Двоконтурні котли на твердому паливі - особливості конструкції, характеристики, опис роботи пристрою, запобіжні заходи

Твердопаливні (ТТ) котли активно використовують для опалення будинків і заміських котеджів. Популярність пояснюється простоті і надійності в експлуатації, економічності і доступній вартості. В якості палива використовують дрова, вугілля, деревну тріску, тирсу, брикети, що особливо необхідно в ситуаціях, коли відсутня можливість підключення інших типів опалювальних пристроїв (газових, електричних і т.д.).

 

Як і інші види опалювальних приладів, ТТ котли за своїми конструктивними особливостями можуть бути одно- або двоконтурні.
Одноконтурні котли служать тільки для нагріву теплоносія в системах автономного опалення, тоді як двоконтурні також забезпечують постачання будинку гарячою водою. Для цього в їх конструкції передбачений додатковий теплообмінник у вигляді проточного або накопичувального водонагрівача, що підключається до системи ГВС. Це дозволяє значно розширити функціональні можливості котла.

 

Особливості двоконтурних ТТ котлів
Основною перевагою двоконтурного котла на твердому паливі є його багатофункціональність, що дозволяє одночасно забезпечити опалення та гаряче водопостачання приватного будинку.

 

 

Такі прилади мають більш складну конструкцію і схему підключення, великі габаритні розміри і вартість.
В іншому їх достоїнства і недоліки характерні для всіх типів твердопаливних котлів.
переваги:

 

• можливість використання різноманітних видів твердого палива;
• простота, надійність і безпека в експлуатації;
• економічність в роботі за рахунок досить високого ККД;
• можуть функціонувати при відсутності електропостачання в будинку;
• відносно недорога вартість пристрою і його монтажу.

 

ТТ котли можна встановлювати самостійно. Для цього не потрібні спеціального дозволу газових служб. Також вам не знадобиться дороге підключення до магістрального трубопроводу або до силових кабелях електропостачання.

 

недоліки:
• не можна перейти на автоматичне управління (ручне завантаження палива, контроль роботи котла);
• неможливо регулювати і підтримувати стабільний нагріву води в контурі ГВП;
• нераціональне використання палива в літній період (коли потрібна тільки гаряча вода);
• потрібен димар з хорошою тягою для видалення продуктів згоряння палива;
• необхідно регулярно проводити технічне обслуговування (чистка топкової камери, зольника, димоходу і т.д.);
• значні габарити і вага пристрою вимагають спеціально обладнаного місця та / або окремого приміщення з хорошою вентиляцією;
• також знадобиться виділити місце для зберігання запасів твердого палива.

 

На користь газових котлів: компактні розміри, можливість повної автоматизації роботи котла.
На користь електрокотлів: компактність, автоматизація, не вимагають наявності димоходу і періодичного обслуговування в ході експлуатації.

 

конструкція пристрою
До складу конструкції будь-якого ТТ котла з двома контурами входять:
1. теплоізольований корпус;
2. топкова камера;
3. зольник;
4. основний теплообмінник;
5. додатковий теплообмінник;
6. вихідна димова труба з заслінкою;
7. прилади контролю та автоматики.

 

В залежності від конкретної моделі котел може додатково включати в свій склад:
• газогенераторну камеру для спалювання піролізних газів;
• циркуляційний насос для основного контуру системи опалення;
• нагнітальні і витяжні вентилятори;
• теплоаккумулятор для системи ГВП.

 

топкова камера
Призначена для завантаження і спалювання в ній різних видів твердого палива.
Стінки камери виконуються з товстої жароміцної сталі, чавуну або інших подібних матеріалів. У передній частині камери є дверцята для завантаження палива. У нижній частині розташована решітка, крізь яку віддаляється зола і проникає повітря, необхідний для підтримки тривалого горіння палива.

 

зольник
Розташовується під топкової камерою і призначений для збору золи, надходить нього через колосникові ґрати.
У передній частині зольника є дверцята для видалення накопичилася золи і регулювання потоку повітря, що надходить в камеру згоряння. У деяких моделях на дверцята встановлюється нагнітальний вентилятор, що забезпечує примусову подачу повітря.

 

основний теплообмінник
Може бути виконаний у вигляді змійовика, що знаходиться над топкової камерою або у вигляді водяної сорочки навколо камери згоряння.
Він має вихідний патрубок для подачі гарячого теплоносія до приладів опалення і вхідний патрубок для надходження остигнула води із системи опалення. Деякі моделі містять вбудований циркуляційний насос для примусової подачі теплоносія до приладів опалення.

 

додатковий теплообмінник
Додатковий теплообмінник необхідний для гарячої води.
Він теж розташовується над камерою згоряння і виконаний у вигляді змійовика, що має вхідний патрубок, по якому в теплообмінник поступає холодна вода із системи водопостачання і вихідний патрубок для подачі нагрітої води в систему ГВП.
У деяких моделях в корпусі котла додатково встановлюється ємність, у якій накопичується гаряча вода і в міру необхідності надходить споживачам.

 

Вихідна димова труба
Служить для видалення диму від згорає палива.
Труба розташовується у верхній частині котла і з'єднується з димохідної трубою, що виходить на вулицю. Всередині труби встановлюється перекриває заслінка для регулювання сили тяги в димоході.
У деяких моделях в вихідній трубі додатково встановлюється витяжний вентилятор.

 

Прилади контролю і автоматики
Вони забезпечують контроль і регулювання параметрів роботи котла, а також безпеку його функціонування.
Залежно від моделі котел може оснащуватися різним набором пристроїв, що регулюють інтенсивність спалювання палива, температуру теплоносія, контролюючих тиск у трубопроводах і т.д.

 

принцип дії
Принцип роботи двоконтурного котла заснований на передачі тепла від палива, що спалюється на стінки теплообмінників для нагріву знаходиться всередині них рідини.
Під час витрачання гарячої води циркуляція теплоносія в основному контурі припиняється - це особливістю роботи даного твердопаливного котла.
Нагріте в основному теплообміннику теплоносій конвекційним способом (за рахунок теплового розширення) або за допомогою циркуляційного насоса надходить трубопроводами до радіаторів опалення і, віддавши їм своє тепло, повертається в теплообмінник котла для повторного нагріву.

 

 

При відкритті крана в системі ГВС гаряча вода з додаткового теплообмінника під напором холодної води на його вході починає надходити до споживача.
При цьому спрацьовує спеціальний клапан, який перекриває основний контур опалення внаслідок чого теплоносій перестає циркулювати.
Таким чином, всі виділяється тепло від спалювання палива витрачається на нагрів додаткового теплообмінника, що забезпечує ефективність нагрівання проходить через нього води.

 

Класифікація котлів
Двоконтурні твердопаливні котла опалення можуть бути класифіковані за різними властивостями та характеристиками.
За матеріалом виготовлення вони можуть бути:
• чавунні;
• сталеві.

 

Чавунні агрегати відрізняються довговічністю, але вони чутливі до перегріву, більш крихкі до механічних впливів і вимагають особливого догляду при експлуатації.
Сталеві агрегати мають меншу вартість і набагато простіше в обслуговуванні. При цьому вимагають особливої схеми обв'язки для регулювання температури теплоносія, що надходить в котел зі зворотного трубопроводу системи опалення.
За способом спалювання палива вони поділяються на:
• звичайні (традиційні);
• пелетні з автоматичною подачею палива;
• піролізні;
• тривалого горіння.

 

Котли тривалого горіння і піролізні забезпечують максимально можливий ККД допомогою більш тривалого горіння і повного спалювання палива при одній закладці.
Пелетні котли обладнуються автоматичною системою подачі пелет в топковий камеру в міру їх згоряння.
По виду палива:
• для конкретного виду палива (дрова і деревні відходи, вугілля, пелети);
• універсальні (під будь-який вид твердого палива).

 

За необхідності підключення електроживлення:
• автономні;
• енергозалежні.
Загальні правила експлуатації
Дотримання основних правил експлуатації двоконтурних ТТ котлів, поряд з правильним розрахунком його потужності, вибором оптимальної схеми підключення та дотриманням технології монтажу, дозволяє продовжити термін його служби.

 

У зв'язку з тим, що в котлі відбувається процес відкритого згоряння палива, особливу увагу слід звернути на дотримання заходів пожежної безпеки при його експлуатації.
Для цього необхідно:
• встановити котел на негорючій основі;
• перед дверцятами топкової камери і зольника встановити негорючее покриття на ширину не менше 30 см;
• відстань від корпусу котла до будь-яких поверхонь має бути не менше 25 см;
• на дерев'яній стіні, в яку виходить димова труба котла, повинен бути зроблений теплоизолирующий екран з негорючого матеріалу.

 

Не можна допускати перегріву самого пристрою і теплоносія, що надходить від нього в систему обігріву, особливо якщо трубопроводи системи виконані з пластикових труб.
Для цього використовуються вбудовані в трубопроводи автоматичні перемикаючі клапани, сливающие перегріту воду в спеціальні охолоджуючі теплообмінники або в каналізацію.
Перед запуском котла потрібно відкрити:
• заслінку димоходу - це забезпечить максимальну тягу;
• дверцята зольника - через неї в топковий камеру надходить необхідна кількість повітря.

 

Розпал палива в камері згоряння починають з паперу і тонкої тріски, поступово додаючи до неї все більші тріски. Забороняється використовувати для розпалювання будь легкозаймисті рідини.
При створенні в топці стійкого горіння в неї закладають дрова, деревні відходи, вугілля або інший тип основного палива. Через деякий час заслінку димоходу і дверку зольника потрібно прикрити, щоб відрегулювати інтенсивність спалювання палива.

 

Після спалювання палива на колосникових гратах топки і в зольнику накопичується зола, яку необхідно зчищати і видаляти після кожних двох-трьох топок:
• в чавунних котлах для цього використовується звичайна кочерга;
• сталеві котли, як правило, обладнуються спеціальними пристосуваннями, що значно полегшують процес чищення.
Також в процесі експлуатації котла на стінках камери згоряння, трубах теплообмінників і всередині димохідної труби осідає нагар від продуктів згоряння палива, що з часом призводить до зниження ККД котла і підвищеної

 

витрати палива.
Тому по закінченню опалювального сезону необхідно проводити ревізію і чистку всіх внутрішніх поверхонь котла.
Як збільшити ефективність
Для збільшення ефективності роботи двоконтурного котла можна використовувати наступні поради та рекомендації:
• Збільшення інерційності системи опалення за рахунок застосування більшого діаметра труб, що з'єднують котел з радіаторами опалення. У результаті обсяг теплоносія стає більше за рахунок чого збільшується час його нагрівання і охолодження.

 

 

• Включення в систему опалення теплоаккумулятора, що дозволяє накопичувати надлишки тепла, що виробляється котлом в процесі спалювання палива. Це дозволяє значно збільшити ККД котла і скоротити витрату палива при його експлуатації.
• Використання механічних або електронних пристроїв для автоматичного регулювання потужності котла і підтримки заданої температури нагріву теплоносія.
• Установка на радіатори опалення терморегулювальних клапанів, що обмежують подачу в них гарячого теплоносія, що забезпечує підтримання в приміщенні необхідної температури.
Слід враховувати, що використання ТТ котла в теплу пору року тільки з метою нагріву води для системи ГВП є нераціональним та економічно невигідним. Тому забезпечувати будинок гарячою водою в літній період краще всього за допомогою окремого водонагрівача.

 

Найоптимальнішим варіантом у цій ситуації буде використання окремої теплоизолированной накопичувальної ємності (бойлера) для гарячої води, підключеної до додаткового теплообміннику ГВП котла і має додаткову функцію електропідігріву.
Це забезпечує економію палива і стабільне постачання будинку гарячою водою незалежно від обсягу її споживання в будь-який час року.