Котёл длительного горения на угле

Эффективность и критерии выбора котлов длительного горения на угле

Котлы длительного горения на угле практически лишены недостатков, присущих обычным твердотопливным котлам (прямого горения), поэтому они могут не только стать доступной альтернативой сетевому теплоснабжению, но и заменить ранее установленное оборудование, которое технологически уже устарело.

Что собой представляют угольные котлы длительного горения для частных домов

Угольный котёл длительного горения – это современное отопительное устройство, предназначенное для выработки тепловой энергии и последующего нагрева теплоносителя путём сжигания определённых видов твёрдого топлива, в основном, таких как каменный и бурый уголь, антрацит, угольные брикеты и т. д.

Справка. Фактически приставку «длительного горения» получает любой котёл, который может поддерживать процесс интенсивного теплообразования в течение длительного периода: прогорел котёл на одной закладке топлива сутки – получил этот статус, прогорел два дня и более – дальнейший статус не меняется.

Применение и эффективность

Твердотопливные котлы не нуждаются в заблаговременном оформлении строительного проекта, поэтому их используют повсеместно – не только для формирования новой, но и для модернизации уже существующей отопительной системы в помещении (бытового, промышленного и коммерческого назначения).

Работа на угле не подразумевает зависимости от сетевых коммуникаций, поэтому такие котлы идеально подходят для частных домов, расположенных в не газифицированных районах. В таких условиях они наиболее полно раскрывают свой потенциал, т. к. при желании их можно приспособить для подготовки и нагрева воды.

КПД угольных котлов длительного горения достигает 80–87 % (против стандартных 70–75 %), но их нельзя назвать очень дешёвым вариантом обогрева.

Сравнение эффективности угольных котлов долгого горения (таблица) :

Основной ресурс Теплота сгорания, мДж (кВт)/кг (м 3 ) Цена топлива, руб./т (м 3, кВт) КПД Стоимость кВт тепла, рублей
каменный уголь 22,1 (6,2)–27,6 (7,7) 6000–7000 80–87 % 1,04–1,20
уголь антрацит 28,3 (7,8)–31,1 (8,7) 8000–8500 80–87 % 1,12–1,28
природный газ 33,5 (9,3)–36,5(10) 5400–5700 90–95 % 0,60–0,64
колотые дрова 11,2 (3,1)–14,3 (4,0) 1500–1800 60–65 % 0,69–0,80
электроэнергия 3,6 (1) 2,5–4,3 (тариф) 98–99 % 2,55–4,34

Как видно из таблицы, самыми выгодными с финансовой точки зрения являются газовые котлы. При сжигании газ перерабатывается в тепловую энергию практически полностью, соответственно не приходится «впустую» оплачивать отходы, которые неизбежно образуется при сжигании любого твёрдого топлива.

Стоимость дров также ниже угля, но в долгосрочной перспективе такое отопление всё же проигрывает: поскольку древесина имеет меньшую плотность и массу, то при одинаковом объёме топки, полной загрузки дров (даже с учётом увеличения времени горения) хватает на 8–48 часов, а уголь горит до 1–7 дней.

Таким образом, можно резюмировать следующее: при отсутствии доступа к магистральному газопроводу, угольный котёл длительного горения – весьма неплохой вариант обогрева небольшого частного дома (100–150 м 2 ), тем более, что в сравнении с электрическим он действительно будет гораздо экономичнее.

Устройство и принцип работы

Принцип работы угольного котла длительного горения на примере модели Stropuva S20.

Устройство угольных котлов долгого горения в целом схоже с любыми другими твердотопливными агрегатами, но у него есть некоторые особенности:

  • загрузочная камера – занимает практически всё внутреннее пространство цилиндрического корпуса, чем объясняется повышенная вместительность котла;
  • вход в топку – обязательно находится в верхней трети загрузочной камеры, при этом сама дверца может располагаться как вертикально, так и горизонтально;
  • воздушная камера – одновременно является и рекуператором, из-за чего воздух, находящийся в ней, нагревается и в зону горения поступает уже горячим;
  • подвижный распределитель – представляет собой плоский металлический «блин», необходимый для дозирования воздуха на поверхности горения топлива;
  • телескопический воздуховод – выглядит как динамически удлиняющаяся трубка, которая объединяет между собой воздушную камеру и распределитель;
  • зольник – размещается стандартно в нижней части корпуса, но уже не играет роли поддувала, как в обычных котлах, поэтому должен герметично закрываться;
  • дымоходный канал – имеет «ломаную» (коленную) форму, поэтому дым, проходя через него, лучше аккумулирует тепло и выводится в трубу уже остывшим;
  • теплообменник – «водяная рубашка» встроена в корпус котла, она (в отличие от змеевика) по всему периметру окружает камеру сгорания и дымоходный канал.

Справка. В конструкции котлов длительного горения пиролизного типа также предусмотрено наличие вторичной камеры «дожига» раскалённых отводных (дымовых) газов. Под неё отводится место в верхней части первичной камеры сгорания или всего корпуса. КПД таких угольных котлов увеличивается до 90–95 %.

На первый взгляд может показаться, что долгий период непрерывной работы достигается за счёт увеличения загрузочной камеры, но это не совсем так.

Принцип работы подобных котлов заключается в реализации « верхнего горения »: для этого воздух подаётся не снизу – через колосниковую решётку, как в обычных котлах (прямого горения), которые функционируют на естественной тяге, а сверху – через воздуховод, с помощью принудительного нагнетания потока.

В таких условиях процесс сжигания становится полностью управляемым: он активен только в зоне подачи воздуха и почти не затрагивает основную массу топлива. Фактически горение сводится к послойному тлению (без пламени) – от верхних слоёв к нижним слоям, что обеспечивает более равномерную теплоотдачу.

Наглядный процесс длительного горения угля.

Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток

Отзывы о бытовых котлах долгого горения на угле: преимущества и недостатки

Учитывая трудоёмкость установки системы отопления и её стоимость, лучше не допускать ошибок в этом вопросе. Для этого важно заранее рассмотреть все плюсы и минусы технологии длительного горения, ориентируясь не только на обещания производителей, но и на отзывы реальных владельцев таких котлов.

Достоинства и недостатки угольных котлов долгого горения:

Достоинства Недостатки
экономия ресурсов – расход угля в месяц на 20–30 % ниже, чем в привычных котлах невозможность дозаправки – придётся ожидать полного прогорания топлива
автономность – большинство моделей не нуждаются в доступе к электроэнергии непрерывность процесса – даже после остановки работы тление продолжится
лёгкое обслуживание – чистка требуется не так часто и занимает меньше времени выделение котельной – устанавливать агрегат нужно в отдельной комнате
стабильность температуры – постоянный контроль исключает перегрев системы большие габариты – и котёл, и бункер (опционально) занимает много места
поддержание экологии – в помещение не скапливается дым, угольная пыль и т. д. низкое рабочее давление – максимум 1,6–1,8 бар (у традиционных 3–4 бар)
надёжность – простое устройство котла гарантирует защиту от частых поломок высокая цена – сам котёл в 1,5–2 раза дороже обычного + доп. оборудование

Высокая стоимость котла длительного горения со временем нивелируется за счёт экономии угля: таким образом, его установка окупается уже через 5–6 лет.

Какой выбрать: подробно о характеристиках, на которые стоит обратить внимание

Изначально выбирать угольный котёл длительного горения нужно исходя из особенностей отапливаемого помещения (теплопотерь, площади, возможностей монтажа, региона), т. к. в случае ошибки придётся менять не только оборудование, но и всю обвязку, что повлечёт дополнительные временные и денежные затраты.

Правильно будет заранее изучить разновидности представленных на рынке устройств, а также разобраться из каких характеристик складывается цена на них.

Материал первичного теплообменника (корпуса)

Материал, из которого изготавливается первичный теплообменник, прежде всего, определяет надёжность системы, срок службы и ремонтопригодность котла:

  • сталь – хорошо выдерживает перепады температуры, но склонна к коррозии;
  • чугун – долговечен (срок службы не менее 25 лет), дольше остывает, продолжая греть теплоноситель, но плохо переносит колебания температуры и давления.

Повреждённый стальной корпус (толщиной от 4 мм) легко ремонтируется (сваривается), а вот хрупкий чугун, даже при малейшей трещине подлежит замене.

Модель LIEPSNELE L20U. Чугунный теплообменник и дверца для загрузки помещены в стальной коричневый корпус.

Многие производители комбинируют сильные стороны обоих металлов: например, выпускают котлы в стальном корпусе с чугунной камерой сжигания.

Одноконтурный или двухконтурный

В зависимости от количества контуров угольные котлы долгого горения могут распределять выработанное тепло на решение одной или нескольких задач:

  • одноконтурный – предназначен исключительно для обогрева помещения, он подключается напрямую к батареям (радиаторам) и нагревает воду только для них;
  • двухконтурный – имеет вспомогательный теплообменник, который отвечает за обеспечение горячего водоснабжения и нагрев воды для системы тёплых полов.

Справка. Мощность проточного нагревателя, используемого в качестве теплообменника, должна постоянно регулироваться в соответствии с расходом воды.

Поскольку интенсивность горения твёрдого топлива нельзя изменять в режиме реального времени, то выгода от угольного котла с водяным контуром весьма сомнительна . Кроме того, два теплообменника одновременно работать не могут, а частые переключения ведут к случайным поломкам и износу оборудования.

Более разумно подключить к одноконтурному котлу бойлер косвенного нагрева, который будет работать как привычный накопительный водонагреватель.

Использование долгоиграющего котла Stropuva S15 (справа) в связке с бойлеом косвенного нагрева (слева).

Минимально необходимая мощность и отапливаемая площадь

Правильно выбрать мощность угольного котла длительного горения, должна помочь подрядная организация, которая будет осуществлять монтажные работы.

Однако сделать примерный расчёт можно и самостоятельно по формуле:

Q = S × 100 , где

  • Q – искомая мощность, необходимая для обогрева помещения (кВт);
  • S – отапливаемая площадь (м²);
  • 100 – норма мощности на единицу площади (Вт/м²).

Например, для дома площадью 120 м², Q=120×100=12000 Вт ≈ 12 кВт.

Производитель указывает мощность под самый теплотворный вид угля, предусмотренный в качестве основного топлива. Чтобы при использовании других видов топлива избежать эксплуатации оборудования на пределе возможностей, к полученному значению рекомендуется прибавить запас в 10–20 %, Q ≈ 14 кВт.

Как рассчитать необходимую мощность котла
Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

КПД

Коэффициент полезного действия позволяет определить эффективность использования энергетических ресурсов по отношению к количеству полезного тепла, выделяемого агрегатом, соответственно, чем этот показатель выше – тем лучше. Тем не менее, в первую очередь нужно думать о рациональности выбора.

У котлов длительного горения КПД достигает 80–87 %. Разница в 1–2 % не сильно снизит расход топлива, а вот цены на «идеальные» модели бывают чрезмерно высокими, поэтому в случае ограниченного бюджета можно смело приобретать более скромный вариант (с округлением в меньшую сторону).

Как и каким углем лучше топить бытовой твердотопливный котел

Другие важные критерии выбора

При выборе котла длительного горения также стоит уделить внимание и другим характеристикам, от которых зависит удобство дальнейшей эксплуатации:

  • степень автоматизации – полуавтоматические котлы загружаются вручную, после чего розжиг и поддержка горения идёт автоматически, а в автоматических приборах предусмотрен бункер, который также автоматизирует и подачу топлива;
  • энергозависимость – автоматические угольные котлы длительного горения требуют постоянного подключения к электросети, а котлы с термомеханическим регулированием могут бесперебойно работать даже без доступа к электроэнергии;
  • объём загрузочной камеры – размер топки должен соответствовать мощности, оптимальным считается показатель 3,3–5,1 л/кВт (например, для котла мощностью 25 кВт с камерой 110 л он будет равен 110/25 = 4,4 л/кВт, что считается нормой);
  • другие виды топлива – почти все угольные котлы можно топить дровами и прессованными брикетами, однако некоторые модели ещё более универсальны, т. е. при желании на них можно поставить пеллетную или даже газовую горелку;
  • управление и функционал – оборудование оснащается терморегулятором, погодозависимой автоматикой, системой самоочистки и GSM-модулем, а также элементами безопасности (аварийным выключателем, подрывным клапаном и пр.).

На последний пункт нужно обратить особое внимание, т. к. наиболее часто поломки происходят именно из-за недостаточной противоаварийной оснащённости.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Stropuva S15U

Stropuva (Стропува) S15U мощностью 15 кВт – универсальный котёл шахтного типа, работает не только на угле, но и дровах, пеллетах и брикетах из любого материала. Он оснащён биметаллическим регулятором тяги, что избавляет от необходимости подключения к электрической сети. Подходит для домов площадью 100–120 м 2.

Стоимость : 81 500–99 770 рублей.

Страна-производитель : Россия–Литва, ООО «STROPUVA» (СТРОПУВА).

Heiztechnik Q Alfa 15

Heiztechnik (Хайцтехник) Q Alfa 15 мощностью 15 кВт – предназначен для отопления помещения площадью 110–130 м 2, сжигает уголь, штыб, различную древесину и брикеты. Этот польский котёл отличает сочетание чугунных колосников и корпуса из толстой котловой стали (5 мм), что гарантирует долгий срок службы – до 20 лет.

Стоимость : 62 240–68 720 рублей.

Страна-производитель : Польша, ООО «HEIZTECHNIK» (ХАЙЦТЕХНИК).

Buderus Logano S181-15E

Buderus Logano (Будерус Логано) S181-15E мощностью 15 кВт – один из лучших угольных котлов длительного горения для отопления частного дома площадью 120–140 м 2. В базовую комплектацию входят датчики температуры воды и газов, а также вместительный бункер (240 л), благодаря чему устройство работает 3–5 дней подряд.

Стоимость : 218 000–250 640 рублей.

Страна-производитель : Германия, ООО «BOSCH» (БОШ ТЕРМОТЕХНИКА).

НЕДЕЛЬКА КО-60

НЕДЕЛЬКА КО-60 мощностью 60 кВт – это высокоэффективная модель отечественного производства способна 2–4 дня отапливать дом 200–250 м 2 на одной закладке угля. Её микропроцессорный блок не чувствителен к сбоям электроэнергии, а при отключении котёл просто медленно (6–12 часов) затухает.

Стоимость : 115 900–130 500 рублей.

Страна-производитель : Россия (г. Кемерово), ООО «ТРИАЙ».

TIS PRO 11

TIS (ТИС) PRO 11 мощностью 11 кВт – компактный агрегат, который хорошо подойдёт для обогрева небольшого частного дома, коттеджа или дачи 80–100 м 2. Регулировка подачи воздуха может быть ручной (при помощи болта на дверце) или автоматической (при использовании механического терморегулятора) – на выбор.

Стоимость : 64 100–67 200 рублей.

Страна-производитель : Беларусь, ООО «БелКомин» TIS Group (ТИС Групп).

LIEPSNELE L20U

LIEPSNELE (Лиепснеле) L20U мощностью 20 кВт – энергонезависимый котёл для дома 150–180 м 2, обладает вместительной загрузочной камерой (320 л), что обеспечивает длительность горения одной закладки до 6–7 дней. Он практически «всеяден»: можно топить углём, дровами, опилками, стружкой, пеллетами и даже торфом.

Стоимость : 85 400–90 560 рублей.

Страна-производитель : Литва, ООО «VAKARO RASA» (ВАКАРО РАСА).

Как топить, чтобы уголь горел как можно дольше

Правильность топки угольного долгоиграющего котла во многом зависит от наличия регулирующей автоматики и, конечно же, качества самого угля.

Какой уголь лучше использовать

Котлы с ручным обслуживанием могут работать на угле любой фракции. Но нужно учитывать, что температура газов в дымоходе при длительном горении намного ниже, чем при прямом горении: использование сырого топлива может привести к скоплению в трубе лишней влаги и образованию конденсата – чёрной тягучей жидкости с запахом дёгтя. Поэтому относительная влажность угля (как и любого другого твёрдого топлива) должна составлять не больше 15–20 %.

Справка. Оборудование с функцией автоматической подачи топлива, более чувствительно к фракции, т. к. оно изначально разрабатывалось под стандарт 5–25 мм. Кроме того, его стоит топить слабоспекаемым (тип 31 или 32) и низкозольным (до 15 %) углём, чтобы избежать появления лишнего «мусора» и снижения КПД.

Правильная топка

Топка котла длительного горения осуществляется по следующей схеме:

  1. Закладка топлива – распределитель поднимается в исходное положение так, чтобы он находился чуть выше дверцы загрузки, и сразу засыпается весь уголь.
  2. Растопка – сверху угля укладываются сухие щепки и бумага, после чего они поджигаются и горят при открытой верхней дверце и закрытом воздуховоде.
  3. Горение – по достижению температуры в теплообменнике 50—60 °C, дверца плотно закрывается, затем открывается регулятор телескопического воздуховода.
  4. Регулировка температуры – котёл автоматически выходит в оптимальный режим, но при необходимости температура корректируется заслонкой воздуховода.

По завершении полного цикла сгорания требуется удалить спекшиеся куски угля из загрузочной камеры, почистить зольник и засыпать новую партию топлива.

Цены: итоговая таблица

Ценовой рейтинг угольных котлов длительного горения (таблица):

Модель угольного котла длительного горения Стоимость, руб.
Stropuva (Стропува) S15U 85 400–90 560
Heiztechnik (Хайцтехник) Q Alfa 15 62 240–68 720
Buderus Logano (Будерус Логано) S181-15E 218 000–250 640
НЕДЕЛЬКА КО-60 115 900–130 500
TIS (ТИС) PRO 11 64 100–67 200
LIEPSNELE (Лиепснеле) L20U 81 500–99 770
VIADRUS Hercules (Виадрус Геркулес) U22D 126 600 –128 530
Galmet CARBO (Галмет КАРБО) 21 103 890–116 750

Где купить угольный котел длительного горения для отопления частного дома

В Москве

  1. Печи-Камины – ул. Юбилейная д. 4 корпус А, тел. +7 (495) 215–56–94.
  2. Комфорт – Дмитровское шоссе, д. 100, корпус 2, тел. +7 (495) 921–37–61.

В Санкт-Петербурге

  1. ТехноДом – пр. Стачек д. 57, Комсомольская пл., тел. +7 (812) 671–00–88.
  2. Кит-Тепло – ул. Литовская д. 8, +7 (812) 295–00–05, +7 (812) 248–18–88.

В заключении стоит сказать, что эффективность и экономичность системы отопления не в последнюю очередь зависит от сноровки пользователя, поэтому чтобы угольный котёл длительного горения хорошо прослужил не один сезон, необходимо научиться правильно эксплуатировать оборудование и ухаживать за ним.

Источник: https://GradusPlus.com/kotly/tverdotoplivnye/kotly-dlitelnogo-goreniya-na-ugle/

Как устроен котел длительного горения на угле – все за и против

Внутреннее устройство, которое имеет котел длительного горения на угле, обеспечивает бесперебойную работу от одной закладки топлива до нескольких суток. Для увеличения времени горения, производители модифицировали загрузочную камеру, дымовой канал и систему подачи воздуха.

Как работают угольные котлы с длительным горением

Классические котлы работают по типу обычной дровяной печи. Топливо быстро прогорает, наблюдаются большие теплопотери, через 3-4 часа, требуется новая закладка угля. В противоположность этому, угольный котел длительного горения, имеет модифицированную конструкцию, обеспечивающую работу в автономном режиме в течение нескольких суток и высокий КПД, до 92%.

Первые модели отопительного оборудования, имели увеличенную топочную камеру, вмещающую в 2-3 раза больше топлива. Конструкция угольного котла продолжительного горения в современном исполнении, претерпела более существенные изменения, включающие в себя:

  • Топочная камера и теплообменник – в котлах часто используется вертикальная топка, окруженная теплообменником. «Водяная рубашка» лучше, чем змеевик, аккумулирует тепло, препятствует перегреву и равномерно прогревает теплоноситель. В отопительных котлах медленного горения на угле, теплообменник, также окружает дымовые каналы.
  • Дымоходный канал – в классической версии котлов, разогретые в процессе сжигания топлива газы, выводятся сразу в дымоходную трубу. Модели длительного горения, имеют ломанный дымоходный канал. Разогретый дым проходит через внутреннюю систему аккумуляции тепла, и выводится в дымоход уже остывшим.
  • Принцип горения – котлы длительного горения на угольном топливе, используют принцип верхнего горения. Ограниченный приток воздуха и направленность воздушных потоков, не дают топливу быстро сгорать. Скорость горения замедляется за счет того, что пламя, в буквальном смысле слова, отсутствует, уголь медленно тлеет. По этой причине, котлы данного типа, иногда называют «тлетворными».
    Модели с процессом горения сверху вниз, одними из первых были изготовлены латвийским производителем Stropuva. На данный момент, существует несколько отечественных моделей с высокими показателями КПД.
  • Особенности конструкции – современные бытовые угольные котлы длительного горения, имеют особую конструкцию подачи воздуха. Воздушные массы поступают сверху, за счет особой телескопической трубы. По мере прогорания топлива, воздухораспределитель опускается вниз, обеспечивая равномерное распределение воздушных масс.
  • Автоматика – наиболее экономичные котлы на угле длительного горения, оснащены микропроцессорным контролером. Чип подключается к системе принудительной вентиляции и дымоудаления, и комнатному термостату. Автоматика регулирует интенсивность нагрева теплоносителя, предотвращает его перегрев.

Устройство и принцип работы котла длительного горения на угле, может меняться, в зависимости от производителя. Срок службы, показатели КПД и производительность, необходимо подбирать отдельно, основываясь на теплотехнических характеристиках здания.

Как увеличить продолжительность горения угля

Котел на угле может беспрерывно гореть в течение 6-120 часов. Технические характеристики отопительного оборудования: расход и тип топлива, подробно описаны в инструкции по эксплуатации, предоставляемой производителем. Внутреннее устройство загрузочной камеры и теплообменника, специально проектируется под определенный тип угля.

Чтобы увеличить продолжительность горения, надо следовать нескольким рекомендациям:

  • Строго соблюдать указания производителя, находящиеся в инструкции по эксплуатации.
  • Регулярно обслуживать котел: очищать топочную камеру, теплообменник и дымоход.
  • Правильно топить котел углем, учитывая особенности растопки.
Если расход угля превышает указанный производителем на 15%, котлу срочно требуется обслуживание. После чистки дымохода и теплообменника, тяговые характеристики улучшатся, а затраты топлива снизятся.

Каким углем лучше топить – сорта, фракции

Стоит еще раз подчеркнуть, для котла нужен тот вид угля, который указан производителем в технической документации. Это правило особенно важно соблюдать при эксплуатации твердотопливного оборудования, изготовленного в Европе. Отечественные агрегаты, не настолько чувствительны к качеству топлива и способны работать практически на любом топливе и штыбе, с максимальным соотношением породы и мелкой фракции 50 на 50.

Согласно рекомендациям производителя, для котла нужен следующий вид угля:

  1. Каменный уголь.
  2. Антрацит.

Бурый уголь, с небольшим содержанием зольного остатка, можно использовать в моделях продолжительного горения, при условии подачи предварительно подогретого воздуха в топку. Возможно применение древесного угля и топливных гранул.

Несмотря на указанные производителем характеристики, точно рассчитать количество угля на зиму не получится, по той причине, что затраты зависят от многих составляющих:

  1. Длительности отопительного сезона.
  2. Средней годовой температуры.
  3. Качества топлива.
  4. Теплотехнических показателей здания.

Приблизительный расчет потребления угля, можно сделать с помощью специальных калькуляторов или воспользовавшись услугами консультантов.

Для увеличения теплопроизводительности, для котлов большинства моделей, нужна марка угля – антрацит. Порода тяжело разгорается, но имеет лучшие показатели удельной теплоты.

Советы о том, как правильно топить

Обычные котлы работают на угле любой фракции. Оборудование с автоматической подачей топлива, чувствительно к размерам кускового топлива. Оптимальные размеры угольного отсева 5-25 мм. Современные модели, оснащенные специальной горелкой, способны работать на угольной пыли.

При использовании породы, процесс растопки осуществляется следующим образом:

  • В котле разжигается небольшое количество сухих дров.
  • В классических котлах, уголь засыпается после прогорания поленьев. В моделях длительного горения, сначала закладывается топливо, после этого выполняется розжиг.
  • В процессе горения, от угля остается небольшое количество зольного остатка и сажи. Чтобы снизить процент отложений, рекомендуется делать послойную закладку топлива, укладывая уголь вперемешку с дровами послойно.
  • При розжиге, полностью открывают шиберную заслонку, что обеспечивает достаточный приток воздуха, необходимый для горения угля. После того как топливо разгорелось, заслонку прикрывают.

Как выбрать котел длительного горения, работающий на угле

Существует несколько десятков различных моделей твердотопливных отопительных котлов длительного горения на угле. Различия есть в конструкции теплообменника, используемом принципе горения и других характеристиках.

При выборе, кроме производителя и себестоимости модели, следует обращать внимание на следующие характеристики:

  • Тип теплообменника – изготавливаются стальные и чугунные напольные твердотопливные котлы длительного горения на угле. Большой вес конструкции при полной загрузке топлива, составляет приблизительно 2-3 центнера. Поэтому, все производители изготавливают котлы в напольном исполнении.
  • Количество контуров – модели длительного горения способны работать как на отопление помещения, так и для ГВС. Одноконтурные котлы, при необходимости, подключаются к бойлеру накопителю. После установки емкости, модель можно подключить к системе горячего водоснабжения. Двухконтурные котлы, одновременно работают на нагрев теплоносителя и горячей воды.
  • Время автономной работы – одна из основных причин, почему выбирают модели медленного горения, это возможность работать на одной закладке топлива в течение 6-120 часов. Поэтому, время автономного горения влияет на выбор подходящей модели.

 

Какой котел длительного горения лучше

На рынке отопительного оборудования, возможно выбрать твердотопливный котел практически любой модификации и производительности. Самые лучшие модели, предлагают несколько европейских и российских производителей.

Чтобы облегчить подбор техники, все оборудование делят по территориальному признаку, стране, в которой был изготовлен теплогенератор:

  1. Латвийские модели – Stropuva.
  2. Чешские котлы – ATMOS, Viadrus.
  3. Российские агрегаты – НМК Магнум, Медведь Comfort.
  4. Немецкие котлы – Buderus, Viessmann.
  5. Украинские модели – SWAG, PALCHE.
  6. Польские котлы – Heiztechnik, SAS, Galmet, Elektromet, Pereko.
  7. Турецкие агрегаты – Radijator.

Европейские агрегаты отличаются хорошими теплотехническими характеристиками и длительным сроком эксплуатации, но, котлы прихотливы к качеству топлива. Использование угля неправильного сорта, приводит к резкому снижению производительности.

Отечественный твердотопливный котел отопления длительного горения на угле, менее чувствителен к качеству топлива и полностью адаптирован к отечественным реалиям эксплуатации.

Цены на угольные котлы

Европейские котлы стоят дороже отечественной продукции. Лидерство, относительно ценовой политики, занимают немецкие котлы. Котлы длительного горения Buderus, Viessmann, стоят, начиная от 350 тыс. руб. Польские, чешские и латвийские модели, предлагаются от 100 тыс. руб.

Котел на угле российского производства с длительным периодом горения, обойдется в 50-60 тыс. руб. в минимальной комплектации. Модели с измененной топочной камерой и принципом верхнего горения, а также универсальное оборудование, будет стоить в пределах 80-100 тыс. руб.

Отзывы про угольные котлы с принципом длительного горения

Буквально 5 лет назад, для отечественного потребителя, модели с длительным сгоранием топлива, были в диковинку. На данный момент, оборудование уже стало привычным, появился реальный опыт эксплуатации в условиях русской зимы, что дало возможность получить точное представление о недостатках и преимуществах котлов данного типа.

Плюсами котлов являются:

  • Использование угля в котлах увеличило время автономного горения в 2-3 раза, по сравнению с обычными твердотопливными агрегатами.
  • Длительное горение облегчает контроль над температурой нагрева теплоносителя, что предотвращает его перегрев.
  • Регулируемая интенсивность пламени позволяет сделать точный расчет длительности горения, с максимальным отклонением в несколько часов.
  • Современное оборудование в состоянии проработать до 5 суток в полностью независимом режиме.
  • Удобство эксплуатации – в моделях с верхней загрузкой, предусмотрен специальный люк, расположенный в оголовке корпуса. Загрузка угля в котел, благодаря такому изменению в конструкции, стала намного проще.

У первых моделей длительного горения, было много недостатков, проявляющихся в сложности растопки и дальнейшей дозаправке котла. Оборудование отличалось прихотливостью к качеству топлива и быстро выходило из строя. В среднем, за 5 лет прогорал теплообменник, что приводило к дорогостоящему ремонту. Все эти минусы были учтены производителями и на данный момент исправлены.

Остался только один недостаток – высокая стоимость отопительного оборудования. Но благодаря постоянно увеличивающемуся ассортименту продукции и большой конкуренции, цены имеют тенденцию к постоянному снижению. В будущем, можно ожидать еще больший спрос на угольные котлы длительного горения.

Источник: https://avtonomnoeteplo.ru/otopitelnye_kotly/96-kotly-dlitelnogo-goreniya-na-ugle.html

Котлы длительного горения на угле с автоматической подачей

Несмотря на все преимущества научно-технического прогресса — угольный котел по-прежнему востребован для индивидуальных систем отопления, а в отдельных случаях является единственным возможным источником нагрева.

Поэтому монтаж таких агрегатов целесообразен, прежде всего, для пригородных коттеджей, а также для домов, расположенных в небольших населенных пунктах. Понимая, как функционирует твердотопливный отопительный агрегат, выполнив профессиональный подбор оборудования, можно реализовать в доме надежную схему теплоснабжения.

Что собой представляют угольные котлы

Уголь — твердое топливо, состоит из горючих веществ, главной частью которых является углерод. Уголь распространён во всех российских регионах, намного больше, чем магистральный газ, мазут и печное топливо.

Котлы на угле имеют различные модификации и конструкции

Непрерывно растущие цены на энергоносители поднимают роль котлов длительного горения на угле, в качестве альтернативе газовым агрегатам. Имеет уголь превосходство и перед дровами, поскольку при сжигании 1 кг угля выделяют в 2 раза больше тепловой энергии.

Котел длительного горения на угле — это вариация твердотопливного агрегата, механизм которого в наибольшей степени оптимизирован для применения каменного угля в качестве энергоносителя.

Использование современных технологий позволяют работать таким инерционным агрегатам в автоматическом режиме. Блок управления автономно осуществляет контроль процессов горения, тем самым обеспечивая его максимальную эффективность.

Применение и эффективность

Угольные котлы для отопления частного дома нашли применения в регионах России, где отсутствует магистральные подвод газа, а также имеется дефицит по другим энергоресурсам: дрова, электроэнергия.

Популярность угля выше вблизи крупных транспортных узлов, поскольку для перевозки большого количества угля используется в основном железнодорожный транспорт.

Для того чтобы повысить эффективность работы угольного котла, необходимо выполнить ряд мероприятий. Начинают с выбора марки угля. Он добывается в шахтах и может содержать 15-20% пустой породы, не способной гореть, и образующей много золы.

У необработанного угля зольность достигает 30%. Поэтому для энергетических целей уголь проходит специальную обработку на обогатительных комплексах, что повышает КПД агрегатов, у традиционных угольных устройств до 70-75%, а у автоматических — практически до 90%.

Кроме того, с тем, чтобы увеличить экономичную работу системы теплоснабжения дома, оборудованной угольным агрегатом, необходимо учитывать такие моменты:

  1. Не применять сырой уголь, поскольку существенная часть энергии из теплотехнического цикла пойдет на его просушку.
  2. Следить за состоянием дымоотводной системы и поверхностями нагрева котла, они должны быть чистыми.
  3. Обеспечить достаточное количество воздуха. В помещении, где установлен агрегат, должна существовать эффективная трехкратная приточно-вытяжная вентиляция.
  4. Задействовать терморегуляторы в схеме работы автоматического угольного котла.
  5. Выполнить эффективную теплоизоляцию дома.
  6. Усовершенствовать внутридомовою тепловую схему, установить циркуляционный насос и бойлер косвенного нагрева горячей воды.

Устройство и принцип работы котлов на угле

Традиционные твердотопливные угольные котлы изготавливаются с различной конфигурацией, но у них остается неизменным одно — организация процесса горения. Угольные котлы для отопления частного дома выпускаются с теплообменным аппаратом, выполненным из стали или чугуна, с верхней либо фронтальной загрузкой топлива.

Существуют котлы с естественной тягой и работающие с наддувов воздуха осевым вентилятором. Последний вариант обеспечивает регулировку мощности. По принципу движения теплоносителя через теплообменник они различаются, как котлы, работающие с естественной и принудительной циркуляцией.

Перед тем как заложить в котел уголь, его растапливают дровами. Когда раскаленная зола от прогоревших дров заполнит колосниковую решетку — засыпают уголь, который сгорает в топочной камере, образует дымовые газы.

Они омывают топочные поверхности нагрева в форме теплообменника и тем самым нагревают теплоноситель, поступающий в радиаторы отопления. После этого теплоноситель остывает и возвращается в котел, таким образом, цикл нагрева будет завершен и начнется следующий.

Разновидности

Автоматические угольные котлы группируются по 4-м основополагающим видам: традиционный, пиролизный, пеллетный и длительного горения. Определенные модели соединяют различные конструктивные варианты, например, в традиционном котлоагрегате устанавливаю пеллетную горелку.

Котлы длительного горения на угле

Котлы, работающие по принципу длительного горения, иначе называются «с верхним горением». Они отличаются продолжительным периодом работы на 1-ой закладке угля.

В подобных конструкциях отсутствуют зольник и колосниковая решетка, более того низ устройства полностью глухой, в связи с чем горение топлива в нижней части категорически недопустимо. Топочная камера обладает цилиндрической формой. Воздух подводится сверху, строго по центру.

Процесс горения топлива

Для того чтобы организовать такую схему воздухоподачи в топке устроен распределитель воздуха, который имеет возможность опускаться вниз вместе с топливом, в процессе сгорания.

Воздух непрерывно подходит точно к верхнему горючему слою, где частично окисляется углеводороды, то есть протекает процесс пиролиза. Продукты, которые с частицами золы, вылетают вверх топочного пространства. Они отделяются от зоны первичного горения толстым металлическим диском, закрепленным на воздуходувной динамической трубе.

В этой камере вторичного дожига к пиролизному газу поступает атмосферный воздух, летучие горючие вещества сгорают, выделяя тепло, которое поступает на теплообменный аппарат, греющий теплоноситель для системы отопления.

Пиролизные угольные котлы

Еще один очень популярный вариант угольного агрегата — пиролизный или газогенераторный. Пиролизный процесс издавна используется во многих промышленных сферах в фармацевтике и нефтяной отрасли.

В угольных котлах пиролиз предполагает медленное термическое разложение угля при дефиците кислорода. При этом из топлива выделяются пиролизные горючие газы, которые сквозь специальные проходы в загрузочной камере проникают во вторичную камеру, в которую вентилятором подается расчетный объем воздуха.

Летучие вещества газ загораются и полностью сгорают, обеспечивая эффективную работу устройства с максимально высоким КПД для угольных котлов — 92%.

Бункерные автоматические котлы

Современные автономные угольные котлы, функционирующие в автоматическом режиме, управляются с помощью контроллера и шнекового механизма топливоподачи. Котловая система оборудована принудительной подачей воздуха и дымоотведения.

Для поддержания поверхностей нагрева и дымовых каналов в чистоте установлено стационарное устройство для самоочистки. Угольные котельные, оборудованные такими агрегатами, не требуют большого числа обслуживающего персонала, из-за высокого уровня автоматизации процесса горения.

Котел с бункером для угля

Принцип функционирования автоматических угольных котлов:

  1. При запуске агрегата, запускается шнековая топливоподача.
  2. Первая доля угля поджигается электроплазмой.
  3. По мере сгорания, в топочную камеру подходит свежая порция топлива. Увеличение производительности агрегата регулируется скоростью шнекового транспортера.
  4. Одновременно со шнековой топливоподачей, включается дозированная воздухоподача в топочную камеру.
  5. Контроллер определяет скорость поступления воздуха, тем самым регулируя интенсивность процесса горения.
  6. Автоматические колосниковые решетки, сбрасывают зольные остатки в зольный ящик.
  7. Сажечистка производится специальными пружинами, установленными внутри каналов.

Как выбрать

При выборе определенного модели угольного котла для жилого дома следует учесть несколько факторов: тепловую мощность и размер отапливаемой площади, тип горения, тип теплообменного аппарата — чугунный или стальной, энергонезависимость, безопасность, КПД, вес агрегата и его цену.

Прямого длительного горения или пиролизный

Для того чтобы сравнить котлоагрегаты по типу горения: длительного горения или пиролизный, сравнивают основные параметры работы угольных котлов:

  • КПД: Длительного горения — от 75 до 85%, пиролизный — от 85 до 92%.
  • Возможность автономной работы: длительного горения — есть, пиролизный — есть.
  • Энергонезависимость: длительного горения — есть, пиролизный — есть.
  • Допустимая влажность топлива: длительного горения — от 30%, пиролизный — до 15%.
  • Допустимая фракция: длительного горения — до 50 мм, пиролизный — от 25 мм.

Таким образом, сегодня, возможно, сделать основной вывод — наиболее эффективнее сжечь топливо, чем в автоматическом пиролизном твердотопливном котле на угле и дровах, просто не возможно.

Материал теплообменника

Вид материала, из которого изготовлен корпус угольного котлоагрегата – главный фактор, предопределяющий долговечность и ремонтопригодность нагревательной системы:

  • Сталь — сравнительно легкий металл, который способен выдержать перепады по давлению и температуре. К его недостаткам относят подверженность коррозийным процессам и прогоранию в зоне максимальных температур.
  • Чугун — самый долговечный материал, применяются во всех мощных агрегатах. Тем не менее, он плохо выдерживает удары и температурные перепады. Кроме того, в случае образования свищей в стенках, их заварить не получится, как в стальных изделиях.

Современные котлы, используя позитивные качества обоих металлов, выпускаются в стальном корпусе и с чугунной топочной камерой.

Одноконтурный или двухконтурный

Одноконтурный или двухконтурный выпускаются, или только для отопления, как в первом варианте, или, соответственно, для отопления и ГВС — во втором.

При этом двухконтурные котлы работают по принципу, переключения горячих дымовых газов на контур ГВС, при открытии вентиля на смесителе. Угольные агрегаты обладают довольно ярко выраженной низкой инерционностью, поэтому обеспечить регулирование греющей среды между контурами практически возможно только в пиролизных устройствах.

Поэтому для многих вариантов угольных котлов, остается предпочтительная схема горячего водоснабжения, организованная через дополнительно установленный бойлер косвенного нагрева. В этом случае существенно повышается эффективность работы системы теплоснабжения, за счет снижения температуры уходящего газа.

Минимально необходимая мощность и отапливаемая площадь

Для того чтобы определить приблизительную тепловую мощность, используют практическую формулу зависимости ее от отапливаемой площади помещения:

Мк = Пд х 0.1
где:

  • Мк — расчетная мощность котла, кВт;
  • Пд — площадь дома, м2.
  • 0.1 — удельный показатель мощности на 1 м2 площади (Вт/м2).

Такой расчёт не учитывает еще много важных параметров дома, например, таких, как уровень теплоизоляции, площадь остекления, конструкция кровли и климатический район проживания.

Данные расчеты являются сложными и могут быть выполнены только специальными проектными организациями или с применением программных комплексов.

Поэтому в быту выполняют приблизительный расчет, который ведется по принципу «от малого к большому» — устанавливают мощность для каждой комнаты отдельно, а затем результат суммируют. Такой подход позволяет также определить количество приборов учета, необходимое для каждого помещения.

Еще одно отличие для угольных котлов в данной методике расчета, которое нужно будет учитывать при подборе оборудования. Мощность по формуле учитывает теплотворность стандартного угля, которая в реальности намного хуже, поэтому делают поправку в размере 20 % для точного определения расхода угля в твердотопливном котле.

Коэффициент полезного действия

КПД — представляет соотношение объема израсходованного топлива к объему тепловой энергии, выработанного угольным котлом. Это самый важный показатель эффективности работы оборудования и использовании топлива.

Он зависит от тепловой схемы и применения инновационных технологий в конструкции котла. В странах ЕС в связи с жесткими требованиями по защите окружающей среды, не допускается установка новых устройств с КПД ниже 90%. Высокотехнологичные конденсатные бытовые котлы сегодня работают с КПД 100-105 %.

Лучшие известные производители и модели с ценами

Российский рынок климатического оборудования насыщен угольными котлами, как отечественного, так и западного производства. Причем, российские модификации имеют лучшее соотношение «цена-качество».

Котел Protherm Бобёр 20 DLO

Тем не менее, в настоящее время самыми функциональными с автоматическим режимом работы являются угольные агрегаты европейских компаний.

Например, популярными моделями угольных котлов, на 200 м2 площади, по мнению покупателей, в 2019 году стали следующие модели:

  1. ZOTA «Master» 20, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. — 31.889 руб.
  2. Protherm «Бобёр» 20 DLO, стоимость по состоянию на 01.01.2020г. — 38.440 руб.
  3. Bosch «Solid» 2000 B SFU 12, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. — 51.430 руб.
  4. Stropuva S15U, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. — 39.789 руб.
  5. Buderus «Logano» S181-15 E, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. — 258.800 руб.
  6. Теплодар «Куппер» ОК 20, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. — 28.340 руб.
  7. Термокрафт «Uragan» Prof 22, стоимость по состоянию на 01.01.2020 г. — 34.650 руб.

Порядок монтажа

Котел относится к объектам повышенной опасности, он должен устанавливаться по проекту специализированной организаций имеющий лицензии на соответствующие виды работ.

Алгоритм проведения работ при монтаже угольного котла:

  1. Выполняются подготовительные мероприятия: Выбор помещения под топочную и бетонирование основание под размещение агрегата и вспомогательного оборудования.
  2. Выполняют обвязку котла с внутридомовой схемой отопления.
  3. Выполняют обвязку котла с системой дымовентиляции.
  4. Устанавливают вспомогательное оборудование: дутьевой вентилятор, центробежный насос, воздушники, предохранительный клапан, датчики температуры, фильтр очистки воды и расширительная емкость.
  5. Выполняют пробный пуск и опрессовку системы давлением воды 1.5 рабочего, для проверки плотности соединения трубных и конструктивных элементов.

Эксплуатация: как правильно топить котел углем

Розжиг угольных котлов выполняется с небольшим количеством древесной щепы и бумаги, после чего дверь топки закрывается. Открывают поддувало настолько, чтобы тяга обеспечивала процесс горения. Если агрегат имеет регулятор подачи воздуха, его устанавливают на температуру 70 С.

После 20 минутного горения дров прогревается топка котла и газоходы настолько, что можно забрасывать уголь. Шиберная задвижка открывается полностью. В процессе подкладки закрывают поддувало. Только после этого открывают топочную дверцу и закладывают слой угля до 6 см, а после того как он прогорел, следующий угольный слой нужен будет 20 см.

Подводя итог вышесказанному, можно сделать следующий вывод, что твердотопливные котлоагрегаты, работающие на угольном топливе, по-прежнему востребованы, как в сфере индивидуального отопления жилых зданий, так и на производстве, где в достаточном объеме еще функционируют промышленные угольные котлы.

Современные достижения в области котлостроения позволяют использовать чугунные поверхности нагрева в самых передовых инновационных котлах.

Источник: https://kotle.ru/tverdotoplivnye/ugolnyj-kotel

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *