Котельные установки, работающие на дровах, постоянно требуют внимания в процессе эксплуатации, так как древесина прогорает быстро и надо часто загружать топку. Продлить интервал между загрузками можно, если принять в качестве топлива уголь, для его сжигания производители предлагают угольные котлы длительного горения.
Чем каменные угли лучше древесины?
Удельная теплота сжигания угля составляет от 22 до 29.3 МДж/кг, этот показатель у древесины березы и сосны значительно ниже, — от 14.4 до 17.4 МДж/кг. Дрова имеют меньшую плотность и массу, это значит, что при заполнении одного и того же объема топки дровами и углем последний даст гораздо больше тепловой энергии с одной загрузки. Принимая количество теплоты для обогрева дома за промежуток времени постоянной, можно понять, что уголь будет гореть значительно дольше древесины.
Применение обычных марок углей в классических котлах прямого горения позволит увеличить интервал между загрузками на 2—4 часа в зависимости от объема топки.
Поскольку температура горения древесины ниже, чем угля, не всякий твердотопливный агрегат для этого приспособлен. Если вы хотите использовать несколько видов топлива, то на это нужно обратить внимание еще при покупке водогрейной установки.
Виды угольных котлов
Конкретно для каменноугольного топлива производители предлагают специальные котлы длительного горения на угле. По своей конструкции и принципу действия различают 2 вида таких агрегатов:
- Отопительные установки, использующие принцип сжигания твердого топлива «сверху вниз».
- Агрегаты с горелкой и автоматической подачей угля.
Высокие цилиндрические котлы литовского бренда STROPUVA хорошо известны широкому кругу пользователей. В них устроена большая камера сжигания, в ней разное твердое топливо горит сверху вниз. Это происходит так: топка до среза загрузочной дверцы наполняется дровами либо углем и разжигается сверху. На массив топлива опускается груз в виде плоского «блина», к его нижней плоскости приварены рассеиватели воздуха.
Воздушный поток поступает в камеру угольного котла сверху по телескопической трубе, к ней и прикреплен груз. Для управления горением применен вентилятор, его обороты регулируются блоком управления. По мере прогорания топлива куча уменьшается и груз опускается на колосниковую решетку, расположенную над зольной камерой.
Интенсивность процесса может регулироваться термостатом с цепным приводом, а воздух подаваться естественным образом. Такая схема задействована в твердотопливных установках бренда LIEPSNELE. Если в агрегатах STROPUVA температуру теплоносителя регистрирует датчик, связанный с блоком управления и вентилятором, то здесь термостат смонтирован в верхней зоне водяной рубашки котла и с помощью цепочки управляет воздушной заслонкой, прикрывающей телескопическую трубу. Такая автоматизация проще и не требует подачи электроэнергии.
Заводы – изготовители данного вида отопительных установок декларируют длительность горения с одной закладки угля от 3 до 7 суток!
Эти данные проверены на практике, а большой интервал зависит от размеров камеры сжигания и качества каменноугольного топлива, его влажности и крупности фракции. КПД установок находится в пределах 75—85%, хотя торговые представители могут утверждать, что он достигает 93%. Эти данные сомнительны, а проверить их при покупке изделия невозможно. Недостатки отопителей с верхним горением следующие:
- Во время работы процесс трудно остановить, а потом опять возобновить. После прекращения подачи воздуха топливо еще будет тлеть какое-то время, продолжая нагревать теплоноситель. Для розжига придется поднять груз и открыть дверцу, в результате чего в помещение пойдет дым из топки.
- Данные котлы длительного горения располагают невысоким максимальным давлением теплоносителя в системе отопления, — 1.6—1.8 Бар, в то время как традиционные твердотопливные агрегаты выдерживают давление до 3 Бар.
Из преимуществ можно выделить продолжительность работы с одной закладки топлива и нетребовательность к нему. Уголь в котлы верхнего горения можно закладывать любой фракции и влажности, но следует учитывать, что чересчур влажное топливо будет плохо сжигаться. Особенно это заметно при естественной подаче воздуха в камеру сжигания, КПД при этом значительно снизится.
Автоматические котлы
Предлагаемые на современном рынке автоматические угольные котлы длительного горения сконструированы по принципу пеллетных установок. Их особенность – наличие горелочного устройства и бункера для загрузки запаса горючего. Устройство теплообменной части агрегатов повторяет конструкцию их традиционных «собратьев», для передачи тепла применяется жаротрубный теплообменник либо другая многоходовая конструкция.
Главная особенность – горелка ретортного типа. Она состоит из чаши – реторты, подающего шнека с редуктором и электродвигателем, и вентилятора для нагнетания воздуха.Уголь из бункера попадет в приемное отверстие шнековой подачи, которая перемещает его в чашу. Последняя имеет боковые щели для поступления воздуха, нагнетаемого вентилятором.
Такой котел на угле полностью автоматизирован начиная от операции электророзжига и заканчивая управлением интенсивностью горения. Продолжительность работы агрегата не ограничена запасом топлива, который можно пополнять, подсыпая его в бункер на ходу. Только периодичность обслуживания и чистки требует остановки котла 1 раз в неделю.
Ярким представителем этого вида отопителей является автоматический угольный котел бренда Heiztechnik, оборудованный кроме основных узлов контуром для подачи ГВС, циркуляционным насосом и программируемым контроллером с возможностью подключения внешних терморегуляторов. Контроллер управляет работой горелки и может остановить ее в любой момент, что для твердотопливных агрегатов – существенное достоинство. Еще один плюс – возможность в короткие сроки поставить колосниковую решетку, снять горелку и продолжать работу традиционным прямым сжиганием горючего в топке. КПД агрегата декларируется заводом – изготовителем на уровне 88%.
Недостатки угольного котла со шнековой горелкой – это его высокая стоимость и требовательность к качеству горючего. Требования производителя Heiztechnik следующие:
- крупность фракции – не выше 25 мм;
- влажность – до 10%;
- содержание пыли в топливе – не более 20%;
- уголь для автоматических котлов – среднекоксующийся, тип 31 или 32, не выше.
Заключение
Обе разновидности угольных агрегатов – универсальные, способные сжигать древесину или брикеты, переход не составляет особой проблемы. При выборе такой установки для дома следует изучить ее недостатки и особенности эксплуатации. Особенно это касается качества доступного вам топлива.
