Оглавление
Принципы работы котла длительного горения
Котлы длительного горения - это современные отопительные устройства, которые обеспечивают эффективное и продолжительное горение топлива, позволяя значительно увеличить интервалы между загрузками и снизить затраты на отопление. Благодаря своим конструктивным особенностям и инновационным принципам работы, эти котлы предоставляют ряд преимуществ для пользователей:
- Высокая эффективность и экономичность за счет полного сгорания топлива и минимизации потерь тепла
- Продолжительное горение на одной загрузке топлива (от 8 до 72 часов и более, в зависимости от модели и типа котла)
- Возможность использования различных видов твердого топлива (дрова, уголь, пеллеты, брикеты)
- Снижение выбросов вредных веществ в атмосферу благодаря высокотемпературному сжиганию и газификации топлива
- Автоматизация процессов управления и регулирования работы котла с помощью электронных блоков управления и датчиков
Виды котлов длительного горения и их принцип работы
Пиролизные котлы
Пиролизные котлы являются одними из наиболее эффективных и экологичных котлов длительного горения. Их принцип работы основан на двухстадийном сжигании топлива с разделением процессов пиролиза и газификации.
Пиролизные котлы являются одними из самых эффективных и экологичных котлов длительного горения. Они работают по принципу двухстадийного сжигания топлива, что позволяет достичь высокого КПД (до 90-95%) и низкого уровня выбросов вредных веществ.
Существует два основных подвида пиролизных котлов: с верхним и нижним расположением газоходов. В котлах с верхним расположением газоходов пиролизный газ поднимается вверх и сгорает в верхней части котла, а в котлах с нижним расположением газ опускается вниз и сгорает в нижней части. Каждый из этих подвидов имеет свои особенности конструкции и эксплуатации.
Пиролизные котлы отличаются сложной конструкцией и требуют высокого качества изготовления. Они состоят из двух основных камер - камеры пиролиза и камеры дожигания, а также оснащены системой управления и безопасности. Для эффективной работы пиролизного котла необходимо использовать качественное топливо с низкой влажностью и обеспечить правильную настройку и обслуживание.
Принцип работы пиролизного котла:
- Загрузка топлива производится в верхнюю камеру котла (загрузочный бункер), где оно подвергается пиролизу - термическому разложению без доступа кислорода при температуре 300-800°C.
- В процессе пиролиза из топлива выделяются горючие газы (синтез-газ) и образуется древесный уголь.
- Выделившиеся газы перемещаются в нижнюю камеру - газификатор, где смешиваются с предварительно нагретым вторичным воздухом и догорают при температуре 900-1200°C.
- Образовавшееся в газификаторе высокотемпературное пламя направляется в теплообменник, где передает тепло теплоносителю (воде) системы отопления.
- Дымовые газы, прошедшие через теплообменник, удаляются через дымоход, а зола и несгоревшие остатки собираются в зольном ящике.
Схема устройства пиролизного котла:
- Загрузочный бункер
- Пиролизная камера
- Газификатор
- Теплообменник
- Зольный ящик
- Патрубки подключения к системе отопления
- Патрубок подключения к дымоходу
- Вентилятор наддува воздуха
- Блок управления и автоматики
Газогенераторные котлы
Газогенераторные котлы - это котлы длительного горения, работающие по принципу двухстадийной газификации твердого топлива. Они обеспечивают высокую эффективность и длительность горения за счет получения горючего газа и его сжигания в отдельной камере.
Газогенераторные котлы работают по принципу газификации твердого топлива. Они производят горючий газ (синтез-газ) из древесины, угля или другой биомассы путем термического разложения без доступа кислорода. Полученный газ затем сжигается в отдельной камере, производя тепло для отопления и горячего водоснабжения.
Существуют два основных подвида газогенераторных котлов: с восходящим и нисходящим потоком газа. В котлах с восходящим потоком газ движется снизу вверх через слой топлива, а в котлах с нисходящим потоком - сверху вниз. Каждый из этих подвидов имеет свои преимущества и недостатки, связанные с особенностями конструкции и эксплуатации.
Газогенераторные котлы отличаются высокой производительностью и возможностью работы на различных видах твердого топлива. Они имеют большую загрузочную камеру и могут работать на одной загрузке топлива до нескольких дней. Однако газогенераторные котлы требуют регулярного обслуживания и чистки, а также имеют более высокую стоимость по сравнению с традиционными котлами.
Принцип работы газогенераторного котла:
- Топливо загружается в бункер котла, откуда оно постепенно опускается в камеру газификации.
- В камере газификации при ограниченном доступе воздуха и температуре 600-900°C происходит термическое разложение топлива с образованием горючих газов (CO, H2, CH4).
- Полученный газ по специальным каналам перемещается в камеру сгорания, где смешивается с вторичным воздухом и сгорает при температуре 1000-1200°C.
- Горячие дымовые газы проходят через теплообменник, передавая тепло теплоносителю, и удаляются через дымоход.
- Зола и несгоревшие остатки скапливаются в нижней части котла и удаляются через зольный ящик.
Схема устройства газогенераторного котла:
- Загрузочный бункер
- Камера газификации
- Камера сгорания
- Теплообменник
- Зольный ящик
- Патрубки подключения к системе отопления
- Патрубок подключения к дымоходу
- Вентилятор наддува воздуха
- Блок управления и автоматики
Котлы с верхним горением
Котлы с верхним горением - это классические твердотопливные котлы, в которых горение топлива происходит в верхней части топочной камеры. Они отличаются простотой конструкции, надежностью и невысокой стоимостью.
Котлы с верхним горением являются наиболее простыми и распространенными среди котлов длительного горения. Они работают по принципу сжигания топлива на колосниковой решетке в верхней части топки, а горячие газы проходят через теплообменник и отдают тепло теплоносителю.
Среди котлов с верхним горением выделяют два основных подвида: с ручной и автоматической загрузкой топлива. Котлы с ручной загрузкой требуют периодического добавления топлива вручную, а котлы с автоматической загрузкой оснащены бункером и шнековым механизмом подачи топлива.
Котлы с верхним горением отличаются простотой конструкции, надежностью и относительно низкой стоимостью. Они хорошо подходят для отопления небольших домов и дач, но имеют ограниченное время работы на одной загрузке топлива (до 8-12 часов) и более низкий КПД по сравнению с пиролизными и газогенераторными котлами.
Принцип работы котла с верхним горением:
- Топливо загружается на колосниковую решетку в верхней части топки котла.
- Розжиг топлива производится сверху, и горение распространяется вниз по слою топлива.
- Первичный воздух для горения подается снизу через зольник и колосниковую решетку.
- Горячие дымовые газы, образующиеся при сгорании топлива, проходят через котел, омывая теплообменные поверхности, и удаляются через дымоход.
- Зола и несгоревшие остатки проваливаются через колосниковую решетку в зольник, откуда периодически удаляются.
Схема устройства котла с верхним горением:
- Топочная камера
- Колосниковая решетка
- Зольник
- Теплообменник
- Загрузочная дверца
- Дверца зольника
- Патрубки подключения к системе отопления
- Патрубок подключения к дымоходу
- Регулятор тяги (шибер)
Факторы, влияющие на работу котла длительного горения
Качество и влажность топлива являются ключевыми факторами эффективной и длительной работы котла. Рекомендуется использовать топливо с влажностью не более 20%, такое как дрова лиственных пород (береза, дуб, ясень) с предварительной просушкой в течение 1-2 лет, каменный уголь с высокой теплотворной способностью и низким содержанием серы и золы, а также топливные брикеты и пеллеты из прессованных древесных отходов или торфа.
Правильный подбор мощности котла также играет важную роль. Мощность должна соответствовать теплопотерям отапливаемого здания и обеспечивать комфортную температуру в течение всего отопительного сезона. При расчете требуемой мощности необходимо учитывать площадь и объем отапливаемых помещений, теплопотери через ограждающие конструкции, климатические особенности региона, тип и материал строительных конструкций здания, а также наличие дополнительных теплопотребителей. Завышение мощности котла приведет к его неэффективной работе в режиме "закипания", а занижение - к невозможности прогрева помещений в сильные морозы.
Организация системы дымоудаления является ключевым фактором эффективной и безопасной работы котла длительного горения. При монтаже дымохода необходимо соблюдать ряд требований:
- диаметр дымохода должен соответствовать диаметру дымоотводящего патрубка котла,
- высота дымохода должна быть не менее 5 м и на 0,5 м выше конька крыши,
- дымоход должен иметь хорошую теплоизоляцию и защиту от конденсата,
- на нем должны быть предусмотрены ревизионные отверстия для чистки и обслуживания,
- дымоход должен обеспечивать достаточную тягу для удаления дымовых газов из котла.
Обеспечение притока свежего воздуха в помещение котельной является необходимым условием нормальной работы котла. Рекомендуется организовать естественную вентиляцию через приточные отверстия или окна, принудительную вентиляцию с помощью приточного вентилятора и воздуховодов, а также подачу наружного воздуха непосредственно в котел через специальный патрубок. Объем приточного воздуха должен составлять не менее 5-10 м³ на 1 кВт мощности котла.
.webp "Фото Обвязка котла с теплоаккумулятором. Монтаж.")
