует необходимость разморозки.
  • Антифриз – дорогой, но не замерзает и не наносит вред всей системе.

Видео

В данном видео рассказывается о лучшем твердотопливном котле Energy Wood.

Конструкционные особенности

Каждому кто хочет приобрести подобный агрегат необходимо это учитывать.

Загрузка бывает фронтальная (в большинстве своем с чугунным теплообменником) и верхняя (в этих зачастую стальной).

Материал теплообменника

Наиболее распространённые:

  • Сталь. У неё меньше инерционность и вес больше разнообразия форм, лучше переносит механические повреждения, но подвержена коррозии и выгоранию.
  • Чугун. Долговечен и устойчив к сильному нагреву, проще в ремонте, меньше по габаритам, но низкая устойчивость к резким скачкам температур и термическому удару, менее продуктивен, намного тяжелее.

Другие варианты встречаются реже.

Ценообразование

Цена на твердотопливные котлы зависит сказанного выше. Оказать вам помощь при подборе могут лишь мастера имеющие опыт вкупе с профессиональными знаниями.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.