Чем хороши твердотопливные котлы длительного горения:
- невысокая стоимость топлива и его доступность
- автономность котла, т.е. для его работы не требуется электричества
- большой срок эксплуатации
- широкий диапазон мощностей от 8 кВт до 1 МВт
Главной особенностью работы котла на твердом топливе является инерционность процесса сгорания, т.е. невозможность резко прервать его работу в экстренном случае (перегрев). Именно поэтому рекомендуется устанавливать специальные защитные приспособления, одним из которых является теплообменник, через который, до того, как попасть в систему отопления, протекает и охлаждается (в случае перегрева котла холодной водой из водопровода) теплоноситель. А для большей тепловой отдачи и сокращения количества загрузок можно вместе с твердотопливным котлом дополнительно установить буферную емкость - тепловой гидроаккумулятор, исполняющий роль огромного термоса, который накапливает избыточное тепло и затем отдает его в систему отопления. С уменьшением температуры на улице дом начинает терять тепло: так при +15°С дом теряет порядка 2 кВт в час, а при 0°С - уже 8 кВт в час и так далее...
Необходимо подчеркнуть, что возможность управлять мощностью твердотопливного котла находится в очень узких пределах (или дрова горят – котел выдает максимальную мощность, или – не горят (тогда мощность равна 0 кВт). Возможно конечно, уменьшить доступ кислорода в топку прикрыв заслонку и снизить интенсивность горения, но эффект от этого будет незначительный, мощность снизиться не более чем на 25%. А если Вы топите котел в межсезонье (например ранней весной или поздней осенью, когда температура на улице находиться в районе 0°С и дом теряет только около 8 кВт в час) – получается, что количество тепла отдаваемого котлом системе отопления, а соответственно и количество сжигаемых дров, в разы превышают ту норму, которая необходима для комфортного проживания в доме при данной температуре окружающей среды. И куда же уходит этот излишек мощности - есть два варианта:
- перегретые радиаторы – и в доме очень жарко;
- закипевший отопительный котёл, что чревато повреждениями самого котла и всей системы отопления.
Вот для того чтобы не терять эту «лишнюю» мощность мы и аккумулируем ее в буферной ёмкости. Благодаря ей весь отопительный сезон вы будете тратить в 2 раза меньше топлива, правда, за исключением дней, когда температура будет ниже -15°С. В это время буферная ёмкость не будет работать, так как количество тепла отдаваемого котлом будет примерно равняться теплопотерям дома при такой низкой температуре, но по статистике таких дней в году не более 30.
К дополнительным плюсам такой системы можно отнести:
- автоматизация контроля за безопасностью;
- возможность ступенчатого регулирования температуры;
- возможность подключения газового котла в ту же систему с минимальными затратами.
К минусам можно отнести размеры буферной ёмкости. Даже самая маленькая 500- литровая емкость имеет диаметр 800 мм и высоту около 1800 мм, т.е. для монтажа такой емкости требуется большая площадь котельной более 5 квадратных метров площади.
Твердотопливные котлы классифицируют
I) по материалу теплообменника:
- чугунный
- стальной
Основой чугунного котла являются топка, секционный блок, образующий «рубашку» котла, и газоход. При такой конструкции не возникает проблем с ремонтом и подбором необходимой мощности. Кроме того, чугунные котлы, в отличие от стальных, показывают лучшую устойчивость к коррозии, но такие котлы требуют более частого ремонта, в отличие от стальных. Для чугунных котлов требуется фундамент или прочный пол, что обусловлено их тяжестью. Стальные котлы, отличающиеся меньшей инерционностью, более стремительным выходом на заданный тепловой режим и более точным его поддержанием, представлены на рынке в гораздо большем объеме. Однако, в отличие от чугунных, стальные котлы являются более требовательными к видам топлива.
II) по виду потребляемого топлива:
- на дровах: Defro DS
- на угле: Defro Optima Komfort Std | Defro Optima Std | Defro Optima Komfort Plus Std
- на пеллетах: Defro Duo Pellet
- на щепе: Defro AKM
III) по способу загрузки топлива
котлы бывают с ручной загрузкой и твердотопливные котлы, оборудованные устройствами автоматической подачи топлива (шнеками), получившие широкое распространение в европейских странах. И это не случайно - они обладают огромными преимуществами, которыми, к сожалению, наш потребитель не может воспользоваться в полном объёме из-за сравнительно высокой стоимости котлов и недоступности такого вида топлива как уголь эко-горошек. Котлы с подачей могут работать в зависимости от типа горелки на таких видах топлива как уголь фракцией до 25 мм, пеллетах, сухой древесной стружке. Самое главное преимущество в том, что, загрузив бункер один раз, к котлу не нужно обращаться долгое время от трёх до семи и более дней в зависимости от размеров бункера. КПД этих котлов очень высокий, выбросы в атмосферу минимальны, установленная температура поддерживается стабильно, что позволяет использовать погодозависимые программаторы. Естественно, для работы этих котлов необходимо автономное электрическое питание - простым бесперебойником здесь не обойтись.
IV) по типу автоматики управления котлом
- энергонезависимые (приток воздуха регулируется механическим регулятором тяги)
- энергозависимые (обычно приток воздуха регулируется нагнетающим вентилятором, управляемым электронным блоком управления)
Термостатические регуляторы тяги Regulus RT3 используются для регулирования мощности котлов на твердом топливе, что происходит путем управления клапаном подачи воздуха в камеру сжигания. Преимуществом регулятора тяги Regulus является мощная, механически крепкая и термостойкая конструкция. Благодаря двойной шкале регуляторы могут быть установлены как в горизонтальном, так и вертикальном положении. Регулятор тяги Regulus RT3 работает без подпитки электрическим током, термостатический элемент поддерживает заданную температуру нагревательной воды, выходящую из котла, на величине, настроенной на рукоятке, для чего открывает или закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания, и тем самым увеличивает или уменьшает мощность котла.
Принцип работы блока управления у всех твердотопливных котлов одинаков, с термодатчика в рубашке котла, в блок управления поступает сигнал о температуре теплоносителя, если температура опускается ниже заданной пользователем, то блок управления включает вентилятор наддува и (нагоняет) необходимую температуру.
После того как твердотопливный котёл достиг установленной температуры, вентилятор выключается и блок управления переходит в режим ожидания (тления) а когда температура падает, снова включается вентилятор для поднятия температуры. В режиме ожидания, периодически, кратковременно включается вентилятор для того, что бы топливо совсем не затухало и для удаления газов из камеры сгорания.
В блоке управления так же предусмотрены функции регулирования скорости вентилятора и периодов между продувками и их продолжительность. Всё это дает возможность настроить котёл на любое топливо, понятно, что для сухих дров не нужна полная мощность вентилятора, потому что они будут очень быстро сгорать, а уголь наоборот требует больше кислорода и хорошую тягу дымохода. В задней части котла имеется шибер, которым при необходимости можно дополнительно регулировать тягу.
Ещё к блоку управления есть возможность подключения циркуляционного насоса. Для чего это нужно? Подключенный к блоку насос не включится, пока котёл не наберёт температуру, а так же если твердотопливный котёл долгое время не набирает температуру (например закончилось топливо) включится режим анти замерзания и насос периодически будет гонять воду по система что бы она не замёрзла. Дополнительно к БУ можно подключить насос на бойлер косвенного нагрева, если он у вас предусмотрен в системе. Этот насос будет включаться, когда температура воды в бойлере будет опускаться ниже заданной, так же можно установить режим приоритетности, когда котёл в первую очередь даёт тепло на систему отопления, а уж потом на бойлер или наоборот вариант для лета.
V) По способу сжигания топлива
твердотопливные котлы делятся на «классические» и пиролизные (газогенераторные). Если с обычными «классическими» котлами ситуация понятна, сгорает твердое топливо – нагревается вода – теплоноситель посредством радиаторов отдает тепло помещениям, то в случае пиролизных котлов происходят несколько другие процессы.
В основу работы газогенераторного котла положен принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива. Суть заключается вот в чем. Под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода сухая древесина разлагается на летучую часть - так называемый пиролизный газ и твердый остаток - древесный уголь (кокс). Пиролиз древесины осуществляется при температуре 200 - 800°С. Этот процесс этот экзотермический, то есть идущий с выделением тепла, за счет чего, кстати, улучшается прогрев и подсушивание топлива в котле, и происходит подогрев поступающего в зону горения воздуха. Смешение кислорода воздуха с выделившимся пиролизным газом при высокой температуре вызывает процесс горения последнего, который используется в дальнейшем для получения тепловой энергии.
Пиролизные котлы рекомендуется топить как можно более сухой древесиной, тогда обеспечивается работа котла на максимальной мощности и длительный срок его службы. Разница для потребителя заключается в том что, в случае использования пиролизного котла, время между загрузками, в отличии от обычного котла увеличивается в 2 раза и более. Следует отметить, что пиролизный газ в процессе сгорания взаимодействует с активным углеродом, в результате чего дымовые газы на выходе из котла практически не содержат вредных примесей, являясь, по большей части, смесью углекислого газа и водяного пара. СО2 такой котел будет выбрасывать в атмосферу до 3-х раз меньше, чем обычный дровяной и, тем более котел работающий на угле. Следовательно, пиролизные котлы более экологичны. Также в процессе пиролизного горения образуется минимальное количество сажи и золы, поэтому котел реже, чем обычный, нуждается в чистке.
Отметим, что пиролизные котлы стоят дороже классических твердотопливных.