Фигура 3.
Летливи инсталации
Принципът на работа и конструкцията на пиролизния котел Wattek PYROTEK.
Устройството работи в автоматичен режим, за което всеки модел PYROTEK има контролен панел, който позволява модернизация чрез добавяне на други вериги за управление и управление към веригата. С помощта на панела потребителят може да прави настройки на циркулационните помпи за централно отопление и гореща вода, както и на вентилатора въз основа на получените данни за температурата на охлаждащата течност на котела. Температурата на водата в системата може да се контролира с помощта на бойлерен термостат. Контролният панел има и термостат за минимална температура, който деактивира вентилатора, ако температурата на охлаждащата течност падне до 50 °C. За удобство можете също да свържете сензор за стайна температура към панела, което ще повлияе на функционалността на пиролизния котел.
Предимства:
- Различни функционални режими (лято, приоритет на БГВ, със седмични програмни настройки).
- Извършване на устойчиви корекции, които са ефективни за дълъг период от време (до 1 седмица).
- Ясното взаимодействие на всички функционалности със стайната температура осигурява зададения комфорт на околната среда.
недостатъци:
- относително високи разходи за закупуване на оборудване,
- Размерите на работната камера ограничават товарния обем.
Фигура 4.
Енергонезависими инсталации за пиролиза
Като пример за разглеждане, нека вземем пиролизния енергонезависим котел "Burzhuy-K".
Охлаждащата течност се насочва към уреда през тръбата на връщащата линия (8), където, получавайки топлинна енергия от водната риза на котела (12, 13, 14), тръбата на захранващата линия (5) се изпраща към отоплителната система през тръбата . Горивото трябва да бъде поставено в горивната камера (19), в която се извършва процедурата на изгаряне при липса на кислород. Обемът на въздуха в камерата се регулира от вратата за подаване на първичен въздух (3), чийто режим на работа можете да намерите по-подробно в раздела „Правила на пожарната“. При автоматизираните модели работата му се контролира от сензор за контрол на температурата. По време на процеса на горене се произвежда пиролизен газ, който се изпраща в камерата за доизгаряне на отработените газове (17), където се смесва през инжектори за доизгаряне с калибрирани отвори с вторичен въздух, предварително загрят (11). По този начин възниква термохимична реакция, при която горивните газове изгарят, освобождавайки топлинна енергия. Остатъчният въглероден окис се изхвърля през тръбата (6) и комина в атмосферата.
Тази сложност, която се крие в самата конструкция на котела и процеса на изгаряне на горивото, допринася за значително увеличаване на времето за изгаряне при зареждане с гориво.
Предимства:
- потреблението на горивни ресурси се намалява средно 4 пъти, отоплението на 100 m2 ще изисква до 17 кг дърва за огрев на ден;
- спестяват се време и усилия за потребителя, който трябва само да добавя гориво не повече от веднъж на всеки 12 часа за дърва и на всеки 15 часа за въглища;
- енергонезависимостта на котела елиминира разходите за електроенергия и предпазва оборудването от прекъсване на захранването;
- Пиролизният топлогенератор има относително малки размери, което позволява да се монтира навсякъде;
- Котелът консумира почти всички горими материали като горивни енергийни ресурси.
недостатъци:
- Невъзможност за корекция на параметрите на зададената домашна температура.
Кога се появиха котлите за отопление на твърдо гориво? За да отговорите на този въпрос, е необходимо да се потопите дълбоко в историята на развитието на отоплението.
В края на краищата човек използва твърдо гориво практически от началото на своето „разумно“ съществуване. И ако по-рано за това са били използвани огън, огнище и след това каменна печка, изискваща постоянно внимание и попълване на гориво, днес тяхната функция може да се изпълнява от прости или напълно автоматизирани котли за отопление на твърдо гориво.
Принципът на тяхното действие се основава на получаване на топлина от изгарянето на твърдо гориво и прехвърлянето му към охлаждащата течност (вода), циркулираща в отоплителната система. Такива отоплителни уреди се монтират там, където не е възможно отопление с газ или електричество (често поради финансови причини).
Често в проект за отоплителна система за частен дом или офис помещения се използва комбинация от различни котли. Например, основното отопление работи на газ, а котелът на твърдо гориво се използва като авариен котел в случай на прекъсване на подаването на газ. Или обратното - газовият котел е алтернативен вариант.
В тази статия ще разгледаме темата за класифицирането на котли за отопление на твърдо гориво, ще разгледаме основните им параметри, допълнителни устройства, които разширяват тяхната функционалност. Като цяло ще разкрием основните понятия за тази техника, за да можете да направите правилния избор, ако е необходимо.
Интересно да се знае!
Авторството на създаването на водно отопление неофициално принадлежи на Мартин Тривалд от Швеция. Докато работеше като началник на въглищна мина, той беше първият, който използва нагряване на вода за отопление на оранжерия. Само век по-късно, през 1820 г., подобен метод за отопление започва да се използва в частни домове в Англия, а по-късно и в други страни.
Какво е твърдо гориво?
В съвременните котли като твърдо гориво се използват:
- дърва за горене;
- дървени стърготини;
- въглища;
- кафяви въглища;
- торфени брикети;
- биогориво (пелети).
Използването на тези вещества за отопление е икономически оправдано, ако има евтини опции за твърдо гориво. Най-модерното и удобно твърдо гориво днес са пелетите от биогориво - това са дървесни отпадъци, пресовани в малки брикети.
Нека разберем видовете котли за отопление на твърдо гориво
Независимо дали става въпрос за обикновен котел или с механично захранване с гориво и система за самопочистване, те все още изискват човешко внимание и участие в процеса на тяхната „жизнена дейност“, както и спазване на строги правила за безопасност по време на тяхната работа .
По вид материал, от които са направени, има два вида котли:
- стомана;
- излято желязо
Всеки тип има своите силни и слаби страни!
Например, стоманените котли са по-малко податливи на температурни промени, но са силно податливи на корозия. Чугуненият котел се счита за „дълготраен“ в сравнение със стоманения, но е крехък, страхува се от прегряване и се загрява бавно. .
По време на работа е необходимо да се следи наличието на вода във "водната" риза на котела. Липсата му (което е малко вероятно, но...) може да причини прегряване и деформация на котела.
Според механизма на горене на твърдото гориво, по-специално дърва за огрев, котлите могат да бъдат разделени на две групи:
- котли с класическо горене
- котли с продължително горене
- пиролиза,
- тлеещ.
Първата група включва повечето прости чугунени и стоманени котли на твърдо гориво, вътре в които протича неконтролиран нормален процес на горене.
В такива котли все още присъства някакъв вид „автоматизация“. Те могат да имат монтиран датчик за контрол на температурата на водата в котела, свързан механично (верижно) с въздушна клапа, която влияе върху интензивността на горивния процес в пещта.
Когато температурата на водата надвиши допустимата граница, клапата се затваря, забавяйки процеса на горене. По-нататъшното понижаване на температурата на водата води до постепенно отваряне на клапата.
По-усъвършенстваните модели имат електронни температурни сензори и контролер, който анализира техните данни и контролира работата на допълнителен вентилатор с принудителна вентилация. Това носи значителен комфорт при работа с такива котли за отопление на твърдо гориво.
Предимства:
- лекота на поддръжка;
- относително ниска цена;
- възможност за автономна работа (без електричество);
недостатъци:
- необходимостта от доста често попълване на гориво. Честота: 3-8 часа.
Котли от този тип често се използват в система с резервоар за съхранение на топлина, което позволява температурата на водата да се поддържа известно време след спиране на котела.
Сред производителите на "класически" котли за отопление на твърдо гориво, следните са се доказали добре: SAS, Aton, Wichlaczh, Sime, Galmet, Biasi.
Котлите от втората група се наричат пиролизаили тлеещ.
Пиролизните котли използват принципа на газифицирано изгаряне на дърва. Това са котли с дълго време на горене на едно „зареждане“ (около 10-12 часа) и висока ефективност (до 92%), поради факта, че дървесният газ първо се отделя от дървесината под въздействието на висока температура, който след това се изгаря във втора камина.
Такива котли са високотехнологични устройства, „пълни“ с електроника. Между другото, тяхната камина е керамична, способна да задържа топлината за дълго време и е оборудвана с вентилатор, който регулира интензивността на горене. Освен това улеснява запалването на котела и прави удобно зареждането на нова партида дърва за огрев, предотвратявайки навлизането на дим в помещението.
Има някои недостатъци: високата цена на котлите, относително малкият обем на работната камера за зареждане.
Чешките марки Atmos и Verner са признати за европейски лидери в производството на пиролизни котли. Ще бъдете 100% доволни от техните продукти.
Принцип на работа на пиролизен котел на твърдо гориво
В своя принцип на работа котлите тип „тлеене” използват явлението тлеене на горната част на горивото. Този процес може да се „разтегне“, в случай на използване на дърва за огрев, до 30 часа. А балтийският производител Stropuva има в арсенала си универсален модел с обозначение „U“, способен да „издържи“ на въглища до 5 дни. В допълнение, тлеещите котли са сравнително евтини.
Недостатъците на такива котли включват техните "взискателни" изисквания към горивото:
- влажност (дърва) до 15-20%, висококачествени въглища;
- дължина до 60 см;
- мощност до 40 kW.
Производители – балтийските страни Stopuva и Candle.
Необходимата мощност на котел на твърдо гориво се изчислява приблизително въз основа на пропорцията: на 10 m2 площ на изолирана стая с тавани до 3 m - 1 kW мощност на котела. За точни числа се свържете с професионалист.
важно! Прекомерната мощност на котела може да бъде полезна само при използване на нискокачествено гориво, например недостатъчно сухи дърва за огрев.
Котел на твърдо гориво STROPUVA - видео презентация
Забележете! Сред огромната гама котли за отопление на твърдо гориво, някои производители имат модели, които позволяват инсталирането на допълнителни газови горелки или горелки за течно гориво.
Нека отделно да се спрем на друг вид отоплителни котли, които стават все по-популярни - котлите на пелети.
Пелети- това са цилиндри, пресовани под високо налягане от биомаса.
Настроики:
- диаметър: от 6 до 1,4 мм;
- дължина: от 5 до 20 мм;
- плътност: до 600kg/m3;
- обемен остатък от пепел: до 3%.
Предимствата на котлите на пелети включват на първо място възможността за автоматизиране на работата им, което не е възможно нито с въглища, нито с дърва.
Отоплителните котли на пелети днес са един от най-безопасните и екологични начини за производство на топлина в затворени помещения.
Гамата от котли на пелети вече е огромна. Обединява ги високото ниво на автоматизация на горивния процес и принципите на организация на работа:
- възможност за автоматично подаване на гориво от бункер или склад;
- поддържане на стабилна температура;
- централизирано управление на цялата отоплителна система (циркулационни помпи, самопочистващи системи и др.)
Битовите котли имат мощност в диапазона 10-100 kW, промишлените котли - до 1500 kW. Коефициент на полезно действие - до 95%!!!
Освен това такива котли не изискват постоянно човешко присъствие. Котелът може да бъде оборудван с автоматична система за отстраняване на пепелта; горивото се подава не от бункера, а от съседното помещение - склад за гориво, с обем, който позволява на котела да работи повече от месец. Такива котли поддържат дистанционно управление чрез мобилен телефон.
Обобщавайки, днес има от какво да избирате в областта на отоплителните системи на твърдо гориво. Всичко зависи от характеристиките на територията, на която живеете и... от размера на портфейла ви.
В тази статия ще запознаем читателя със света на модерните системи за отопление на твърдо гориво. Какви видове котли за вода на твърдо гориво има?
Икономически оправдано ли е използването на този вид гориво? Има ли сериозни недостатъци? Ще се опитаме да отговорим на всички тези въпроси.
Каноничната схема на устройството, включително котлон. Както ще видим по-късно, това далеч не е най-добрият дизайн.
Класификация на котлите
Ясно е, че всички котли на твърдо гориво за отопление на вода се характеризират с редица общи характеристики. По дефиниция те използват топлината от изгаряне на дървесина (по избор, нейни преработени продукти), торф или въглища. Освен това температурата на охлаждащата течност на изхода на котела не надвишава 100 градуса.
Как се различават тези устройства едно от друго?
Материал
Говорим за материала както на самия котел, така и на неговия топлообменник - устройството, през което охлаждащата течност влиза в контакт с горивната камера.
Има два основни варианта:
- Стоманените котли са средно малко по-евтини и имат много по-малко тегло.Те обаче се характеризират и с по-кратък експлоатационен живот. Стоманата е метал, който се страхува от корозия; пламъци и много агресивен конденз бързо го унищожават.
Въпреки това: висококачествените котли за отопление на твърдо гориво, произведени в Русия, както и вносните, са изработени от топлоустойчиви марки устойчива на корозия стомана. В допълнение, горивната камера често е допълнително защитена с облицовка от огнеупорни тухли.
- Чугунът е материал, който е много по-малко податлив на корозия.Ето защо се използва за производство на решетки и врати в пещи; Ето защо чугунените котли са средно много по-издръжливи от стоманените.
Цената на по-дълъг експлоатационен живот е по-голяма маса от продукти. По правило дори котли със скромна (до 16 kW) топлинна мощност изискват задължителна инсталация изключително на постоянна основа.
гориво
Най-универсалните са водните котли на твърдо гориво, които могат да работят с няколко вида гориво. Без никаква адаптация можете, след като почистите съда за пепел, да хвърлите въглища в горивната камера след дърва за огрев или торфени брикети след пелети.
Въпреки това, устройствата, фокусирани само върху един вид гориво, обикновено имат по-висока ефективност. Техният дизайн е оптимизиран за горене с много специфична температура на пламъка и влажност на горивото.
В допълнение към котлите с едно гориво се произвеждат котли с две отделни горивни камери и два топлообменника. Те позволяват изгарянето на различни видове гориво, което изисква различно проектиране на горивната зона. Всъщност горелката за солариум бързо ще стане неизползваема, ако се постави сред горящи дърва.
Ефективност
Ефективността на различните видове котли варира значително. Факторите, които определят този параметър, са температурата на продуктите от горенето на изхода и количеството твърди отпадъци. И в двата случая по-малкото е повече.
Минималната ефективност, често дори не достигаща 50%, е за най-простите ръчно изработени устройства. Да, кутия от стоманен лист с две врати и намотка вътре ще струва много малко; обаче, за да получите необходимото количество топлина, ще трябва да изгорите МНОГО дърва.
Фабричното производство на котли на твърдо гориво се основава на прецизно изчисляване на тяхната форма и размери на топлообменника. Дори при по-младите модели температурата на продуктите от горенето обикновено не надвишава 120 градуса. В допълнение към факта, че повече топлина се предава на охлаждащата течност, това означава и по-голяма пожарна безопасност.
Отделно стоят така наречените пиролизни или газови генераторни котли. Как действат?
- Устройството съдържа две горивни камери с топлообменници във всяка от тях. Те комуникират помежду си и са разположени един над друг.
- В горната горивна камера, при липса на кислород и висока температура, дървата за огрев бавно тлеят, като постепенно се разпадат на пепел. При нормална работа на котела не остават големи въглища.
Въпреки това, поради липса на окислител, горивото не изгаря напълно: освобождава голямо количество пиролизен газ, състоящ се от CO (въглероден окис) и летливи въглеводороди.
- Този газ се изтласква в долната горивна камера, където изгаря напълно, след като с него се смеси богат на кислород въздух.
Котлите за отопление на твърдо гориво, генериращи газ, имат много висока ефективност, достигаща 95 процента за най-добрите устройства. Те обаче са 1,5-2 пъти по-скъпи от традиционните дизайни и изискват използването на гориво с ниска влажност. Освен това по-младите модели работят САМО върху дърво.
Автономия
Устройствата с традиционен дизайн изискват постоянно човешко присъствие - горивната камера трябва да се зарежда на всеки 2-4 часа. Професията пожарникар не се е родила от нищото. Именно това свойство е основният недостатък на твърдото гориво; Това е отчасти причината, ако има наличен главен газ, рядко собственикът на вила ще мисли за дърва за огрев или въглища.
Пиролизният котел обаче, поради принципа на работа, кара горивото да не гори, а да тлее. При едно зареждане котелът може да работи до 12 часа.
Сравнително наскоро литовската компания Stropuva създаде вградено производство на така наречените котли с горно горене. Те осигуряват отопление с още по-голяма автономност: по време на сертифицирането през 2003 г. производственият модел, след зареждане на 50 килограма гориво, достави около 6 kW топлинна мощност за около ден и половина.
Как се постига толкова дълго време на работа?
- Обемът на горивната камера е увеличен и може да побере няколко десетки или дори стотици килограми гориво.
- Няма решетка и пепелник.
- Гори само горният слой заредено гориво. Въздухът за поддържане на горенето (по-точно тлеенето) се подава отгоре чрез подвижен възел, който се спуска под собствената си тежест, докато горят дървата или въглищата.
- Пепелта се отнася с дима.
- Зоната на тлеене на горивото е отделена от горната част на камерата с масивен метален диск (жаргонно име - стаскоблин). Над него въздухът отвън се смесва с продуктите от непълното изгаряне на горивото и те изгарят с отделяне на остатъчна топлина.
Както виждаме, тези устройства са основно пиролизни водогрейни котли на твърдо гориво, но със сериозни конструктивни модификации. Ясно е, че тук цената няма да зарадва пестеливия собственик.
Отделно стоят котлите, които работят на пелети - пресовани гранули от дървени стърготини. При тях проблемът с автономността се решава чрез контролирано подаване на гранули от бункера.
На снимката котел с бункер за пелети.
Въпреки това: освен че са скъпи, тези устройства имат и друг проблем. У нас не е изградено производство на пелети; Не навсякъде можете да си осигурите този вид гориво.
Автоматизация
В класическите котли цялата автоматизация е ограничена до най-простата защита срещу прегряване на охлаждащата течност. Механичният термостат използва лост за издърпване на верига, която затваря амортисьора. Дебитът на въздушния поток намалява; топлинната мощност на котела намалява.
В пиролизните нагреватели има много повече възможности:
- Механично или електрически контролирани амортисьори тук също ви позволяват да регулирате сцеплението;
- Заедно с това, в устройства с принудителна тяга, тяхната топлинна мощност може да се контролира чрез регулиране на скоростта на изпускателния вентилатор.
Освен това е възможно да се контролира не температурата на охлаждащата течност, а температурата на въздуха в помещението.
Полезно: евтините котли за отопление на твърдо гориво, произведени в Русия, като правило се управляват от примитивен механичен термостат или обикновено само ръчно. Не трябва да търсите устройства сред по-младите модели, които могат самостоятелно да поддържат комфортна температура. Въпреки това, именно поради простотата на дизайна си, те са изключително устойчиви на грешки.
Предимства и недостатъци
Оперативни разходи
При сегашните руски цени закупените дърва за огрев са вторите най-евтини след газта. Разликата между тях е малка - няколко процента. Ясно е, че говорим за себестойността на производството на един киловатчас топлинна енергия.
Въглищата са по-скъпи, но не много.
Няколко други фактора говорят в полза на дървата за огрев:
- Мрежов газ не се предлага навсякъде, а втечненото отопление е няколко пъти по-скъпо и се доближава като цена до електрическото.
- Можете сами да подготвите дърва за огрев, което ще намали разходите до нула.
- Отоплението с твърдо гориво ще ви позволи изгодно да изхвърлите повечето битови отпадъци. Останалите ще отидат в компост в селска къща и ще служат за наторяване на почвата.
Лекота на използване
Но в тази област има само недостатъци.
- Продуктите от горенето трябва да бъдат отстранени.Освен това, използвайки коаксиален изход - въздухозаборник, както при газовите котли със затворена горелка, няма да е възможно да се използват пещните газове. Необходим е пълен комин.
Тази декорация на покрива е неизменен атрибут на отоплението с твърдо гориво.
- Котлите на твърдо гориво се предлагат само в подови версии.Те са масивни и големи по размер. В повечето случаи е по-добре те да имат отделна стая.
- Горивото трябва да се съхранява близо до котела и под навес.Сравнете това изискване с удобството за свързване към газ или електричество.
- Често се изисква добавяне на гориво и отстраняване на продуктите от горенето.Дори в котли с продължително горене, където изобщо няма съд за пепел, все още трябва да почиствате съда между зарежданията с гориво. Освен че е доста мръсна работа, това означава още нещо: няма да можете да заминете за няколко дни и да оставите къщата на топло.
Инсталация
Всички устройства от типа, който обсъждаме, могат да бъдат инсталирани независимо. Не се изисква счетоводство или контрол на комуналните услуги.
Трябва обаче да се спазват няколко правила.
- Масивните котли са монтирани, както вече беше споменато, изключително на собствена основа. Определено не си струва да поставите 300 - 500 килограма чугун върху дървен под.
Като цяло е по-добре да се играе безопасно с по-леки стоманени: например произведените в Беларус котли на твърдо гориво KSV 12,5 със скромна мощност от 12,5 kW тежат 180 kg.
- Втората инструкция е свързана с пожарната безопасност. Корпусът на котела и коминът стават забележимо горещи при изгаряне на гориво. Препоръчително е да поставите котела на разстояние най-малко половин метър от най-близката стена.
Ако стените са направени от запалим материал, те са защитени с тухла или поцинкована ламарина с азбестово уплътнение.
Коминът е отделен от горими таванни конструкции или стени на разстояние най-малко 25 сантиметра.
Заключение
Видеото в края на статията ще ви разкаже много интересни неща за това какви са котлите на твърдо гориво - руски и внесени от чужбина. Надяваме се, че там ще намерите отговори на всички въпроси, които все още имате.