В этой статье поговорим о том, за счет чего современные котлы длительного горения имеют реально высокий КПД, то есть об их конструкции и устройстве внутри. Актуальна эта тема потому, что отопление частного дома с помощью твердого топлива остается одним из наиболее доступных и экономичных вариантов в Украине. Современные решения позволили вывести эффективность и удобство таких котлов на принципиально новый уровень.
Устройство котла длительного горения
Принцип работы котла длительного горения мало чем отличается от механизма обычного дровяного котла, а именно – сжигание дров или угля для нагрева теплоносителя (чаще всего это вода), который циркулирует по системе отопления. Однако конструкция котла длительного горения позволяет значительно увеличить время горения одной закладки топлива. Как?
Дело в том, что устройство котла длительного горения имеет ряд решений, а именно:
- Развитый теплообменник – каждый производитель называет его по-разному, у кого-то это “водяные полки”, у кого-то – “конвекционные каналы”.
- Водоохлаждаемые колосники – они же водонаполненные или водяные колосники.
- Форсунки для точечной подачи воздуха в топку.
- Рычаг для стряхивания колосников (он же подвижной рушт) – особенно актуально для отопления углем.
- Автоматизация процесса горения – сюда входит блок управления и вентилятор наддува (подробнее поговорим дальше).
Всё это позволяет оптимизировать процесс горения, увеличить эффективность теплообмена и обеспечить длительное и равномерное горение топлива.
Теперь давайте пройдемся по каждому пункту, разберем устройство твердотопливного котла длительного горения и его конструкцию.
Развитый теплообменник (водяные полки)
Водяные полки представляют собой горизонтальные или вертикальные ответвления водяной рубашки (см. фото). Главное их назначение – снимать тепло из исходящих дымовых газов.
Конструкция теплообменника у разных производителей может быть выполнена в виде двух-, трех- или четырехходовой системы полок. В результате итоговая температура дымовых газов равняется 120-180 градусам (зависит от количества полок). Для сравнения, в традиционных твердотопливных котлах без развитой конвекционной системы средняя температура дымовых газов составляет 350-400°C!
То есть, если в конструкции твердотопливного котла нет водяных полок, считайте, что хорошая часть тепла улетает в трубу. А так как дрова и уголь не бесплатные, то это буквально деньги на ветер.
Обратите внимание: водяные полки могут быть в виде плоских пластин, а могут и в виде круглых труб. Трубы “вытягивают” больше тепла из дыма, но значительно труднее в обслуживании (чистке).
В целом водяные полки можно встретить в твердотопливных котлах среднего ценового диапазона, а также во всех котлах премиум класса.
Увы, есть и минус такой конструкции – повышение цены. Ведь для увеличения теплообменника требуется больше металла, а также времени на производство изделия. Поэтому в недорогих дровяных котлах полок или вообще нет, или используют более простую систему – жаротрубную (принцип тот же, но площадь в несколько раз меньше).
⏩ Посмотреть конкретные примеры моделей с развитым теплообменником можно в категории твердотопливные котлы длительного горения – просто выбирайте любой из котлов и там будут фотографии в разрезе и схема устройства водяных полок.
Водоохлаждаемые колосники
Принцип работы котла на твердом топливе подразумевает наличие колосниковой решетке, на которой и происходит процесс горения. Но в котлах длительного горения используется не стандартная чугунная решетка, а цельнотянутые бесшовные стальные трубы, наполненные теплоносителем внутри, которые прозвали водоохлаждаемыми колосниками (или проще – водяными).
То есть они буквально вварены в водяную рубашку котла. Это решает одновременно две задачи:
- Повышает срок службы колосников, так как они охлаждаются и, соответственно, меньше страдают от термических ударов.
- Позволяет использовать колосники как продолжение теплообменника. То есть тепло из нижней части топки используется для нагрева.
К сожалению, на просторах интернета можно найти противоречивые мнения по поводу долговечности таких колосников, хотя все эти пересуды легко разбиваются об аргументы из учебника по физике за 7-й класс: пока внутри системы отопления (а значит и внутри котла) есть вода – никакое прогорание колосников невозможно в принципе! Более подробно можно почитать в нашей статье “Водяные колосники в твердотопливном котле: что это и зачем?”
В общем водяные колосники в конструкции твердотопливного котла – это уже не ноу-хау, а вполне частое явление. В недорогих котлах встречается 50 на 50, а в котлах премиум-сегмента – в 100% случаев. Такое доверие со стороны производителей твердотопливных котлов также подчеркивает их веру в надежность и полезность водяных колосников, ведь всем хочеться чтобы их котел был лучше и, соответственно, лучше продавался.
⏩ Посмотреть конкретные примеры можно в категории твердотопливные котлы с водяными колосниками.
Форсунки (точечная подача воздуха)
Форсунки в котле длительного горения – это каналы в камере сгорания, через которые продувается воздух для интенсификации горения топлива. Воздух, поступающий под давлением через форсунки, способствует лучшему горению дров, угля, брикет и т.д. и более полному их дожигу, повышая КПД котла и снижая вредные выбросы.
Особенно хорошо помогают при низкокачественном топливе (повышенной влажности, например).
Встретить форсунки для зонной подачи воздуха в устройстве твердотопливного котла можно только в премиум моделях, оснащенных автоматикой и вентилятором наддува.
⏩ Мы подобрали конкретные примеры твердотопливных котлов с форсунками:
Рычаг для встряхивания колосников
Рычаг для встряхивания колосников (также называемый механизмом шуровки или шуровальной колосниковой решеткой) – это устройство, позволяющее периодически встряхивать и освобождать колосниковую решетку твердотопливного котла от спёкшегося топлива (актуально для всех видов угля).
Принцип его действия заключается в том, что колосниковая решетка не является жестко зафиксированной, а может приводиться в возвратно-качательное движение при помощи рычага. При встряхивании колосников более крупное топливо “разбивается” на части, а мелкие частицы просыпаются сквозь отверстия решетки в расположенный под ней зольник, обеспечивая свободный приток воздуха к очагу горения.
Наличие механизма шуровки повышает автономность работы котла и удобство его обслуживания.
Еще раз акцентируем внимание: этот рычаг нужен только для сжигания угля.
⏩ Мы подобрали конкретные примеры твердотопливных котлов с рычагом встряхивания колосников: Marten Comfort, MaxiTerm Profi, а также польские котлы Kamen.
Автоматика твердотопливного котла
Так как принцип работы твердотопливного котла длительного горения заключается в максимизации КПД, то представить такой котел без автоматики невозможно.
Под словами “автоматика” подразумевается совокупности устройств, обеспечивающих автоматическое управление температурой теплоносителя и контроль режимов работы котла.
Стандартная комплектация включает: контроллер, датчики температуры и вентилятор наддува. Более дорогие блоки управления также поддерживают удаленное управление (по Wi-Fi или через приложение на телефоне), управление бойлером косвенного нагрева, двумя и более циркуляционными насосами, возможность подключить датчик температуры исходящих газов и т.д.
Основные функции автоматики:
- Регулирование подачи воздуха – управление заслонками и вентиляторами для оптимизации подачи воздуха в зависимости от режима горения.
- Регулирование мощности (в том числе и погодозависимое регулирование) – поддержание требуемой температуры горения путем изменения интенсивности горения.
- Безопасность – аварийная остановка, блокировка, контроль предельных параметров.
- Контроль режима сжигания – иногда требуется не длительное горение, а максимально эффективное, например, при использовании теплоаккумулятора.
Применение автоматики повышает безопасность и эффективность работы и обычного дровяного котла и котла длительного горения. Автоматика банально экономит топливо и упрощает управление.
Устройство твердотопливных котлов подразумевает, что можно установить как дешевую автоматику (механическую), так и электронную.
Мы подобрали две самые популярные у наших клиентов автоматики – механический регулятор тяги Regulus RT4 и электронная автоматика для твердотопливного котла Atos с вентилятором WPA 120.
Итоги: так ли важно устройство котла на твердом топливе?
Что в итоге можно сказать? Современные твердотопливные котлы с высоким КПД – это совершенно новый уровень эффективности и комфорта в отоплении, по сравнению даже с недалеким прошлым. Благодаря новым конструктивным решениям и автоматизации процессов горения, такие котлы способны обеспечить максимальную эффективность, минимизировать потери тепла и дать приемлемый уровень комфорта (кочегаром подрабатывать точно не придется).
⏩ Еще раз повторим – принцип действия твердотопливного котла длительного горения не в том, чтобы сделать большую топку и помещать 2 охапки дров вместо одной, а в том, чтобы с одной охапки получить больше тепла и поменьше “выбросить” его в дымоход.
Подытожим важнейшие отличия в устройстве котла длительного горения:
- Развитый теплообменник (водяные полки) позволяет эффективно снимать тепло из дымовых газов, снижая их температуру уходящего дыма до 120-180°C.
- Водоохлаждаемые колосники дополнительно увеличивают площадь теплообменника и повышают срок службы колосниковой решетки.
- Форсунки для точечной подачи воздуха обеспечивают более интенсивное и полное сгорание топлива.
- Рычаг для встряхивания колосников облегчает процесс шуровки при сжигании угля.
- Автоматика котла с регулированием подачи воздуха, мощности и других параметров значительно повышает КПД и делает эксплуатацию более простой и безопасной.
Именно сочетание этих технологий позволяет современным твердотопливным котлам работать с КПД 86-88%, что хоть и не ставит их в один ряд с газовыми или электрическими системами отопления по эффективности, зато существенно опережает их по дешевизне.
⚠ ВАЖНО: всё чаще производители стремятся угодить всем ценовым запросам от клиентов, поэтому на рынке встречаются твердотопливные котлы с современной конструкцией, включающей водяные полки, колосники и автоматику, но, как бы это мягче сказать, с очень урезанными решениями – например, полок всего 2, что не дает времени дыму отдать всё потенциальное тепло, или вместо полок вообще 3-4 трубы. Также экономят на утеплителе, толщине стали (существенно влияет на долговечность оборудования), автоматике и так далее.
Поэтому будьте внимательны к таким деталям в устройстве твердотопливного котла, так как они влияют на всё – комфорт, удобство использования, долговечность и эффективность.
Кстати, отсюда появилась новая проблема: огромный выбор моделей, где каждый производитель хвалит свой котел и принижает конкурентов (бесконечные споры о чугунных и водяных колосниках, плоские водяные полки или трубчатые, форсунки или прямая труба подачи воздуха в колосниковую зону и т.д.). Неподготовленный человек может просто запутаться.
Поэтому возможно Вам будет интересна еще одна наша статья “Как выбрать твердотопливный котел для дома | Советы эксперта”.
Ну а если нужна консультация – смело обращайтесь к нам. Мы поможем выбрать оптимальную модель котла и организуем его доставку. Если нужно – сделаем монтаж и ввод в эксплуатацию. А также обеспечим качественное сервисное обслуживание на протяжении срока службы оборудования.
Написать комментарий