Автоматичні та класичні вугільні котли для системи опалення

Вугільні котли відносять до розряду твердопаливних. З їхньою допомогою можна обігрівати будинок вугіллям або дровами. При цьому сучасні моделі пристроїв можуть працювати автоматично. Автоматичний вугільний котел самостійно контролює процес роботи та забезпечує ефективність спалювання палива. Звичайний котел на вугіллі працює без автоматики та дає менший ККД. Як влаштовані вугільні котли та які додаткові пристрої допомагають їм працювати в автоматичному режимі?

Вугільні котли: принцип роботи

Вугільна піч або котел призначений для отримання тепла спалюванням твердого палива. Це тепло і витрачається на обігріві теплоносія (води або іншого рідкого антифризу), який надалі надходить у опалювальні труби. Обігрів вугіллям відрізняється найбільшою теплоємністю серед інших твердих енергоносіїв (дрова, пелети). Його використовують для сезонного опалення приватних будинків, а також для роботи котелень, які обігрівають декілька приміщень. Сучасна котельня для опалення житлового району найчастіше використовує природний газ. Опалення вугіллям популярне у невеликих котельнях, які обігрівають кілька будинків, гаражів, майстерень чи інших приміщень.

На заміткуПри спалюванні вугілля утворюються чадні гази, температура яких варіюється близько 1300 ºC. Ефективність (ККД) роботи класичного вугільного котла становить лише 70%. Значна частина теплової енергії втрачається через неповне згоряння газів. У вдосконалених моделях котлів для опалення вугіллям ККД роботи – вище – 80 та 90%. У них паливо згоряє більш ефективно з меншою кількістю диму та сажі. Такі казани отримали назву піролізних.

Піролізні котли

У піролізному агрегаті дві камери згоряння. У першій — горить вугілля й утворюються чадні гази, а в другій — згоряють самі гази (вони «досягаються», тобто в них незгорілі частинки окислюються і виділяють тепло). При цьому дим на виході із пристрою не утворюється. Таким чином, підвищується ККД обігріву вугіллям, забезпечується повнота його згоряння та зменшується його витрата (а отже – витрати на опалення). У піролізних казанах ефективність витрати енергоносія становить 90-92%. У цьому вони вимогливі до вологості палива (до 30%).

Котли тривалого горіння

Крім піролізних пристроїв, для опалення вугіллям використовують котли тривалого горіння. Їхня ефективність роботи менше піролізних (80-85%), але краще, ніж класичних вугільних котлів. У казанах тривалого горіння повітря подається точно в зону полум’я спеціальним піддувом. Від кількості повітря, його температури та швидкості подачі залежить інтенсивність згоряння палива та температура теплоносія.

Пристрої тривалого горіння вимогливі до якості палива (вугілля має бути сухим). В іншому випадку на трубах і накопичується сажа, що знижує ККД і виводить з ладу автоматику.

Звичайні котли для обігріву будинку вугіллям мають мінімум автоматичних контролерів. Для їх роботи необхідне окреме приміщення – вугільна котельня. Піролізні агрегати та пристрої тривалого горіння обладнані автоматикою. Вона забезпечує контроль роботи та відсутність чадних газів, що дозволяє встановлювати їх усередині побутових приміщень. Яка автоматика забезпечує безперебійну роботу опалювальних агрегатів?

Про твердопаливні котли тривалого горіння

Автоматичні котли: пристрій та переваги

На заміткуАвтоматичний вугільний котел відрізняється від звичайного наявністю додаткових приладів. Автоматичні контролери звільняє людину від необхідності контролю, а також збільшують ККД і зменшують витрату вугілля і кількість золи, що утворюється.

Що робить автоматика?

• Контролює та подає вугілля в топку. У конструкції агрегату є засипний бункер із шнеком (або барабаном) для автоматичної подачі палива. При цьому людині достатньо поповнювати запас вугілля в бункері раз на кілька днів (від 3 до 10).
• Контролює та подає повітря в зону горіння. Контрольована подача та попередній підігрів повітряної суміші також забезпечує рівномірність спалювання палива та ефективність роботи пристрою. У автоматичного агрегату ККД спалювання палива становить 90% (для порівняння – вугільна стаціонарна піч має ККД 60%, класичний котел – 70%).
• Автоматичне скидання золи рухомими колосниками.

Автономний режим роботи агрегату визначається заданими параметрами. Господар будинку виставляє значення температури підігріву рідини та температури усередині приміщення. Відповідно до них автоматика активізує горіння або підтримує тліючий режим (до 5 діб). Безперервність горіння дозволяє розпалювати один раз за опалювальний сезон.

Як працює автоматика? На основі аналізу температури всередині котла та в ємності теплоносія, величини тиску, подаються команди на контролер подачі повітря. Збільшення швидкості його подачі або зменшення приводить до посилення горіння або його ослаблення. Що регулює температуру нагрівання рідини всередині теплообмінника.

Автоматичні контролери працюють на електричній енергії. Тому казани з автоматикою називають енергозалежними. Вони потребують наявності джерела електрики (розетка, акумулятор).

Модельний ряд автоматичних вугільних котлів Defro

Пристрої для опалення вугіллям дорожчі за дров’яні на 20-40% їх вартості. Але використання автоматики дозволяє зменшити витрати на опалення. Відгуки покупців підтверджують, що економія витрати вугілля у деяких автоматичних казанах досягає 50%. Це робить вугільне опалення вигідним для індивідуальних житлових будинків, цехів, майстерень та інших відокремлених приміщень.

Влаштування котла

Котли для опалення вугіллям мають наступний пристрій:

• Вугільна топка. Внизу топки – колосникові грати. В автоматичних котлах поворот колосників сприяє скиданню золи в зольний ящик (розташований нижче камери згоряння). Розмір топки залежить від наявності бункера та автоматичної подачі палива. Якщо така подача є розмір топки може бути невеликим. Якщо подачі немає, то топка має бути більшою, щоб розмістити якомога більше вугілля і збільшити час його горіння.

• Теплообмінник – це ємність, у якій циркулює вода. Залежно від конструкції теплообмінної ємності, розрізняють котли з водяною сорочкою і трубчасті. У конструкції з «водяною сорочкою» вода омиває камеру топки. Так влаштована більшість котлів тривалого горіння. При цьому сама сорочка розташована вздовж усієї топки та опускається до зольного відсіку. У трубчастій конструкції ємності з водою мають вигляд труб, які проходять у верху топки у горизонтальному, вертикальному чи похилому положенні.

• Димар.

• Блок автоматики та безпеки.

Вугільний та дров’яний котел: чим відрізняються?

У технічному паспорті твердопаливних котлів вказується, що вони можуть працювати на будь-якому виді твердого палива (дрова, вугілля, пелети, брикети). Однак є деякі відмінності між дров’яними та вугільними пристроями. Вкажемо їх:

• Розмір ємності теплообмінника визначається величиною 5-25% від ємності усієї опалювальної системи. Тобто якщо у вас у трубах опалення циркулює близько 500 л (це близько 30 батарей, у кожній з яких по 15 л), то ємність котла опалення повинна бути від 23 до 120 л. При більш точному виборі розміру ємності враховують вид палива, на якому працюватиме агрегат. Чим більша теплоємність енергоносія, тим більше повинен бути об’єм рідини, що підігрівається всередині котла. При опаленні вугіллям об’єм резервуара для води більший, ніж при обігріванні дровами. Він наближається до вищих значень (у разі наведеного прикладу до 120 л). Невелика ємність казана підходить для дров’яного опалення.

• Спалювання вугілля часто супроводжується утворенням великої кількості чадних газів, викиданням частинок, що не згоріли, в трубу, їх осадженням на стінках і трубах у вигляді сажі. На відміну від вугілля, дрова утворюють більш чисті гази та утворюють менше сажі. Тому для безпечного та ефективного опалення вугіллям краще використовувати піролізні вугільні печі або котли тривалого верхнього горіння.

Автоматичні вугільні котли дозволяють знизити витрати на зимове обігрів будинку та забезпечити автономну роботу опалення. При цьому автоматичні котли видають стабільну температуру, не потребують щоденного контролю та часу.

Про опалення із застосуванням котла Buderus