В современном обществе необходимость экономии ресурсов планеты резко возрастает с каждым днем. За последние десятилетия люди в ходе бурной трудовой деятельности добыли большое количество ископаемых. Недра нашей планеты истощаются невероятными темпами. Через несколько десятков лет во множестве отраслей будет развиваться так называемый сырьевой кризис. Разработчики отопительных котлов в частности вносят свой вклад в решение этого вопроса и разрабатывают системы длительного горения. Принцип функционирования таких водонагревателей рассматривается в данной статье.

Содержание

Особенности эксплуатации
Преимущества пиролизных котлов
Разновидности топливных материалов
Котлы верхнего горения

Особенности эксплуатации

Двухконтурные твердотопливные котлы всегда показывают хорошие результаты в ходе эксплуатации. Горячая вода, добываемая при помощи таких приспособлений, будет обходиться намного дешевле по сравнению с предоставляемыми услугами централизованного отопления и водоснабжения. По этой причине многие домовладельцы отказываются от сотрудничества с коммунальными службами, отдавая предпочтение автономным системам.

Среди существующих твердотопливных устройств большим преимуществом обладают пиролизные установки длительного горения. Принцип их функционирования базируется на сжигании топливных материалов без взаимодействия их с кислородом. Таким образом дрова, загруженные в топку, будут греть намного дольше, объемы тепла выделяются в большем количестве, а количество продуктов горения сравнительно небольшое.

Коксовый газ является побочным продуктом такого процесса, которые тоже сжигается в топке, выделяя дополнительные объемы тепловой энергии. Таким образом показатель экологичности агрегатов значительно повышается, а КПД соответствует 90%.

Покупка такого оборудования и его установка не будет стоить дорого. Такое устройство в России можно приобрести в любом крупном населенном пункте.

Преимущества пиролизных котлов

Прирлизные устройства относятся к категории агрегатов, обеспечивающих длительное горение. Принцип функционирования этих устройств дает возможность более эффективно сжигать загруженное топливо. Пиролиз представляет собой принцип сухой перегонки используемых топливных материалов. Принцип функционирования таких котлов значительно отличается от устройств длительного горения, однако результат их работы практически ничем не отличается. В котле предусмотрено несколько камер. В одной без воздуха сгорает твердое топливо. В другой сжигаются газы, выделяемые в ходе сгорания дров или углей. Во второй камере уже содержится определенная воздушная масса.

Преимущества пиролизных котлов:

• Возможность регулирования показателей мощности устройства в широком диапазоне без утраты КПД;
• Высокая продолжительность работы устройства на одной закладке;
• Можно сжигать различные виды топливных материалов;
• Поскольку топливо сгорает, в дымовых газах формируется незначительное количество вредных веществ;
• Удобство и простота в эксплуатации и регулярном обслуживании.

Дрова считаются наиболее экономичной разновидностью сырья по сравнению с другими видами твердого топлива, пригодными к использованию в пиролизных котлах. Уголь тоже пользуется немалой популярностью у современных домовладельцев.

В угольных котлах тоже есть определенные преимущества, на которые стоит обратить внимание. Показатель мощности устройства может регулироваться в диапазоне от 5 до 100% без потери КПД. Устройства изготовлены в цилиндрической форме с нормальной компоновкой комплектующих для обеспечения легкости и компактности устройства.

Разновидности топливных материалов

При выборе обязательно необходимо определить разновидность топливных материалов, на которых функционирует твердотопливный котел. Для отопления на отдельных устройствах применяются как одна так и несколько разновидностей топливных материалов. В Сибири самым дешевым и доступным видом топлива считаются обычные дрова, либо уголь. Поэтому твердотопливные котлы в таких областях считаются наиболее оптимальным решением при оборудовании системы отопления в частном или загородном доме.

Нередко, кроме угля и обычных дров, в котлы загружаются всевозможные хозяйственные отходы, а также паллеты или ветки. Комбинированные твердотопливные котлы отличаются своими особенностями эксплуатации, стоят гораздо дороже, имеют определенные отличия в плане универсальности. Подходящий вид топлива нужно выбирать в соответствии с доступным его количеством на рынке в конкретном регионе и со стоимостью.

Наиболее доступными материалами считаются:

• Различные виды угля, при покупке которых нужно учитывать конкретный сорт и фракцию, которые должны соответствовать установленным техническим параметрам эксплуатируемого нагревательного прибора;
• Дрова различных пород дерева. Критерием выбора дров для котла является их показатель влажности. Если использовать слишком мокрые дрова, эксплуатационный период котла будет снижен примерно до нескольких сезонов. По этой причине место для хранения обязательно должно быть защищено от всевозможных осадков. Для газогенераторного котла показатель влажности не должен превышать 20%. Слишком мокрые дрова можно загружать в так называемые классические отопительные устройства. Однако это тоже крайне нежелательно;
• Паллеты загружаются в специально изготовленные котлы. Из древесных отходов производятся специальные гранулы определенных размеров. Форма, структурная составляющая, а также цвет паллет для котлов являются основными критериями выбора таких топливных материалов.

Паллеты заслужено считаются одной из наиболее эффективных разновидностей твердого топлива. Однако из стоимость на рынке является одной из самых высоких. Следовательно, не каждый домовладелец может себе позволить отапливать помещение с применением таких материалов. Однако с учетом постоянно растущей конкуренции на рынке производители вынуждены искать способы снижения стоимости изготавливаемого топлива для котлов.

Паллетные отопительные системы могут оснащаться автоматизированными или полуавтоматизированными системами. Также в них устанавливаются различные виды горелок:

• Каминные;
• Устройства объемного горения;
• Факельные.

Преимуществом таких изделий является простота в эксплуатации, а также достаточно высокий уровень производительности. Однако оборудование для системы и топливные материалы сравнительно дорогостоящие.

По мощности отличаются 2 вида котлов:

1. До 100 кВт применяются для отопления частных домов или загородных коттеджей.
2. Более 100 кВт устанавливаются на промышленных объектах.

Твердотопливные котлы оборудуются таким образом, что могут нагревать теплоноситель при помощи сжигания отходов деревообрабатывающей и различных отраслей сельского хозяйства. Нередко в такие устройства загружаются торфяные брикеты, горючие сланцы и т.д.

Котлы верхнего горения

Именно в таких котлах обеспечивается наибольшая продолжительность процесса сжигания топливных материалов. Одна закладка дров обеспечивает наибольшую продолжительность работы таких устройств. В качестве примера можно рассмотреть одно из устройств торговой марки Stropuva, которое показало результат в 31 час работы при установленной мощности 5-6 кВт после того, как в него заложили 50 кг топливных материалов.

Принцип функционирования котлов верхнего горения:

• Отсутствие колосника и отсека для скопления золы. В нижней части котла устанавливается глухой поддон. В нижней части загруженной топливной массы возгорание считается недопустимым;
• Специально оборудованная цилиндрическая форма топки. Воздушная масса распределяется сверху по центру для того, чтобы именно верхний шар закладки мог нормально воспламеняться;
• В топке устанавливается подвижный распределитель воздуха. В процессе загрузки топлива устройство поднимается. Когда топливо сгорает, распределитель постепенно опускается вниз. Следовательно, верхний шар топлива может постоянно снабжаться кислородом для обеспечения нормального процесса горения;
• Там, где присутствует воздушная масса, углеводороды начинают окисляться частично. Продукты горения одновременной с фрагментами золы перемещаются в верхний отсек топки. При помощи тяжелого железного диска эти фрагменты отделяются от отсека первичного горения. За этим диском образовавшийся пиролизный газ смешивается с воздухом и горит, разогревая теплоноситель;
• Автоматизированный регулятор тяги монтируется на входе во вторую камеру сгорания.

При помощи такого простого устройства в котле можно настраивать температуру теплоносителя и устанавливать оптимальную скорость выделения печных газов.