По мере того как традиционные энергоносители становятся все менее доступными, растет спрос на альтернативные виды топлива, такие как пеллеты, древесина, уголь, отходы деревообработки и прочие виды биомассы. Для их сжигания и отопления собственных домов используются отопительные котлы на твердом топливе различных видов и модификаций.
Человеку, не являющемуся специалистом в данном вопросе, порой очень трудно сделать осознанный выбор, поскольку на рынке предлагается большой ассортимент твердотопливного отопительного оборудования.
Разновидности котлов
По принципу действия и конструктивным особенностям все установки на твердом топливе можно разделить на такие виды:
- традиционные котлы прямого горения;
- пиролизные котельные установки;
- отопители длительного горения;
- автоматические твердотопливные котлы на пеллетах;
- комбинированные автоматические генераторы тепла на угле и других видах топлива.
Традиционные агрегаты могут сжигать уголь или древесину классическим способом в топке с регулировкой подачи воздуха. Эта регулировка в разных моделях аппаратов реализована двумя способами: с помощью термостатического регулятора с цепным приводом или нагнетанием воздуха вентилятором. Последний управляется электронной схемой, получающей сигналы от датчиков тяги и температуры выходящего теплоносителя. То есть, первая модификация полностью энергонезависима и при наличии гравитационной системы отопления для частного дома не требует подключения электроэнергии и может функционировать автономно.
Гозогенераторные котлы, использующее принцип пиролиза, имеет 2 топки и столько же каналов для подачи воздушной смеси. В первой камере древесина медленно горит при недостаточном количестве воздуха и выделяет горючий газ, воспламеняющийся во второй камере после контакта с кислородом. Он может подаваться в обе топки благодаря естественной тяге через заслонку зольника или, опять же, посредством механического нагнетания вентилятором. Наиболее распространен второй способ воздухоснабжения.
Особняком стоят экономные дровяные котлы продолжительного горения. Они отличаются от остальных даже внешне, так как имеют корпус круглой формы. Принцип работы кардинально отличается от классического, дрова в топке сгорают по направлению сверху вниз. Таким же способом в камеру попадает кислород, входя сверху в вертикальную трубу, на конце которой закреплен плоский груз с распределителями воздуха. Груз давит сверху на пылающие дрова, заставляя их по мере прогорания осаживаться вниз. Процесс протекает медленно, а оттого очень долго. Производителями предлагаются модели как с нагнетанием кислорода, так и работающие по схеме с естественным воздухоснабжением и не нуждающиеся в
Особенностью отопительного котла, сжигающего древесные гранулы – пеллеты – есть наличие горелочного устройства. Отсюда принцип действия, схожий с газовыми «собратьями»: пеллеты перемещаются в зону горения шнековым конвейером, смонтированным в корпусе горелки. В нем же установлен вентилятор для снабжения воздухом и устройство автоматического розжига.
Некоторые российские производители предлагают горелочные устройства небольшой мощности, работающие от естественной тяги, создаваемой дымоходной трубой. В шнек древесные гранулы могут попадать двумя способами: ссыпаться из бункера, смонтированного над горелкой либо с помощью второго шнекового конвейера. В силу своей конструкции пеллетные отопительные котлы имеют высокую степень автоматизации, из-за чего вмешательство человека не требуется несколько дней.
Комбинированные отопительные установки снабжаются горелочным устройством чашеобразного типа — ретортой. Основным видом топлива есть уголь, автоматически подаваемый из бункера в горелку шнековым конвейером. Воздушная смесь нагнетается в реторту исключительно с помощью вентилятора, в остальном принцип действия схож с пеллетными агрегатами.
Дополнительно существует возможность в короткий срок демонтировать угольную горелку, поставить защитную пластину и продолжать работу как обычный дровяной котел прямого сжигания. Угольная отопительная установка, как и пеллетная, полностью автоматизирована, что создает комфортные условия для эксплуатации.
Преимущества
Чтобы каждый домовладелец мог подобрать к отопительным системам своего коттеджа и в соответствии с возможностями отопительное оборудование на твердом топливе, он должен знать все недостатки и достоинства того или иного типа установки. В порядке возрастания стоимости ниже представлены все основные преимущества предлагаемого на рынке оборудования.
1. Основное достоинство классических установок прямого горения заключается в низкой стоимости и независимости от электроэнергии. Кроме того, простая конструкция позволяет все операции по обслуживанию выполнять самостоятельно. В качестве топлива можно брать древесину и уголь без высоких требований к их влажности или теплотворной способности, КПД лежит в пределах 75—83%.
2. Установки продолжительного горения немного дороже и обращают на себя внимание длительностью работы от одной загрузки. При закладке в топку древесины процесс может продолжаться до 24 часов, а угля – до нескольких суток. Модели с естественным воздухоснабжением также энергонезависимы, КПД данного оборудования не превышает 85%.
3. Пиролизный отопительный котел на твердом топливе работает более эффективно, достигая КПД 85—88%, продолжительность работы с одной закладки дров – до 12 часов, угля – до 1—2 суток. Процесс пиролиза проходит стабильнее с принудительным нагнетанием кислорода, по этой причине большинство агрегатов укомплектованы вентилятором и комплектом автоматики.
4. Самый распространенный способ обогрева для частных домов в Европе и очень перспективный у нас – это отопление установками на пеллетах. Их КПД самый высокий – до 90—92%, весь технологический процесс начиная от электророзжига происходит автоматически. Практически отсутствует инерция горения при внезапной остановке, так как в топке находится очень малое количество гранул.
5. Уголь, сжигаемый в отопительных котлах, хорош более высокой теплотворной способностью и продолжительностью горения. Остальные достоинства схожи с пеллетным агрегатом, оба они требуют к себе внимания для прочистки и заполнения бункера в среднем 1—2 раза в неделю.
Недостатки
Оборудование, обеспечивающее домашнее отопление на твердом топливе, вместе со своими преимуществами обладает и недостатками, они изложены в том же порядке.
1. Продолжительность работы традиционного отопителя на дровах – в среднем 4 часа от одной загрузки топки, это его основной изъян. Придется часто посещать топочную и таскать туда дрова, или же нести дополнительные затраты на покупку и монтаж теплоаккумулятора. Другой вариант – параллельно использовать электрический или газовый водонагреватель.
2. Главная проблема котла на твердом топливе длительного горения – невозможность подкладывать дерево или уголь на ходу, можно только произвести следующую загрузку после полного прогорания предыдущей порции. Ощутимые неудобства связаны с частичной растопкой, когда необходимо протопить помещения в течение 2—3 часов. И последнее: низкий порог критического давления теплоносителя, всего 1.8 Бар, в то время как остальные аппараты могут функционировать до 3 Бар.
3. Слабое место пиролизных водонагревателей – требования к влажности древесины, которая не должна превышать 20—25%. В противном случае процесс пиролиза резко ослабеет или остановится вовсе, КПД значительно упадет. При существенной стоимости этого оборудования неэффективная работа просто неприемлема.
4. Изъяны пеллетных водогрейных установок кроются в их высокотехнологичности. Приборы и средства автоматизации, которыми напичкан данный котел, неспециалисту невозможно наладить в домашних условиях, вас ожидают дополнительные затраты на вызовы сервисных служб. Опять же, твердое топливо в виде древесных гранул в нашей стране производится не лучшего качества, могут возникать проблемы с его применением.
5. Угольные котлы повторяют недостатки пеллетных в вопросах автоматизации. Требования к топливу тоже высоки: уголь должен быть фракции не крупнее 25 мм, влажностью до 10% и содержанием пыли до 20%. Для столь дорогостоящего оборудования требований достаточно много, приобретение его уместно лишь в определенных условиях.
Заключение
Рассмотрев все особенности оборудования, можно сделать поспешный вывод о том, что осуществлять отопление частного дома углем или дровами очень непросто. Это верно лишь отчасти, поскольку условия эксплуатации у всех разные, отличаться может и доступность того или иного вида твердого топлива. Надо тщательно изучить все условия и нюансы, а после сделать для себя правильный выбор.
