Схема твердопаливного котла тривалого горіння - креслення, пристрій
У нинішні часи мало хто з домовласників готовий купувати опалювальну техніку, не розібравшись досконально, за що він платить свої кревні. Це стосується і твердопаливних котлів, чий асортимент досить широкий. Але одній людині досить знати технічні характеристики обладнання, а іншому важливо зрозуміти принцип роботи того чи іншого теплогенератора. Представляємо вашій увазі існуючі на даний момент схеми твердопаливних котлів з описом їх роботи. Вони можуть відрізнятися в деталях у різних виробів, але на загальний принцип це не вплине.
Класичні твердопаливні котли
Це найпоширеніший вид опалювальних установок, що спалюють тверде паливо, їх ще називають котлами прямого горіння. В силу простоти конструкції дані агрегати - найдешевші з усіх і тому купуються домовласниками найчастіше.
Також популярні вони і серед майстрів - самодельщиков, тому й креслення з виготовлення традиційних теплогенераторів відшукати нескладно. Агрегати можна умовно розділити на 2 типу:
- енергонезалежні, що працюють на природній тязі димоходу;
- наддувні, з примусовим нагнітанням повітря.
Перші функціонують за принципом звичайної печі, тільки «одягненою» в водяну сорочку. Об'ємна паливна камера розташовується над зольником, відокремлювана від нього колосниками. Повітря з приміщення надходить в топку через заслінку в дверцятах зольника і колосникові грати. Його кількість регулює термостат з ланцюговим приводом, що орієнтується на температуру води в сорочці котла і керуючий повітряною заслінкою механічно. Для кращого сприйняття процесу нижче показана схема твердопаливного котла:
Димові гази, що виділяються в топці, проходять через жарові труби теплообмінника, які омиваються зовні водою. Залежно від конструкції обігрівача, продукти горіння можуть зробити 2 або 3 ходу по газоходу, інтенсивно обмінюючись теплом з водяною сорочкою. Віддавши свою теплоту, гази залишають агрегат за допомогою димоходу.
Примітка. У наведеній схемі теплогенератора жарові труби розташовані горизонтально. Є моделі і з вертикальними газоходами, але вирішального значення це не має.
Енергонезалежні твердопаливні агрегати не можуть похвалитися високим ККД, максимум - 70%. Тривалість горіння залежить від обсягу топливника і режиму роботи, хоча настійно рекомендується використовувати їх спільно з теплоаккумулятором. Другий тип котлів - більш продуктивний, їх ККД досягає 75% за рахунок примусової подачі повітря вентилятором. Пристрій такої установки добре відображає схема роботи твердопаливного котла, представлена нижче:
Котли тривалого горіння
Дані агрегати за ефективністю не краще традиційних, їх показники приблизно такі ж: у атмосферних котлів - до 70%, у наддувних - до 75%. А ось тривалість горіння з однієї закладки дров або вугілля у них і справді збільшена. Це досягається завдяки таким технічним рішенням:
- збільшені розміри паливної камери, куди вміщається вдвічі більше дров, ніж в звичайний котел;
- спосіб спалювання нетрадиційний - зверху вниз.
Такі теплогенератори мають циліндричну форму, оскільки реалізувати ідею в прямокутному корпусі навряд чи можливо. Топка наповнюється дровами доверху, розпалюється зверху, а потім на них за допомогою телескопічної труби опускається вантаж з отвором для проходу повітря. У міру прогорання вантаж опускається, через що повітря весь час подається безпосередньо в зону полум'я. На ілюстрації нижче зображена схема твердопаливного котла тривалого горіння:
Повітря проходить по телескопічною трубі теж зверху вниз, спонукувана природною тягою димоходу або нагнітається вентилятором. Конструкцією не передбачено теплообмінник, процес нагріву теплоносія відбувається безпосередньо, хоча димові гази теж встигають віддати частину свого тепла. Завдяки описаним способом спалювання котел і система опалення можуть працювати з однією завантаження деревини до 12 годин, а вугілля - до 2 діб.
піролізні котли
Принцип дії даних теплогенераторів заснований на роздільному спалюванні в двох камерах, сполучених між собою через форсунку з вогнетривкої цегли. У первинній камері, розташованої зверху, тліють дрова при обмеженій подачі повітря вентилятором. В результаті відбувається процес піролізу, інакше - газифікації, при якому виділяється суміш горючих газів. Вона переміщається в другу камеру, де і дожигается при надходженні вторинного повітря. Робоча схема піролізного котла, що працює на твердому паливі, виглядає наступним чином:
Димові гази з вторинної топки потрапляють в жаротрубний теплообмінник у вигляді вертикальних газоходів, оточених водяною сорочкою. Там вони остигають, передаючи тепло воді, і залишають котел через димохідний патрубок. Продуктивністю вентилятора керує електронний блок - контролер, орієнтуючись на показання датчиків тиску і температури.
В цілому теплогенератор має непогані показники ефективності - близько 80%, але при цьому агрегат істотно дорожче класичного. Крім того, котел показує високий ККД тільки при роботі на сухих дровах, хоча це твердження справедливо і для інших твердопаливних агрегатів.
Котли на пеллетах
Ця група теплогенераторів - найпрогресивніша з усіх, хоча і найдорожча. Недешево обійдеться як сам обігрівач, так і його установка з підключенням. Але пелетні котли стоять своїх грошей: вони ефективні (ККД - до 85%), повністю автоматизовані і позбавлені інертності, властивої іншим твердопаливним «побратимам». Оскільки запасу палива в бункері вистачає на 3-7 днів роботи, то їх можна сміливо віднести до агрегатів тривалого горіння.
Конструктивно установки схожі з газовими отопителями, оскільки забезпечуються пальниками двох типів: ретортной і факельної. На малюнку представлений креслення твердопаливного котла тривалого горіння на пеллетах з різними типами пальників:
Організація теплопередачі тут така ж, як і в інших теплогенераторах, - за допомогою жаротрубних теплообмінників. Висока ефективність досягається за рахунок іншого: сухого якісного палива і контрольованого автоматикою спалювання. Але якщо попадуться вологі або пухкі пелети, то і ККД агрегату різко знизиться.
Для довідки. За таким же принципом діють і автоматичні вугільні котли, тільки пальника в них бувають одного типу - ретортні.
Трохи про контурах для ГВП
В силу своїх особливостей будь-які твердопаливні опалювачі мало пристосовані для прямого нагріву води на потреби ГВП. Проте деякі виробники все ж вбудовують в свої вироби другий контур у вигляді змійовика. При цьому схема двоконтурних твердопаливних котлів буває різною, змійовик може розташовуватися всередині водяної сорочки і прогріватися від теплоносія. В інших моделях його поміщають всередину топливника або над ним.
Оптимальний варіант - не кладіть теплообмінник всередину дров'яного теплогенератора, а готувати воду в бойлері непрямого нагріву, що буде служити одночасно і тепловим акумулятором. Але придбати подібне обладнання не всім під силу, тому користувачам все ще цікаві двоконтурні агрегати, хоча забезпечити всі потреби в гарячій воді вони навряд чи зможуть. Нижче представлена схема установки котла функцією підігріву води для ГВП:
