Принцип работы и особенности работы твердотопливных котлов воздушного отопления

Установка

Предписанное решение – котел в обязательном порядке должен быть подключен с Laddomat или терморегулирующим клапаном, позволяющим создание отдельных котлового и отопительного (первичного и вторичного) контуров, что обеспечивает минимальную температуру возвратной воды в котел 65°C. Чем выше температура возвратной воды в котел, тем меньше конденсация дегтя и кислот, способствующих повреждению котла. Температура воды на выходе из котла должна постоянно находиться в пределах от 80 до 90°C. Другим вариантом является подключение котла через трехходовый смесительный вентиль и сервоприводом с электронным регулированием для удерживания минимальной температуры возвратной воды в котел (65 — 75°C).

Рекомендуем всегда подключать котлы D15PX и D20PX к теплоаккумулятору объемом 500-1000 л. Такой способ подключения котла с аккумулирующим (компенсационным) баком позволяет лучше управлять работой котла по показаниям двух датчиков TV и TS, установленных на баке. Для управления горелкой с помощью двух температур на аккумулирующем баке необходимо установить на бак два датчика KTF 20 (датчики TV и TS).

Laddomat	терморегулирующий клапан	Подключение котла D PX с теплоаккумулятором

Схема подключения котлов D15PX, D20PX с теплоаккумулятором для регулирования горелки по показаниям датчиков TS и TV и управления котловым насосом по температуре котла (датчик TK) из горелки A25.

Схема подключения котлов D15PX, D20PX с теплоаккумулятором и регулятором ACD01

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов верхнего горения

Котлы с верхним горением уже более 15 лет обеспечивают пользователей теплом. За это время они полностью подтвердили свою эффективность, которая обеспечивается следующими факторами:

• когда происходит закладка топлива, распределитель поднимается вверх, а после розжига опирается на дрова и опускается по мере их прогорания,
• в месте поступления воздуха, происходит неполное окисление углеводородов. Газ с частицами пепла переносится в верхнюю часть топочной камеры. Там к нему присоединяется кислород, в результате чего он дожигается и отдает оставшееся тепло,
• в начале камеры для сжигания газа, находится регулятор тяги. С его помощью автоматически определяется температура воды и регулируется скорость сгорания летучих соединений.

Котлы имеют следующие преимущества:

• длительное время работы и минимальное количество загрузок,
• энергонезависимость за счет работы с естественной циркуляцией и природной тяги,
• универсальность некоторых агрегатов в плане топлива: уголь, дрова, стружки, торф и др.,
• небольшое количество топлива способно обеспечить высокую эффективность работы,
• автоматизированная непрерывная работа котла для снабжения горячей водой и теплом,
• отсутствие сложных механизмов делает эксплуатацию котла простой даже для новичков,
• высокий уровень безопасности,
• длительный срок службы от 10-15 лет и более.

Котел верхнего горения имеет высокий уровень безопасности

Недостатки твердотопливных котлов с верхней загрузкой:

• высокая стоимость по сравнению с другими установками,
• чувствительность к изменениям температуры теплообменника. Возможно появление конденсата и окисление стальных элементов,
• повышенная зольность может засорять зону горения и снижать уровень теплоотдачи,
• необходимо регулярно вручную прочищать дымоход и зольник,
• неудобная закладка дров из-за конструктивных особенностей,
• нельзя загружать топливо больших размеров, например, не колотые дрова,
• топливо должно быть полностью сухим, поэтому нужно продумывать условия его хранения,
• неполная загрузка делает неудобным розжиг, т.к. топка достаточно глубокая,
• нельзя проводить дозагрузку, если процесс уже запущен,
• опорная балка и диск, служащие перегородкой между зонами горения твердого топлива и газа быстро выходят из строя.

Как видите, твердотопливные котлы верхнего горенияне лишены минусов, поэтому прежде, чем приобретать такое устройство, хорошо взвесьте все за и против.

Особенности построения воздушного отопления

Планируя своими руками сделать систему обогрева дома воздухом, специалисты советуют начать работу с составления проекта.

В обязательном порядке рассчитывается необходимая скорость потока теплого воздуха, мощность теплогенератора, параметры воздушных каналов, объемы потерь тепла в разных помещениях.

Прежде чем самостоятельно начать монтировать воздушное отопление в загородном доме, рекомендуется составленную схему показать специалистам, которые при необходимости внесут корректировку в сделанные расчеты.

Видео:

Имея на руках схему, которая позволит собрать воздушное отопление частного дома своими руками, остается приобрести составляющие элементы.

В первую очередь, это теплогенератор, который может представлять собой дровяную печку или отопительный котел – в последнем случае применяемое топливо будет зависеть от типа агрегата.

Современный котел может питаться от электрической сети, работать на сжиженном или магистральном газе, на дизельном топливе.

Воздуховоды могут быть круглой и квадратной формы, первые могут иметь диаметр 10 – 20 см, вторые изготавливаются в виде коробов из элементов 10х15 см или 32х40 см.

Придать эстетичный вид воздушным сетям и добиться единства с дизайном помещения удается благодаря декорированию, для которого может использоваться гипсокартон или другой отделочный материал.

Для повышения эффективности работы системы нужно приобрести приточный вентилятор. Устройство воздушной системы обогрева возможно с использованием климатического прибора, который в теплое время года будет эксплуатироваться с целью кондиционирования и очистки воздуха.

Видео:

В зависимости от схемы воздушного обогрева кондиционер может монтироваться внизу или вверху помещения.

Монтаж приточного вентилятора выполняют под камерой сгорания отопительного прибора, откуда очищенные с его участием теплые воздушные массы поступают в теплообменник.

Пройдя через всю систему обогрева, остывший воздух направляется вновь к теплообменнику.

Собирая воздушное отопление своими руками, не нужно забывать о правилах техники безопасности. Здесь стоит начать с того, что отопительный прибор должен быть оснащен системой контроля безопасности, иметь реле контроля сгорания топлива, температурные датчики.

При конструировании воздуховодов жесткие элементы собирают с помощью специальных хомутов или с применением армированного строительного скотча.

Если в системе воздушного обогрева будет эксплуатироваться кондиционер, то обязательно воздуховоды покрывают самоклеящимся теплоизоляционным слоем, что позволит исключить образования конденсата.

Первично-вторичные кольца

Для котлов мощностью от 50 кВт или группы котлов, которые предназначены для отопления и горячего водоснабжения домов большой площади, применяется схема первично-вторичных колец. Первичное кольцо составляют котлы — генераторы тепла, вторичные кольца — потребители тепла. Причём потребители могут устанавливаться на прямой ветви и быть высокотемпературными, или на обратной — и называться низкотемпературными.

Для того чтобы в системе не было гидравлических перекосов и для разделения контуров, между первичным и вторичными кольцами циркуляции устанавливают гидроразделитель (стрелку). Он же защищает теплообменник котла от гидравлических ударов.

Если дом большой, то после разделителя устраивают коллектор (гребёнку). Чтобы система работала, нужно произвести расчёт диаметра стрелки. Выбор диаметра осуществляется на основании максимальной производительности (протока) воды и скорости потока (не выше 0,2 м/с) или как производная от мощности котла с учётом градиента температур (рекомендованное значение Δt — 10 °С).

Формулы для расчётов:

• G — максимальный расход, м 3 /ч;
• w — скорость воды через поперечное сечение стрелки, м/с.

• Р — мощность котла, кВт;
• w — cкорость воды через поперечное сечение стрелки, м/с;
• Δt — градиент температур, °С.

Место для установки

Помещение котельной должно соответствовать требования пожарной безопасности. ПК должен стоять на негорючем подиуме, расположенном выше поверхности пола для того чтобы при эксплуатации или ремонте не возникли опасные ситуации:

• возгорание топлива;
• получения ожогов во время обслуживании ПК;
• отравление монооксидом углерода при слабой тяге и неработающей вентиляции.

Для повышения надежности работы оборудования на котле устанавливается автоматика безопасности, укомплектованная датчиками температуры и давления.
Для эффективной работы системы в целом при монтаже ПК размещают бак-аккумулятор. Поэтому для него потребуются дополнительное место из расчета 50.0 л на 1 кВт мощности котла. Оптимизация тепловой схемы путем использования бака приводит к экономии 30% топлива, и защищает ПК от перегрева.

Фото: picspedia.ru

Суммарный вес оборудования по данной схеме имеет большую величину, что нужно учитывать при расчете нагрузки на пол котельной.

Кроме того, площадка под агрегатом должна быть хорошо заизолирована, в противном случае будет постоянно протекать процесс конденсации под устройством.

Классификация

Классифицируют торфы относительно состава фитомассы (деревья, травы, мхи), трофности (количеством питательных веществ, содержащихся в растениях) по трем категориям:

• Верхний (или верховный) торф. Имеет повышенную кислотность и малую степень разложения. Отличается влагоемкостью до 1200%, характеризуется высокой зольностью и теплотворностью.
• Верховой светлый (или переходный) торф. Относится к верхнему слою залежи, степень разложения растительных остатков около 15%. Вес торфа 1 м3 в таком слое довольно мал, и составляет 150 – 250 кг. В естественном состоянии отличается большой газо- и водопоглотительной способностью (1 кг такого торфа может впитать до 10 литров воды).
• Низинный торф (или нижний). К этому виду относятся древние залежи, возрастом до 30 тысяч лет. Вещество с мелкой, легкой и влажной структурой. Степень разложения растительных остатков более 15 %, имеет высокое содержание гумуса, это «зрелый» торф. Вес кубометра 350 кг/м3. Среда слабокислая, с большим содержанием азота, фосфора, калия и других, полезных для садово-огородных растений органических веществ.
• Волокнистый торф – особый вид торфа, в составе которого есть растения с выраженной волокнистой структурой. Такой торф не просеивают и не формуют как другие виды для дальнейшего употребления, а только дробят на небольшие комья.

Ключевые характеристики

Надёжность пеллетного котла, как любого оборудования, выражена в гарантийном сроке, межремонтном и межсервисном интервалах. Как устройство для производства энергии и передачи её теплоносителю, прибор характеризуют:

• энергетическая эффективность сжигания топлива;
• мощность;
• время автономной работы на одной закладке.

Тепловая мощность, какая самая малая

Какое количество теплоты образуется за единицу времени в результате сжигания топлива, показывает основная характеристика теплогенератора — тепловая мощность.

Её выбирают исходя из назначения помещения, площади, высоты потолков, теплопотерь при прохождении через ограждающие конструкции.

Значения мощности гранульного котла лежат в диапазоне 12—500 кВт.

Меньшая мощность делает устройство невыгодным, при большей он теряет преимущества перед другими теплогенераторами:

• работает с КПД < 0,8 — менее эффективно, чем газовые, жидкотопливные, угольные котлы;
• выходит из строя через 3—5 лет.

Коэффициент полезного действия

КПД устройства показывает, какую долю смог «взять» пеллетный котёл из того расчетного количества тепла, которое топливо «отдало» при сгорании. Снижает КПД недостаточная или чрезмерная загрузка топки, некачественное горючее, неправильная эксплуатация оборудования.

Топливо тем эффективнее, чем выше теплота его сгорания. Лидируют по эффективности мазут и дизель. Теплота сгорания пеллет в 2,4—4,3 раза ниже и зависит от вида исходного сырья:

• древесных — 17,5—19 (МДж/кг);
• соломенных — 14,5;
• торфяных — 10.

По этому показателю гранулы из отходов деревообработки сравнимы с углем (15—25 МДж/кг) и превосходят исходный материал — опилки, щепу, стружку (10 МДж/кг).

Расход топлива и вместительность бункера

Средний годовой расход гранул из древесного вторсырья на 1/5 меньше, чем бурого угля (по массе) и в разы меньше кусковой древесины (она более влажная и менее плотная).

Точная цифра зависит от свойств котла и настроек его работы, а также от объёма обогреваемого помещения, материала и конструкции наружных стен.

Объём бункера для пеллет определяет, как долго отопительному котлу не потребуется участие человека и варьируется от десятков литров до кубометра и более.

Справка. Автоматизация подачи топлива возможна, если она изначально предусмотрена конструкцией котла. От объёма бункера зависят и противопожарные расстояния в котельной.

Дополнительные функции

Автоматизация работы пеллетного котла не ограничивается механизированной подачей топлива из оперативного запаса к горелке. Модели котлов с дополнительными функциями сводят ручной труд по обслуживанию агрегата к минимуму:

• оптические элементы контролируют пламя;
• электроспираль воспламеняет закладку топлива;
• температуру и давление воды измеряет термоманометр;
• термостаты включают и выключают горелку, насос, защищают систему от перегрева;
• мощность котла настраивает потенциометр;
• датчик прогорания топлива реагирует на температуру поверхности горелки.

Это неполный перечень электронных, механических, химических устройств, которыми производитель способен оснастить свою продукцию.

Высокая степень автоматизации позволяет пеллетному котлу работать без участия человека более 7 суток. Связь с персональным компьютером делает управление дистанционным. Очистка или замена зольника вручную занимает не более получаса.

Важно! Технические параметры пеллетного котла, заявленные производителем — это результат испытаний, проведённых с предписанным топливом. Инструкция к устройству содержит требования к качеству пеллет: зернистость (мм), теплотворность (Дж/кг), влажность (%), зольность (%)

Свойства горючего отражаются на мощности и эффективности теплогенератора.

Технические условия для установки пеллетного котла

В общем, правила установки ПК аналогичны правилам для твердотопливных котлов. Полный пакет требований к схеме обвязки пеллетного котла обозначен СНиП и инструкциями завода-изготовителя.

Для установки ПК потребуется иметь технические условия, в которых отражают следующие требования к схеме обвязки пеллетных котлов отопления:

1. ПК должны соответствовать проектной документацией и инструкциям завода-изготовителя.
2. Конструкция элементов котла должна соответствовать конструкторской и эксплуатационной документации.
3. В паспорте ПК должны быть обозначены данные: отапливаемый объем, объем бункера, вид допустимого топлива, КПД, максимальная температура дымовых газов и теплоносителя, максимальное давление рабочей среды, диаметр дымовой трубы, диаметры трубопроводов подающей и обратной сети, электромощность.
4. Перед установкой пеллетных агрегатов, он должен пройти заводские гидравлические испытания, о чем выполняется отметка в паспорте. В целом ПК обязан отвечать требованиям ГОСТ 23660 и ГОСТ 24444.

При выполнении всех условий завода по транспортировке, монтажу и наладке срок эксплуатации ПК должен быть не менее 20 лет с наработкой часов эксплуатации – 200000 час.

Преимущества использования

Автоматическая горелка — это очень удобно. Пользователю достаточно просто загрузить нужный объем пеллет в бункер, и в дальнейшем все будет происходить без его участия.

Список прочих достоинств устройства составляют:

• безопасность работы за счет закрытой топки;
• экологичность (пеллеты — один из наиболее чистых видов топлива);
• простота установки (установка пеллетной горелки занимает не более получаса, если выполняется специалистом);
• минимальное количество отходов (показатель зольности пеллет не превышает 1-3 %, что освобождает владельца от частой чистки отопительного котла).

Недостаток у АПГ-25 всего один — ее высокая стоимость. Однако регулярная эксплуатация позволяет уже в течение 1-2 лет с лихвой окупить вложения. 1 кг пеллет дает столько же тепла, сколько 1,5 кг березовых дров или 500 м3 природного газа, хотя стоит меньше.

В процессе настройки пеллетной горелки необходимо корректно выставить параметры ее работы в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации.

Пеллеты — один из наиболее экологичных видов топлива.

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов верхнего горения

Котлы с верхним горением уже более 15 лет обеспечивают пользователей теплом. За это время они полностью подтвердили свою эффективность, которая обеспечивается следующими факторами:

• когда происходит закладка топлива, распределитель поднимается вверх, а после розжига опирается на дрова и опускается по мере их прогорания;
• в месте поступления воздуха, происходит неполное окисление углеводородов. Газ с частицами пепла переносится в верхнюю часть топочной камеры. Там к нему присоединяется кислород, в результате чего он дожигается и отдает оставшееся тепло;
• в начале камеры для сжигания газа, находится регулятор тяги. С его помощью автоматически определяется температура воды и регулируется скорость сгорания летучих соединений.

Котлы имеют следующие преимущества:

• длительное время работы и минимальное количество загрузок;
• энергонезависимость за счет работы с естественной циркуляцией и природной тяги;
• универсальность некоторых агрегатов в плане топлива: уголь, дрова, стружки, торф и др.;
• небольшое количество топлива способно обеспечить высокую эффективность работы;
• автоматизированная непрерывная работа котла для снабжения горячей водой и теплом;
• отсутствие сложных механизмов делает эксплуатацию котла простой даже для новичков;
• высокий уровень безопасности;
• длительный срок службы от 10-15 лет и более.

Котел верхнего горения имеет высокий уровень безопасности

Недостатки твердотопливных котлов с верхней загрузкой:

• высокая стоимость по сравнению с другими установками;
• чувствительность к изменениям температуры теплообменника. Возможно появление конденсата и окисление стальных элементов;
• повышенная зольность может засорять зону горения и снижать уровень теплоотдачи;
• необходимо регулярно вручную прочищать дымоход и зольник;
• неудобная закладка дров из-за конструктивных особенностей;
• нельзя загружать топливо больших размеров, например, не колотые дрова;
• топливо должно быть полностью сухим, поэтому нужно продумывать условия его хранения;
• неполная загрузка делает неудобным розжиг, т.к. топка достаточно глубокая;
• нельзя проводить дозагрузку, если процесс уже запущен;
• опорная балка и диск, служащие перегородкой между зонами горения твердого топлива и газа быстро выходят из строя.

Как видите, твердотопливные котлы верхнего горенияне лишены минусов, поэтому прежде, чем приобретать такое устройство, хорошо взвесьте все за и против.

Что такое пеллетный котел?

Пеллетный котел – это разновидность твердотопливного котла, работающего на спрессованной гранулированной биомассе. Важным преимуществом такого вида оборудования является то, что пеллета является экологически чистым видом топлива, а благодаря сравнительно небольшому размеру гранул, котлы на пеллетах в подавляющем большинстве оснащены автоматической системой подачи топлива. Это позволяет автоматике поддерживать заданную температуру теплоносителя и сводит к минимуму участие человека в обслуживании, в отличие от котлов на дровах или угле (без автоподачи).

В данной статье мы постараемся сделать упор на бытовые котлы (до 100 кВт), потому заведомо не будем рассматривать оборудование, в котором реализованы дорогостоящие промышленные решения, такие, к примеру, как автоматический забор золы, сброс шлака с колосников и прочее. Поэтому, прежде всего, бытовые пеллетные котлы мы будем различать по концепции сжигания топлива, т.е. по типу горелочного устройства.

Типы горелочных устройств

На сегодняшний день наиболее популярны два типа горелок:

• стокерная (факельная);
• ретортная.

Стокерная (факельная) горелка.

В стокерной горелке пеллета подается, зачастую, сверху на горизонтально расположенный колосник, который обдувается воздухом. В данном случае факел раскрывается горизонтально. Это отражается, прежде всего, на геометрических размерах котла. Такие котлы не высокие, но более продолговатые. В ретортных горелках подача топлива происходит снизу вверх за счет шнековой подачи. Факел соответственно раскрывается вертикально. Такие котлы более высокие, но занимают меньшую площадь.

В стокерных горелках выше вероятность уноса не полностью сгоревшего топлива за пределы горелки, по сравнению с ретортной. Однако, риск возгорания топлива за пределами котла выше у ретортных. Это связано с особенностями подачи топлива (снизу вверх). В большинстве ретортных котлов забор пеллеты происходит непосредственно из бункера шнеком и им же подается в горелку. Таким образом возникает неразрывный слой между горящей пеллетой в горелке и пеллетой, находящейся в бункере запаса топлива. Стокерная горелка за счет подачи сверху вниз разделена с бункером воздушной прослойкой. Однако в ретортных котлах эта проблема решается за счет использования двух отдельных шнековых подач, а также за счет системы защиты от возгорания, о которых более детально будет рассказано ниже.

Нельзя сказать однозначно, какая из горелок лучше и эффективней, поскольку грамотно спроектированная и стокерная, и ретортная горелки будут работать хорошо (при условии, что настройка котла на пеллетах выполнена корректно)

При выборе типа лучше обратить внимание на указанный производителем КПД такого котла, его экологические характеристики и, по возможности, ознакомиться с отзывами

Ретортная горелка.

Аварийные контуры

В системах принудительной циркуляции насосы зависят от электропитания, которое может отключиться. Чтобы не произошёл перегрев котла, способный вывести оборудование из строя или даже привести к разгерметизации, котлы снабжают аварийными системами.

Первый вариант. Источник бесперебойного питания или генератор, которые будут питать циркуляционные насосы. По эффективности такой способ один из наиболее оптимальных.

Второй вариант. Обустраивается малое резервное кольцо, работающее по гравитационному принципу. При отключении циркуляционного насоса в систему включается контур с естественной циркуляцией, обеспечивая сброс тепла теплоносителя. Полноценного отопления дополнительный контур обеспечить не может.

Третий вариант. При строительстве закладываются два полноценных контура, один работает по гравитационному принципу, второй с помощью насосов. Системы должны иметь возможность тепломассообмена на аварийный период.

Четвертый способ. Если водоснабжение централизованное, то при отключении насосов холодную воду подают в контуры отопления через специальную трубу с запорным вентилем (перемычку между системами водоснабжения и отопления).

В заключение предлагаем посмотреть видео о правилах расчета однотрубной системы отопления частного дома.

В то время как многоэтажные дома уже оборудованы таким благом цивилизации как отопление, для частного дома или загородного этот вопрос остается проблемным, но можно найти много решений, которые спасут ситуацию. Влияющим фактором на выбор метода отопления помещения является экономия будущей системы отопления. На данный момент, самым дешевым и выгодным вариантом является магистральный газ, но только его практически не проводят к загородным и частным домам. Поэтому их владельцам приходится искать другие варианты, к ним относится Пеллетная установка.

Виды твердотопливных котлов

Самые популярные твердотопливные котлы — чугунные (рис. 4.10). Менее распространены стальные. Первые удобны за счет своей низкой стоимости и длительности эксплуатации (они, как правило, служат до 20 лет, в то время как стальные — на 5-10 лет короче). Недостатком таких устройств является малая конвективная площадь для теплообмена, что позволяет отходящим газам сохранять высокую температуру. Это негативно отражается на КПД. Но подобную проблему можно частично устранить, если подсоединять котел не напрямую к дымоходу, а через специальный щиток либо отопительную стенку.

Рис. 4.10. Твердотопливный чугунный котел

Твердотопливные котлы с каждым годом расширяют свое количество на рынке. Но основная масса моделей имеет один недостаток — они пригодны только для одного конкретного топлива. Чугунный котел, как правило, работает при высоких температурах воды — в районе 90-950 С. Недостатки его — трудность в монтаже котла, а также большой вес. Стальные твердотопливные котлы такой проблемы не имеют, так как их стенки достаточно тонкие.

В частных домах, как правило, основной источник энергии — дрова, которые обладают малой калорийностью. Поэтому их сожжение проводят в шахтной топке, куда кладут достаточно много дерева, чтобы оно горело длительное время (рис. 4.11).

Рис. 4.11. Твердотопливные котлы длительного горения

Стальные виды твердотопливных котлов имеют меньшую инерционность, более быстро разогреваются до требуемой температуры, точно поддерживают ее на заданном уровне. Но они более требовательны к самому топливу. Так, некоторые котлы непригодны для использования угля. Чтобы они работали с этим сырьем, их модифицируют, добавляя чугунные колосники. Также для подогрева воды в них вставляют специальный змеевик либо тэн мощностью 6-12 кВт.

Принцип работы твердотопливных котлов

В зависимости от процесса горения летучих газов различают котел прямого действия и газогенератор (пиролизный котел).

Котел прямого действия имеет следующие преимущества:

• упрощенная конструкция;
• полная автономность;
• дешевое оборудование.

Недостатки:

• низкие значения КПД;
• требуется постоянный уход за агрегатом.

Принцип работы твердотопливных котлов газогенераторного типа заключается в пропускании первичного воздуха через колосник, чтобы обеспечить сжигание твердого топлива, и вторичного — для сжигания летучих газов в отдельном отсеке. Чтобы вторичный воздух попал в камеру, его подают через фурмы, имеющие регулируемое сечение. Благодаря регулировке потока вторичного воздуха изменяется мощность котла к требуемой величине.

Пиролизные котлы (рис

4.13) лишены самой важной составляющей классического твердотопливного котла — полной энергонезависимости. Второй их недостаток — достаточно большая стоимость

Но такие агрегаты позволяют максимально полностью извлечь энергетическую пользу из сжигания топлива, при этом получается довольно мало золы и сажи. При работе котла можно регулировать интенсивность его работы в пределах 40-100%.

Рис. 4.13. Пиролизный котел

Не менее важное преимущество пиролизных котлов — их высокий КПД, который в отдельных случаях достигает значения 85-90%. Пиролизное горение весьма широко применяется в промышленности

Принцип его заключается в следующем: первичный воздух подается на тлеющие угли, которые находятся в отсеке для топлива. Это ведет к образованию так называемого генераторного газа (как правило, CO). Газ пропускается через керамическую форсунку, смешиваясь там со вторичным воздухом. Эта смесь возгорается в специальной камере, где имеется катализатор, позволяющий максимально уничтожить еще и сажу, и тяжелые соединения. В результате процесса в трубу выходит только дымовой газ, в котором нет никаких вредных и токсичных примесей.

Классические твердотопливные котлы

Стандартные твердотопливные котлы имеют предельно простую конструкцию, что обуславливает довольно низкую стоимость и простоту эксплуатации. Такие котлы имеют объёмное топочное отделение и неприхотливы к виду и качеству топлива. Полная энергонезависимость позволяет применять их в условиях отсутствующего или нестабильного электроснабжения.

Простота конструкции имеет и отрицательные стороны – сравнительно низкий КПД, необходимость частой загрузки топлива, механическая регулировка температуры теплоносителя, чувствительность к уровню влажности топлива и другие. Также требуется довольно частая очистка котла – накопление золы снижает производительность котла и может привести к перегреву и поломке. При эксплуатации таких котлов следует учитывать их большую инерционность – возможно только постепенное и относительно медленное снижение или повышение температуры, быстрый разогрев или выключение котла невозможны. Учитывая невысокую цену, такие котлы целесообразно применять в качестве запасного варианта на случай перебоев с поставками электроэнергии или газа.

Это интересно: Принцип работы и преимущества шахтных твердотопливных котлов: изучаем внимательно

Как сделать систему воздушного отопления для частного дома своими руками

Непосредственно перед монтированием системы воздушного отопления частного дома рекомендовано сделать проект. Следует рассчитать:

• площадь помещения;
• наличие теплопотерь (пол, потолки, стены, окна);
• мощность теплогенератора, который необходим для прогрева пространства;
• скорость подачи теплого воздуха;
• диаметр воздуховодов, их количество, а также крепежи к ним.

Основные используемые материалы:

• воздуховод нужной длины и диаметра;
• теплогенератор;
• решетки декоративные, которые крепятся на концах воздуховода;
• фильтра воздушные;
• вентиляторы;
• крепежные элементы;
• инструменты (шуруповерт, серебристый скотч, уровень, линейка, рулетка, карандаш).

Установка такой отопительной системы проходит следующие этапы:

1. Монтаж теплогенератора в отдельном помещении.
2. Прорезают отверстия для воздуховодов в стенах.
3. Соединяют все элементы, согласно выбранному проекту.
4. Располагают вентилятор под теплогенератором.
5. Крепят декоративные элементы.
6. Проводят диагностика всех соединений и запускается оборудование.

Для эстетики воздуховоды прячут в межпотолочное или напольное пространство.

От солнца 

Использование природной энергии сокращает расходы на обслуживание системы. Плотность выделяемой солнечной энергии зависит от времени года. Работает такой вариант за счет нагрева поверхностей воздушного коллектора солнцем и передачи тепла в помещения. Состоит из следующих элементов:

• теплоизолирующий корпус;
• абсорбирующий экран черного цвета;
• радиатор;
• стекло или поликарбонат;
• вентиляторы.

Воздух закачивается в коллектор, где, под действием нагретых солнцем абсорбирующих поверхностей, он прогревается. После он вентилятором перегоняется в помещение.

Материалы, необходимые для изготовления солнечной системы своими руками:

1. ДСП, фанера или бруски для внешнего корпуса.
2. Дно из профнастила, желательно покрыть черной краской и проложить изоляционный материал.
3. Радиатор можно взять от старых холодильников либо сделать из меди и алюминия. Многие собирают его из скрепленных между собой алюминиевых банок из-под напитков.
4. Крышка делается из стекла или поликарбоната.
5. Для теплоизоляции, корпус обклеивается пенополистиролом.
6. Вентиляторы. Можно использовать кулеры от старой техники.

Такие, собранные своими руками, системы могут работать от сети либо аккумулятора. 

На основе печи длительного горения

При наличии печи можно сделать дополнительную систему отопления от нее. Для этого делают планировку вентиляции – чтобы холодный воздух заходил в печь, а разогретый распространялся в помещении. Устанавливают гибкие каналы с теплоизоляцией, которые монтируют по всем помещениям. Они могут работать за счет естественной вентиляции, а можно также подключить вентиляторы.

Система воздушного отопления дома на основе печи длительного горения на естественной вентиляции способна отапливать до 4 комнат.

Монтируют такую модель следующими этапами:

• устанавливают печь длительного горения;
• проектируют расположение воздуховодов;
• их крепят к печке и монтируют по дому;
• внизу устанавливают вентилятор для увеличения скорости подачи воздуха в патрубки;
• проводят проверку всех соединений и запускают оборудование.

При горении выделяется сажа, поэтому такой вариант воздушного отопления требует дополнительных фильтров, которые устанавливают в воздуховоды и решетки на выходе.

На основе булерьяна

Бульеран – удивительная печка, работающая на принципе газогенерации. В нее снизу идут ненагретые массы, а сверху выходят теплые. В этом случае к такой печи подключают алюминиевые или жестяные патрубки, которые распространяют тепло по помещениям. Это еще один вариант системы воздушного отопления от печи для частного дома.

При монтировании этой системы, необходимо:

• спроектировать расположение воздуховодов;
• присоединить их к булерьяну;
• скрепить все элементы между собой, проверить их прочность и запустить систему.

Воздушное отопление набирает популярность использования в частных домах. Это простой и удобный способ прогреть все помещения сразу. Выше рассмотрены методы, как сделать системы воздушного отопления для частного дома своими руками. Они несложные и подобные конструкции можно провести в доме самостоятельно

Важно учитывать расположение всех коммуникаций и правильно рассчитать необходимую мощность обогрева

При бережной эксплуатации, постоянной диагностике и прочистке элементов, такая система отопления прослужить долго без перебоев. Она создаст комфортные условия для нахождения в помещениях в любое время года.

Заключение по теме

Как видите, некоторые вопросы увеличения эффективности работы отопительных котлов зависят не только от размеров самих отопительных агрегатов или от увеличения подачи топлива. Научно-технический прогресс сегодня предлагает совершенно другие позиции, связанные с технологическими процессами. И в этом вы сами могли убедиться на примере твердотопливных котлов с верхним горением топлива.

Читайте далее:

Как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками: чертежи, схемы и инструкции

Как сделать котел на дровах длительного горения своими руками

Как устроена печь длительного горения «Бубафоня»

Как выбирать дровяные котлы длительного горения с водяным контуром?

Какими бывают самодельные печи длительного горения