Автоматический угольный котёл и принцип его работы

Угольный котел с автоматической подачей топлива — устройство, обзор популярных моделей

Проблема организации автоматической подачи твердого топлива всегда волновала разработчиков твердотопливных котлов. Если в случае с дровами организовать ее довольно проблематично, то при использовании угля и пеллет ситуация выглядит более реальной. Сегодня в нашем обзоре мы рассмотрим наиболее популярные автоматические угольные котлы, и то как в них реализован механизм доставки топлива в зону горения.

Автоматическая подача пеллет чаще всего производится с помощью мягкого или жесткого шнека. Доставлять уголь в топку шнековым транспортером можно только в том случае, если его фракции достаточно малого размера и однородны, а чаще всего это не так. Сегодня мы рассмотрим несколько угольных котлов, в которых по разному реализован механизм автоматической подачи топлива из бункера в камеру сгорания.

Автоматический котел «Ямал» длительного горения

Каждый, кто отапливал свой дом углем, знает о главной проблеме этого топлива, мешающей организовать его автоматическую подачу в твердотопливный котел. Обычно его фракции различаются в размерах, отсюда автоматизация подачи в том виде, в котором она реализована например в пеллетных котлах становится невозможной. Разработчики автоматического угольного котла «Ямал» решили эту проблему, применив совершенно новый способ подачи, способный эффективно работать даже с фракциями разного размера.

Фото 1: Бытовой угольный котел «Ямал» с автоматической подачей

Суть этого метода, как и все гениальное, чрезвычайно проста. Внутри бункера с наклонными стенками установлен транспортер, подхватывающий куски угля и поднимающий их все выше и выше. В самой верхней точке расположен зубчатый дробитель, который пропускает фракции подходящие по размеру, а те что больше, либо раскалываются о его зубья, либо падают обратно в бункер. Как видите, механизм не содержит сложных конструкций и даже при его выходе из строя, любой сможет наладить его работу своими руками.

Фото 2: Автоматическая загрузка угля в топку котла «Ямал»

Работа котла «Ямал» полностью автоматизирована. Подача топлива, розжиг, сброса шлака, регулировка мощности — все эти процессы происходят автоматически под надзором электронного блока управления. При полном заполнении топливного бункера и заправленной дизельной горелке, угольный котел способен самостоятельно отапливать помещение в течении 20 суток.

Компания производитель выпускает три модели «Ямал» разной мощности. Ниже приведены их основные технические данные:

С учетом того, что пеллеты пока не получили широкое распространение в нашей стране, роботизированный угольный отопитель, это пожалуй единственный доступный способ организовать автономную систему отопления на твердом топливе в нашей стране. Более подробно об автоматическом угольном котле длительного горения «Ямал» мы рассказывали в одном из наших прошлых обзоров.

Вернуться к оглавлению

Угольный котел «Барин» с автоматической подачей

В твердотопливном котле «Барин» автоматическая подача организована несколько другим способом. Здесь бункер расположен над котлом, и уголь под воздействием силы тяжести опускается в камеру сжигания. Его слеживание на стенках топливного бака предотвращает система обрушителей.

Пройдя соединяющую топку и бункер шахту, окруженную водяной рубашкой, уголь попадает на водонаполненные колосники, где и происходит его сгорание. Конструкция шахты дает возможность предварительно подсушить топливо, для его более эффективного сжигание в топке котла «Барин». Полые колосники заполняются теплоносителем как для увеличения площади теплосъема, так и для препятствованию пригорания угля к их поверхности. Прямо под ними расположен первый отсек зольника, в котором скапливается в основном мелкая зола.

Фото 3: Автоматический твердотопливный котел «Барин»

Прогоревший уголь при помощи шуровочного механизма сталкивается во второй отсек зольника. На пути дымовых газов, все еще содержащих несгоревшие частицы топлива, располагается камера вторичного дожига, выложенная шамотным кирпичом. Здесь происходит высокотемпературное дожигание газов, после которого они пройдя через систему трубчатого теплообменника выводятся в окружающую среду через дымоход.

Управление и контроль работы котла осуществляет автоматическая система управления. Он поддерживает процесс горения на необходимом уровне, контролирует температуру и давление, а также выполняет еще множество функций. Задача владельца сводится к тому, чтобы единожды установить необходимые параметры работы, а затем только добавлять уголь в бункер и периодически чистить зольники.

Ниже в таблице приведены некоторые технические характеристики автоматического котла «Барин»:

Более детально об устройстве, работе, достоинствах и недостатках автоматического отопительного котла на угле «Барин» вы сможете узнать из специального обзора на нашем сайте kotlydlyadoma.ru, посвященного этой модели.

Вернуться к оглавлению

Твердотопливный котел-автомат «Карборобот»

Угольные котлы «Карборобот» выпускаются в двух модификациях: Classic и Classic Bio. Первый предназначен для сжигания исключительно бурого угля, а во втором возможно также использование различной биомассы, такой как щепа, пеллеты, лузга.

Конструктивно этот агрегат представляет из себя основной корпус с топкой и теплообменником, поверх которого закреплен топливный бункер. Внутри, стальной корпус разделен на две части перегородкой, в которой имеется отверстие, через которое раскаленные газы из передней части попадают в заднюю.

Фото 4: Угольный котел длительного горения «Карборобот»

Первый отсек котла «Карборобот» расположен прямо под бункером и представляет собой камеру сгорания и вместительный зольник. Процесс горения топлива происходит на вращающемся чугунном барабане, а образовавшаяся зола падает в зольный ящик.

Во втором отсеке, расположенном позади первого находится трубчатый теплообменник. Проходя через него, дымовые газы отдают свою энергию теплоносителю и затем выводятся в атмосферу.

Всем процессом работы котла управляет электроника посредством нескольких двигателей. По ее команде шаговый двигатель поворачивает колосниковый барабан сбрасывая прогоревшее топливо в зольник и подавая новую порцию из бункера. Двигатель дымососа создает принудительную тягу, направляя раскаленные газы в дымоход через теплообменник.

В одном из недавних обзоров на нашем сайте мы рассматривали российский угольный котел «Прометей» с автоматической подачей, который как две капли воды похож на «Карборобот» как по внутреннему устройству, так и внешне.

В таблице ниже представлены технические характеристики бытовых котлов «Карборобот» Classic:

В дополнение к вышесказанному посмотрите небольшое видео об угольном котле «Карборобот»:

Проанализировав несколько моделей автоматических котлов, мы можем сделать некоторые выводы. Большинство моделей требовательны к размеру угольных фракций и способны автономно работать длительное время только при загрузке топливом требуемого качества. Посему если у вас есть надежный поставщик мелкофракционного угля, можете смело покупать угольный автомат для отопления своего дома.

Автоматические угольные котлы

Автоматический угольный котел — это реальная альтернатива традиционным угольным, газовым и дизельным котлам. Они являются заветной « золотой серединой » между удобством обслуживания котла и затратами на топливо.

Значительным преимуществом автоматических угольных котлов является то, что, в отличие от простых твердотопливных котлов, они не требуют постоянного внимания и трудоёмкого обслуживания. Расходы на отопление частного дома или объекта значительно уменьшаются. Себестоимость 1 кВт тепла 50-80 копеек .

Расход угля в автоматических котлах, на порядок меньше, чем в традиционных (в среднем в 1,5-2 раза). Эффективность автоматического котла на твердом топливе является еще одним преимуществом, их реальный КПД 80-90%, в отличие от традиционных угольных, где заявленный производителем КПД 80-84%, но на практике КПД не превышает 55-60%.

Автоматические угольные котлы длительного горения используют фракционный уголь до 50 мм, и при его сжигании происходит более полное сгорание топлива, благодаря чему золы получается на порядок меньше и необходимость в удалении золы происходит раз в 4-7 дней (во время закладки топлива). В это трудно поверить, но это факт, а не реклама. Вы видели, как в обычном угольном котле идёт дым из дымохода. А в автоматических угольных котлах его невидно, только при розжиге.

Виды автоматических угольных котлов

Существует две основных конструкции: котлы типа “CARBOROBOT” и их аналоги (с барабанным механизмом подачи) и польские котлы “SAS” и их аналоги (шнековый механизм подачи).

Польские автоматические угольные котлы

В польских котлах с помощью шнекового механизма уголь по мере необходимости автоматически подается на горелку в камеру сгорания из бункера. Одновременно с подачей угля происходит принудительная подача воздуха, необходимого для горения. Количество подаваемого угля и воздуха контролируются компьютером.

По мере сгорания угля на реторте происходит удаление золы, которая падает в зольный ящик. В зависимости от зольности угля, удаление золы требуется один раз в 4-7 дней. Автоматика котла полностью регулирует процесс сгорания топлива. Анализируя показания датчиков температуры, котел автоматически регулирует количество подаваемого топлива и воздуха в камеру сгорания, и может эффективно работать от 30% до 100% от номинальной мощности.

Благодаря тому, что единовременно в котле сгорает небольшое количество угля, котел стабильно выдает строго необходимую мощность, а также исключается риск закипания котла даже при отключении электропитания или выходе из строя циркуляционных насосов.

Автоматические угольные котлы, в зависимости от модели, позволяют сжигать разнообразное топливо. Для этого используются четыре вида системы подачи и сжигания угля, каждая из которых позволяет оптимально сжигать определенный вид топлива. Очень важное преимущество автоматических котлов польских котлов — это возможность топить котел в ручном режиме даже в случае отключения электроэнергии в доме.

После монтажа, подготовки к работе и первого запуска котел полностью готов к работе. Горение в котле происходит непрерывно, поэтому обычно розжиг котла требуется выполнять один раз за отопительный сезон. Обслуживание котла сводится к добавлению угля в бункер один раз в 3-7 дней (в зависимости от погоды, топлива и требуемой мощности). Котлы работают в старт –стоповом режиме, т.е. могут сами останавливаться (в режиме тления до 5 суток ) и вновь запускаться до необходимой температуры.

Похожий принцип работы применяется в котлах “Терморобот“, выпускаемых в Новосибирске и в котлах ZOTA Стаханов от компании ZOTA. Сейчас на рынке Сибири представлено много вариантов автоматических угольных котлов. Это марки Metal-Fach, Defro, Pereko, Vulkan, Galmet. Кроме этого есть котлы Faci (Италия-Россия) и Termodinamik (Турция).

Автоматические и классические угольные котлы для системы отопления

Угольные котлы относят к разряду твердотопливных. С их помощью можно обогревать дом углём или дровами. При этом современные модели устройств могут работать в автоматическом режиме. Автоматический угольный котёл самостоятельно контролирует процесс работы и обеспечивает эффективность сжигания топлива. Обычный котёл на угле работает без автоматики и даёт меньший КПД. Как устроены угольные котлы, и какие дополнительные устройства помогают им работать в автоматическом режиме?

Угольные котлы: принцип работы

Угольная печь или котёл предназначены для получения тепла сжиганием твёрдого топлива. Это тепло и расходуется на обогреве теплоносителя (воды или другого жидкого антифриза), который в дальнейшем поступает в трубы отопления. Обогрев углём отличается наибольшей теплоёмкостью среди других твёрдых энергоносителей (дрова, пеллеты). Его используют для сезонного отопления частных домов, а также для работы котельных, которые обогревают несколько помещений. Современная котельная для отопления жилого района чаще использует природный газ. Отопление углём популярно в небольших котельных, которые обогревают несколько домов, гаражей, мастерских или других помещений.

Твердотопливный котел, способный работать на угле

Примечание: При сжигании угля образуются угарные газы, температура которых варьируется около 1300ºC. Эффективность (КПД) работы классического угольного котла составляет всего 70%. Значительная часть тепловой энергии теряется из-за неполного сгорания газов. В усовершенствованных моделях котлов для отопления углём КПД работы — выше — 80 и 90%. В них топливо сгорает более эффективно с меньшим количеством дыма и сажи. Такие котлы получили название пиролизных.

Пиролизные котлы

В пиролизном агрегате — две камеры сгорания. В первой — горит уголь и образуются угарные газы, а во второй — сгорают сами газы (они «дожигаются», то есть содержащиеся в них несгоревшие частички окисляются и выделяют тепло). При этом дым на выходе из устройства не образуется. Таким образом, повышается КПД обогрева углём, обеспечивается полнота его сгорания и уменьшается его расход (а значит — затраты на отопление). В пиролизных котлах эффективность расхода энергоносителя составляет 90-92%. При этом они требовательны к влажности топлива (до 30%).

Пиролизный котел, принцип действия

Котлы длительного горения

Кроме пиролизный устройств, для отопления углём используют котлы длительного горения. Их эффективность работы меньше пиролизных (80-85%), но лучше, чем классических угольных котлов. В котлах длительного горения воздух подаётся точно в зону пламени специальным поддувом. От количества воздуха, его температуры и скорости подачи зависит интенсивность сгорания топлива и температура теплоносителя.

Твердотопливные котлы длительного горения

Устройства длительного горения требовательны к качеству топлива (уголь должен быть сухим). В противном случае на трубах и скапливается сажа, что снижает КПД и выводит из строя автоматику.

Обычные котлы для обогрева дома углём имеют минимумом автоматических контроллеров. Для их работы необходимо отдельное помещение — угольная котельная. Пиролизные агрегаты и устройства длительного горения оборудованы автоматикой. Она обеспечивает контроль работы и отсутствие угарных газов, что позволяет устанавливать их внутри бытовых помещений. Какая автоматика обеспечивает бесперебойную работу отопительных агрегатов?

О твердотопливных котлах длительного горения

Автоматические котлы: устройство и преимущества

Примечание: Автоматический угольный котёл отличается от обычного наличием дополнительных приборов. Автоматические контроллеры освобождает человека от необходимости контроля, а также увеличивают КПД и уменьшают расход угля и количество образующейся золы.

Автоматические угольные котлы

Что делает автоматика:

• Контроль и подачу угля в топку. В конструкции агрегата есть засыпной бункер со шнеком (или барабаном) для автоматической подачи топлива. При этом человеку достаточно пополнять запас угля в бункере раз в несколько дней (от 3-х до 10-ти).
• Контроль и подачу воздуха в зону горения. Контролируемая подача и предварительный подогрев воздушной смеси также обеспечивает равномерность сжигания топлива и эффективность работы устройства. У автоматического агрегата КПД сжигания топлива составляет 90% (для сравнения — угольная стационарная печь имеет КПД 60%, классический котёл — 70%).
• Автоматический сброс золы подвижными колосниками.

Автономные режим работы агрегата определяется заданными параметрами. Хозяин дома выставляет значение температуры подогрева жидкости и температуры внутри помещения. В соответствии с ними автоматика активизирует горение или поддерживает тлеющий режим (до 5 суток). Непрерывность горения позволяет делать розжиг один раз за отопительный сезон.

Мощный автоматический угольный котел

Как работает автоматика? На основе анализа температуры внутри котла и в ёмкости теплоносителя, величины давления, подаются команды на контроллер подачи воздуха. Увеличение скорости его подачи или её уменьшение приводит к усилению горения или его ослаблению. Что в свою очередь регулирует температуру нагрева жидкости внутри теплообменника.

Автоматические контроллеры работают на электрической энергии. Поэтому котлы с автоматикой называют энергозависимыми. Они требуют наличия источника электричества (розетка, аккумулятор).

Модельный ряд автоматических угольных котлов Defro

Устройства для отопления углём дороже дровяных на 20-40% их стоимости. Но использование автоматики позволяет снизить расходы на отопление. Отзывы покупателей подтверждают, что экономия расхода угля в некоторых автоматических котлах достигает 50%. Это делает угольное отопление выгодным для индивидуальных жилых домов, цехов, мастерских и других обособленных помещений.

Схема твердотопливного котла с автоматической подачей угля

Устройство котла

Котлы для отопления углём имеют следующее устройство:

• Угольная топка. Внизу топки — колосниковая решётка. В автоматических котлах поворот колосников способствует сбрасыванию золы в зольный ящик (расположен ниже топочной камеры). Размер топки зависит от наличия бункера и автоматической подачи топлива. Если такая подача есть — размер топки может быть небольшим. Если подачи нет, то топка должна быть большая, чтобы разместить как можно больше угля и увеличить время его горения.

• Теплообменник — это ёмкость, в которой циркулирует вода. В зависимости от конструкции теплообменной ёмкости, различают котлы с водной рубашкой и трубчатые. В конструкции с «водяной рубашкой» вода омывает топочную камеру. Так устроена большая часть котлов длительного горения. При этом сама рубашка расположена вдоль всей топки и опускается до зольного отсека. В трубчатой конструкции ёмкости с водой имеют вид труб, которые проходят в верху топки в горизонтальном, вертикальном или наклонном положении.

.

• Блок автоматики и безопасности.

Угольный и дровяной котёл: чем отличаются?

В техническом паспорте твердотопливных котлов указывается, что они могут работать на любом виде твёрдого топлива (дровах, угле, пеллетах, брикетах). Однако есть некоторые отличия между дровяными и угольными устройствами. Укажем их:

• Размер ёмкости теплообменника определяется величиной 5-25% от ёмкости всей отопительной системы. То есть если у вас в трубах отопления циркулирует около 500 л (это около 30 батарей, в каждой из которых — по 15 л), то ёмкость котла отопления должна быть от 23 до 120 л. При более точном выборе размера ёмкости учитывают вид топлива, на котором будет работать агрегат. Чем больше теплоёмкость энергоносителя, тем больше должен быть объём жидкости, которая подогревается внутри котла. При отоплении углём объём резервуара для воды больше, чем при обогреве дровами. Он приближается к более высоким значениям (в случае приведённого примера — к 120 л). Небольшая ёмкость котла подходит для дровяного отопления.

• Сжигание угля часто сопровождается образованием большого количества угарных газов, выбрасыванием несгоревших частичек в трубу, их осаждением на стенках и трубах в виде сажи. В отличие от угля, дрова образуют более чистые газы и образуют меньше сажи. Поэтому для безопасного и эффективного отопление углём лучше использовать пиролизные угольные печи или котлы длительного верхнего горения.

Автоматические угольные котлы позволяют снизить расходы на зимний обогрев дома и обеспечить автономную работу отопления. При этом автоматические котлы выдают стабильную температуру, не требуют ежедневного контроля и трат времени.

Правда об автоматических котлах длительного горения

Твердотопливные котлы

При выборе способа отопления частного дома многие собственники предпочитают твердотопливные котлы длительного горения (ТКДГ). Автоматическая подача топлива избавляет от необходимости «дежурить» возле топки, а твердый теплоноситель дешевле газа и не хуже по теплоотдаче. Однако на практике радужные надежды развеивает «требовательность» котлов к топливу. Поэтому перед установкой в доме ТКДГ надо разобраться, чем его топить, иначе эффективной работы системы ждать не стоит.

Дрова и уголь в ТТ котлах

На сегодняшний день отапливаться углем в России невыгодно, чего не сказать о дровяном отоплении. Дрова во многих регионах России дрова дешевле газа, но с практической точки зрения обладают ощутимыми недостатками:

• дрова нужно правильно заготовить;
• в печном отсеке топливо быстро сгорает, поэтому процесс надо контролировать;
• при полном выгорании дрова приходится периодически подкладывать в котел.

В качестве альтернативы многие выбирают уголь. Это тоже твердое топливо, к тому же более дешевое, чем газ. Если прикупить автоматический твердотопливный котел длительного горения на автоматике, то решаются задачи экономии средств и времени (не надо дежурить у топки). Однако надо учитывать, что не всякий уголь хорош для ТКДГ.

Топливо для котлов длительного горения

Потребуются определенные марки мягкого угля с низким уровнем шлакования. Предпочтительнее длиннопламенный уголь с фракцией Т 25 мм. На выставках работа автоматических котлов длительного горения демонстрируется именно на этом типе «черного» топлива. В этом случае получается красивое пламя с большими и длинными языками.

Однако, как только потенциальный покупатель пытается выяснить марку угля, представители компаний уверяют, что котел работает на польском угле, который называется ЭКО-ГОРОШЕК. И заверяют: котел и на нашем угле отработает также красиво, а главное — эффективно и экономно.

На практике дело обстоит иначе:

• котел покупают и устанавливают;
• на местном рынке приобретают доступный уголь без упора на его качество;
• и ожидаемого костра «как на выставке» не получают.

Объясняется все просто. Данный котел не предназначен для работы на абы каком угле. В Польше уголь продается в сортировочных мешочках, уже отсеянный/просеянный с указанием калорийности и нужной фракции, которая подходит для конкретного типа котла. «Сортовой» уголь обойдется дороже (на 20-30%), чем тот, что продается на местном рынке. Однако польский уголь горит ярким пламенем, обладает высоким КПД и отличной теплотворностью.

Чем грозит применение несортированного угля

В партиях несортированного угля в избытке попадается угольная пыль, огромные куски породы размером с кулак, которые заклинивают шнек автоматического твердотопливного котла длительного горения, срывая шпонки между двигателем и редуктором. В итоге котел выходит из строя или просто дает сбои в работе. Для исправления ситуации придется немало повозиться с ним, потратиться на замену неисправных деталей и узлов.

В России редко где продается сортированный уголь, предназначенный для твердотопливных котлов, поэтому поставщики рекомендуют использовать уголь фракции 6 — 13 мм (уголь-семечко). Как правило, это антрацит повышенной калорийности. Однако, из-за высокой теплотворности и предельно высоких температур при сжигании антрацитовое топливо деформирует горелки. Со временем эти детали приходится менять.

Даже если применить антрацит мелкой фракции, который будет обладать калорийностью, допустимой для сжигания в ТКДГ, эффективной работы ждать не приходится:

• с вероятностью 70% котел будет не дожигать уголь;
• вдвое упадет номинальная мощность;
• котел из 25-киловаттного может «превратиться» в 15-киловаттный
• уголь придется пересеивать и использовать по второму кругу.

Чтобы автоматический котел длительного горения выдал заявленную мощность, необходимо подавать в горелку определенное количество топливо за 1 единицу времени:

1. Длиннопламенный уголь имеет калорийность 6100 килокалорий на 1 кг (7 квт). Чтобы котел выдал мощность 28 квт, необходимо подавать 4 кг угля в час. За это время уголь должен сгореть полностью, но эффективно сжечь 4 кг угля за час нереально. То есть так сжечь, чтобы КПД устройства достигало хотя бы 75%, не говоря о заявленных производителем 85%.
2. Если уменьшить подачу топлива в 2 раза, упадет мощность котла пропорционально количеству подаваемого топлива. Вот почему если котел «не поднимает» температуру выше 50 градусов, причину надо искать в неправильных настройках.

Чтобы котел с автоматической подачей топлива работал без сбоев и проблем, необходимо покупать длиннопламенный уголь. Как заявляет производитель, его калорийность составляет 6100 кКал на 1 кг (на практике показатель на 15-20% ниже). Стоит учитывать, что длиннопламенный уголь, который продается в России, имеет фракцию 13 — 50 мм, в то время, как для котлов с автоматической подачей топлива в большинстве случаев фракция не должна превышать 30 мм.

Котлы на газе или угле, что лучше?

Как обстоят дела с газом в России по сравнению с углем. Наименьшая теплота сгорания «голубого» топлива составляет 7600 ккал на 1 кубометр. Это стандарт, ниже которого калорийность поступающего в распределительные сети газа опуститься не может.

В реальности же калорийность газа на порядок выше: в пределах 9850-13000 ккал. Хотя для расчетов принято брать усредненное значение низшего и высшего показателей.

Алгоритм расчета среднего показателя калорийности газа, поступающего в жилое помещение:

(9850+13000)/2 = 11425 ккал на 1м3.

Стоимость газа

На данный момент показатель стоимости «голубого» топлива находится в пределах 4-7 рублей за 1 куб. Сравнение по использованию для отопления котлов на газе и твердом топливе (уголь) в России:

• калорийность длиннопламенного угля 6100 ккал на 1 кг (в идеале);
• цена за 1 кг угля для конечного потребителя составит 2-4 рубля (без учета доставки и разгрузки);
• калорийность газа 11425 ккал на 1 м3 (усредненные данные) по цене 7 рублей за 1 куб.

Путем деления калорийности топлива на его цену можно узнать, сколько тепла получает потребитель на затраченный 1 рубль. С углем получается 1525 ккал/лей, с газом 1632 ккал/руб. При этом надо учитывать, что у газовых и твердотопливных котлов разные коэффициенты полезного действия: 92% у первых и 85% у вторых.

В результате получается следующее. За вычетом КПД на 1 затраченный с углем рубль выход тепла получается 1296 ккал, с газом ощутимо больше – 1501 ккал. Напрашивается вывод: отапливаться в России газом дешевле и эффективнее, чем «черным» топливом.

Газ или уголь – что практичнее

Цена на автоматический твердотопливный котел длительного горения выше, чем на газовый: 2950 Евро против 550 Евро. Это без учета обвязки. Чтобы обвязать ТКДГ грамотно, понадобится затратить еще 20-30% от его стоимости (для газовой установки достаточно 80-100 Евро).

Твердотопливные котлы надо постоянно чистить, носить для него ведра угля. Удалять золу приходится практически ежедневно. Сам процесс затопки «грязный» — сажа не «печная», но тоже требует уборки. Котлы на «голубом» топливе дают необходимый комфорт: пользователь просто устанавливает регулятор температуры на нужный режим, а все остальное котел делает самостоятельно.

Твердотопливные котлы на пеллетах

Если приобретать автоматический твердотопливный котел на угле для недорогой в эксплуатации системы отопления, ничего из такой затеи не получится. Но стоит добавить немного смекалки, и ТКДГ могут неплохо сэкономить деньги. Для этого надо вспомнить, что Молдова – страна аграрная. С большим количеством отходов сельскохозяйственной деятельности, особенно лузги подсолнуха.

Сегодня рынок в избытке предлагает дешевые пеллеты из лузги по цене 2 рубля за 1 кг. Но главное достоинство топлива из отходов в высокой теплоотдаче:

• в среднем калорийность этого сырья составляет 4500 ккал;
• если сравнить лузгу с газом, то на 1 потраченный лей получается 2250 ккал энергии (с газа 1592 ккал);
• 30% — такая экономия получается, если отапливаться пеллетами из лузги.

Проблема лишь в том, что не все угольные котлы эффективно сжигают агропеллеты из-за высокой зольности этого топлива. Установки эффективно работают на нескольких типах твердого топлива:

• фракционный уголь;
• топливо с высоким составом угольной пыли;
• агро-пеллеты;
• биомасса подсолнечника и кукурузы.

Горелка независима от состава топлива, отлично справляется с дожиганием пиролизного газа и коксованием топлива. В отличие от угля агропеллеты в 5-10 раз меньше дают золы, температура растопки не выходит за допустимые пределы.

Угольный котел: описанием устройства, правильной топки, очистки и подбора мощности + обзор всех видов котельных аппаратов на угле

В наше время, угольные котлы для частного дома представляются весьма популярным видом обогрева – по востребованности они идут после газовых разновидностей, а в отдельных частях страны и вовсе первенствуют.

Хотя развиты уникальные технологии, спрос на угольное топливо не уменьшился и он является распространённым видом энергоносителя. Для обогрева дома, дачи, склада, цеха подойдёт приобретение котлов долгого сгорания на угле.

В дальнейшем повествовании будет рассмотрено о разновидностях угольных котлов, их применении и преимуществах, советы по выбору.

Содержимое обзора

Как работает котел на угле

Угольный котёл длительного горения обладает хорошо спроектированной конструкцией. Вмещают в себя топку, где помещается угольное топливо, резервуар для воды, соединяющие трубы, датчики, передающие параметры работы агрегата в виде мощности и температуры нагревания.

Котлы длительного сгорания угля, обладают устройством посложнее. У них теплообменник находится не над топочным отделением, как в варианте классики, а за ней или вкруговую неё.

Это изменяет процедуру топки – уголь сгорает замедленными темпами, он тлеет без языков воспламенения, от верхнего шара к низу, что во многом уменьшает его расходование.

Для улучшения окисления требуется периодическое попадание воздушной массы, так, что в данных котлах образована верховая система горения, где воздух, за счёт подачи насосов, вводится прямо в зону сгорания угля. Такой способ горения уменьшает периодику закладки в 1,5-2 раза.

Преимущества котлов на угле

1. Длительное время службы. Эти устройства служат 2 года, но на практике котлы на твёрдом топливе эксплуатируются дольше этого срока.
2. Экономия средств. Котлы угольные долгого горения затрачивают в 2 раза меньше энергии в сравнении с газовыми печами и в 3 раза меньше, чем электрические конвекторы.
3. Оптимальная стоимость. Котлы данного вида можно приобрести по приемлемой стоимости, а в будущем сократить затраты на оплату теплоносителя.

Котёл с автоматической подачей

• Данные котлы функционируют на просыпающихся типах топлива: мелкий уголь, пеллеты, щепки и прочие элементы.
• Следует принять к сведению, что разные виды топлива нуждаются в разных структурах горелок и механизмах подачи топлива.
• Например, для пеллет очень подходит соответствующая названию горелка, а для угля лучшим вариантом станет ретортная горелка с особыми свойствами.
• Делая выбор данного котла важно установить, какое будет использоваться топливо для него.

Существуют универсальные котлы, специально спроектированные для пеллет и мелкого угля. Данные котлы вмещают ёмкость, где располагается топливо и механизм передачи этого топлива к участку сгорания.

Устройства передачи топливного сырья, делаются механического типа, работающие с помощью шнеков и пневматические, действующие на основе компрессора для нагнетания воздуха.

Котлы с передачей на автомате могут идти в комплекте с вмонтированными колосниками непосредственно в печи, для укладки угля с дровами. Режим сгорания находящийся под управлением автоматики.

Данные котлы нередко наделяются множеством разных уникальных функций: самоочищение, управление с помощью телефона и прочие возможности.

Где устанавливают котлы на угле?

Твёрдотопливные угольные котлы монтируются в строениях для жилья и коммерции – особняках, дачах, различных офисах, находящихся в районе, где подсоединиться к газовой системе не представляется возможным.

• Конечно, если сравнивать с газом, то он сгорает без остатка, а после сгорания угля остаётся куча золы, что означает – он имеет меньшую продуктивность сжигания и некоторые средства, уплачиваемые на топливо, попросту отойдут в отходы;
• Ещё хозяевами применяются дрова. Они стоят подешевле, но не очень удобны в использовании. Их понадобится самим делать нужного размера, или потратить деньги на их распилку и колку, а также их придётся подкидывать с периодичностью 3-4 часа, тогда как угольное сырьё прогорает за 6–10 ч.

Принцип действия угольного котла

С помощью тяги дымохода – в печку приходит воздух, что поддерживает необходимое сгорание угля и появляются нагретые газы. Они подогревают стенки внутри, преобразуют тепло в нагретый пар либо сообщают его воде, проходящей в устройстве теплового обменника.

Прогретая вода подаётся в трубы отопления всего строения, а потом после завершения всего цикла, поступает опять в котёл. Вышедшие тепловые газы, выходят в дымоотвод, где с помощью их энергии образуется нужная для хорошей тяги температура.

Котёл пиролизный

Основное отличие пиролизных агрегатов заключается в наличии у них двух связанных печек: в первой сгорает уголь и возникают нагретые газы, а во второй эти газы сжигаются окончательно, перед выходом из прибора они охладевают и почти не имеют дыма.

Тем самым не догоревшие доли отходящих газов окисляются и выдают добавочную энергию, применяемую для нагревания тепловой жидкости. Это увеличивает действенность котла и гарантирует перегорание топлива наиболее эффективно, что удлиняет время перегорания одной укладки сырья до 24-30 часов, а если имеется бункер, тогда до 4-7 дней.

Ориентиры для выбора

Сделать верный выбор можно с помощью проекта, где должны значиться все характеристики конструкции, способы подсоединения коммуникаций и другие параметры. В инструкции применения устройства можно найти нужную информацию.

1. Тип материала корпуса. Материал для производства корпуса сказывается на пригодности к ремонту. Сталь – проявляет стойкость к сменам температур и давления, но поддаётся ржавчине и выгоранию насквозь.
2. Чугун – долго служащий материал, на котором можно применять большие мощности печи, однако не терпит ударов и резких скачков температур. При маленькой дыре стальной корпус получается заварить, а когда на чугуне появилась трещина, понадобится менять весь узел.
3. Производители нередко изготавливают котлы в оболочке из стали с чугунной печкой.
4. Одноконтурный либо двухконтурный. С единым контуром разработан только для обогрева комнат, подсоединяется к ряду батарей и подогревает воду исключительно для них. Состоящий из двух контуров – применяется, как для обогревания комнат дома, так и для подогревания воды для жилищных нужд и подводится к тёплым полам.
5. Минимально требуемая мощь и обогреваемая площадь. Используется расчёт мощности в пропорции 100 Вт тепла на все м2 площади комнаты.

КПД – за счёт него можно увидеть соотношение объёма топливного сырья к массе выходящего тепла, производимого аппаратом. На угольный котёл этот показатель находится от 65-92%, отталкиваясь от структуры, вида горения и уровня автоматизации работы.

Какие цены на угольные котлы? Цена на угольные аппараты, в зависимости от производителя, варьируется от 23 000 до 258 000 рублей.

Основные виды и особенности угольных котлов

Твердотопливные отопительные устройства работают на длиннопламенном, каменном, буром угле, антраците и прессованных брикетах. Популярность оборудования связана с дешевизной монтажных работ, отсутствием необходимости составления проектных документов. Угольный котел может использоваться для обогрева, подачи ГВС или приготовления пищи при наличии варочной поверхности.

Преимущества эксплуатации угольного котла

Современные автоматические и полуавтоматические модели отличаются рядом достоинств:

• длительная работа на одной закладке топлива – от 24 до 48 часов;
• экономичность расхода топливного материала – угля потребуется в 1,5 раза меньше дров и в 2-3 раза меньше пеллет;
• возможность эксплуатации автоматического устройства на протяжении недели;
• снижение себестоимости 1 кВт тепловой энергии;
• экономичность – угольное топливо стоит на втором месте по дешевизне после газа;
• КПД в зависимости от модели – от 55 до 90 %;
• незначительное количество дыма при розжиге – в процессе работы он не заметен.

Для закладки в топку можно использовать дрова, бурые породы с теплотворностью от 4500 до 7000 кВт/кг и антрацит с теплотворностью от 7500 до 9500 кВт/кг.

Недостатки

Выбирая твердотопливный агрегат, стоит обращать внимание на минусы его эксплуатации:

• обустройство вентилируемой котельной по нормам пожаробезопасности;
• трудозатраты на организацию дымохода;
• необходимость сухого отсека для хранения угля;
• риски засорения дымохода и возможность его прочистки только специальными установками и реагентами;
• снижение мощности прибора в случае применения влажных угольных материалов;
• энергозависимость котлов с принудительным типом тяги и автоматикой.

Применение дров и опилок сказывается на мощности агрегата – показатель падает на 25-30%.

Основные виды котлов на угле

Выбрать угольные отопительные приборы можно по принципу действия и по способу сжигания топлива.

Автоматические модели

Для управления агрегатом задействует микропроцессор, подключенный к системе регулировки. Автоматические виды котлов работают на угле с фракциями до 50 мм, поддерживают длительное горение посредством вентиляторных нагнетателей. Продукты сгорания выводятся через тяговую систему. Загрузка топлива осуществляется автоматически через бункер при помощи шнекового транспортера. К особенностям оборудования с автоматикой относятся:

• снижение себестоимости отопления – за 1 кВт тепла нужно заплатить от 50 до 80 коп в зависимости от региона;
• экономичность расхода угля – в 1,5-2 раза меньше стандартных моделей;
• эффективность – реальный показатель КПД составляет 80-90 %;
• полное сжигание топлива на 3-4 день после закладки;
• оснащение резервуаром, рассчитанным на 2-7 дней использования топлива.

Дым в автоматических приборах виден только в момент розжига.

Пиролизные котлы

Отличие пиролизного угольного котла заключается в системе длительного горения. Она реализуется посредством двух топок. В главной происходит сжигание угля, в дополнительной – дожиг пиролизных газов. Устройство работает следующим образом:

1. Разжигание котла. Заслонку открывают полностью, затем при помощи небольшого количества сухих дров поджигают уголь с фракциями 0,5-2 см.
2. Первичное горение топлива. Достаточно 15-20 мин.
3. Перевод в режим пиролиза. Понадобится прикрыть заслонку и выставить режим.

Реакция пиролиза начинается по достижению температуры в топке 450-600 градусов.

Длительного горения

Конструкция оборудования осложнена теплообменником над топкой. От стандартных вариантов отличается и тип сжигания – уголь начинают воспламенять сверху. В сравнении с моделями прямого горения котлы отличаются:

• экономичностью – топливный материал загружается в 2 раза реже;
• использованием только сухого угля для предотвращения конденсата;
• невозможностью дозаправки – рекомендованы слабоспекаемые породы;
• выполнением повторной закладки только при полном сгорании первой.

Марка угольной породы указывается в инструкции производителя.

Прямого сгорания

Недорогие варианты, которыми можно отопить небольшой дом или дачу. Процесс горения происходит снизу, огонь постепенно распространяется по топке. Теплые воздушные массы двигаются вверх, нагревая теплообменник, а потом – водяной тип контура.

У моделей с прямым горением максимальный показатель КПД – от 70 до 75 %. Это объясняется медленной теплоотдачей нагретых воздушных масс и быстрым выводом их через дымоход.

Материалы для изготовления корпуса

Производители выпускают отопительные агрегаты в корпусах из различных материалов.

Стальные

Недорогие варианты выполняются из тонких листов. Качественные котлы изготовлены из жаропрочного или высокоуглеродистого металла толщиной 4 мм. К преимуществам котлов в стальном корпусе относятся:

• выдерживание колебаний температуры и давления;
• простота транспортировки и монтажа;
• ремонтопригодность – трещины обрабатываются сварочным аппаратом.

Недостатками аппаратов являются риски коррозии теплообменника, истончение и прогорание стенок, отсутствие возможности увеличения мощности.

Чугунные

Котел в чугунном корпусе изготавливается на основе литых пластин, соединенных болтовым способом. Стыки деталей обрабатываются жаростойким герметиком. Благодаря конструкции можно добавлять секции для повышения мощности. К преимуществам котельных установок относятся:

• стойкость к коррозии;
• длительная эксплуатация – около 50 лет;
• теплоемкость за счет свойств чугуна и небольшого теплообменника;
• ремонтопригодность – достаточно заменить или добавить секцию.

Минусы чугунного корпуса – растрескивание при температурных колебаниях, небольшой КПД и одноходовый теплообменник.

Главные критерии подбора угольного котла

Угольные котлы – оптимальный вариант для домов, где имеется индивидуальный тип теплотрассы. При покупке агрегата нужно учитывать несколько критериев:

• Показатель КПД. У модификаций с прямым сгоранием он составляет 65-75%, с длительным сгоранием – от 78 до 84%, у пиролизных – от 85 до 92%.
• Работа в автономном режиме. Полностью автономны только пиролизные устройства.
• Время дозакладки топлива. Уголь в котлы прямого горения добавляют 1 раз в 6-10 часов. При наличии автоматического бункера в агрегаты длительного сгорания докладывают топливо 1 раз в 2 дня, в пиролизные – 1 раз в 4-7 дней. Модели без автоматики с длительным режимом дозаправляют через каждые 12-18 часов, с пиролизным дожигом – через каждые 24-30 часов.
• Допустимая влажность топлива. Системы длительного сгорания совместимы с углем, влажным на 20-30%, прямого – на 30-50 %, пиролизные – на 7-15 %.

Для удобства управления и контроля температурного режима котлы оснащаются терморегуляторам, погодозависимыми устройствами, системами самоочистки.

Принцип действия угольных котлов

Стандартный котел на угле имеет вид цельного корпуса с облицовкой. Для снижения теплопотерь используется прослойка из теплоизолирующего материала.

На передней части находится три отсека с крышками защиты от проникновения дыма в комнату. Нижний отсек является зольником. На задней панели снизу располагается отверстие с регулировкой – оно создает естественную или принудительную тягу. Центральная камера – топка, куда закладывается уголь.

Для разделения нижнего и центрального отсеков, создания прямого тока воздушных масс и вывода продуктов сгорания используется колосниковая решетка. При реакции горения потоки теплого воздуха через трубы идут в верхний отсек и подогревают теплообменник. Нагретая вода по трубам направляется на обогрев и в ГВС. Параметры температуры выбираются цепочным регулятором или электронным механизмом.

Агрегаты с ручной регулировкой нужно закладывать 4-6 раз в сутки, поэтому проконтролировать температуру ночью проблематично. Автоматические котлы оснащаются вспомогательным резервуаром для топлива. От одной закладки угля могут работать до недели. Температура теплоносителя при этом не изменяется.

Специфика монтажных работ

Установка котлов твердотопливного типа осуществляется без разрешения надзорных служб. Пользователям понадобится соблюсти несколько правил:

• В жилом помещении агрегат лучше не ставить – будет выделяться пыль, копоть и сажа. Допускается монтаж в коридоре, ванной, на кухне, в санузле.
• Для моделей с мощностью 60-150 кВт на основании СНиП 42-01-2002 нужна котельная объемом от 15 м3 и с высотой потолков от 2,5 м.
• Системы дымоудаления и вентиляции организуются в обязательном порядке.
• Котлоагрегаты с мощностью до 50 кВт ставятся на стяжку, больше 50 кВт – на индивидуальный бетонный фундамент с выступом от корпуса на 25 см.
• Вентиляцию делают в виде приточного отверстия напротив котла. Также требуется решетчатая вытяжка.
• Дымоход изготавливается из трубы с сечением 150-200 мм2. У него не должно быть изгибов, наклонов.
• Обязка выполняется с помощью байпаса или трехходового клапана, выставленного на температуру воды 50-55 градусов.
• Оптимальный параметр давления в контуре – 1 бар.

Обратка и подача гравитационной магистрали подводятся напрямую к котлу.

Инструкция по эксплуатации

Инструкция по растопке и эксплуатации угольного агрегата прилагается к каждой единице. Вне зависимости от бренда-изготовителя существуют общие правила пользования котлом прямого горения:

1. Растопить котел, забросив в топку немного угля.
2. Уложить поверх породы бумагу и мелкую щепу.
3. Зажечь бумагу. От нее пойдет огонь на дрова, потом на верхний слой угольного материала.
4. После образования корки раздробить верхний слой кочергой. Это облегчит проникновение воздуха к нижнему пласту.

Дальнейшие работы предусматривают подкидывание угля, разбивку спекшихся кусков и удаление шлака.

Угольный тип котлов – экономичное решение для частного дома и коттеджа. Благодаря долгому горению топлива комфортная температура поддерживается несколько часов. Перед покупкой нужно обращать внимание на тип устройства и его характеристики.