Твердотопливные котлы.

  Сегодня пойдёт речь о твёрдом топливе и оборудовании, которое работает на нём. Доступность и невысокая стоимость угля, древесины являются основными преимуществами твердотопливных котлов. Кроме того, такие котлы автономны, то есть не требуют подключения к электросети, потому могут быть установлены даже в самых удаленных от очагов цивилизации уголках. Надеемся, что Вы узнаете много новой и познавательной информации о выбранной теме.
Основные преимущества использования твердотопливных котлов Buderus:
• Возможность выбора котла с чугунным или стальным теплообменником;
• Автономная, независимая работа из-за отсутствия электрических частей и приводов (для моделей Logano G211 и S111);
• Возможность регулирования процесса сжигания и, соответственно, температуры котловой воды;
• Простота эксплуатации, обслуживания и ремонта из-за несложной конструкции и возможности доступа ко всем частям;
• Компактность установки из-за небольшой ширины и большей высоты;
• Возможность подключения к гравитационным системам отопления из-за малого гидравлического сопротивления;
• Поставка дополнительного оборудования для реализации любой тепловой схемы с твердотопливным котлом;
Особенности современных котлов, работающих на твёрдом топливе.
Современный традиционный твердотопливный котел часто сравнивают с так называемой «буржуйкой», и по принципу действия это, в общем-то, верно: и там, и там происходит сгорание твердого топлива в топке, а тепловая энергия передается через теплообменник в систему отопления. Однако современные котлы нельзя сравнивать с буржуйками прежде всего из-за высокой экономичности их работы. Если в «буржуйку» уже через час работы потребуется добавить топливо, то твердотопливный котел работает несколько часов на одной загрузке топлива. Происходит это потому, что в котлах применяется принцип нижнего горения, при котором воздух подается к топливу снизу и по бокам. Это повышает КПД и делает процесс горения более плавным. Кроме того, в современных котлах пользователь может самостоятельно регулировать мощность для поддержания необходимой температуры. Для этого следует повернуть и установить головку терморегулятора на необходимое значение температуры котловой воды, при этом при помощи стальной цепочки приподнимется или опустится воздушная заслонка, увеличивая или уменьшая тем количество воздуха для горения и, соответственно, скорость сгорания и мощность.
 Теплообменник твердотопливных котлов бывает стальным и чугунным, и у каждого варианта есть свои преимущества и недостатки. Так, котлы со стальными теплообменниками дешевле, но имеют несколько меньший рабочий ресурс. Кроме того, они менее устойчивы к низкотемпературной коррозии, потому требуют поддержания температуры не ниже 65 °С. Зато их легче чистить и загружать новой порцией топлива, поскольку загрузка обычно осуществляется сверху: верхняя крышка откидывается, открывая большой проём для загрузки.
 В котлах с чугунными теплообменниками загрузка фронтальная, через переднюю дверцу, что не всегда удобно, зато они менее «капризны» и стойко переносят температуру существенно ниже 65 °С. Кроме «дровяных» котлов с традиционным сжиганием имеются модели с пиролизным способом сжигания древесины. Загруженное в камеру сгорания топливо сначала нагревается при ограниченном доступе воздуха. При этом происходит его газификация, то есть выделение горючего газа. Именно этот газ сжигается в отдельной камере сгорания, что намного эффективнее, чем горение твердого топлива. Таким образом, устройство пиролизного котла более сложное, вместо одной топки в нем имеются две камеры: предварительная камера газификации, куда загружается твердое топливо (дерево), и камера сгорания. Горючий газ из первой во вторую выдувается через керамическую горелку вентилятором. Преимуществами такого типа котлов являются увеличенное время работы на одной порции загруженного топлива, автоматизированная работа и более высокий коэффициент полезного действия, достигающий 90 %.
  Важным атрибутом для качественного функционирования твердотопливного котла и обеспечения оптимальных условий для сжигания топлива в нем является правильно смонтированная дымовая труба, иначе в котле не будет создаваться тяга, необходимая для удаления продуктов сгорания. Разряжение в дымоходе зависит от его внутреннего сечения, высоты, шероховатости поверхности и разницы температур продуктов сгорания и окружающего воздуха. Все это должен учесть специалист при подборе оборудования.
 Выбирая твердотопливный котел, стоит обратить внимание на доступность топлива в регионе. Скажем, в Восточной Украине предпочтительнее чугунный котел, работающий на угле, в Западной Украине лучше выбрать «древесный» котел со стальным теплообменником.
  В целом обслуживание твердотопливного котла обойдется дешевле, чем газового, сложность заключается лишь в том, что такой котел придется периодически загружать топливом и удалять из него золу. Наличие в котлах модуляции мощности позволяет уменьшить расход топлива и повысить уровень комфорта, т. к. это уменьшит перегрев отапливаемого помещения (но полностью избежать его удастся только при использовании бака-аккумулятора большого объема).
 Подбором большого аккумулятора и котла с запасом по мощности можно значительно увеличить интервалы между загрузками в котел топлива. Установка аккумулятора рекомендуется в любом случае (для стального котла – особенно). Это даст возможность повысить эффективность работы котла, избежать перегрева котла и системы отопления, отказаться от внешних элементов безопасности для защиты от перегрева. Также бак аккумулятор позволит эффективно контролировать минимальную температуру теплоносителя в обратном трубопроводе. Падение температуры ниже допустимого уровня приведет к выпадению конденсата внутри котла и преждевременному выходу его из строя.

Защита от перегрева в твердотопливных котлах Logano G211 D, S111/S111 D

 Чугунные котлы Logano G211 D и S111/ S111 D полностью готовы для эксплуатации в открытых системах с естественной циркуляцией. При пуске в эксплуатацию монтажнику необходимо лишь правильно настроить котловой терморегулятор, отрегулировать заслонки вторичного воздуха и обучить клиента, как использовать терморегулятор и в какой последовательности производить загрузку топлива безопасно и правильно. Что же касается подключения котлов к закрытым насосным системам, то при использовании промежуточных буферных емкостей котлы G211 D и S111/S111 D не требуют никаких дополнительных мероприятий по термической защите, т. к. тепло, выработанное котлом отводится в бак накопитель, объем которого рассчитывается в зависимости от производительности котла.
  При отсутствии буферной емкости котлы G211 D необходимо дополнительно дооснастить внешним теплообменником S1 с защитным термостатическим клапаном TS130. Теплообменник S1 монтируется на патрубке подающего трубопровода и подключается к холодному хозяйственно - питьевому водопроводу через клапан TS130. В комплект клапана TS130 входит датчик, который устанавливается в гильзе теплообменника S1. Давление холодной воды должно составлять свыше 0,2 бара, чтобы обеспечить минимально необходимый проток воды через змеевик S1.Такая конструкция обеспечивает надежный отвод тепла и защиту чугунных поверхностей котла от большого перепада температур.
Использовать теплообменник S1 для приготовления горячей воды запрещается!
Что касается стальных твердотопливных котлов, то для использования в закрытых системах без накопительной емкости необходимо применять модель S111 WT. В «водяную рубашку» котла встроен защитный теплообменник в области наиболее высоких температур. Котел S111 WT необходимо доукомплектовать термостатическим клапаном TS 130 и подключить к холодному водопроводу. Внимание! Устанавливать на котлы S111 защитный теплообменник S1 нельзя, т. к в данном случае теплообменник не будет выполнять своих защитных функций, а стальные теплообменные поверхности при высоких температурах могут прогорать и деформироваться, и котел, соответственно, выйдет из строя.

Буферная ёмкость и её назначение

Требование: Буферная емкость должна принимать как минимум тепло, производимое разовой загрузкой котла!
Qpu = Vpu * Sw * Cw * (Vpumax - Vpumin)

Qpu - количество тепла, поглощаемое водой (находящейся в буферной емкости) при нагреве, кДж.
Vpu - объем воды (буферной емкости), м3 Sw - плотность воды, кг/м3
Cw - удельная теплоемкость воды в диапазоне от 0 oС до 100 кДж/кг*oС
Vpu max - максимальная температура воды на выходе из буферной емкости,
oС Vpu min - минимальная температура воды на входе в буферную емкость, oС

Qk = Q'k * bk

Qk - количество тепла, производимое разовой загрузкой котла, кДж
Q'k - производительность котла, кВт.
bk - продолжительность горения при номинальной производительности котла, сек.

Параллельное подключение используется когда ёмкости одинаковые по объёму и типу, подключение выполняется по схеме Тихельманна.
Преимущества:
• Одинаковое количество пропускаемого теплоносителя
• Одинаковая температура в обеих ёмкостях, в результате чего мы получаем суммарный объём теплоносителя
• Нет разницы где устанавливается температурный датчик.

Последовательное подключение используется когда ёмкости разного типа, при этом одна из них является ступенью предварительного нагрева, как следствие уменьшается расход теплоносителя.