Расход угля в твердотопливном котле

Отопление современного дома углём — это не возврат в позапрошлый век, а новые критерии удобства

Горение каменного угля превращает в тепло накопленную в нем энергию

Еще не все регионы России охвачены сетью газопроводов, и для многих жителей отопление коттеджа углем остается единственно возможным вариантом. Использование дешевого и доступного угольного топлива теперь не связывается с устаревшими представлениями о нем. Современные твердотопливные котлы удобны в обращении, надежны и не загрязняют дымом атмосферу. Наша статья поможет понять, какие особенности имеет отопление в частном доме на угле и в чем его преимущества.

Свойства угля как вида топлива

Сегодня безопасность отопления жилища углём поднялась на новый уровень, и эксплуатация твердотопливных котлов больше не доставляет хлопот домовладельцам, как бывало раньше. Даже при том, что сжигание любых видов угля для отопления вызывает неодобрение экологов, популярность его не снижается, а только возрастает.

Потребительские качества угля для отопления дома выгодно отличаются от свойств других видов топлива:

• высокая теплоотдача каменного угля обеспечивает больше тепла на единицу отапливаемой площади;
• использование твердотопливных агрегатов позволяет устроить независимое от газопровода отопление на угле в частном доме или коттедже;
• для хранения угля не нужно устанавливать дома герметичные резервуары;
• каменный уголь, в отличие от дров, не боится сырости;
• удобная упаковка делает возможным транспортировать купленный уголь для отопления как в черте города, так и на дачу;
• установка котлов или печей на твердом топливе не требует специального разрешения, как в случае с газовым отоплением.

Виды угля для отопления

Антрацит по праву считают лучшим углём для отопления

Поступающий в продажу уголь для отопления делится на следующие категории с буквенными обозначениями:

Классификация по размеру кусков сортированного угля:

Все виды угля для отопления отличаются разной степенью теплоотдачи, и в ходе сгорания образуют неодинаковое количество побочных продуктов. В частности, сжигание газового угля и длиннопламенного сопровождается большим выделением печного газа и дыма. Антрацит, напротив, содержит более значительный процент углерода, горит почти без дыма, и после его сгорания остается мало золы и шлака.

Какой из сортов данного топлива лучше? Сколько понадобится угля для отопления дома, чтобы хватило до весны? Среди потребителей, использующих отопление углём отзывы подтверждают мнение, что лучшим углем считается антрацит «орешек». На отопительный сезон его нужно гораздо меньше по массе, чем других сортов. Поэтому и стоимость антрацита вдвое выше, чем длиннопламенного.

Следует упомянуть, что расфасованный в мешки сортовой уголь стоит дороже, чем тот, который продается «навалом». Разница в том, что в фасованном угле отсутствует пыль, которая мешает нормальному горению. Кроме того, при продаже угля в мешках можно более точно проконтролировать его реальный вес.

Поскольку шлак после сгорания угля приходится куда-то утилизировать, одним из вариантов может стать изготовление шлакоблоков для строительства надворных построек.

Угольное отопительное оборудование

Угольные печи

Обычная печь может обогреть только одну-две комнаты, даже если использовать не дрова, а уголь для отопления дома. Правда, ее можно усовершенствовать, вмуровав внутрь кирпичной кладки теплообменник для водяного отопления. Печь по-своему хороша, но порой бывает опасной из-за того, что провоцирует отравления угарным газом.

Важно. Задвижку печного дымохода можно закрывать только после того, как уголь полностью сгорит, и в топке исчезнут язычки пламени.

Для отопления углем коттеджа гораздо более эффективен, надежен и безопасен такой отопительный агрегат, как котёл.

Угольные твердотопливные котлы отопления

Схема демонстрирует устройство усовершенствованного угольного котла

По конструкции котёл отопления на угле несложен, но весьма эффективен. Его чугунный теплообменник и мощная колосниковая решетка устойчивы к прогоранию и коррозии. Даже самые простые из этих устройств исправно обогревают дома на протяжении многих десятков лет. Но все же котлы старого образца уступают по производительности и теплоотдаче своим нынешним конкурентам.

Принцип работы отопительного котла выглядит так:

• как только в топке зажигают огонь, в дымоходе создается тяга и воздух затягивается в топливную камеру;
• уголь накаляется и частично сгорает;
• газообразные продукты горения угля смешиваются с подаваемым внутрь вторичным воздухом и окончательно сгорают;
• образовавшиеся газы отдают свою температуру теплоносителю, а затем выводятся через дымоход.

Современные котлы отопления на угле стабильно отапливают жилые помещения и хозяйственные пристройки. Они расходуют топлива в 2 раза меньше по сравнению с устаревшими моделями. Передовые технологии усовершенствовали не только конструкцию и дизайн отопительных агрегатов, но и сам принцип сжигания топлива. В результате теперь домовладельцу не приходится по нескольку раз в сутки загружать в котел очередную порцию угля и удалять скопившийся шлак.

Увеличенная камера горения рассчитана на единовременную загрузку большого количества угля, который постепенно сгорает в течение 6–12 часов. Принудительный наддув воздуха способствует максимально полному сгоранию топлива. Благодаря этому заметно уменьшается расход угля на отопление дома.

Специально для автоматических моделей отопительного оборудования рекомендуется приобретать уголь сорта «эко-горошек», имеющий оптимальные размеры и очищенный от примеси пыли.

Большой бункер автоматизированного отопительного котла обеспечивает длительное горение угля

Автоматизированная подача топлива из бункера в котел «освобождает руки» пользователю. Он становится свободным от обязанности постоянно следить за работающим отопительным прибором. Вместимости бункера хватает для безостановочного горения угля в течение недели.

Отзывы об отоплении углём демонстрируют, насколько довольны пользователи практичностью автоматизированных угольных котлов. Это очень удобно — в начале отопительного сезона запустить котел в действие, и всю зиму только добавлять уголь в бункер по мере его опорожнения. Удалять золу и шлак тоже не приходится слишком часто, всего пару раз в месяц.

Разжечь в котле уголь для отопления, особенно антрацит, для непривычного человека бывает непросто. Вначале котел растапливают дровами или специальной смесью, а затем понемногу добавляют мелкий уголь. Когда горение станет стабильным, можно засыпать антрацит большими порциями. Сколько именно и как часто — будет зависеть от модели котла и точнее определится в практике его использования.

Нельзя применять бензин для розжига угля в отопительном котле!

А что делать, если в доме отключится электричество? В таком случае приостановится автоматическая подача угля в топливную камеру котла. Одновременно с этим перестанет действовать циркуляционный насос, и вода будет застаиваться в теплообменнике. Но закипания котла не случится, потому что горение угля перейдет в слабый режим. Затем, когда электроснабжение восстановится, уголь вновь разгорится.

Обслуживание твердотопливного котла

Меры по обслуживанию котла сводятся к необходимости чистить теплообменник и дымоотводящие каналы. На их поверхностях оседает сажа, и это явление снижает эффективность работы отопительного агрегата на 15%. Периодичность чистки котла отопления на угле может варьироваться: старые чугунные модели приходится чистить 2–3 раз за сезон, а современные 1 раз в 2 года.

Для беспрепятственного обслуживания котла должен быть свободным доступ к нему в том помещении, где он установлен.

Расчет мощности угольного котла для отопления дома

Большое разнообразие типов и моделей котлов на угле облегчает задачу правильного выбора

Мощность водонагревательного котла — это один из важнейших показателей работы всей отопительной системы. Хотя большинство современных твердотопливных котлов выдают КПД не менее 80–90%, все же не каждая из моделей в состоянии справиться с обогревом значительного объема помещений. От мощности отопительного агрегата также зависят среднегодовые показатели расхода угля на отопление дома. Рассчитать необходимую в конкретных условиях мощность котла сможет специалист, который примет во внимание средние температуры в регионе и площадь отапливаемого дома.

Выбрать мощность котла при его покупке можно по такому правилу: для отопления 100 м² жилого дома необходимо 10 кВт теплоэнергии в час.

Например, для отопления загородного дома площадью 200-250 м² (плюс бассейн и гараж) будет достаточно котла мощностью 40 кВт. Ошибка в выборе мощности может в дальнейшем плохо отразиться на расходе угля на отопление дома и комфортности отопления. При недостаточной мощности в помещениях будет холодно, а при чрезмерной — получится перерасход топлива.

Расчет расхода угля на отопительный сезон

Диаграмма показывает сравнение затрат энергии других видов топлива по сравнению с углем

Инженеры вычислили, что для получения 10 кВт тепловой энергии нужно сжечь 2 кг угля. Однако, предварительные расчеты, сколько надо угля для отопления дома, могут оказаться неточными. Реальный расход топлива выяснится лишь по окончании отопительного сезона. Погрешность возникает из-за влияния многих факторов: вид угля для отопления, климатическая зона, расположение дома, утепление стен, количество окон и др.

Отзывы использующих отопление углём своих домов свидетельствуют, что, когда температура на улице выше нуля, у них в среднем в день сгорает 1 ведро угля. В мороз — 2–3 ведра, а в сильную стужу приходится отапливать дом 10-ю ведрами угля в сутки. Только нужно смотреть, уточняют они, чтобы это был хороший уголь, а не пустая порода и не пыль.

По опыту домовладельцев, для отопления дома 65 м² в Волгоградской области требуется 4 тонны угля для отопления дома. А хозяину дома площадью 200 м² на Среднем Урале, где морозы бывают ниже 30 градусов, приходится запасать на зиму целый «Камаз» антрацита.

Производя расчеты, сколько угля нужно для отопления дома, учитывайте, что самую низкую теплоотдачу имеет бурый уголь, а наиболее высокую — антрацит.

На предлагаемом видео вы сможете ознакомиться с методами использования твердотопливного котла в системе отопления.

В нынешнее время, когда на рынке энергоносителей главенствуют природный газ и нефтепродукты, отопление собственного коттеджа углём ни в коей мере не теряет актуальности. Надеемся, что после прочтения нашей статьи вы узнали, как устроить отопление в частном доме на угле. И теперь, обогатившись теоретическими знаниями, вы сможете приступить к воплощению их в реальность у себя дома.

Расход твердого топлива в твердотопливных бытовых котлах

Центральное и индивидуальное отопление для климатических условий Российской Федерации является обязательным и жизненно необходимым. В былые времена, а кое-где и сегодня, для этих целей использовались печи.

Однако в связи с тем, что технический прогресс на стоит на месте, практически везде их заменили на индивидуальные отопительные установки – газовые котлы .

В то же время, на сегодняшний день огромное количество нацеленных пунктов России не газифицировано и не планируется газифицировать. Поэтому жителям таких поселков, деревень и сел приходится искать альтернативу газовому отопительному оборудованию.

Оптимальным решением данного вопроса можно считать покупку и установку в загородном (дачном) доме или коттедже твердотопливного котла. Соответственно, потенциальных покупателей твердотопливных котлов интересует каким будет расход твердого топлива.

От этого зависят не только прямые затраты на отопление, но и площадь выделяемая под склад твердого топлива и транспортные расходы на его доставку.

Виды твердого топлива, используемые в современных твердотопливных котлах

• Дрова.
• Пеллеты. Достаточно новый вид твердого топлива известный еще как «биогранулы». Изготавливается методом экструзии из соломы, лузги подсолнечника, древесных опилок, торфа, скорлупы ореха и других «массовых» горючих материалов.
• Каменный и бурый уголь.

Основное отличие указанных видов топлива – калорийность. От калорийности топлива зависит количество тепловой энергии, которая выделяется при сжигании единицы объема (массы) и соответственно нормы расхода твердого топлива необходимые для отопления единицы площади помещения.

В связи с этим необходимо знать, что при сжигании менее калорийного топлива, которое рекомендовано производителем оборудования, возможно существенное падение тепловой мощности – до 30% (при рекомендованной влажности) и еще больше при естественной влажности.

Например, если в эксплуатационной документации на котел в качестве основного топлива указан каменный уголь, то для того чтобы получить номинальную тепловую мощность (основной фактор при покупке котла) следует топить его каменным углем, а угольную пыль или мелкозернистую фракцию добавлять небольшими порциями на раскаленный слой.

Пеллеты могут быть изготовлены из соломы, древесных опилок, древесной пыли и других отходов. Их можно использовать в твердотопливных котлах любой конструкции, однако основное их предназначение – топливо для пеллетных котлов с автоматической бункерной загрузкой.

Расход дров в твердотопливном котле будет тем меньше, чем суше дрова. Рекомендованная влажность дров – не более 15-20%. От уровня влажности дров зависит не только тепловая мощность котла, но и срок его службы.

Другие факторы, влияющие на расход топлива

• Климатические условия конкретной местности.
• Материалы, из которых построены стены, перекрытие и крыша здания.
• Деревянные окна или окна ПВХ.
• Количество этажей.
• Год постройки.
• Роза ветров.

То есть факторы, от которых зависит коэффициент теплопередачи и тепловые потери через конструктивные элементы здания: стены, потолок, крышу, окна и входные двери.

Ориентировочный расчет популярных видов твердого топлива для отопления здания твердотопливными котлами

Исходные данные для расчета

• Площадь отапливаемых помещений 1000 м2.
• Высота потолка 2,5-3 метра.

Расчет расхода дров (дуб)

Для того чтобы поддерживать комфортную температуру во внутренних помещениях, потребуется затратить 100 кВт тепловой мощности в час. Средняя теплота сгорания 1 кг дров – 3,4 кВт/ч.

Соответственно для выработки 100 кВт/ч потребуется сжечь 30 кг дров или 360 кг в сутки (так как дрова не горят непрерывно, усреднено взята непрерывная работа котла в течение 12 часов в сутки, при условии, что твёрдотопливный котел оборудован системой автоматики). Далее обычная арифметика – по месяцу необходимо 10,8 тонны дров.

Расчет расхода пеллет

Средняя теплота сгорания 1 кг пеллет – 4,2 кВт/ч. Соответственно для выработки тех же 100 кВт/ч требуется 23,8 кг пеллет или 215 кг в сутки или 6,5 тонны в месяц. Усредненная работа котла принята в течение 8-9 часов в сутки при условии что это «пеллетный» котел.

Расчет расхода каменного угля (антрацит)

Средняя теплота сгорания каменного угля – 7,75 кВт/ч. Для выработки 100 кВт/ч требуется 13,35 угля или 160 кг в сутки или 4,8 тонны в месяц.

Какое твердое топливо принимать как «самое эффективное»?

Обычно, выбор основного топлива зависит от местности, в которой расположен дом. Если это лесистая местность, то, конечно же самым дешевым видом твердого топлива будут дрова и древесные отходы.

Если здание расположено в степной полосе – экономичнее использовать каменный уголь. Если же в вашей местности в равной доступности любые виды твердого топлива – в качестве основного топлива следует принимать самое калорийное.

Случайные материалы:

Твердотопливные котлы на угле – это не шаг во вчерашний день, а новые возможности

Проведение газификации в нашей стране еще не окончено, поэтому многие люди обогревают свои дома углем. Применение недорого угольного топлива больше не означает возврат в прошлое, поскольку сегодня твердотопливные котлы на угле просты в эксплуатации, выносливы и экологичны. Обогрев индивидуального жилого дома имеет свои нюансы.

Рис. 1 Перерождение тепла в накопленную энергию

Качества угля

Отапливать жилые помещения углем в наши дни безопасно, использование твердотопливных котлов значительно упростилось, поэтому уголь, как топливо, максимально востребован.

Потребительские свойства угля весьма привлекательны:

• Огромная теплоотдача дает больше тепла на единицу площади.
• Исключается зависимость от наличия газопровода и возможности подключения к нему.
• Для хранения этого топлива не нужно сооружать особые герметичные емкости.
• Каменный уголь не теряет своих потребительских свойств под воздействием воды.
• Обустройство котельной с твердотопливным отопительным прибором не зависит от согласия специальных государственных органов.
• Наличие удобной упаковки обеспечивает перевозку в любое место.

Категории угля

Имеющийся на реализации уголь для твердотопливных котлов классифицируется следующим образом:

• Антрацит.
• Длиннопламенный.
• Длиннопламенный газовый.

По размеру кусков топливо делится на:

• Крупный или «кулак» 50-100 миллиметров.
• Средний или «орех» 25-50 миллиметров.
• Мелкий или «семечко» 10-25 миллиметров.

Все сорта угля, пригодного для отопления, обладают разной теплоотдачей и оставляют после сгорания разное количество отходов. Длиннопламенный и газовый уголь при горении образуют печной газ и дым в больших количествах. Антрацит сгорает без дыма, оставляет минимальное количество золы.

Рис. 2 Антрацит – лидер среди марок угля

Лучшим углем для отопления частных домов является антрацит средний, его расход минимален, поэтому цена почти вдвое выше стоимости остальных сортов.

Виды отопительных приборов

• Печи. Мощность печи позволяет обогреть несколько комнат. Модернизировать ее можно, снабдив теплообменником для водяного отопления. Опасна печь высокой вероятностью отравления угарным газом.
• Твердотопливные котлы. Их конструкция проста, но эффективна. Теплообменник из чугуна и массивная колосниковая решетка не подвержены прогоранию и коррозии. Простейшие котлы можно успешно эксплуатировать десятилетиями. Однако, у самых современных моделей котлов производительность и теплоотдача значительно выше по сравнению со старыми образцами, расход топлива более экономичен.

Все твердотопливные конструкции функционируют аналогично:

• После розжига огня в топке, в дымоходе появляется тяга, воздух поступает в топливную камеру.
• Уголь разлагается в процессе горения.
• Газы, образовавшиеся в процессе горения, соединяются с поступающим внутрь воздухом и полностью выгорают. Для их применения как вторичного топлива котлы оснащаются специфическими топками с двумя камерами. В первой камере сгорает уголь при огромной температуре и отсутствии кислорода, при этом вырабатывается особый пиролизный газ. Во второй камере имеется горелка, через которую пропускается этот самый газ. Сгорая, он передает тепло теплообменнику.
• Газы, передав свой жар теплоносителю, уходят посредством дымохода.

В зависимости от модификации теплообменник может быть в форме:

• Скрученной в спираль трубы.
• Скрепленных параллельно труб, за счет которых расширяется площадь поглощения тепла.
• Водяного контура, окружающего топку. Как правило, стенки у топки двойные, между ними циркулирует теплоноситель.

После воспламенения топлива активизируется система автоматической загрузки угля из бункера, который бывает отдельно стоящий либо встроенный. Отопительный прибор обустроен особым транспортером, сводящим к нулю риск попадания огня в бункер и воспламенения всего запаса топлива. Топка котла весьма герметична, обустроена системой вентиляции, корректирующей силу горения угля и степень нагрева.

Зола и пепел оседают через дно топки, оборудованное в виде чугунной решетки, в нижней части отопительного прибора, именуемой зольником. За время эксплуатации угольных котлов изменился не только их внешний вид, но и технические характеристики, способ сжигания, расход топлива.

Современные котлы требуют расхода гораздо меньшего количества угля по сравнению с аналогичными старым моделями.

В наши дни хозяину дома не нужно несколько раз в сутки засыпать уголь в топку котла или вычищать образовавшийся шлак. Поскольку котел оснащен большой камерой горения, в которую можно засыпать сразу большое количество угля, и он будет гореть на протяжении 10-12 часов. Принудительная подача воздуха обеспечивает максимальное выгорание топлива, что позволяет снизить расход угля на обогрев помещения.

Рис. 3 Просторный бункер для загрузки угля

Уголь из бункера в твердотопливный котел поступает автоматически, размеры этого бункера рассчитаны на непрерывное горение угля на протяжении недели. Очищать котел от шлаков необходимо пару раз в месяц.

Для розжига угольного котла используют дрова либо специальную горючую смесь, после чего мелкими порциями добавляют некрупный уголь. Когда котел раскочегарится, можно загружать большое количество антрацита. Для розжига категорически запрещается использовать бензин.

Современный твердотопливный котел зависим от бесперебойной подачи электроэнергии, поскольку вся его автоматика работает на электричестве. В случае отключения электроэнергии не будет автоматически загружаться уголь в топку, не будет работать насос, вода перестанет циркулировать через теплообменник. Однако, котел не выйдет из строя, он просто будет функционировать в слабом режиме.

Техническое обслуживание твердотопливного котла

Профилактика и техническое обслуживание твердотопливного котла включают в себя очищение теплообменника и дымоходов. На их стенках накапливается сажа, что способствует уменьшению эффективности работы котла минимум на 15%. Старое оборудование необходимо чистить 2-3 раза за сезон, современные котлы в среднем 1 раз в 2 года.

Для того чтобы было удобно обслуживать котел, его необходимо установить в доступном месте.

Как рассчитать мощность отопительного прибора на угле

От мощности котла напрямую зависит расход угля на обогрев дома. При расчете требуемой мощности следует учесть площадь помещения, климатические особенности. Для ее определения можно воспользоваться помощью специалиста, специальной программой либо таким правилом: для обогрева 100 квадратных метров дома нужно 10 кВт теплоэнергии в час.

То есть, для отопления дома площадью 200 квадратных метров с гаражом потребуется котел мощностью 40 кВт. При малой мощности отопительного прибора в доме будет холодно и не комфортно, при избыточной – произойдет чрезмерный расход угля.

Как определить количество угля на период отопления

По техническим нормам для выработки 10 кВт теплоэнергии идет в расход 2 килограмма угля. Но абсолютно точно рассчитать расход топлива невозможно. Возникают погрешности из-за ряда причин: качества угля, специфики модели котла, сноровки истопника, климатических особенностей, нахождения дома относительно частей света, числа окон и дверей, качества утепления помещений.

При проведении подсчетов следует иметь в виду, что антрацит имеет самую высокую теплоотдачу, а уголь бурый самую низкую.

Источники: http://strojdvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/otoplenie-sovremennogo-doma-uglyom-eto-ne-vozvrat-v-pozaproshlyj-vek-a-novye-kriterii-udobstva/, http://pro-teplo.info/tverdotoplivnye-kotly/raskhod-tverdogo-topliva-v-tverdotoplivnykh-bytovykh-kotlakh.html, http://kotlomaniya.ru/tverdotoplivnye/tverdotoplivnyj-kotel-na-ugle.html

Расчёт расхода дров, угла в твердотопливном и пиролизном котле

Сколько потребляет твердотопливный котёл отопления – это довольно часто задаваемый вопрос среди владельцев недвижимости, желающих отапливать своё жилище с помощью природного топлива. В данной статье вкратце представлен расчёт приблизительного расхода твёрдого топлива, такого как дрова, пеллеты, уголь.

Горение пеллет в котле

Факторы, влияющие на уровень потребления твёрдого топлива

Вычислить, сколько потребляет твердотопливный котёл отопления, трудности не составит. Сложнее правильно подобрать исходные данные для выполнения расчётов.

Далее представлена методика подсчёта и одновременно приведён расчёт расхода количества дров для обогрева жилища в 100 м². Однако сначала рассмотрим исходные данные:

• тип древесины, которая выбрана для растопки;
• степень влажности древесины;
• коэффициент полезного действия твердотопливной печи либо котла;
• тепловая мощность, необходимая для отопления помещения.

Если вы когда-нибудь пользовались печью, то, наверняка, в курсе, что при горении дров из различных деревьев исходит неодинаковое количество тепла. Допустим, полена из берёзы выделяют больше жара, чем тополь либо сосна. Это обусловлено разницей в плотности и тепловой отдаче пород деревьев. Ко всему, объём дров на 1 кВт теплоэнергии зависит от содержания влаги в них. Соответственно, чем выше влажность, тем больше тепла расходуется на испарение жидкости из дров, а на отопление жилища остаётся меньше. В итоге топлива на обогрев дома уйдёт больше.

То, насколько рационально будет использоваться энергия, находящаяся в топливе, зависит от коэффициента полезного действия того или иного теплоисточника. Допустим, камин или печь большинство энергии выделяют в атмосферу вместе с продуктами горения, поэтому и их теплоотдача достигает только 60 %. В то же время, твердотопливный или пиролизный (длительного горения) котёл работает с отдачей тепла 80 %. Данные нюансы стоит учесть при подсчёте расходов на обогрев жилья.

Значение тепловой мощности, требуемой для обогрева дома, лучше принять по расчёту, выполненному мастерами в период проектирования жилища. Однако часто такие данные у владельцев недвижимости не сохраняются. Поэтому количество дров и их стоимость можно узнать по усреднённому значению потребляемой мощности. Определяется стандартным способом: на отопление 10 м² уходит 1 кВт тепла при самых плохих условиях, а средний показатель за сезон составляет 0,5 кВт. Усреднённый показатель для жилища площадью 100 м² будет 5 кВт/ч.

Расчёта расхода дров котлом длительного горения

Чтобы вычислить расход дров в твердотопливном котле длительного горения на сутки, пользуются следующей формулой.

V = 24Q / (q х 0.01КПД)

V – означает объём дров, необходимый на 1 час, м³;
Q – необходимая мощность для отопления, кВт;
q – тепловая отдача определённой породы древесины с конкретной степенью влажности, кВт/м³;
КПД – это эффективность котла, в %.

Допустим, вы приобретаете пиролизный котёл на твёрдом топливе с теплоотдачей в 75 %. Загружаете поленья из сухой сосны. Подсчёт будет выглядеть следующим образом.

V = 24 х 5 / (2166 х 0.01 х 75) = 0,074 м³.

Пробы провести правильный расчёт расхода топлива в пиролизном котле, требуется помнить про нюансы его работы. Коэффициент полезного действия 75-80 % отображают в формуле, если дрова имеют влажность максимум 25 %. В случае, если показатель больше, то эффективность котла понижается до 70 %.

Расход дров в твердотопливном котле длительного горения на месяц делается следующим образом:

0,074 х 30 = 2,22 м³

Однако это не конечный результат, так как в формуле задействован показатель теплоты сгорания для «чистого» м³, а по настоящему дрова в поленнице занимают больше места из-за плотности укладки. Чтобы верно осуществить расчёт дров в кубах, требуется узнать количество складометров.

Провести эти вычисления поможет ГОСТ 3242-88, где указан норматив. В связи с ним сложенные дрова необходимо обмерять, высчитывать складометры, а затем их переводить в плотные метры, м³. перевод производится через умножение объёма поленницы на значение полнодревесности.

Коэффициенты полнодревесности для перевода складочной меры вплотную

Длина, м	Хвойные породы				Лиственные породы
	Круглые		Расколотые	Смесь расколотых и круглых	Круглые		Расколотые	Смесь расколотых и круглых
	Тонкие	Средние			Тонкие	Средние
0,25 0,33 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 2,00 2,50 3,00	0,79 0,77 0,74 0,71 0,69 0,67 0,66 0,64 0,62 0,61	0,81 0,79 0,76 0,74 0,72 0,71 0,703 0,68 0,67 0,65	0,77 0,75 0,73 0,71 0,70 0,69 0,68 0,66 0,64 0,63	0,77 0,75 0,73 0,72 0,70 0,69 0,68 0,67 0,66 0,65	0,75 0,72 0,69 0,65 0,63 0,61 0,60 0,58 0,56 0,55	0,80 0,78 0,75 0,72 0,70 0,68 0,67 0,65 0,63 0,62	0,76 0,74 0,71 0,69 0,68 0,67 0,65 0,63 0,62 0,60	0,76 0,74 0,71 0,69 0,68 0,67 0,66 0,65 0,64 0,63

Так как в нашем случае стоит обратная задача, то вычисленный выше топливный объём требуется делить на один из коэффициентов, который соответствует настоящим условиям.

Допустим, взять колотые дрова длиной 0,5 м. Для хвойных пород необходимо брать показатель 0,73. В конце вычисляем реальный расход твёрдого топлива из сухой сосны за месяц для жилища площадью 100 м²:

2,22 м³ / 0,73 = 3,04 м³

Алгоритм расчёта расхода угля

Котёл современного типа может эффективно работать и на каменном угле, и на буром. Но если есть возможность выбора, то лучше выбрать уголь высокого качества – антрацит. Именно он характеризуется самой высокой тепловой ёмкостью и сгорает почти без остатка. Однако и стоимость антрацита выше других сортов. Необходимо рассмотреть цену на топливо, доставку и его теплоёмкость, и выбрать оптимальный вариант.

Подсчитать расход угля в твердотопливном котле можно двумя способами. Самый первый – элементарный, при помощи ведра. Обычно уголь измеряют тоннами, однако навряд ли в вашем котельном помещении будут весы для аккуратного отвешивания требуемой дозы для загрузки.

Одно ведро вмещает около 18 кг каменного угля.

Примерно, для обогрева жилища 200 м² будет уходить следующее количество угла:

1. В сентябре-октябре одно ведро в сутки.
2. С ноября по февраль – 10 вёдер.
3. В марте-апреле около двух вёдер.

Если взять, что в месяце 30 дней и сложить все значения, то можно узнать общее число вёдер (780 вёдер). В килограммах получается:

780 х 18 = 14040 кг

Таким образом, за сезон отопления на обогрев жилища в 200 м² котёл на угле потребит немного больше 14 тонн каменного угля.

Второй способ подсчёта расхода угля в твердотопливном котле более научный. На сжигание 200 г угля уйдёт около 1 кВт тепла. Для уютного проживания во время отопительного периода необходимо приблизительно 50 000 кВт тепла:

50000 х 0,2 = 10000 кг (10 тонн)

Алгоритм расчёта расхода пеллет

Котёл на древесных гранулах является особенно актуальным для жителей тех регионов, у кого нет возможности отопления дома при помощи газа. Пеллеты производятся из отходов деревоперерабатывающей промышленности, поэтому являются экологически чистым видом топлива и, к тому же, с достаточно высоким коэффициентом полезного действия.

О том, чем хороши пеллетные котлы и об их минусах, написано здесь.

Ориентировочно, для расчёта расхода пеллет на обогрев дома 100 м², можно применять такую формулу. Количество гранул равно:

70 Вт/м² х 100 м² х 24 часа х 180 дней х 0,7 / 5000 Вт/час = 4234 кг

70 Вт/м² – показатель тепловых потерь 1 м² дома;
100 м² – площадь дома;
24 часа – часы в сутках;
180 дней – дни сезона отопления;
0,7 – значение нагрузки котла;
5000 Вт/час – это количество тепла, что образуется при сгорании 1 кг высококачественных пеллет.

Повторимся, что данные расчёты приблизительны. Существует множество нюансов, из-за которых значения могут варьироваться.

Можно с уверенностью сказать, что вычислить потребность твердотопливного котла в объёме топлива не сложно. Главное не спутать все данные, а по окончанию полученные кубометры умножить на стоимость топлива в вашей местности. Помните, что при заказе дров лучше уточнить о мерах, используемых поставщиком: складометры это либо «чистые кубометры». Иначе вы рискуете сделать ошибку и тем самым переплатить или недополучить некоторый объём дров.

Расход угля в твердотопливном котле

Проведение газификации в нашей стране еще не окончено, поэтому многие люди обогревают свои дома углем. Применение недорого угольного топлива больше не означает возврат в прошлое, поскольку сегодня твердотопливные котлы на угле просты в эксплуатации, выносливы и экологичны. Обогрев индивидуального жилого дома имеет свои нюансы.

Рис. 1 Перерождение тепла в накопленную энергию

Качества угля

Отапливать жилые помещения углем в наши дни безопасно, использование твердотопливных котлов значительно упростилось, поэтому уголь, как топливо, максимально востребован.

Потребительские свойства угля весьма привлекательны:

• Огромная теплоотдача дает больше тепла на единицу площади.
• Исключается зависимость от наличия газопровода и возможности подключения к нему.
• Для хранения этого топлива не нужно сооружать особые герметичные емкости.
• Каменный уголь не теряет своих потребительских свойств под воздействием воды.
• Обустройство котельной с твердотопливным отопительным прибором не зависит от согласия специальных государственных органов.
• Наличие удобной упаковки обеспечивает перевозку в любое место.

Категории угля

Имеющийся на реализации уголь для твердотопливных котлов классифицируется следующим образом:

• Антрацит.
• Длиннопламенный.
• Длиннопламенный газовый.

По размеру кусков топливо делится на:

• Крупный или «кулак» 50-100 миллиметров.
• Средний или «орех» 25-50 миллиметров.
• Мелкий или «семечко» 10-25 миллиметров.

Все сорта угля, пригодного для отопления, обладают разной теплоотдачей и оставляют после сгорания разное количество отходов. Длиннопламенный и газовый уголь при горении образуют печной газ и дым в больших количествах. Антрацит сгорает без дыма, оставляет минимальное количество золы.

Рис. 2 Антрацит – лидер среди марок угля

Лучшим углем для отопления частных домов является антрацит средний, его расход минимален, поэтому цена почти вдвое выше стоимости остальных сортов.

Виды отопительных приборов

• Печи. Мощность печи позволяет обогреть несколько комнат. Модернизировать ее можно, снабдив теплообменником для водяного отопления. Опасна печь высокой вероятностью отравления угарным газом.
• Твердотопливные котлы. Их конструкция проста, но эффективна. Теплообменник из чугуна и массивная колосниковая решетка не подвержены прогоранию и коррозии. Простейшие котлы можно успешно эксплуатировать десятилетиями. Однако, у самых современных моделей котлов производительность и теплоотдача значительно выше по сравнению со старыми образцами, расход топлива более экономичен.

Все твердотопливные конструкции функционируют аналогично:

• После розжига огня в топке, в дымоходе появляется тяга, воздух поступает в топливную камеру.
• Уголь разлагается в процессе горения.
• Газы, образовавшиеся в процессе горения, соединяются с поступающим внутрь воздухом и полностью выгорают. Для их применения как вторичного топлива котлы оснащаются специфическими топками с двумя камерами. В первой камере сгорает уголь при огромной температуре и отсутствии кислорода, при этом вырабатывается особый пиролизный газ. Во второй камере имеется горелка, через которую пропускается этот самый газ. Сгорая, он передает тепло теплообменнику.
• Газы, передав свой жар теплоносителю, уходят посредством дымохода.

В зависимости от модификации теплообменник может быть в форме:

• Скрученной в спираль трубы.
• Скрепленных параллельно труб, за счет которых расширяется площадь поглощения тепла.
• Водяного контура, окружающего топку. Как правило, стенки у топки двойные, между ними циркулирует теплоноситель.

После воспламенения топлива активизируется система автоматической загрузки угля из бункера, который бывает отдельно стоящий либо встроенный. Отопительный прибор обустроен особым транспортером, сводящим к нулю риск попадания огня в бункер и воспламенения всего запаса топлива. Топка котла весьма герметична, обустроена системой вентиляции, корректирующей силу горения угля и степень нагрева.

Зола и пепел оседают через дно топки, оборудованное в виде чугунной решетки, в нижней части отопительного прибора, именуемой зольником. За время эксплуатации угольных котлов изменился не только их внешний вид, но и технические характеристики, способ сжигания, расход топлива.

Современные котлы требуют расхода гораздо меньшего количества угля по сравнению с аналогичными старым моделями.

В наши дни хозяину дома не нужно несколько раз в сутки засыпать уголь в топку котла или вычищать образовавшийся шлак. Поскольку котел оснащен большой камерой горения, в которую можно засыпать сразу большое количество угля, и он будет гореть на протяжении 10-12 часов. Принудительная подача воздуха обеспечивает максимальное выгорание топлива, что позволяет снизить расход угля на обогрев помещения.

Рис. 3 Просторный бункер для загрузки угля

Уголь из бункера в твердотопливный котел поступает автоматически, размеры этого бункера рассчитаны на непрерывное горение угля на протяжении недели. Очищать котел от шлаков необходимо пару раз в месяц.

Для розжига угольного котла используют дрова либо специальную горючую смесь, после чего мелкими порциями добавляют некрупный уголь. Когда котел раскочегарится, можно загружать большое количество антрацита. Для розжига категорически запрещается использовать бензин.

Современный твердотопливный котел зависим от бесперебойной подачи электроэнергии, поскольку вся его автоматика работает на электричестве. В случае отключения электроэнергии не будет автоматически загружаться уголь в топку, не будет работать насос, вода перестанет циркулировать через теплообменник. Однако, котел не выйдет из строя, он просто будет функционировать в слабом режиме.

Техническое обслуживание твердотопливного котла

Профилактика и техническое обслуживание твердотопливного котла включают в себя очищение теплообменника и дымоходов. На их стенках накапливается сажа, что способствует уменьшению эффективности работы котла минимум на 15%. Старое оборудование необходимо чистить 2-3 раза за сезон, современные котлы в среднем 1 раз в 2 года.

Для того чтобы было удобно обслуживать котел, его необходимо установить в доступном месте.

Как рассчитать мощность отопительного прибора на угле

От мощности котла напрямую зависит расход угля на обогрев дома. При расчете требуемой мощности следует учесть площадь помещения, климатические особенности. Для ее определения можно воспользоваться помощью специалиста, специальной программой либо таким правилом: для обогрева 100 квадратных метров дома нужно 10 кВт теплоэнергии в час.

То есть, для отопления дома площадью 200 квадратных метров с гаражом потребуется котел мощностью 40 кВт. При малой мощности отопительного прибора в доме будет холодно и не комфортно, при избыточной – произойдет чрезмерный расход угля.

Как определить количество угля на период отопления

По техническим нормам для выработки 10 кВт теплоэнергии идет в расход 2 килограмма угля. Но абсолютно точно рассчитать расход топлива невозможно. Возникают погрешности из-за ряда причин: качества угля, специфики модели котла, сноровки истопника, климатических особенностей, нахождения дома относительно частей света, числа окон и дверей, качества утепления помещений.

При проведении подсчетов следует иметь в виду, что антрацит имеет самую высокую теплоотдачу, а уголь бурый самую низкую.

Статьи по теме:

Газогенераторный котел на твердом топливеСхема обвязки твердотопливного котла отопленияТвердотопливный котел с водяным контуром

Что делать, если у твердотопливного котла большой расход топлива?

Разница в расходе топлива при эксплуатации твердотопливного котла рано или поздно привлекает внимание любого владельца теплогенератора. Когда есть возможность уменьшить количество материала, которое требуется для обогрева частного дома, нужно её использовать. Особенно, если в глаза бросается заметное отличие расхода между первым и последним отопительными сезонами, с того момента, как котёл был впервые запущен.

Перерасход выявлен сразу после установки котла

В этом случае сперва необходимо убедиться, что проектирование системы отопления выполнено без ошибок. При отсутствии каких-либо неточностей в расчёте схемы обвязки твердотопливного котла, надо проверить размеры дымохода. Слишком длинный дымоход создаёт избыточную тягу и материал в топке перегорает быстрее, чем следует.

Другие причины скорее всего кроются в выборе неэффективного теплогенератора. Желание сэкономить на этапе покупки котла часто приводит к необходимости ежегодно расплачиваться за это повышенными затратами на топливо. В данный момент оптимальным решением является установка качественного шахтного котла длительного горения или пиролизного теплогенератора.

Эти две разновидности конструкций твердотопливных котлов имеют наиболее высокий КПД. Единственное, что нужно понимать — выбирать производителя следует очень тщательно. Только современные технологичные производства обладают достаточно мощным и точным оборудованием, чтобы серийно изготавливать надёжные теплогенераторы с такой высокой производительностью.

Расход топлива растёт каждый год

Рекомендуется каждый год проводить сравнительный анализ объёмов материала, который уходит на отопление. Он занимает немного времени, но зато даёт ценную информацию, на основе которой при необходимости будет легко определить причину большого расхода. Для того, чтобы точно установить источник повышенного расхода, надо ответить на следующие 4 вопроса:

1. Какой тип топлива использовался?
2. Какого качества был материал?
3. Как часто чистился котёл?
4. В каком режиме работал теплогенератор?

Отвечая по порядку на каждый пункт списка, абсолютное большинство возможных причин проблемы с большим расходом топлива будет выявлена. Останется только устранить один или несколько источников, и вопрос чрезмерного потребления ресурсов котлом будет закрыт. Рассмотрим все возможные варианты.

Неправильный выбор вида топлива

Начнём сначала и установим, как выбор типа топлива влияет на расход котла. Наиболее очевидная причина увеличения потребления материала лежит в смене породы древесины. Известно, что лучшие породы дерева — это дуб, бук, акация, береза, граб, клён, а также фруктовые деревья — груша и яблоня. Если вместо указанных пород начать забрасывать в топку сосну, ель, тополь, липу, осину, иву, пихту или дрова из других мягких деревьев, то скорость сжигания одной закладки сразу увеличивается.

Мягкая древесина имеет более низкую плотность и содержание органического материала на единицу объёма в ней меньше. В котле горит именно органика и нужно учитывать, что пространство внутри камеры сжигания ограничено. Одна полная закладка дубовыми дровами будет содержать в два раза большее количество органических веществ, необходимых для горения, чем такая же по объёмам закладка тополиными дровами. Поэтому низкая цена дров мягких пород может быть обманчивой. Теплоотдача дуба выше и для прогрева такой же жилой площади его потребуется гораздо меньше.

Если твердотопливный теплогенератор работает на угле, то он также будет остро реагировать на смену вида сырья. Существует три основных типа угля:

1. Длиннопламенный уголь
2. Слабоспекающийся каменный уголь
3. Каменный уголь антрацит

Первый в списке является наиболее доступным и недорогим. Он есть практически везде и включает в себя несколько марок, среди которых ДР, ДМСШ, ДО, ДОМ, ДПК и другие. Его чаще всего применяют в отопительных системах, установленных для больших зданий, типа больниц, санаториев, учебных заведений и других построек подобного рода. Горит быстрее всего и обладает наименьшей теплоотдачей.

Слабоспекающийся или коксующийся уголь имеет гораздо большую теплоёмкость, при горении не образует пламени и очень долго прогорает. Лидер среди всех марок — уголь антрацит. Его стоимость в среднем в полтора — два раза выше, чем цена на длиннопламенный. Но расход данного сырья минимален, горит он медленно. При переходе с антрацита на любой другой тип топлива, обновлять материал в топке придётся чаще.

Качество сырья

Относительно дров, главная характеристика материала — это влажность. Идеальная влажность находится на отметке 12% и в реальной жизни практически не встречается. Качественные дрова — это древесина с влажностью на уровне 20%. Всё, что выше будет гореть хуже. Такого материала, соответственно, понадобится больше для поддержания комфортной температуры батарей. Часть тепловой энергии, которая выделяется при сгорании органического сырья, уходит на испарение лишней влаги в древесине.

Для угля влажность — не проблема, но есть другой показатель качества. Хороший уголь должен полностью прогорать, без остатка. Если после сжигания материала в зольном ящике остаются осколки крупной фракции, значит уголь низкого качества. В идеале зольный ящик должен содержать мелкую рассыпчатую золу без крупных кусков.

Плановая чистка котла и дымохода

В условиях использования качественного топлива и эксплуатации теплогенератора в оптимальном режиме, частота чистки котла и дымовых каналов должна проходить не реже одного раза в 2-3 недели. Любое, даже самое качественное топливо выделяет определённое количество сажи и смолы, которые оседают на стенках котла. Этот налёт препятствует передаче тепла из топки на теплоноситель и снижает КПД работы системы отопления.

В том случае, если при переработке топлива в камере сжигания оно имело высокий процент влажности, количество выделений сажи и смолы было также значительно превышено. В итоге скорость образования слоя дёгтя на внутренних поверхностях дымохода и котла увеличивается, и плановая чистка системы в данном случае должна проводится раз в 3-5 дней.

На практике нередко встречаются ситуации, когда за 2 месяца котёл не чистится ни разу, а дрова закладываются с высокой влажностью. Кроме того, если устройство эксплуатируется в задавленном режиме (недостаточное количество воздуха), это ещё больше усугубляет ситуацию. В результате на дымоходе образуется слой такой толщины, что свободный канал сужается в несколько раз. Понятное дело, в итоге тяга в топке падает, топливу не хватает кислорода для полноценного горения и его расход растёт.

Задавленный режим работы

В большинстве частных домов котлы используются в задавленном режиме. Это происходит потому, что единственной возможностью регулировки котла во многих теплосистемах является ограничение подачи воздуха в топку. Такой приём позволяет продлить длительность сжигания топлива и ограничивает интенсивность горения, если дом уже прогрелся.

Но, недостаток кислорода при сжигании топлива имеет свои последствия. Главное — это неполное сгорания материала. Разложение органики требует кислорода и без него, процесс просто не проходит. Часть органических веществ не сжигается, и они не выделяют тепла. Вследствие этого КПД системы падает. Кроме того, несгоревшие остатки попадают в дымовые газы и в виде смолы и сажи налипают на дымоход и теплообменник. Это приводит к необходимости чаще чистить теплогенератор и дымовые каналы от твёрдого налёта.

Любой специалист по системам отопления на твердотопливных котлах знает, что наибольшая производительность достигается при работе теплогенератора на максимальной мощности. Это возможно только в двух случаях: если установлен теплоаккумулятор (ТА) или если у котла есть возможность дожига пиролизных газов. Установка буферной ёмкости позволяет запасать излишки произведённого тепла, а более совершенные конструкции котлов способны производить тепло из пиролизных газов, образующихся в процессе тления древесины.

Как получить низкий расход топлива?

Какой бы тип твёрдого топлива не использовался в котле, оно всегда производит дымовые газы с частичками несгоревшей органики. Какое-то количество вещества постоянно выбрасывается через дымоход, что ведёт к значительному снижению теплоотдачи от материала. И только у двух конструкций есть возможность дожигать эти частички, находящиеся в дымовых газах, и извлекать максимум из каждого кубического сантиметра топлива.

Речь идёт про шахтные котлы длительного горения (КДГ) на основе теплогенератора Холмова и котлы пиролизного горения. В первом устройстве топливо горит и тлеет, а во втором только тлеет. Обе конструкции рассчитаны на получение тепла от сжигания пиролизных газов, образующихся в процессе теплового разложения древесины (тления). Пиролизный котёл генерирует тепло только из горящих пирогазов, а шахтный теплогенератор — частично из пирогазов, и частично от прямого горения топлива.

Такие котлы имеют сложное устройство и требовательны к материалам, из которых их производят. На данный момент в Украине в нише изготовления этих теплогенераторов самых высоких показателей КПД удалось достичь агрегатам фирмы Термико. Шахтные теплогенераторы на основе котла Холмова от Термико имеют ряд усовершенствований, которые свойственны только им. Внедрение данных решений позволило Термико превзойти по производительности всех конкурентов.

Что касается пиролизных котлов, то их небольшое распространение связано с негативным опытом использования моделей, для которых важна низкая влажность дров. В отличие от аналогов, пиролизные теплогенераторы Термико разработаны так, чтобы в них без проблем можно было закладывать древесину с влажностью до 40%. КПД устройства на таком влажном материале несколько снизится, но будет всё равно гораздо выше, чем работа классических котлов на дровах с такой же влажностью.

Уйти от высокого расхода топлива можно только установкой теплогенератора, который будет сжигать пиролизные газы. Любой материал выбрасывает часть горючих веществ в трубу. Не допустить потери потенциальной энергии этих частиц можно только их сжиганием. На данный момент максимально эффективно дожигать пиролизные газы могут только шахтные котлы длительного горения и пиролизные теплогенераторы Термико. Стоит лишь однажды разобраться в принципиальных отличиях моделей данного производителя от аналогичных устройств, чтобы раз и навсегда решить все вопросы по выбору лучшего котла.

автоматизированные, твердотопливные и другие разновидности

Содержание статьи:

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

Угольные котлы способны работать на одной закладке топлива до 2 суток

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

При установке угольного котла нужно монтировать и утеплять дымоход

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

Автоматический котел с бункером для угля

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

Сравнение принципа работы обычного и пиролизного твердотопливного котла

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

Загрузка следующей партии топлива возможна только при полном сгорании предыдущей

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

Котлы прямого горения стоят дешевле, но имеют ниже КПД и выше расход топлива

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

Котлы твердотопливные в корпусе из стали

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

Корпус изготовлен из чугуна, срок службы которого более 25 лет

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 %.
  
• Оптимальный размер фракций. В пиролизный котел поместиться уголь 5-25 мм, в длительного сгорания – 25-50 мм, в прямого сгорания – 60-80 мм.
• Количество контуров. Приборы, у которых один контур, можно подключать только к теплотрассе. Двухконтурные модификации работают на отопление, теплые полы, подсоединяются к ГВС.
• Вместимость топки. Чем больше отсек, тем реже понадобится закладывать уголь.
• Наличие теплоизоляции снаружи. Утепленные котлы сохраняют больше тепла, не ломаются при резких скачках температуры.
• Наличие футеровки. Топка с футеровкой отличается экономичностью, т.к. в зависимости от мощности потребляет на 25-45 % меньше топлива.
• Система безопасности. Обеспечивается внешним теплообменником, независимым контуром охлаждения с аварийным термоклапаном.
• Наличие нагревателя. В конструкцию комбинированных агрегатов включен ТЭН, который будет работать после прогорания топлива и понижения температуры теплоносителя.

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

Принцип действия угольных котлов

Схема работы твердотопливного котла

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

Мощность котла в зависимости от площади дома

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

В топку укладывают сначала бумагу, затем дрова и уголь

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.