Классификация отопительных котлов

На самом деле сегодня существует не очень много разновидностей котлов на твердом топливе. Поэтому можно выделить несколько разновидностей отопительных агрегатов.Отопительные котлы

Твердотопливные котлы чугунные и котлы стальные

Здесь существенные различия в материале, из которого сам изготовлен котел и теплообменник. В чем различия этих видов котлов? Чугун более долговечный материал для сред с агрессивными условиями. На поверхности чугуна при окислении образуется окисная пленка, которая препятствует дальнейшему разложению металла. При горении топлива (дров, угля) на стенках топки осаждается сажа, состоящая из окислов углерода. При резких перепадах температуры на стенках котла может образоваться роса, которая вступая в реакцию с окислами углерода образует агрессивную угольную кислоту H2CO3. Для чугуна такое соседство практически безвредно, а вот сталь подвергается быстрой коррозии, что приводит к выходу из строя отопительного котла. Поэтому чугунные котлы служат по 10 лет и более, а котлы из толстостенной стали менее долговечны. Существенно различается для этих материалов и инерционность котлов. То есть отопительные котлы из стали быстрее разогреваются и соответственно быстрее и остывают, что важно для помещений, которые используются не постоянно. Например, для дач или загородных домов. Для мест постоянного проживания более предпочтительно использование чугунных котлов. Чугунные котлы в следствии инерционности долго остывают и для поддержания в помещении комфортной температуры топить такой котел нужно реже. Тем самым существенно экономя дрова. Есть и недостатки у котлов из чугуна. Чугунные отопительные котлы тяжелы и массивны. Поэтому для их установки необходим зачастую фундамент либо необходимо усиливать полы дополнительными ребрами жесткости (балками). Чугунные твердотопливные котлы подвержены так называемым «тепловым ударам». То есть при большом резком температурном перепаде такой котел может лопнуть. А условия для теплового удара возникают в следующем случае. В любом отопительном котле осуществляется циркуляция воды. То есть холодная (остывшая) вода постоянно поступает к рубашке котла. Обычно для предотвращения перегрева воды, ведь котел твердотопливный котел нельзя остановить до полного прогорания топлива, ставят дополнительный клапан и подводят холодную воду из водопровода. Если вода будет слишком холодной и клапан откроется быстро, то чугунная рубашка котла может лопнуть. Подобная ситуация может возникнуть и при использовании принудительной подачи воды с помощью электрического насоса. Котел уже горит, а вода не поступает в теплообменник из-за отсутствия электроэнергии. В общем случае более надежны самые простые котлы, не имеющие дополнительного технологического оборудования – насосов, клапанов вентиляторов и пр. Но такие котлы, как правило, имеют и пониженный КПД от 25 до 50%. Для тех-же отопительных систем, где эффективность и экономичность являются основными и значимыми параметрами важно знать отличительные особенности котлов обычных и «долгоиграющих» котлов.

Отопительные котлы обычные и длительного горения

Обычные или классические отопительные котлы просты в изготовлении и легки в эксплуатации. Устройство типичного твердотопливного котла на дровах на рисунке.Обычный котел на дровах Как видим котел представляет собой обычную топливную камеру, состоящую из двух отделений – зольника и камеры горения. Зольник выполняет двоякую функцию – туда ссыпается зола, и несгоревшие остатки твердого топлива и через дверцу зольника поступает воздух необходимый для равномерного горения. Поэтому решетку (колосники) выполняют обычно из толстостенного металла или чугуна. Колосники служат дольше если выполнены из толстостенных труб и по трубам пропущена вода теплообменника. Основная камер горения обычно оборудована дверцей для загрузки топлива через которую в начальной стадии разогрева котла поступает дополнительный воздух. При выходе котла на рабочий режим эта дверца прикрывается. В основной камере оборудуются отбойники. Обычно эти элементы полые и в них циркулирует теплоноситель (вода). Горючие газы отдают большую часть тепла теплоносителю и поступают в выходную трубу. Выход трубы устаивают как можно выше для создания естественной тяги. Для повышения КПД котла обычно весь корпус опутывается конструкциями теплообменника. Это могут быть чугунные трубы с забором холодной воды в нижней части котла и выбросом перегретой воды в верхней части котла. А может быть дополнительная тепловая рубашка, конструкция матрешки. То есть камера сгорания находится внутри камеры в которой циркулирует теплоноситель. У обычных классических отопительных котлов есть неоспоримые преимущества. Такие котлы обычно достаточно надежны и долговечны, так как не содержат в конструкции, дополнительных слабо пригодных к эксплуатации в тяжелых тепловых условиях, элементов. Такие котлы менее прихотливы к топливу и дровам. Можно использовать практически любые доступные виды твердого топлива.

Котлы – газогенераторы или котлы длительного горения.

От обычных, такие котлы отличает не только устройство, но и принцип работы. Котел газогенераторЕдинственно похожий элемент у таких котлов — это зольник. Расположен в нижней части котла, но подача первичного воздуха через него уже не происходит. В котлах длительного горения подача воздуха обычно происходит сверху и горение (тление) дров идет сверху вниз. В основной камере происходит тепловое разложение дров на пиролизные газы, а в камере горения эти газы сгорают при высоких температурах и интенсивность горения регулируется подачей вторичного воздуха. Соответственно и основные конструкции теплообменника оборудованы в нижней части котла ближе к камере сгорания газов. Такие котлы газогенераторы существенно экономичнее чем классические конструкции. Но и требования как к твердому топливу, так и к самой конструкции повышенные. Для использования в таких агрегатах, дрова должны быть сухие. Влажность не более 20%. Такие котлы требуют постоянного ухода и контроля, так как существует опасность взрыва горючих газов. Ведь такие конструкции обычно содержат множество дополнительных элементов – клапанов, вентиляторов, датчиков и электронных регуляторов. При неисправности, которых, или отсутствия электроэнергии могут возникнуть нештатные ситуации.