Твердотопливные котлы для отопления частного: Купить котел твердотопливный для отопления частного дома

Доступ к электричеству и газу есть далеко не везде, а греться как-то надо. Отличным решением станет установка твердотопливного котла. Мало того, что он позволяет создать полностью автономную систему теплообеспечения, так еще в эксплуатации очень экономичен. Твердотопливные котлы используются в качестве основного и резервного источника тепла, а для получения тепловой энергии сжигают дрова, опилки, уголь или пеллеты. Это достаточно громоздкие агрегаты, да и топливо приходится подкидывать регулярно, но низкая стоимость получаемой энергии позволяет твердотопливным котлам до сих пор конкурировать с более современными газовыми и электрическими. Разберемся, какой твердотопливный котел лучше выбрать для частного дома, определимся с мощностью, типом теплообменника и прочими нюансами.

№1. О принципах работы

Казалось бы, что сложного в твердотопливном котле? Закинул дрова или уголь в топку, они сгорели, нагрели воду, и дом наполнился теплом. В целом, все так и есть, но принцип работы устройства несколько сложнее. В конструкции современного твердотопливного котла можно выделить такие основные элементы:

• топка;
• система циркуляции теплоносителя;
• система удаления дыма;
• система безопасности;
• система аккумуляции тепла.

В топку подается топливо и сжигается для получения теплоты. Это в классическом варианте. Есть пиролизные котлы, в которых твердое топливо (дрова) тлеет, выделяя газ, который потом сгорает, обеспечивая выделение тепла. КПД при этом несколько возрастает, но с особенностями работы классических и пиролизных котлов разберемся позже.

Топка представляет собой большую емкость с двойными стенками, между которыми находится теплоноситель. Это в большинстве случае вода, реже используется незамерзающая жидкость или смесь воды и антифриза. Теплоноситель получает тепло от сгоревшего топлива, циркулирует по трубам и радиаторам, нагревая воздух в доме. Остывая, вода вновь возвращается в котел и все повторяется. Часто для улучшения циркуляции используют специальные насосы.

При сжигании топлива образуется не только теплота, но и газы, которые необходимо выводить. Для этого предназначена система удаления дыма. Дымоход отводит газы от котла на улицу, иногда для повышения эффективности этого процесса используется система принудительной вентиляции.

Самая большая опасность, которая может случиться при работе твердотопливного котла, — это перегрев теплоносителя. Вода уже может быть достаточно нагрета, а котел будет продолжать вырабатывать тепло. Если вода закипит, отопительная система может не выдержать, особенно если в доме установлены достаточно чувствительные к высоким температурам металлопластиковые трубы. Остановить сгорание дров или угля практически невозможно – остается только уменьшать интенсивность, а чтобы в систему не попал перегретый теплоноситель, используют охлаждающий теплообменник. В него поступает холодная вода из водопровода, но на случай отключения воды лучше всегда иметь достаточный ее запас.

Охлаждающий теплообменник может быть встроен в котел или находиться между котлом и остальной системой отопления. Встроить его можно только в конструкцию стального котла. Работает он одним из двух возможных способов:

1. первый вариант – охлаждение разогретого теплоносителя, который проходит через охлаждающий теплообменник. Холодная вода в охлаждающий теплообменник подается через термоклапан, который открывается, когда температура теплоносителя достигает +95⁰С. Процесс длится, пока теплоноситель не остынет до безопасной температуры;
2. второй вариант предусматривает наличие отключающего клапана.Если температура воды повышается до критических значений, клапан не позволяет ей поступать в трубы. В систему теплоснабжения подается холодная вода из водопровода, а перегретый теплоноситель сливается в канализацию. Правда, давление воды должно быть достаточным, а в ее составе не должно быть повышенного количества солей, которые спровоцируют образование накипи.

Сливать нагретую воду в канализацию – не очень умно и экономно, поэтому конструкцию твердотопливного котла лучше дополнить баком-аккумулятором. Это буфер между котлом и остальной системой отопления, благодаря которому реализовывается ряд важных функций:

• накопление теплой воды для дальнейшего ее использования, а это экономия топлива, комфорт, стабильность в поддержании температуры и снижение количества походов к топке для подбрасывания топлива;
• защита от аварий. В баке перегретая вода смешивается с теплой;
• возможность использовать котлы разного типа. Бак-аккумулятор будет общим для твердотопливного и, например, газового или электрического котла, позволит просто организовать единую систему теплообеспечения дома и подстраховать себя несколькими источниками тепла.

Теплоаккумуояторы изготавливаются из чугуна или стали, получают мощную теплоизоляцию. Объем буфера, в первую очередь, зависит от мощности котла: на каждый 1 кВт необходимо предусмотреть 25 л объема бака. Качество этого элемента отопительной системы должно быть высочайшим, поэтому доверять лучше продукции известных производителей. В интернет-магазине https://www.duim24.ru/ представлены теплоаккумуляторы только от проверенных компаний, ассортимент включает баки разного объема и материала изготовления.

№2. Разновидности

При схожей общей схеме устройства разные виды твердотопливных котлов имеют некоторые нюансы в конструкции. Весь существующий ассортимент можно поделить на такие виды:

• классические, или традиционные котлы;
• пиролизные, или газогенерирующие котлы;
• котлы длительного горения;
• пеллетные котлы.

Классические твердотопливные

Такие котлы во много напоминают обычные печи. Тепло тут получается в результате пламенного горения топлива. В качестве последнего используют, как правило, дрова или уголь. Топливо подается через одну дверцу, а через другую – котел очищается от золы и прочих продуктов неполного горения. Традиционные котлы могут иметь как чугунный, так и стальной теплообменник, используются обычно в системах с естественной циркуляцией.

Хоть КПД данного рода устройств не самый высокий, их ценят за надежность, ведь в конструкции котла минимум электронных элементов, которые могут выйти из строя. Единственный элемент автоматизации – регулятор температуры, но и он работает по механическому принципу. Классические котлы долговечны и редко требуют ремонт.

Пиролизные

Пиролизные (газогенераторные) котлы устроены несколько более сложно. В их конструкции присутствует две камеры сгорания. В первую кладут твердое топливо (дрова), при высокой температуре и дефиците кислорода происходит процесс пиролиза с высвобождением пиролизного газа. Он переходит во вторую камеру, где сгорает и отдает тепло теплоносителю. От дров остается только древесный уголь.

Температура сгорания пиролизного газа выше, чем у дров, что обеспечивает повышение КПД котла до 90%. Если учесть и тот факт, что процесс тления древесины проходит медленнее, чем ее сгорание, то можно говорить о еще одном преимуществе – одной закладки топлива хватит на 10-13 часов (для классических котлов этот показатель – 5-7 часов). В качестве топлива используют древесину твердых пород и невысокой влажности (не более 20%).

Длительного горения

Данный вид котлов во многом напоминает пиролизные, но отличается некоторыми техническими особенностями. Твердое топливо тлеет в первой камере, образует газы, которые догорают во второй топке. При этом в процесс тления и горения вовлекается только верхняя часть топлива. За счет этого загружать его приходится реже, а КПД растет. Одной загрузки дров хватит для того, чтобы котел работал двое суток. Главный недостаток – высокая стоимость оборудования.

Пеллетные

Их часто называют также автоматическими котлами. По принципу действия они мало чем отличаются от традиционных, но кроме топки, у них есть бункер для хранения запаса топлива. Это значит, что ненужно будет часто подходить и закидывать топливо в топку вручную – все  сделает автоматика. Между загрузками запаса топлива может проходить около 7 суток. Кроме того, такую систему можно очень точно отрегулировать под себя. Топливо считается одним из самых экологичных на данный момент. Пеллеты – это гранулы, которые производят из древесных отходов (опилки, стружка и т.д.). КПД таких систем 91-95%, единственный минус – высокая цена котлов.

№3. Материал теплообменника

Вариантов тут немного. Теплообменники могут быть:

• стальными;
• чугунными.

Однозначно сказать, какой твердотопливный котел лучше выбрать, сложно – все зависит от бюджета, условий эксплуатации и личных требований. Производители выпускают и те, и те котлы.

Чугунные теплообменники обладают такими преимуществами:

• они собираются из отдельных секций, поэтому их транспортировка и монтаж проще. Более того, при повреждении одной из секций ее можно заменить, поэтому долговечность таких котлов на высоте – до 20 лет и более;
• чугун в процессе эксплуатации покрывается пленкой оксида железа. Это сухая ржавчина, которая почти не прогрессирует, защищая остальную массу материала от негативного воздействия. Чугун более стойкий к коррозии, поэтому и чистить теплообменник придётся реже;
• чугун дольше сохраняет тепло, это плюс. Обратная сторона – он медленнее прогревается.

Среди минусов большой вес, более высокая, чем у стали, хрупкость, и слабая устойчивость к термическим ударам. При резкой смене температур чугунный теплообменник может запросто треснуть, так что избегайте попадания в еще неостывший теплообменник холодной воды.

К преимуществам стального теплообменника можно отнести:

• более высокая прочность, а так как такой теплообменник варится в заводских условиях и выходит цельным, появляется возможность изготавливать камеры сгорания сложных конфигураций, за счет чего повышается КПД;
• высокая устойчивость к резким сменам температур. Котлы с такими теплообменниками, как правило, получают более развитую автоматику, так как управлять температурой можно свободно, не боясь повредить конструкцию;
• не такой высокий вес, как и чугуна;
• более быстрый нагрев, но и быстрое остывание.

С другой стороны, сталь более подвержена развитию коррозионных процессов. Несмотря на устойчивость к перепадам температур, при частых подобных колебаниях возможно появление трещин в местах сварки. В случае чего отремонтировать стальной котел будет невозможно – придется покупать новый, поэтому и долговечность таких конструкций ниже.

№4. Тяга и потребление энергии

Твердотопливные котлы можно поделить на два вида:

• энергонезависимые с естественной тягой. Обходятся без специальных насосов, поэтому электроэнергию не потребляют. В подобном исполнении функционируют классические котлы и некоторые котлы длительного горения. Хорошо подходят для районов, где часто случаются перебои с электроснабжением, могут использоваться в качестве резервного источника тепла;
• энергозависимые с дополнительной тягой. Конструкция предусматривает наличие вентилятора, который помогает воздуху поступать в камеру сгорания. В таком исполнении выпускается большинство котлов длительного сгорания, пеллетные и пиролизные котлы. Благодаря панели управления можно производить некоторые настройки.

№5. Количество контуров

Одноконтурные котлы отвечают только за систему отопления. Есть еще и двухконтурные котлы, которые позволяют обеспечивать систему горячего водоснабжения частного дома. Это очень удобно, но при расчете необходимой мощности стоит обязательно учитывать данную особенность. Кроме того, есть котлы, оснащенные варочной конфоркой.

Обратите внимание на тот факт, что твердотопливные котлы устанавливаются на пол —  моделей с настенным креплением не существует.

№6. Мощность

Один из главных показателей, на который стоит в первую очередь обращать внимание при выборе твердотопливного котла, — это его мощность, от которой зависит, какую площадь он сможет обеспечить теплом. Исходить следует как раз-таки из площади отапливаемого помещения. Можно пользоваться общепринятым правилом: на каждые 10 м² площади необходим 1 кВт мощности котла. Это при условии нормальной теплоизоляции и высоте потолков не больше 3 м.

Получается, для отопления дома площадью 150 м² будет достаточно котла 15 кВт. Он даже при внешней температуре -36⁰С обеспечит поддержание температуры  в доме +18⁰С. При недостаточной теплоизоляции дома, а также при суровом климате лучше взять котел с небольшим запасом мощности.

Если котел будет использоваться в системе горячего водоснабжения, то это необходимо учитывать при расчете мощность теплообменника. Специалисты говорят, что для обеспечения комфорта в доме мощность двухконтурного котла в любом случае не должна быть ниже 24 кВт. Более точные расчеты лучше доверить профессионалам, которые примут во внимание все особенности конкретного дома и системы отопления.

№7. Тип топлива

В топку твердотопливного котла можно бросать дрова, уголь, пеллеты и опилки. Ошибочно полагать, что мощность котла будет оставаться неизменной, какое топливо ни было бы использовано. Многие модели котлов могут работать с разными видами топлива, но при этом максимальная мощность будет достигаться только при использовании того топлива, которое производитель указал как основное. При применении менее калорийного топлива мощность упадет на 25-30%, а если оно будет излишне влажным, то падение мощности может быть вплоть до 40%.

Средние параметры теплоотдачи разных видов топлива:

• дрова – 2500 ккал/кг. Поленья древесины обычно имеют длину 25-30 см, могут быть пилеными или колотыми. Важно, чтобы дрова были сухими;
• уголь антрацит — 7400 ккал/кг;
• каменный уголь – 7000 ккал/кг;
• бурый уголь – 3500 ккал/кг;
• пеллеты – 4500 ккал/кг.

№8. Объем камеры сгорания

Чем больше объем камеры сгорания, тем больше топлива можно будет загрузить, и тем реже бегать к топке и подкидывать новую порцию. В характеристиках к котлу принято указывать и такой показатель, как соотношение объема загрузки топлива к мощности котла, измеряется в л/кВт. Так как стальной котел при той же мощности, что и чугунный, будет иметь несколько более компактные параметры, для него это соотношение составляет 1,6-2,6 л/кВт. Для чугунных котлов – 1,1-1,4 л/кВт. Чем выше этот показатель, тем реже придется бегать к котлу.

У котлов с верхней загрузкой топлива полезный объем больше, да и топливо в этом случае распределяется более равномерно. При передней загрузке, особенно если речь идет о чугунном многосекционном теплообменнике, для равномерного распределения топлива необходимо будет приложить некоторые усилия.

№9. Что еще учесть?

Очевидно, что еще до момента покупки котла стоит определиться, будет ли котел основным источником тепла или резервным. В последнем случае придется обязательно устанавливать расширительный бак или теплоаккумулятор – это проще сделать сразу, чем потом модернизировать уже существующую систему.

Если в будущем будет возможность перейти на газообразное топливо, следует при выборе обратить внимание на возможность трансформации котла. Многие традиционные котлы путем установки надувной горелки могут перейти на газ. Удобно, но стоит учитывать, что КПД переделанного котла будет ниже того, который изначально проектировался под газ.

№10. Производители

Мы не откроем Америку, если скажем, что качество во многом зависит от репутации производителя. Крупные компании не будут портить свое имя продукцией ненадлежащего качества, так что при выборе твердотопливного кота лучше обращать внимание на модели от проверенных производителей. Это тот случай, когда лучше не экономить.

Отметить можно котлы таких марок:

• Buderus – немецкая компания, которая специализируется на производстве котлов разного вида и назначения. Твердотопливные модели работают на разных видах топлива, есть классические и пиролизные котлы, мощности достаточно для отопления больших частных домов;
• Bosch выпускает традиционные энергонезависимые котлы;
• Ferroli – крупная итальянская компания, выпускает бытовые и частные котлы. Среди твердотопливных есть котлы на угле, дровах и пеллетах. Ассортимент широкий, качество на высоте;
• SIME – еще одна итальянская компания, которая сделала имя всего за 35 лет. Продукция экспортируется в 50 стран мир, ассортимент представлен котлами на угле и дровах;
• VIADRUS – чешские котлы. Представлены в достаточно широком ассортименте, надежны, безопасны, отличаются приятной стоимостью;
• Stropuva – литовский производитель, который часто представляет новые решения в сфере. Последняя разработка – котел мощностью 40 кВт с возможность работать от одной загрузки 30 часов;
• Protherm – качественные словацкие чугунные котлы с высоким КПД.

Также можно отметить продукцию отечественных предприятий, выпускаемую под марками «Прометей» (для домов до 450 м²), «Очаг» (есть двухконтурные котлы), «Зота» и «Дымок».

В заключение

Твердотопливные котлы доступны, могут использоваться в самых отдаленных от цивилизации местах, относительно дешевы в эксплуатации и автономны. Тем не менее, придется мириться с такими недостатками, как необходимость постоянного обслуживания и контроля, транспортировки и ручной загрузки топлива. Безопасность в руках каждого из нас, поэтому не забывайте проверять уровень давления в расширительном баке и состояние дымохода.

Статья написана для сайта remstroiblog.ru.

Комбинированные котлы отопления для частного дома, универсальные котлы

Комбинированный твердотопливный котел считается самым распространенным видом универсального оборудования. Чуть ниже расскажем обо всех видах комбинаций использования топлива.

Для начала отметим, что универсальные котлы могут иметь два контура:

1. Один контур – предназначен для отопления помещения.
2. Два контура – возможность обеспечения помещение теплом и горячей водой в проточном режиме.
    

Так же как и прочие агрегаты, универсальные котлы бывают напольными и настенными.  В отличие от котла с теплообменником из стали оборудование, оснащенное чугунным теплообменником, имеет больший вес, и, соответственно, напольную модификацию. Тем не менее, чугун гораздо более долговечный материал  и увеличивает срок службы котла.  Средний срок службы такого аппарата составляет 30 лет при соблюдении всех необходимых правил обвязки подобного оборудования.
 

Универсальные котлы отопления

Бесспорно, комбинированный котел обладает большим количеством положительных характеристик. Основные плюсы — это, конечно, его универсальность и практичность.

Прежде чем купить универсальный котел отопления для дома, рекомендуем ознакомиться со всеми предлагаемыми потребителю вариациями. По количеству используемых горелок такие котлы делятся на:

1. Мультитопливные – используется от трех видов топлива.
2. Битопливные – возможно использование двух видов топлива.
    

На универсальные котлы для отопления частного дома цены выше, чем на обычные, работающие на одном виде топлива. Тем не менее, подобное оборудование — прекрасная возможность использовать все имеющиеся ресурсы.

Владельца универсального оборудования утверждают, что купить двухконтурный комбинированный котел для отопления частного дома было верным решением, так как такой аппарат очень экономичен и эффективен.
 

Газовые котлы с комбинируемыми видами топлива

Универсальное оборудование имеет множество комбинаций использования топлива.

Мультитопливные:

1. Используются:

• газ
• дрова
• электричество
   

2. Используются:

• дрова уголь пеллеты
• газ
• электричество
   

Битопливные:

• газ электричество
• газ дизель
• газ дрова уголь пеллеты
   

Угольно газовые котлы отопления пользуются большой  популярностью.
 

Котлы для отопления на дровах и электричестве

Электро дровяной котел отопления идеально подходит для помещений, не подключенных к магистральному газу. В основном, такое оборудование может работать на разных видах топлива. На котел отопительный комбинированный дрова и электричество цена, как и на другие подобные агрегаты, зависит от мощности оборудования. На ценообразование влияют и прочие технические характеристики оборудования. Универсальный котел, работающий по схеме дрова электричество, прост в управлении. Обычно конструкция подобного котла следующая: твердотопливный стальной котел совмещен с электрическим ТЭНом различной мощности. Он может быть как изначально встроенный, так и встраиваемый при необходимости. Электричество используется для поддержания температуры теплоносителя после прогорания закладки дров. Стандартно  электрический ТЭН подбирается исходя из мощности котла на твердом топливе в соотношении 1:2.  Оборудование, использующее в работе твердое топливо дрова уголь электричество, считается высокоэффективным и экономичным. Твердотопливный котел с электрическим тэном является наиболее выгодным комбинированным отопительным оборудованием.  Как и любому другому твердотопливному агрегату, подобным котлам требуется дымоход из нержавеющей стали с теплоизоляцией и наличие обязательной приточной вентиляции в том помещении, где он установлен.
 

Котлы отопления комбинируемые твердым и дизельным топливом

Котел на жидком и твердом топливе может работать на дизеле и дровах (угле, пеллетах). Различные модификации таких котлов представлены в ассортименте. Универсальный котел на дровах и дизельном топливе желательно устанавливать в отдельном помещении. Установку рекомендуется доверить специалистам. Комбинация двух видов топлива (дизель дрова) является наиболее экономически выгодной для потребителя.  
 

Комбинируемые твердотопливные котлы

Твёрдое топливо можно комбинировать в различных вариациях:

• пеллеты дрова;
• пеллеты щепа;
• уголь пеллеты;
   

Обязательно ознакомьтесь с инструкцией, приложенной к оборудованию. Производитель указывает, какой вид топлива можно использовать в работе данного конкретного котла. 

Чугунные твердотопливные котлы: виды и принцип работы

На сегодняшний день вариантов для отопления загородного дома существует довольно большое количество. При выборе легко можно запутаться во всех нюансах и положительных сторонах той или иной системы. Поэтому здесь мы рассмотрим один вид – чугунные твердотопливные котлы.

Эти отопительные агрегаты с успехом применяются уже давно, а в последнее время появилась новая разновидность – котлы длительного горения. Такие системы имеют повышенное КПД, просты в использовании и не требуют постоянного контроля. Работать могут не только на каменном угле и дровах, но и прессованном торфе.

Принцип работы и особенности чугунных твердотопливных котлов

Принцип работы твердотопливных котлов не отличается сложностью:

• В топке происходит горение топлива, в качестве которого может выступать брикеты торфа, каменный уголь, дрова и даже твердые бытовые отходы.
• Тепловая энергия через теплообменник, расположенный в котле, передается теплоносителю, чаще всего воде.
• Теплоноситель по водяному контуру поступает в отопительные приборы – батареи или конвектора, где и отдает тепло окружающей среде.

Особенности чугунных котлов

Положительные:

• Полная автономность. При монтаже самотечного водяного контура, электричество не нужно, поскольку отсутствует циркуляционный насос.
• Установка такого агрегата не требует специальных разрешений и согласований.
• Доступность топлива и его приемлемая цена.
• Широкий выбор мощности котла, что позволяет подобрать оптимальный агрегат для небольшой дачи или большого коттеджа.
• Чугун долговечен, не боится коррозии, обладает отличной огнеупорностью.

Но твердотопливные котлы из чугуна обладают и негативными особенностями:

• Большой вес чугунных котлов заставляет сооружать специальный фундамент на месте его установки.
• Долго прогреваются.
• Требуют периодической чистки зольника.
• Приходится довольно часто добавлять топливо, что делает невозможным оставление котла без присмотра на долгое время.

Именно последний недостаток можно решить установкой котла отопления длительного горения, которые чаще всего выполнены из чугуна. Сейчас выпускаются агрегаты двух видов горения – верхнего и нижнего.

Совет! На конечную цену котла отопления влияет ряд факторов: производитель, мощность, используемое топливо и конструкционные особенности.

Пиролизные котлы

Такие агрегаты длительного горения еще называют газогенераторными установками отопления, что более точно по методу получения тепловой энергии. Ведь пиролизом называется процесс сгорания топлива при искусственной нехватке кислорода.

В результате такого процесса образуется зола – твердый остаток и пиролизный газ, являющийся горючей смесью летучих углеводородов и углекислоты.

Специалисты отмечают, что пиролизные системы длительного горения на дровах позволяют добиться максимального КПД. Для отопления также в качестве топлива можно использовать опилки, торф или уголь.

Принцип работы газогенераторной установки

Отличительной чертой таких котлов является наличие двух камер сгорания:

1. В первой камере происходит медленное тление топлива в условиях ограниченной подачи воздуха. Регулировка воздушной подачи осуществляется механическим методом – простой заслонкой. При необходимости можно использовать принудительный наддув, что позволяет скачкообразно увеличить мощность и производительность выработки тепловой энергии.
2. Вторая камера предназначена для сгорания летучих элементов разложения топлива (горючих газов). Поскольку все процессы горения газообразных продуктов легко поддаются регулировке, простым термостатом можно добиться именно того количества тепла, которое необходимо.

Здесь стоит отметить любопытный факт: движение воздуха в камерах длительного горения происходит сверху вниз. Соответственно и сам процесс горения происходит сверху вниз. Поэтому тяга в таких системах отопления применяется исключительно принудительная.

Плюсы и минусы пиролизных котлов

Положительными аспектами таких агрегатов длительного горения на дровах являются:

• Регулировка интенсивности горения и температуры теплоносителя производится автоматически.
• Такие котлы имеют возможность не только работать на дровах, но и на других видах твердого топлива.
• На выходе – полное сгорание сырья, остается только мелкая зола, которую можно использовать в качестве удобрения. Полностью сгорают даже крупные поленья.
• Промежуток между закладками топлива в зависимости от модели и мощности котла длительного горения может достигать одних суток.

Однако пиролизные котлы отопления имеют свои нюансы, которые можно отнести в минус:

• По сравнению с другими котлами длительного горения, пиролизные агрегаты стоят дороже.
• Принудительный наддув делает их энергозависимыми.
• На минимальной мощности часто выявляется недостаток таких котлов отопления – нестабильность горения и как следствие сильное выделение сажи и ее оседание на внутренней стенке дымохода.
• Требуется предварительная просушка топлива. При этом некоторые модели работают только на дровах.

Совет! Выбирая пиролизный котел длительного горения, обратите внимание на установки на дровах. Стоят они несколько дешевле, чем агрегаты, поддерживающие все виды твердого топлива. При этом КПД у них немного выше – до 90%.

Котлы верхнего горения

Именно такие агрегаты называются классическими котлами длительного горения. Выпускаются как чугунные, так и стальные модели. Отличаются высокой автономностью, которая достигается за счет особой конструкции:

• Колосник и зольник отсутствуют.
• Внизу располагается глухой поддон.
• Топка также имеет специфическую конструкцию – овальную форму.
• Конструкция такого котла отопления предусматривает подвижный распределитель воздуха. Закладывая топливо, его необходимо поднять. Затем он под собственным весом опускается на топливо, и по мере его прогорания опускается все ниже. Этим достигается подача воздуха именно к верхнему слою топлива.
• Зола вместе с другими продуктами горения уносится в верхнюю камеру, где происходит дальнейшее сгорание газов.
• Тяга подстраивается автоматически – в зависимости от температуры теплоносителя.

Преимущества такой системы

1. Время работы без добавления топлива ограничивается лишь размерами самой топки.
2. За счет отсутствия сложной автоматики такие агрегаты отопления получились весьма надежными.
3. Все основные достоинства пиролизных котлов, такие как высокий КПД и полное сгорание топлива, сохранились.

Стоит отметить, что изначально такие котлы длительного горения работали исключительно на дровах. Но затем появились модели, работающие на всех видах твердого топлива.

Недостатки классических котлов

• Большая чувствительность к температуре теплоносителя. Большая скорость циркуляции приводит к выпадению конденсата на теплообменнике.
• Наддув часто не справляется с задачей уноса золы в дымоход. Это приводит к падению теплоотдачи.
• Сырое и крупное топливо (не колотые дрова) нежелательно использовать.
• Большие размеры топки в значительной мере затрудняют розжиг котла.

Стоит отметить, что чугунные котлы твердотопливные показывают себя значительно лучше в процессе эксплуатации, чем стальные. Они меньше боятся коррозии и более долговечны.

Совет! При монтаже котла отопления длительного горения необходимо придерживаться мер противопожарной безопасности. Основание, на которое монтируется чугунный котел, должно быть больше самого котла примерно на 20 см. Хранить топливо необходимо на расстоянии не менее 40 см от котла.

Выбирая твердотопливный котел, стоит заранее определиться, в каком качестве он будет использоваться. Если в качестве основного отопления – следует выбирать надежную и автоматизированную модель. Для редкого использования в качестве резервного – раскошеливаться на дорогостоящий агрегат не стоит, вполне подойдет простой вариант.

14 лучших твердотопливных котлов — Рейтинг 2021 года (Топ 14)

Если сравнивать различные варианты котлов для автономного отопления дома, то вариант покупки именно твердотопливного котла зачастую интереснее всего. Хотя бы в силу предельной простоты в отличие от газовых котлов, что дает не только надежность и безопасность (утечка газа – вещь не из веселых), но и снижает цену. Лучшие твердотопливные котлы для частного дома представлены в нашем рейтинге.

Конечно, газовый котел использует более дешевое топливо, да и «кормится» из трубы сам, было бы лишь давление – но, если здание не газифицировано, подводка природного газа или установка газгольдера окупаться будут долго. Единственное, что однозначно можно назвать минусом твердотопливных котлов – это необходимость в регулярной загрузке топлива и чистке. Поэтому, создавая этот рейтинг, мы обращали внимание не только на общее качество изготовления котлов, но и на удобство их эксплуатации: на какое время хватает одной загрузки, как организована чистка.

Рейтинг лучших твердотопливных котлов

Как выбрать хороший твердотопливный котел?

Начнем, естественно, с максимальной мощности. Не нужно думать, что, если в характеристиках котла написано «10 кВт/100 м2», то его на небольшой домик хватит с запасом. Во-первых, мощность у любого твердотопливного котла очень сильно зависит от качества топлива, к тому же в характеристиках указывается для угля (на нем теплоотдача выше всего). Попробуйте подкинуть дров – и дома сразу похолодает, ну, а если дрова еще и отсыреют… К тому же котел большей мощности будет иметь и топку большего размера – а значит, и топить его придется реже.

Вообще, необходимость в частом добавлении топлива – общая проблема твердотопливных котлов. Путей решения несколько:

• Бункерные котлы – они из отдельной емкости (бункера) автоматически «подкармливают» топку. Разрабатывались такие системы в первую очередь под пеллеты (топливные гранулы), которые очень удобно подавать шнеком, но сейчас есть и модели, способные работать на угле.
• Котлы длительного горения имеют увеличенный объем загрузки, а сам процесс сгорания там не совсем обычен – топливо горит сверху вниз. Но и у них есть свои не всегда удобные особенности – выше в рейтинге мы об этом писали.

Но в любом случае «долгоиграющий» котел станет сложнее и дороже, особенно с бункером. Тогда как насчет котла комбинированного? В них нагрев обеспечивается не только горением топлива, но и установленным внутри ТЭНом – если котел и погаснет, электричество продолжит поддерживать хоть какую-то температуру. Подобные котлы удобно оставлять на ночь – утром не проснешься, чувствуя, что зуб на зуб не попадает. Часто к таким котлам предлагаются и комплекты дооборудования под газ или солярку. В некоторых моделях даже изначально предусматривается автоматическое переключение на жидкое или газообразное топливо, если нет огня в топке. А вообще такой вариант интересен хотя бы тем, что при появлении возможности подключить дом к газу не придется менять котел, покупать новый, переделывать подключение: можно просто поставить газовую горелку на старый.

Важный момент – конструкция теплообменника. Идеальный вариант – чугун: толстостенный монолитный теплообменник, если производитель не «прозевает» раковины и микротрещины в отливке, будет по-настоящему вечным, к тому же выдержит повышенное давление без проблем. Но такой котел будет и дороже (можно не вписаться в бюджет), и тяжелее (вопрос к прочности пола, возможно, придется его укреплять). У стальных теплообменников есть неизбежный риск протечки по сварке, да и стенки обычно тоньше. Поэтому стоит как минимум брать котел потяжелее, да и отзывы на конкретную модель смотреть перед покупкой – правда, и сами отзывы уже давно покупают… Так что выбирать твердотопливный лучше идите на форумы, а не на популярные площадки для отзывов, которые оккупировали проплаченные похвалы.

Выбор твердотопливного котла: видео по теме

Удачных покупок!

Твердотопливные котлы «Суворов» в Москве

На нашем предприятии ведётся постоянная работа не только по совершенствованию выпускаемой продукции, но и разработке новых изделий, с учётом тенденций развития отопительного оборудования, запросов потребительского рынка и накопленного опыта. В частности разработка новых серий котлов, как правило, происходит путём последовательного изготовления опытных и экспериментальных образцов, проведение на них обширной программы испытаний на специализированном стенде в широком диапазоне условий эксплуатации с использованием различных измерительных приборов. Это позволяет предлагать покупателям продукцию с достоверными техническими и эксплуатационными характеристиками.

Для более полного удовлетворения запросов покупателей на сегодняшний день производится три серии бытовых котлов: «Суворов Ультра», «Суворов –М» и «Суворов Эко», отличающиеся по своим техническим и эксплуатационным характеристикам и находящимся в различных ценовых категориях. Все котлы являются энергонезависимыми, что позволяет использовать их как в системах с естественной, так и с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Для большей наглядности сравнения в таблице приведены некоторые характеристики близких по мощности котлов указанных серий.

Котлы «Суворов Ультра»

В конструкции котлов «Суворов Ультра», как и в котлах «Суворов Эко» и «Суворов — М», используются системы высокоточного управления объёмом поступающего в котёл воздуха и управления температурой дымовых газов.

В тоже время в конструкцию котлов серии «Суворов Ультра» внесен целый ряд новых технических решений, позволяющих значительно улучшить их технические и эксплуатационные характеристики, а также реализовать не имеющие аналогов функции. К числу этих решений относятся:

• реализация принципа нижнего горения, при котором происходит горение не всего объёма топлива, находящегося в бункере, а сравнительно небольшого объёма топлива в нижней части бункера. Что позволяет более оптимально и, следовательно, экономично сжигать топливо в течение длительного интервала времени;
• организация распределённой подачи подогретого воздуха, что обеспечивает более равномерное горение топлива в необходимом объёме основания бункера и формирование достаточно объёмного топочного ядра;
• увеличение длины газового тракта. Он сделан трёх оборотным с изменяемой длиной и специальным образом сконфигурирован. Это обеспечивает регулировку в широком диапазоне теплосъёма от газового потока к теплоносителю;
• теплоизоляция части газового тракта в зоне высоких температур и дожигание в ней (с помощью нагретого вторичного воздуха) пиролизных газов, а также летучих компонентов топлива в жидкой и твёрдой фазе. За счёт этого температура в восходящем канале может увеличиваться до 1200 0С. Высокоэффективное сжигание компонентов топлива в жидкой и твёрдой фазах на мощностях выше средней существенно уменьшает рост отложений на теплообменных поверхностях, что увеличивает период между чистками котла. Кроме того, возможно самоочищение теплообменных поверхностей от смолистых отложений после работы котла на близких к минимальным мощностям путём перевода котла в режим номинальной или максимальной мощности. В другой части газового тракта размещён турбулизатор, обеспечивающий дополнительное повышение теплосъёма от газового потока дымовых газов;
• футеровка шамотными плитами части основание бункера и газового тракта, что обеспечивает увеличение объёма горячего ядра горящего топлива, уменьшение объёма относительно холодных периферийных зон, повышение температуры в топке (до 900 – 1000 0С) и более полное сгорание компонентов, содержащихся в топливе;
• изменение соотношения первичного и вторичного воздуха при работе котла на различных мощностях, что обеспечивает снижение тепловых потерь и дополнительное повышение его экономичности;
• установка заслонки дымоудаления большой площади с системой блокировки загрузочной дверцы, которая обеспечивает при дозагрузке топлива более удобную и безопасную эксплуатацию котла;
• расширение типов используемого топлива. Кроме дров, опилочных и торфяных брикетов могут быть использованы опилки, уголь и пеллеты.

Совокупность новых технический решений позволила реализовать в твёрдотопливном котле принципиально новую функциональную возможность – работу котла в режимах ожидания и сверх малых мощностей с автоматическим переходом в этот режим и выходом из него. В ждущий режим котёл переходит автоматически в случае аварийной ситуации (прекращение работы циркуляционных насосов), либо переведён вручную путём их отключения и может находится в нём в течение длительного времени, генерируя небольшую мощность (сотни ватт) равную тепловым потерям котла через его корпус и за счёт небольшой циркуляции теплоносителя в системе отопления (в основном через гидрострелку). При возобновлении работы циркуляционных насосов или отборе тепловой энергии контуром горячего водоснабжения котёл автоматически переходит в режим генерации потребляемой мощности. В котле может быть реализован режим генерации сверхмалой мощности и электронной перестройки тепловой мощности в широком диапазоне, который может быть использован в летний период для получения горячей воды или для поддержания требуемой температуры в доме в периоды похолодания или осеннее весенний периоды. Указанные функциональные возможности повышают надёжность системы отопления и безопасность эксплуатации котла, а также расширяет его эксплуатационные характеристики.

В целом наращивание объёма загружаемого в котёл объёма топлива и высокоэффективное его сжигание позволяют обеспечить большую продолжительность горения от одной закладке топлива, как на максимальной, так и на минимальной мощности. В частности, на опилочных брикетах время работы котла составляет до 28 ч. на номинальной мощности и до 126 ч. – на минимальной, при использовании дров, соответственно до 10 и 69 часов, что  значительно больше чем у аналогов. При этом на дровах получен коэффициент использования топлива 95,7% (процент извлекаемой тепловой энергии, содержащейся в топливе). В режиме сверх малой мощности продолжительность работы котла может увеличиться в несколько раз.  Большая длительность работы котла в автоматическом режиме, в том числе в режиме ожидания существенно упрощает обслуживание котла при его эксплуатации.

Таким образом, разработанные серии котлов торговой марки «Суворов» обладают высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, не уступающими известным аналогам, а по некоторым параметрам превосходит их.

Котлы «Суворов –М».

В котлах серии «Суворов –М» используются те же инновационные решения, что и в котлах «Суворов Эко»:

• система высокоточного управления входным воздухом;
• система управления температурой дымовых газов;
• система селекции азота.

Но в дополнение к ним сделана более совершенная подача вторичного воздуха, позволяющая полнее сжигать образующиеся при разложении древесины пиролизные газы, жидкие и твёрдые фракции. Для увеличения топочного ядра и повышения в нём температуры, которая необходима для более полного сгорания указанных фракций, стенки топки футерованы огнестойкими кремнеземными плитами. В котлах этой серии реализовано изменение соотношения первичного и вторичного воздуха в зависимости от генерируемой мощности, что обеспечивает дополнительное снижение тепловых потерь и как следствие повышение эффективности.

В целом за счёт некоторого усложнения конструкции в котлах «Суворов – М» удалось добиться более высоких технических и эксплуатационных характеристик, которые находятся на уровне известных аналогов или превосходят их.

Котлы «Суворов  Эко»

Сравнительно простыми являются котлы эконом класса «Суворов Эко». Тем не менее в них реализован целый ряд инновационных технических решений, часть из которых запатентована. К числу этих технических решений относятся:

• система высокоточного управления входным воздухом, которая обеспечивает не только поддержание температуры теплоносителя в пределах нескольких градусов, но и осуществляет остановку котла (минимизируя интенсивность горения) при прекращении работы циркуляционного насоса из-за выхода из строя или отключении электричества;
• система управления температурой дымовых газов. Эта система позволяет до пяти крат расширить диапазон перестройки генерируемой мощности котла при сохранении температуры дымовых газов в пределах минимально допустимых значений, что обеспечивает максимально возможный КПД в широком диапазоне мощностей. А это в свою очередь повышает экономичность котла и расширяет его эксплуатационные возможности;
• система селекции азота. Эта система обеспечивает повышение эффективности котлов за счёт удаления из топки части балластных газов — азота и паров воды, не успевших нагреться до высокой температуры, что и снижает тепловые потери и тем самым повышает экономичность котла.

Для увеличения срока службы, особенно в неблагоприятных условиях эксплуатации, в котлах «Суворов Эко» внутренние стенки рубашки выполнены из котловой стали толщиной 5 мм. При этом топка выполнена достаточно объёмной и в неё можно закладывать дрова большой длины. Тем не менее из-за сравнительно простой конструкции котлы серии «Суворов Эко» их эффективность немного ниже чем у котлов серий «Суворов –М» и «Суворов Ультра», но в своей ценовой категории они не уступает известным аналогам, а по ряду характеристик превосходит их.

Преимущества бытовых твердотопливных котлов

Твёрдотопливные котлы для отопления домов и других помещений остаются востребованным источником генерации тепловой энергии, поскольку являются одним из наиболее экономичных источников тепла. Современные бытовые твёрдотопливные котлы стали значительно совершеннее своих предшественников прошлого века. Они предназначены для получения тепловой энергии при сжигании органического твёрдого топлива. Твёрдотопливные котлы могут быть частично или полностью автономными источниками тепловой энергии и их функционирование может не зависеть от внешних поставщиков энергоресурсов.

Наши котлы работают на одной загрузке топлива достаточно длительное время в широком диапазоне генерируемых мощностей (перестройка мощности до 35 крат) и функционируют в автоматическом режиме поддерживая заданную мощность. Автоматически прекращают генерацию тепловой энергии  в аварийных ситуациях. В них минимизированы потери тепла с дымовыми газами, за счёт сужения диапазона её изменения, а также минимизирован рост отложений в топке и на теплообменных поверхностях, благодаря футеровке соответствующих поверхностей, что увеличивает периодичность обслуживания котла и срок его эксплуатации, повышает экономичность. Оснащение котлов контуром ГВС, возможность электронного управления тепловой мощностью твёрдотопливного котла приближает его функциональность к газовым котлам. Поэтому при выборе котла для частного дома необходимо оценивать не только эксплуатационные затраты, но и первичные затраты на оборудование системы отопления. Хотя эксплуатационные затраты газового котла немного меньше чем котла на дровах, но если учесть первичные затраты на оборудование системы отопления газовым и твёрдотопливным котлом, то твёрдотопливный котёл окажется выгоднее даже при длительном сроке эксплуатации системы отопления. Тем более, что скорость роста цены на газ значительно превосходит рост цен на дрова во многих регионах страны. А требования по безопасности оборудования газовой котельной выше чем с твёрдотопливным котлом. Поэтому твердотопливный котел для отопления частного дома сравнительно мало затратный, безопасный и эффективный способ обогрева любого жилого помещения, не зависящий от внешних поставщиков энергоресурсов.

Делайте заказ на сайте или звоните нам, чтобы получить бесплатную консультацию специалиста по любым вопросам.

Применение твердотопливных котлов для отопления частных домов

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Обогрев коттеджного или загородного жилья любого типа преимущественно тяготеет к использованию оборудования, которое не зависит от дорогостоящих источников энергии. С развитием технологии производства твердотопливных котлов для отопления частных домов, которые теперь могут длительное время давать тепло от одной закладки, они стали эффективными, экономными и удобными при сравнении с другими видами отопительного оборудования.

Применение твердотопливных котлов для отопления частных домов стало снова востребованным

Преимущества использования твердотопливных котлов

Выгода от использования долговременно дающего тепло твердотопливного котла отопления частного дома ценна тем, что уже на этапе установки он снимает самые сложные и дорогостоящие задачи. Только одно подключение дома к газу обходится пользователям намного дороже стоимости любого твердотопливного оборудования. А если учесть, что за эти деньги можно приобрести котел, который производит тепло на протяжении полусуток от одной закладки твердого недорогого топлива, то такое оборудование полностью окупает себя за один топливный сезон. ТТ-котел позволяет снять с себя бремя уплат за постоянно дорожающий газ.

Схема работы твердотопливного котла

Твердотопливный котел для отопления частного дома может загружаться всеми доступными видами топлива: дрова, торф, уголь. В последнее время набирает популярность использование в качестве твердого топлива специальных гранул, которые производятся из древесных отпилков или соломы. Такой экологичный чистый источник энергии уже сам по себе способен обеспечивать еще более высокую эффективность отдачи тепловой энергии. Для обслуживания современного топливного оборудования не требуется временных затрат и частого ухода. Достаточно несколько раз в сутки (это зависит от типа котла) загружать его топливом.

Твердотопливные котлы могут работать на дровах, угле или специальных топливных гранулах (пеллетах)

Виды твердотопливных котлов для отопления частных домов

Этот перечень небольшой, что позволяет любому человеку легко определиться с тем, какой котел лучше подойдет с точки зрения затрат на покупку, обслуживания и общей целесообразности. Твердотопливные котлы для отопления частного дома бывают классические и пиролизные.

Внутреннее строение твердотопливного котла

Твердотопливные котлы обычные

Если говорить об этом виде топливного оборудования, то это традиционные котлы, которые имеют простейшую конструкцию. Топливо сгорает по обычной схеме, нагревая воду, которая переносит тепло по всему дому. Преимущество состоит в том, что цена твердотопливного котла для отопления частного дома будет невысокой. Среди недостатков можно выделить следующие: потери выделяемой энергии, необходимость часто закладывать топливо.

Современный дизайн твердотопливных котлов позволит им вписаться в любое жилое пространство

Если раньше, когда еще технологии эффективных топливных котлов не использовались для частного применения, это было наиболее употребляемое оборудование. В настоящее время его можно покупать для дачных домиков, где планируется краткосрочное пребывание в холодное время года.

Дрова — доступный и экономичный вид топлива

Пиролизные котлы

Конструкция твердотопливных котлов для отопления частного дома пиролизного типа имеет свои особенности. Резервуар, где сжигается топливо, разделен на две части. Камера, куда твердые материалы загружаются, находится в верхней половине. Регулирование подачи воздуха осуществляется таким образом, чтобы его было достаточно для поддержки процесса тления горючего. В результате выделяется газ, который также может гореть. Он направляется в нижнюю камеру. Результативность топки пиролизного котла повышается на 80-90%, а время горения одной закладки может доходить до 12 часов.

Конструкция пиролизного твердотопливного котла

Отсек, в котором сжигаются газы, должен выдерживать высокие температуры. Поэтому его изготовляют с применением жаростойких материалов. После сгорания топлива в пиролизных колах, золы и сажи практически не остается. Сложная конструкция, необходимость использовать особенные материалы, устанавливать дымосос, системы электронного контроля обуславливают то, что цена твердотопливных котлов для отопления частного дома значительно дороже, чем классических. Но преимущества говорят за себя сами.

Этапы работы твердотопливного пиролизного котла

Несмотря на высокую стоимость, пиролизные котлы не отталкивают от себя покупателей. Они умеют считать деньги и могут определить выгоду, которая окупит все затраты в ближайшей перспективе. Поэтому настоящее и будущее в процессе организации отопления частных домов, связано с пиролизными котлами.

Статья по теме:

Недостатки использования твердотопливных котлов

Главный из них, а его скорее можно назвать не недостатком, а неудобством, это необходимость время от времени загружать топливом. В зависимости от типа котла, такие действия могут иметь разную периодичность – от двух до шести раз в сутки. Также оборудование требует регулярного ухода, связанного с очисткой от отработанного топлива. Если этого не делать, твердотопливный котел для отопления частного дома станет менее эффективным или перестанет функционировать.

Твердотопливный котел необходимо периодически заполнять топливом — дровами, углем, торфом или специальными гранулами

Подача тепла происходит не сразу после его запуска. Также могут возникнуть трудности при его разжигании после длительного простоя. Регулировать подачу тепла можно, но это менее управляемо, чем, скажем, у газовых котлов. Так же само невозможно немедленно остановить работу котла. Он прекращает обогревать после того как перегорит все загруженное в него топливо. Дрова, уголь или торф необходимо где-то размещать на хранение. Оно должно быть сухим и находиться недалеко от котла. Твердое топливо – это источник пыли и мусора. Несмотря на это, все это решаемые задачи, которые не мешают сделать дом теплым и уютным.

Схема монтажа дымохода для твердотопливного котла

Выбор твердотопливного котла

Чтобы один раз и на много лет выбрать удобный и эффективный котел, требуется просчитать необходимую для отопления помещений мощность. В здании, где проведены правильные утеплительные мероприятия, а высота потолков не превышает трех метров, показатель теплоотдачи котла определяется из расчета 1 кВт на 10 м² площади.

На выбор твердотопливного котла влияет площадь обогреваемого помещения, наличие и тип утепления стен, индивидуальные климатические условия

Также необходимо учитывать другие факторы: необходимая средняя температура в помещении в самое холодное время года, количество окон, их расположение, длина внешних стен и т.д. Принятие к сведению всех особенностей поможет выбрать максимально оптимальный твердотопливный котел для отопления частного дома цена которого будет соответствовать запросам и возможностям системы.

Пример размещения твердотопливного котла в квартире

Установка твердотопливного котла

Отопительный котел рекомендуется устанавливать в отдельном помещении. Это изолирует оборудование от доступа к нему детей, а также повысит условия безопасности работы. Место непосредственной установки заливается стяжкой из бетона. Учитывая тяжелый вес котла, который будет давить на маленькую площадь поверхности, толщина подставки должна быть не менее 0,7 метра. Между днищем котла и основанием не должно быть просвета. Если он все же проявился, тогда необходимо залить это пространство термостойким герметиком.

Оптимальным вариантом размещения твердотопливного котла является отдельное помещение — котельная. Часто котельные располагают в подвальных (цокольных) этажах здания

Заключение

Твердотопливные котлы для отопления частного дома по-прежнему остаются популярным, доступным и надежным источником тепла в частных домах. Он может быть основным или вспомогательным отопительным прибором в системе. Модернизированное и усовершенствованное твердотопливное оборудование составляет сильную конкуренцию газовым котлам. В тех населенных пунктах, где нет газопроводов, реальной равноценной альтернативы им просто не существует.

Для использования в качестве топлива только пеллет — необходимо оборудовать просторное помещение с резервуаром для гранул

Твердотопливные котлы, видео

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ

Рейтинг лучших дровяных котлов длительного горения для отопления частного дома 2021: какой лучше

Лемакс Форвард-12,5

• Мощность, кВт: 13
• Кол-во контуров: 1
• Тип: напольный
• Рейтинг: 5.0

Достоинства:

• энергозависимость
• бесшумный
• мощный
• цена
• не греется снаружи

Недостатки:

• неудобно чистить
• вертикальная загрузка
• маленькая топка
• невозможно отрегулировать тление

Использование дровяных котлов для отопления частного дома оправдано многими факторами. В первую очередь, это доступность топлива. Дрова можно как заготовить собственными силами, так и закупить одну/несколько грузовых машин. Особенно это касается лесистой местности, где с этим энергоносителем вообще проблем не возникает.

Лучшие твердотопливные котлы, рассчитанные на сжигание дров, способны серьезно экономить топливо за счет, так называемого, длительного горения. Этот факт позволяет снизить расходы при закупке, приобретая его банально в меньших объемах. Общая эффективность отопительной системы также возрастает. А еще котлы для бани на дровах – классическое решение для любителей банного отдыха.

Особенности отопления дровами

Лучшие дровяные котлы для отопления частного дома имеют ряд преимуществ, присущих всем моделям оборудования данного типа:

• Если говорить о стандартных агрегатах, сжигающих дрова, для них характерна относительно невысокая стоимость. Твердотопливные котлы длительного горения обойдутся дороже, но и у них есть ряд уникальных преимуществ, компенсирующих расходы на приобретение.
• Энергонезависимость. Большинство моделей продолжат отапливать помещения даже после отключения электроэнергии. Функционирование прекратит лишь немногочисленная автоматика, которую в полной мере способен заменить человек.
• Простота монтажа и эксплуатации. Кроме того, котел на дровах, обеспечивающий водяное отопление частного дома, легко обслуживать.
• Экологичность использования. Древесина – природный материал, а дым, образующийся при ее сгорании, не содержит токсичных веществ и соединений, за исключением углекислого газа. Однако последний вреден для человеческого организма в том случае, если полностью игнорируются все меры безопасности.

Следует сразу отметить, что в дровяной котел для отопления дома допускается загружать любые горючие бытовые отходы, но исключительно твердого типа:

• Массивность. В производстве используется чугун и сталь, что, собственно, и становится причиной повышенного веса оборудования.
• Расход топлива. Дерево – не самый эффективный энергоноситель, так как в процессе сгорания выделяется относительно небольшое количество тепла.
• Потребность в контроле работы. Дрова прогорают быстро, так что необходимо постоянно контролировать их наличие, подкладывая новую порцию один раз примерно в 2 – 4 часа.
• Неравномерный нагрев носителя тепловой энергии.

Также следует понимать, что для твердотопливных котлов потребуется организовать хранение дров (в данном случае), ну и, конечно, их заготовку. Кстати говоря, для хранения не только необходимо выделить достаточно места, но и создать правильные условия, например, низкий уровень влажности.

Разновидности дровяных котлов для отопления частного дома

Чтобы ответить на популярный вопрос, какой дровяной котел лучше, необходимо ознакомится с видами этих теплогенераторов. Классификация происходит по нескольким основным пунктам:

• Принцип действия.
• Количество нагревательных контуров.
• Тип камеры сгорания.

По принципу действия твердотопливный котел на дровах делится на следующие виды:

• Классический вариант – горение топлива происходит по направлению снизу-вверх, по КПД стоит на последнем месте. Чтобы такое оборудование работало на заявленном производителем КПД, оно требует организации достаточного притока воздуха и вытяжки. Это самые дешевые и одновременно доступные модели.
• Котел длительного горения – сгорание происходит по направлению сверху-вниз за счет специальной горелки, установленной сверху и двигающейся к нижней части топки по мере прогорания энергоносителя. По другим деталям конструкции такие модели не отличаются от предыдущего варианта.
• Пиролизные (газогенераторные) агрегаты – считаются самыми технологичными, так как имеют довольно сложную конструкцию, а одна закладка дров способна гореть на протяжении 12 часов. Их КПД достигает 85% и выше.

Важно! Газогенераторные модели также относятся к котлам длительного горения на дровах, а в отдельный пункт вынесены из-за совершенно другого принципа работы. По причине своей экономичности они активно используются для организации водяного отопления в коттеджах и частных домах.

В пиролизных котлах топливо не горит, а тлеет, так как в топку, куда закладываются дрова, ограничивается приток кислорода. Во время этого процесса выделяется так называемый древесный газ, который сам по себе также горит. Он подается в отдельную камеру сгорания, где сжигается с достаточным притоком воздуха, выдавая при этом порядка 1000 градусов температуры.

В рейтинге котлов длительного горения на дровах пиролизные модели занимают первую позицию по эффективности и экономичности. По этим показателям такой теплогенератор лучший. Второе место занимают устройства с верхним горением. Завершают рейтинг классические установки с удлиненной топкой, которые также относятся к агрегатам длительного горения, хоть и не в полной мере.

Одно- и двухконтурные котлы

Количество нагревательных контуров определяет назначение дровяных котлов отопления для дома:

• Одноконтурные модели – рассчитаны исключительно на прогрев теплоносителя системы отопления. Практически ко всем дровяным котлам есть возможность подключить внешний бойлер, работающий на ГВС.
• Двухконтурные агрегаты – вместе с водяным отоплением обеспечивают и ГВС, при этом подключение дополнительных агрегатов, вроде того же бойлера, не требуется, так как накопитель обычно встраивается прямо в теплогенератор.

Котлы с открытой и закрытой камерой сгорания

Деление по типу камеры сгорания более характерно, например, для газовых котлов. У твердотопливных, в частности дровяных моделей, также есть классификация по этому принципу, но с некоторыми отличиями:

• Теплогенераторы с открытой камерой отличаются естественной тягой, то есть без подачи воздуха извне посредством каких-либо дополнительных устройств. Процесс горения тут регулируется термостатами.
• Закрытая камера – оснащается вентилятором, нагнетающим воздух. Котлы с такой камерой называются теплогенераторами с дополнительной тягой. Процесс горения регулируется изменением количества втягиваемого воздуха.

Расчет мощности дровяного котла

Важно! Даже самый лучший котел длительного горения, несмотря на свою высокую эффективность, не способен будет нормально отапливать жилой дом, если при его выборе неверно определить требуемую мощность. При высоте потолков не более 2,7 м, так как прогревать приходится именно объем воздуха, мощность рассчитывается, отталкиваясь от зависимости, что на обогрев 1 кв.м. необходимо затратить 100 Вт тепловой энергии.

Приведенный выше вариант расчета позволяет подсчитать мощность сильно приблизительно. Чтобы более точно определить это значение и скорректировать поправки, во внимание берутся общие тепловые потери здания и климатические особенности региона.

Выгодно ли отапливать дом дровяным котлом

Использовать для отопления дома исключительно дровяной котел имеет смысл в том случае, если дрова остаются единственным энергоносителем, либо же они лидируют по доступности. Наибольшей выгоды можно достичь, лишь если топливо заготавливается самостоятельно. В противном случае даже самые лучшие дровяные котлы по затратам опускаются до уровня далеко ниже среднего.

Чтобы повысить эффективность работы дровяного котла, необходимо знать, какие дрова лучше в плане теплотворной способности и длительности горения. Чем меньше продолжительность горения топлива с одновременной высокой теплоотдачей, тем эффективнее функционирует теплогенератор. В этом плане для работы котла лучшей считается древесина с плотной структурой, а значит речь идет о лиственных твердых породах дерева.

Специалисты рекомендуют использовать березу, обладающую великолепной теплотворной способностью. Для ее прогорания требуется много кислорода, но ее горение жаркое и долгое. Кроме того, береза изначально имеет низкий уровень природной влажности, а потому ее обычно нет необходимости дополнительно просушивать перед загрузкой в топку.

Так же по теме:

Оценка статьи:

Поделиться с друзьями:

5 моментов нового твердотопливного котла отопления

+

Сейчас лето, но вопрос отопления дома всегда актуален. Сегодня мы хотим снова поговорить о теме отопления, на этот раз попробуем разобраться, как выбрать хороший твердотопливный отопительный котел для частного дома.

В большинстве современных домов есть системы отопления, основанные на использовании природного газа или электроэнергии, такие как газовые котлы или электрические конвекторы.

Однако существуют альтернативы, в которых использование этих основных источников тепла невозможно или экономически невыгодно по разным причинам.Часто в таких случаях необходимо искать альтернативные источники тепловой энергии.

С другой стороны, люди часто хотят иметь запасные варианты теплоснабжения, чтобы избежать возможного дискомфорта в случае проблем с основным вариантом.

В этих случаях очень интересна возможность установки в доме специального отопительного прибора.

Что такое твердотопливный котел?

Домашний твердотопливный котел — отопительное устройство, предназначенное для выработки тепла в результате сжигания твердого топлива.

Первым прототипом таких твердотопливных обогревателей была обыкновенная крестьянская каменка, сжигавшая дрова.

Даже сегодня топливо для твердотопливных котлов практически не изменилось, его основными видами также являются древесина, уголь, торф и другие энергоэффективные горючие материалы.

Рассмотрим основные характеристики бытового твердотопливного котла:

1. Виды твердотопливных котлов на отработанное топливо.

В зависимости от того, какое топливо можно использовать, различают следующие основные типы котлов:

• Котел на дровах
• Угольный котел
• Пеллетный котел
• Комбинированный (многотопливный) котел

Думаем понятно, какой вид топлива используется в каждом из вышеперечисленных типов котлов.

Комбинированный (многотопливный) котел может использовать несколько видов топлива.

Соответственно, выбирать твердотопливный котел нужно с учетом того, какой вид топлива вы планируете использовать.

2. Типы котлов в зависимости от способа сжигания топлива.

По данному признаку принято различать следующие типы котлов:

• Котел с естественной тягой. Это простой твердотопливный котел, в котором топливо горит без дополнительной подачи воздуха.
• Котлы с дополнительной тягой. В таких моделях есть специальный вентилятор, который подает дополнительный поток воздуха в зону горения, что обеспечивает более быструю циркуляцию.
• Пиролизные (газогенераторные) котлы. Принцип работы пиролизного котла следующий: В котле есть разделение процесса горения на две камеры: в первой камере происходит обугливание топлива и отбор специального газа. (пиролиз), который уже горит во второй камере.Большинство бытовых пиролизных котлов работают на дровах.
• Котлы длительного горения. Само их название указывает на то, что в такой модели процесс сжигания определенного объема топлива происходит относительно дольше, чем в других типах котлов. Особенность работы котлов длительного горения заключается в том, что в них, в отличие от других, реализуется принцип «верхнего горения». То есть сначала сжигаются верхние слои топлива, а затем нижние, что обеспечивает более длительное горение и равномерное распределение тепловой энергии.

Ну что уж говорить о каком твердотопливном котле купить.

Если вам нужен недорогой обогреватель — покупайте котлы с естественной или дополнительной тягой.

Если вам нужен твердотопливный котел с высоким КПД — лучше купить пиролизный.

Если вы хотите обеспечивать тепло без частой дозаправки топлива — ваш выбор — твердотопливный котел.

3. Мощность твердотопливного котла.

Как уже было сказано в статье об электрических конвекторах, мощность отопительных приборов следует рассчитывать исходя из предполагаемой площади обогрева с учетом следующей пропорции:

1 кВт Мощность = 10 кв.м. Площадь

Расчет мощности твердотопливного котла следует проводить, хотя бы с округлением в большую сторону, а лучше покупать котел на несколько большей мощности.

4. Тип теплообменника.

Большинство производителей твердотопливных котлов устанавливают в них чугунные или стальные теплообменники.

Чугунный теплообменник отличается меньшей склонностью к коррозии, большим временем нагрева и охлаждения, а также низкой устойчивостью к резким перепадам температуры.

Чугунные теплообменники имеют секционную конструкцию.

В теплообменнике из стали время нагрева / охлаждения меньше.

Обладает более высокой устойчивостью к перепадам температуры, но также более высокой восприимчивостью к коррозии.

Стальные теплообменники выполнены в виде монолитного изделия.

Выбрать тип теплообменника действительно непросто, но лично мы считаем, что лучше всего покупать котел с чугунным теплообменником.

5.Дополнительные параметры.

К наиболее важным дополнительным параметрам котлов относятся следующие два:

• Возможность подключения охлаждающего теплообменника — во избежание перегрева. Это очень важный момент, так как работа твердотопливного котла связана с высокими температурами.
• Возможность перевода на газ или жидкое топливо. Это позволит при необходимости изменить способ использования прибора в будущем.

А производители твердотопливных котлов?

Немецкие компании Buderus, Viessmann и Junkers можно считать флагманами.

Надеюсь, теперь вы будете знать, какой твердотопливный котел лучше всего правильно выбрать в процессе покупки.

Котлы на твердом топливе | Бойлер Hurst

Котельные системы на биомассе HURST укрепят вашу прибыль за счет сокращения или даже полного исключения затрат на электроэнергию и утилизацию за счет сжигания возобновляемых источников топлива, также известных как биомасса.

Сорокалетний опыт проектирования и производства систем котлов на твердом топливе и биомассе и более 10 000 установок по всему миру сделали Hurst самым популярным в отрасли котлом на твердом топливе.

Херст Boiler предоставляет своим клиентам поддержку и знания, необходимые для проектирования, изготовить и установить полные твердотопливные котельные системы из системы хранения топлива через снижение выбросов выхлопных газов. Различные конструкции гибридных дровяных котлов подходит для производства пара высокого давления или горячей воды в различных диапазонах от 3,450 до 60,000 фунтов / час (3,4 ммBTU — 60 ммBTU) производительность от 100 до 900 PSI.

Паровые котлы, водогрейные котлы и паровые котлы, работающие на биомассе, и установки STAG прямого нагрева для твердотопливных систем

Конфигурации влажного и сухого топлива

Котлы Hurst, работающие на твердом топливе, специально разработаны для использования широкого диапазона стандартных и альтернативных видов топлива для котлов на твердом топливе и биомассе, например:

Сервис

Hurst Boiler располагает полностью обученным персоналом инженеров по обслуживанию твердотопливных котлов, а также обширным запасом запасных частей.Чтобы быстро реагировать на потребности наших клиентов, мы обслуживаем сложное оборудование, чтобы обеспечить самые последние улучшения в поддержке котлов, оборудовании, производстве, установке, устранении неисправностей и помощи в эксплуатации. Наша приверженность качеству и быстрому обслуживанию непревзойденна.

Другие твердотопливные системы и компоненты, поставляемые с котлом Hurst

• Деаэратор (системы подпиточной воды)
• Хранение угольных бункеров
• Транспортеры топлива
• Вентиляторы с принудительной тягой и воздушные системы
• Конвейеры для удаления золы
• Вентиляторы с принудительной тягой и воздушные системы
• Hurst Brand Refractories Automated Control Systems
• Системы дозирования топлива
• Системы обратного впрыска золы
• Выхлопные трубы и дымоходы
• Контроль и мониторинг выбросов
• Противопожарные двери и решетки
• Системы нагнетания сажи

Универсальность, надежность, простота эксплуатации

Используя стандартные детали, компоненты и конфигурации, мы можем изготовить, часто в очень короткие сроки, конфигурации паровых установок, адаптированные к конкретным требованиям заказчика.Мы также приветствуем нестандартные, экспериментальные и сложные работы.

Мы встраиваем качество и надежность в каждую систему, потому что ничего меньшего не подойдет. Наш многолетний опыт и приверженность нашим клиентам позволили разработать надежную систему, способную выдерживать непрерывную работу в суровых промышленных условиях.

Разработан, сконструирован и проштампован в соответствии с требованиями Американского общества инженеров-механиков. Проверено и зарегистрировано Национальным советом инспекторов котлов и сосудов высокого давления.

Твердотопливные котлы — Проект муниципальной реформы энергетики в Украине (MERP)

Экономическая и политическая ситуация в мире напрямую влияет на формирование цен и условий поставок в Украину энергоносителей из других стран и, таким образом, на энергетическую безопасность страны. Снижение зависимости Украины от импорта природного газа и возможное и полное прекращение использования природного газа возможно при активном использовании альтернативных источников энергии (AES).

Природный газ для отопления можно заменить биомассой (древесина, торф, щепа, пеллеты и т. Д.). Для получения максимального эффекта от перехода на твердое топливо не только в масштабах страны, но и для каждого потребителя необходимо выполнить ряд условий, которые позволят внедрить твердотопливные котлы и камины.

Камин водяного контура

Биомасса — это топливо местного производства. Его стоимость напрямую зависит от доступности для использования, поскольку транспортировка биомассы на большие расстояния экономически нецелесообразна.

Типы биомассы в качестве альтернативного топлива: древесина, пеллеты, торфяные брикеты

Природный газ обычно заменяют в качестве топлива, если есть менее дорогая альтернатива. Но не менее важно наличие системы отопления. При переходе на AES есть только два варианта: реконструкция имеющейся системы отопления и новое строительство.

Реконструкция имеющейся системы отопления

Наиболее распространенная ситуация — это уже имеющаяся система отопления с газовым котлом в качестве источника тепла.В этом случае для максимального экономического эффекта следует рассматривать только твердотопливные котлы, работающие на дровах. Установка котлов с автоматической подачей топлива экономически нецелесообразна из-за длительного срока окупаемости этого дорогостоящего оборудования.

На что обратить внимание перед покупкой твердотопливного котла:

1. Возможность построить отдельный дымоход с минимальными затратами и минимальным разрушением несущих конструкций здания.

Если при строительстве дома не предусматривался твердотопливный котел, обычно нет свободной вентиляционной шахты для размещения дымоходной трубы.Если он есть, необходимо проверить состояние вала и его поперечное сечение и обязательно выполнить футеровку (установка защитной втулки, например, в виде трубы из нержавеющей стали). Другой вариант дымохода — это проложить его на внешней стене здания. Все трубы, расположенные снаружи, должны быть изолированы (так называемые «сэндвич-трубы»), иначе в дымоходе не будет тяги.

Марка и толщина стали влияют на долговечность дымохода.Рекомендуется использовать нержавеющую сталь марок AISI 304, 321. Первые 3-4 м дымохода должны быть толщиной 1 мм.

Этот этап очень важен и, как таковой, требует предварительной оценки затрат и трудозатрат.

2. Наличие свободного места в котельной для установки твердотопливного котла и вспомогательного оборудования.

Твердотопливные котлы имеют наибольший КПД (70-80%) при работе с полной нагрузкой и температурой на выходе теплоносителя на уровне + 70-85 ° С.Учитывая неравномерную тепловую нагрузку зданий в отопительный сезон, такой режим работы можно обеспечить за счет установки теплового аккумулятора (буферной емкости) около 20-25 л на 1 кВт мощности котла. Таким образом, для котла на 20 кВт потребуется резервуар объемом около 400 л при следующих размерах: высота — 1500 мм; диаметр (без утеплителя) — 600 мм.

Твердотопливный котел с ручной подачей топлива

Для предотвращения образования конденсата и быстрого шлакования котла температура обратной линии не должна быть ниже + 55-60 ° С (с механической или электронной термостат).

3. Возможность создания места хранения топлива и удобный доступ к нему как снаружи, так и из котельной.

Твердое топливо (например, древесина) занимает довольно значительный объем. Делая место для хранения, необходимо найти место, и это может стать проблемой, если размер вашего земельного участка небольшой.

4. Целесообразно установить погодный контроль температуры теплоносителя, подаваемого из буферной емкости в систему отопления здания, и обеспечить правильную параллельную работу котлов, чтобы после сгорания дров и резервуара охлаждения, газовый котел включается автоматически и обеспечивает нужную температуру воздуха в помещении.

Четырехходовой погодозависимый регулирующий клапан (показан без механизма управления) и циркуляционный насос системы отопления

5. Для безопасной работы котла необходимо предусмотреть меры по предотвращению его перегрева.

Выполнение всех перечисленных условий позволит сэкономить до 30% средств по сравнению с газовым отоплением. Потребление электроэнергии минимально, так как требуется только для работы циркуляционных насосов.Ключевым недостатком этого котла является ручная подача топлива.

Новое строительство

В случае нового строительства все вышеперечисленные условия могут быть обеспечены на начальных этапах работ. Переход с газового отопления на твердотопливный котел не вызовет у потребителей затруднений. Кроме того, следует тщательно проанализировать возможность установки пеллетного котла, который работает в режиме автоматической подачи топлива и воздуха и имеет погодозависимый режим управления. Таким образом достигается оптимальная топливно-воздушная смесь.

В рабочем режиме максимальное потребление электроэнергии бытовым твердотопливным котлом составляет около 300 Вт. Исключением является самовозгорание, так как возможно кратковременное (несколько секунд) потребление электроэнергии на уровне 1000 Вт. Таким образом, твердотопливный котел не создает «нагрузки» на электрическую сеть. КПД котлов находится на уровне 85-90%. При действующих тарифах на природный газ и стоимости топлива эксплуатационные расходы на отопление пеллетным котлом на 5-7% ниже, чем газовым.

Пеллетный котел с бункером (30 и 90 кВт)

Следует сделать вывод, что отопление без газа абсолютно возможно, и что твердотопливные котлы являются одной из реальных альтернатив газовым котлам. Твердотопливные котлы в частных домах могут обеспечить комфортную температуру воздуха в помещении и подогрев горячей воды для санитарно-гигиенических нужд. Чем больше украинцев перестанут использовать преимущественно импортный природный газ в пользу местной биомассы, тем выше шансы на то, что страна станет самодостаточной в вопросах энергоснабжения, а также станет более независимой в целом.

Границы | Разработка и производительность многотопливного жилого котла, сжигающего сельскохозяйственные отходы

Введение

Рост населения, истощение и рост цен на ископаемое топливо и климатический кризис во всем мире требуют быстрого развития технологий использования возобновляемых источников энергии с минимальным воздействием на окружающую среду. Топливо из биомассы обладает значительным потенциалом для удовлетворения этих потребностей благодаря своему обилию, низкой стоимости и сокращению выбросов парниковых газов.К 2050 году до 33–50% мирового потребления может быть обеспечено за счет биомассы (McKendry, 2002).

ЕС поставил цель увеличить долю возобновляемых источников энергии в общем потреблении энергии до 27% к 2030 году (ЕС, 2014). Древесное топливо преимущественно использовалось как в крупных, так и в малых системах для производства тепла или электроэнергии. Однако растущая конкуренция за такие виды топлива в секторе отопления, лесопилении и бумажной промышленности, а также рост производства древесных гранул привели к росту цен на древесину и нехватке сырья (Uslo et al., 2010). Таким образом, для достижения цели роста использования биомассы потребуется более широкий ассортимент сырья (Carvalho et al., 2013; Cardozo et al., 2014; Zeng et al., 2018), что создаст дополнительную потребность в топливе. технологии переработки и контроля выбросов.

Для стран Южной Европы, где популярно отопление жилых домов с использованием топлива из биомассы в качестве более дешевой альтернативы, предпочтительным сырьем являются отходы сельского хозяйства и агропромышленности. Они легко доступны в больших количествах и обладают высоким энергетическим потенциалом, уменьшая путем сжигания объем отходов и увеличивая экономическую отдачу для сельских общин.В Греции доступно около 4 миллионов тонн в год, что эквивалентно примерно 50% валового потребления энергии (Vamvuka and Tsoutsos, 2002; Vamvuka, 2009).

Наиболее распространенными типами бытовых топочных устройств являются дровяные печи, дровяные котлы, печи на древесных гранулах и приборы на древесной щепе. Помимо дровяных печей и обычных котлов с бесконечными винтами, используются котлы смешанного горения с надстройками автоматизации, решениями для хранения и разнообразными механизмами подачи (Vamvuka, 2009; Sutar et al., 2015; Ан и Джанг, 2018). В прошлых исследованиях изучались выбросы дымовых газов, эффективность и проблемы, связанные с золой, при сжигании сельскохозяйственных остатков. Крупномасштабные агрегаты или небольшие пеллетные устройства для домашнего или жилого центрального отопления, некоторые из которых используют верхнюю подачу, вращающиеся или подвижные решетки (Vamvuka, 2009; Carvalho et al., 2013; Rabacal et al., 2013; Garcia-Maraver et al., 2014). ; Pizzi et al., 2018; Zeng et al., 2018; Nizetic et al., 2019). Однако до сих пор недостаточно информации о характеристиках не гранулированного сырья с точки зрения эффективности и выбросов загрязняющих веществ в соответствии с пороговыми значениями в зависимости от различных конструкций небольших систем и условий эксплуатации.В основном использовалась древесная щепа (Kortelainen et al., 2015; Caposciutti and Antonelli, 2018), тогда как разработка котлов в странах Средиземноморья идет медленно.

Было доказано, что маломасштабные системы биомассы вносят значительный вклад в качество местного воздуха за счет выбросов таких загрязнителей, как CO, SO ₂ , NO _x , полиароматические углеводороды и твердые частицы, которые могут серьезно повлиять на здоровье человека и климат. Эти выбросы зависят от свойств топлива, применяемой технологии и условий процесса, и их мониторинг и контроль очень важны для соблюдения экологических ограничений и экономической эффективности требований рынка.Было обнаружено, что выбросы CO варьируются от 600 до 680 частей на миллион _v для персиковых косточек (Rabacal et al., 2013), 50-400 частей на миллион _v для скорлупы бразильских орехов и 100-400 частей на миллион _v для шелухи подсолнечника ( Cardozo et al., 2014). Было показано, что выбросы NO _x находятся в диапазоне 300-600 мг / м ³ для персиковых косточек (Rabacal et al., 2013), 180-270 мг / м ³ для скорлупы бразильских орехов и 50-720 мг / м ³ для лузги подсолнечника (Cardozo et al., 2014). Для последнего выбросы SO ₂ варьировались от 78 до 150 мг / м ³ .Сообщается, что КПД котла (Rabacal et al., 2013; Fournel et al., 2015) составляет от 63 до 83%, в зависимости от типа топлива.

Поскольку сельскохозяйственные остатки доступны только в течение ограниченного периода времени в течение года, их смеси увеличивают возможности поставок для действующих предприятий. Однако, когда смеси используются в качестве сырья, совместимость топлив в отношении характеристик сгорания должна быть должным образом оценена для эффективной конструкции и работы агрегатов сгорания.Переменный состав этих материалов предполагает тщательное знание их поведения в тепловых системах, чтобы избежать комбинаций топлива с нежелательными свойствами. Насколько известно авторам, смеси таких отходов, которые можно найти по низкой цене или бесплатно, не исследовались в бытовых приборах. Для определения выбросов твердых частиц и образования шлака использовались только гранулы древесного топлива или энергетических культур (Carroll and Finnan, 2015; Sippula et al., 2017; Zeng et al., 2018).

Основываясь на вышеизложенном, целью настоящего исследования было сравнить характеристики горения выбранных не гранулированных сельскохозяйственных остатков, которые широко распространены в странах Южной Европы, и их смесей, чтобы изучить любые аддитивные или синергетические эффекты между компонентами топлива и знания об использовании таких смесей в небольших котлах.Цель состояла в том, чтобы оценить производительность прототипа малозатратной установки для сжигания, позволяющей осуществлять предварительную сушку топлива и воздуха для горения выхлопными газами для производства тепловой энергии в зданиях, фермах, малых предприятиях и теплицах с точки зрения важности параметры, такие как сгорание и КПД котла, температура дымовых газов и выбросы в окружающую среду.

Экспериментальная секция

Топливо и характеристика

Сельскохозяйственные остатки для данного исследования были отобраны на основе их обилия и доступности в Греции и странах Средиземноморья в целом.Это были ядра оливок (OK), предоставленные AVEA Chania Oil Cooperatives (Южная Греция), ядра персика (PK), предоставленные Союзом сельскохозяйственных кооперативов Giannitsa (Северная Греция), скорлупа миндаля (AS), предоставленная частной компанией ( Agrinio, C. Греция) и скорлупа грецких орехов (WS), предоставленные компанией Hohlios (Северная Греция).

После сушки на воздухе, гомогенизации и рифления материалы измельчали ​​до размера частиц <6 мм, используя щековую дробилку и вибрационное сухое просеивание. Типичные образцы были измельчены до размера частиц -425 мкм с помощью режущей мельницы и охарактеризованы с помощью экспресс-анализа, окончательного анализа и теплотворной способности в соответствии с европейскими стандартами CEN / TC335.Содержание летучих измеряли термогравиметрическим анализом с использованием системы TGA-6 / DTG в диапазоне 25–900 ° C, в потоке азота 45 мл / мин и при линейной скорости нагрева 10 ° C / мин. Химический анализ золы проводили на рентгенофлуоресцентном спектрофотометре (XRF) типа Bruker AXS S2 Ranger (анод Pd, 50 Вт, 50 кВ, 2 мА). Тенденция осаждения золы была предсказана с помощью эмпирических индексов. Эти показатели, несмотря на их недостатки из-за сложных условий, которые возникают в котлах и связанном с ними теплопередающем оборудовании, широко используются и, вероятно, остаются наиболее надежной основой для принятия решений, если они используются в сочетании с испытаниями пилотной установки.

Отношение оснований к кислотам (уравнение 1) является полезным показателем, поскольку обычно высокий процент основных оксидов снижает температуру плавления, в то время как кислотные оксиды повышают ее. Это принимает форму (Vamvuka et al., 2017):

, где на этикетке каждого соединения указывается его массовая концентрация в золе. Когда R _{b / a} <0,5 склонность к осаждению низкая, когда 0,5 b / a <1 склонность к осаждению средняя и когда R _{b / a} > 1 склонность к осаждению высока.Для значений R _{b / a} > 2 этот индекс нельзя безопасно использовать без дополнительной информации.

Влияние щелочей на склонность золы биомассы к шлакованию / загрязнению является критическим из-за их тенденции к снижению температуры плавления золы. Один простой индекс, индекс щелочности (уравнение 2), выражает количество оксидов щелочных металлов в топливе на единицу энергии топлива в ГДж (Vamvuka et al., 2017):

Когда значения AI находятся в диапазоне 0.17–0,34 кг / ГДж загрязнение или шлакообразование вероятно, тогда как при этих значениях> 0,34 обрастание или шлакование практически наверняка произойдет.

Для испытаний на сжигание были приготовлены смеси вышеуказанных материалов с соотношением компонентов до 50% по весу с наиболее распространенными в Греции сельскохозяйственными отходами — ядрами оливок.

Описание прототипа системы сгорания

Блок сжигания схематически показан на рисунке 1. Основными частями являются два бункера, эксикатор, система непрерывной подачи сырья и бойлер с поперечным потоком.Номинальная мощность 65 кВт _т .

Рисунок 1 . Принципиальная схема многотопливного котла (сплошные стрелки показывают направление потока воздуха, пунктирные стрелки показывают направление потока биомассы).

Топливо хранится в основном бункере (A), боковые поверхности которого перфорированы для физического осушения топлива. В зависимости от наличия биомассы и особых потребностей в энергии открывается регулирующий клапан, и в систему подается соответствующее топливо. Затем биомасса переносится из бункера в эксикатор через наклонную стойку с направляющими, скорость которой регулируется в соответствии с потребностями котла.Горячий воздух поступает из выхлопных газов через систему обратной связи (H, J). В сушилке установлены две внутренние конвейерные ленты (B), состоящие из перфорированных медленно вращающихся роликов со стальной сеткой, позволяющих горячему воздуху проходить через него в восходящем направлении потока. Осушитель (B) имеет несколько отсеков, чтобы позволить воздуху перемещаться и в конечном итоге потерять часть своей температуры, создавая тем самым разницу температур. Специальная стальная сетка обладает высокой износостойкостью и довольно эффективно выдерживает экстремальные перепады температур.Скорость роликов тесно связана с влажностью биомассы и может изменяться в зависимости от потребностей автоматического управления. Затем сухая биомасса переносится (C) во временный бункер (D) и смешивается с теплым воздухом, поступающим из системы обратной связи (E), прежде чем направить его в горелку и зону сгорания котла. Используя горизонтальный теплый шнек диаметром 1 и 1/2 дюйма, обработанная биомасса подается в горелку (G). Скорость подачи регулируется двумя электронными диммерами. Первый диммер соответствует времени работы системы питания, а второй диммер соответствует времени задержки (винт выключен).Таким образом, подача сырья осуществляется полупериодическим способом. Первичный воздух для горения вводится через трубу в передней части топки и регулируется с помощью воздуходувки. Соотношение первичного и вторичного воздуха регулируется с помощью регулятора, установленного в дымоходе (K), с механическим регулятором, который позволяет изменять тягу в дымоходе. Котел (G) является гидравлическим и в основном производит горячую воду в замкнутой циркуляционной системе (F). Эта система имеет меры безопасности, чтобы поддерживать постоянное давление воды и транспортировать горячую воду к высокоэффективным фанкойлам для обогрева помещений.Датчики температуры Pt используются для измерения температуры воды в прямом и обратном потоке, а также в потоке внутри котла. Измеритель теплотворной способности измеряет расход воды и полезную энергию, получаемую водой. Выхлопные газы котла перед тем, как попасть в дымоход, проходят через теплообменник. Теплообменник (I) использует выхлопные газы для нагрева воздуха, который затем используется для сушки влажной биомассы.

Новинкой этого прототипа является конструкция эксикатора, который питается выхлопными газами, выдерживает экстремальные перепады температуры и работает в соответствии с потребностями котла, теплообменник также питается выхлопными газами, а также прилагаются датчики температуры и измеритель теплотворной способности.Поскольку все основные части устройства являются стандартными, стоимость изготовления такой установки остается низкой. Уже установленные аналоговые датчики и детали будут заменены цифровыми датчиками и механическими деталями с цифровыми входами и выходами, в соответствии с результатами экспериментов по отклику агрегата. Ограничением системы является невозможность отрегулировать оптимальный коэффициент избытка воздуха, поэтому существует потребность в надежном управлении подаваемым воздухом для горения. Следует принять определение оптимальных параметров пользовательской системы автоматического управления, чтобы установка могла работать автономно.

Процедура эксперимента и измерения данных

Эксперименты были структурированы таким образом, чтобы можно было построить аналитический профиль каждого материала, а также можно было исследовать поведение типа топлива на различных стадиях процесса. Были проведены две серии экспериментов, чтобы изучить поведение и реакцию каждого остатка на технологическую цепочку устройства. Во время первой серии испытаний для каждого биотоплива проводилась калибровка скорости подачи в зависимости от диммерных переключателей.Скорость подачи определялась последовательностями интервалов задержки включения-выключения первого и второго диммера соответственно. Расход дымовых газов для каждой подачи сырья определялся путем измерения скорости вентилятора на выходе газа, установленного в положении (K), с помощью анемометра. Следовательно, каждое биотопливо было протестировано в установке для сжигания, чтобы оптимизировать тепловой КПД путем настройки его специальных параметров с учетом качества выбросов. Важными независимыми переменными были скорость подачи сырья, скорость вентилятора, регулирующего поток воздуха в котле, и внутренняя температура котла.В настоящем исследовании представлены результаты для одного набора этих параметров с целью сравнения характеристик сгорания между испытанными сельскохозяйственными остатками, а также их смесями при постоянных рабочих условиях. Параметрическое исследование для оптимизации процесса будет представлено в следующем отчете.

Для запуска котла было подожжено топливо, были включены питатель твердого вещества и воздуховоды и выставлены желаемые значения (вкл. / Выкл. 10/30 с / с). Перед снятием первых показаний печи давали поработать 30 мин.Циркуляционная система горячей воды была настроена на работу после того, как температура достигла ≥55 ° C. Когда температура воды превышала 70 ° C, подача сырья временно прекращалась.

Состав дымовых газов непрерывно контролировался во время испытаний с помощью многокомпонентного газоанализатора, модель Madur GA-40 plus от Maihak, оборудованного двухрядным фильтром и осушителем. Отбор проб производился с помощью нагревательной линии с зондом в соответствии с греческими стандартами ELOT 896. В анализаторе используются электрохимические датчики для измерения концентрации газа.Содержание CO ₂ , CO, O ₂ , SO ₂ , NO _x в потоке выхлопных газов, индекс сажи, тепловые потери дыма, температура дымовых газов и коэффициент избытка воздуха ( λ) непрерывно регистрировались анализатором. Аналоговый выходной сигнал анализатора передавался в компьютер, где сигналы обрабатывались и вычислялись средние значения за период дискретизации 0,5 мин.

После проведения измерений в установившемся рабочем режиме и после того, как печь проработала около 3 часов, питатель топлива и воздуховод были отключены, смотровое окно было открыто, а вытяжной вентилятор был установлен на высокую мощность для охлаждения агрегата.Зольный остаток был осушен, взвешен и проанализирован на предмет потерь при сгорании из-за несгоревшего углерода. Эксперименты были повторены дважды, чтобы определить их воспроизводимость, которая оказалась хорошей.

Термический КПД системы был определен как доля полезной энергии, полученной водой котла, к энергии, произведенной топливом:

где, q _w : массовый расход воды (кг / ч), c _pw : теплоемкость воды (МДж / кг · K), ΔT _w : разница температур прямого и обратного потока воды (° K), Δt: общее время горения при температуре воды 70 ° C, м _f : масса сожженного топлива / смеси (кг), Q _f : теплотворная способность топлива / смеси (МДж / кг).

Эффективность сгорания определялась следующим образом:

где,

где: T _f : температура дымовых газов (° C), T _amb : температура окружающего воздуха (° C), [CO] и [CO ₂ ]: концентрации CO и CO ₂ в дымовых газах (%), A, B, a: параметры горения, характерные для каждого вида топлива (данные анализатором), м _o : общая масса сожженного органического вещества топлива (кг), м _a : масса органического вещества в золе (кг).

Для каждого экспериментального испытания проверялось, достаточно ли имеющегося тепла дымовых газов для предварительного нагрева входящего воздуха для сжигания топлива до 70 ° C, а также для сушки биомассы в эксикаторе системы:

или

где: m _fl , m _amb : масса дымовых газов и воздуха на кг сожженной биомассы (кг), c _pfl , c _pamb : удельная теплоемкость дымового газа и воздуха (кДж / кг ° K), ΔT _f , ΔT _amb : разница температур дымовых газов на выходе и входе в дымоход, а также предварительно нагретого и окружающего воздуха, соответственно (° K), Q _d : теплота сушки биомассы ( Мойерс и Болдуин, 1997).Согласно последующим результатам, указанное выше неравенство сохранялось всегда.

Результаты и обсуждение

Анализы сырого топлива

В Таблице 1 представлены результаты ближайшего и окончательного анализов изученных сельскохозяйственных остатков. Как можно видеть, все образцы были богаты летучими веществами и имели низкую зольность. В скорлупе миндаля самый высокий процент летучих веществ, а в скорлупе грецких орехов — самый низкий процент золы. Концентрация кислорода была значительной для всех образцов, а теплотворная способность колебалась в пределах 17.5 и 20,4 МДж / кг, что сопоставимо с верхним пределом для низкосортных углей. Содержание серы во всех остатках было практически нулевым, что свидетельствует о том, что выбросы SO ₂ не вызывают беспокойства для этого биотоплива. С другой стороны, содержание азота в скорлупе миндаля было значительным, что могло быть проблемой во время термической обработки с точки зрения выбросов NO _x .

Таблица 1 . Предварительный и окончательный анализы и теплотворная способность образцов (% от сухого веса).

Химический анализ золы, выраженный обычным способом для топлива в виде оксидов, сравнивается в Таблице 2 вместе с индексами шлакообразования / засорения и тенденцией к отложению. Общей чертой этих золошлаковых материалов является то, что они были богаты Ca и K и в меньшей степени P и Mg. Отношение основания к кислоте было намного больше 2 из-за низкого содержания кремнезема и глинозема в этой золе, так что нельзя дать никаких определенных рекомендаций по поведению шлакования. Потенциал шлакообразования / загрязнения, вызванный щелочью, можно более точно предсказать с помощью щелочного индекса.Таким образом, согласно значениям AI, для оливковых ядер и скорлупы миндаля неизбежна склонность к обрастанию из-за большого количества щелочи по отношению к единице топливной энергии, которую они содержат (для миндальной скорлупы склонность намного ниже), в то время как для ядер персиков и скорлупы грецких орехов не ожидается загрязнения котлов. Когда ядра оливок были смешаны с другими остатками при соотношении компонентов смеси до 50%, таблица 2 показывает, что значения AI были значительно снижены. Однако следует отметить, что для небольших систем, таких как та, которая использовалась в этой работе, работающих при температуре ниже 1000 ° C и в течение относительно короткого периода времени, явления шлакования или загрязнения из-за золы не наблюдались.

Таблица 2 . Химический анализ золы сырья и склонности к шлакованию / засорению.

Характеристики сжигания биотоплива из сельскохозяйственных остатков

Температура котловой воды

Изменение температуры воды на выходе из котла во время полной работы топочного агрегата показано на рисунке 2. Ясно, что ядра персика и скорлупа грецких орехов начали гореть раньше, чем два других остатка, передавая свою тепловую энергию воде примерно На 6 мин раньше оливковых ядер для повышения температуры с 25 до 70 ° C.Однако поведение скорлупы грецкого ореха было совершенно другим. Температура воды во время фазы запуска поднялась до 78 ° C (второй диммер выключен), так что для трех полных циклов (включение / выключение) время горения было увеличено примерно на 20 минут по сравнению с оливковыми ядрами. Для скорлупы грецкого ореха и миндаля три цикла в исследованных условиях длились около 1 часа.

Рисунок 2 . Изменение температуры воды на выходе из котла для сырого топлива при полной работе агрегата.

Температура дымовых газов и выбросы

Температура дымовых газов (таблица 3) представляет собой зависимость от топлива.Таким образом, оно было выше для миндальной скорлупы, 267 ° C, для полной работы котла (в установившемся режиме), и ниже для ядер персика, 245 ° C, что означает большие и меньшие тепловые потери из печи, соответственно. Все значения температуры дымовых газов были достаточно высокими для предварительной сушки сырья (уравнение 9).

Таблица 3 . Характеристики горения топлива (средние значения) в установившемся режиме.

CO в дымовых газах при установившемся режиме работы печи (диммер включен) для четырех исследуемых остатков сравнивается на Рисунке 3.Повышенные уровни CO в биотопливе из ядер оливок, скорее всего, были связаны с его большим количеством летучих веществ, которые увеличивают концентрацию углеводородов в реакторе, препятствуя дальнейшему окислению CO до CO ₂ , а также, в меньшей степени, более высокой зольностью это топливо, которое ослабляло проникновение кислорода к частицам полукокса. Тем не менее, все значения CO были ниже законодательных пределов для малых систем (ELOT, 2011).

Рисунок 3 . Концентрация CO в дымовых газах для сырого топлива в установившемся режиме.

Средние концентрации загрязняющих веществ (± стандартная ошибка) в установившемся режиме и в течение всей работы установки представлены и сравнены на рисунках 4A, B, соответственно. Выбросы SO ₂ от всех видов биотоплива, являющиеся чрезвычайно низкими (0–13 частей на миллион _против ), не были включены в графики. На рисунке 4A показано, что наибольшие выбросы CO были получены при сжигании ядер оливок, а наименьшие — при сжигании ядер персиков. Однако даже если во время полной работы котла (включая интервалы без подачи топлива, т.е.е., второй диммер выключен) Значения CO были выше (Рисунок 4B), они не превышали допустимых пределов (ELOT, 2011). Кроме того, выбросы NO _x от всех изученных материалов были низкими и в соответствии с руководящими принципами стран ЕС (EC, 2001; ELOT, 2011) для небольших установок (200–350 мг / Нм ³ ). Более низкие уровни NO _x в скорлупе миндаля, несмотря на их более высокий топливный N среди протестированных видов биотоплива, могут быть результатом временной восстанавливающей среды, создаваемой большим количеством летучих веществ в этом остатке (81.5%), что способствовало разложению NO _x .

Рисунок 4 . Средние концентрации загрязняющих веществ в газах от сырого топлива (A), в установившемся режиме и (B), в течение всей работы установки.

Нынешние значения выбросов газов сопоставимы с теми, которые указаны в литературе для аналогичных видов топлива, в то время как значения NO _x были значительно ниже. Для косточек персика выбросы CO варьировались от 600 до 680 частей на миллион _v (Rabacal et al., 2013), для скорлупы бразильских орехов от 50 до 400 частей на миллион _v (Cardozo et al., 2014), для ядер пальмовых орехов от 2000 до 14000 частей на миллион _v (Pawlak-Kruczek et al., 2020), для жмыха гранулы между 1900 и 6500 частями на миллион _v (Kraszkiewicz et al., 2015), а гранулы для обрезки оливок — 1800 частей на миллион _v (Garcia-Maraver et al., 2014). С другой стороны, выбросы NO _x были обнаружены для косточек персика 300–600 мг / м ³ (Rabacal et al., 2013), для скорлупы бразильских орехов 180–270 мг / м ³ (Cardozo et al. ., 2014), для пальмовых ядер от 90 до 200 частей на миллион _v (Pawlak-Kruczek et al., 2020), для гранул жмыха 230-870 мг / м ³ (Kraszkiewicz et al., 2015) и для оливкового гранулы для обрезки 680 мг / м ³ (Garcia-Maraver et al., 2014).

Горение и тепловой КПД

Характеристики сгорания четырех остатков представлены в таблице 3. Эффективность сгорания считается удовлетворительной для небольших систем (77% в соответствии с европейскими стандартами EN 303-5) и колеблется от 84 до 86%.Эти значения контролировались температурами дымовых газов, которые отражали чувствительные тепловые потери и концентрацию CO в дымовых газах, которые представляли основные потери тепла из-за неполного сгорания. Таким образом, ядра персика с наименьшими потерями SL и IL горели с наибольшей эффективностью. Интересно отметить, что большее количество воздуха в случае оливковых ядер (коэффициент избытка воздуха λ = 1,9), увеличивая поток дыма, казалось, каким-то образом снижает температуру камина и, следовательно, увеличивает уровень CO и газообразные тепловые потери (IL).Кроме того, на тепловой КПД системы, показанный в таблице 3, влияла эффективность сгорания топлива, и она была выше для ядер персика из-за улучшенного сгорания в печи и улучшенной рекуперации тепла в трубках системы за счет повышения температуры. разница между прямым и обратным потоком воды в котел (ΔT _w = 26,2 ° C). Колебания, наблюдаемые в таблице, связаны с различным количеством сжигаемого биотоплива в зависимости от времени, когда котел работал с определенными интервалами включения / выключения диммеров, регулирующих подачу.Оптимизация расхода топлива и коэффициента избытка воздуха в сторону более низкого значения может привести к более высокой температуре камина (высокий поток подаваемого воздуха охлаждает печь), более низким выбросам CO из-за лучшего сгорания, более низкого содержания кислорода и более высоких концентраций CO ₂ в дымах и, следовательно, снижение потерь тепла или топлива и повышение эффективности сгорания. Это, в свою очередь, улучшит рекуперацию тепла в трубках и повысит тепловой КПД. Кроме того, некоторые модификации печи для увеличения времени пребывания дымовых газов снизят их температуру на выходе и, следовательно, чувствительны к потерям тепла.

Тем не менее, КПД котла соответствовал литературным данным. Значения 91%, 83–86% и 75–83% были зарегистрированы для древесных гранул (Kraiem et al., 2016), древесины сосны и персика (Rabacal et al., 2013), соответственно. Более того, для многотопливного котла, сжигающего древесные материалы, было обнаружено (Fournel et al., 2015), что термический КПД зависит от зольности каждого сырья, т. Е. При содержании золы 1% КПД составляет 74%, а для золы содержание 7% упало до 63%. В другом блоке, сжигающем лесные остатки и энергетические культуры, эффективность варьировалась от 69 до 75% (Forbes et al., 2014).

Характеристики сгорания смесей сельскохозяйственных остатков

Температура котловой воды

На рисунках 5A – C показано изменение температуры воды на выходе из котла в зависимости от времени во время полной работы печи для смесей остатков ядер оливок с ядрами персика, скорлупой миндаля и грецкого ореха. Из этих рисунков можно заметить, что как фаза запуска, так и фаза, когда система работала на полную мощность, были задержаны при подаче смесей топлива, смещая кривые в сторону более высоких значений времени примерно на 4–6 мин.Кажется, что подача смесей и, как следствие, выгорание не были такими однородными, как ожидалось теоретически.

Рисунок 5 . Изменение температуры воды на выходе из котла при полной работе агрегата для смесей (A), OK / PK, (B), OK / AS и (C), OK / WS.

Температура дымовых газов и выбросы

Таблица 4 показывает, что температуры дымовых газов, которые влияют на чувствительные тепловые потери дымовых газов, для всех смесей в установившемся режиме варьируются между значениями компонентов топлива.Это показывает, что характеристики горения смесей зависели от вклада каждого остатка в смеси.

Таблица 4 . Характеристики горения топливных смесей (средние значения) в установившемся режиме.

Средние выбросы CO и NO _x (± стандартная ошибка) в установившемся режиме для всех смесей сравниваются с выбросами сырого топлива на рисунках 6A – C. Выбросы SO ₂ не представлены на графиках, так как они были чрезвычайно низкими (4–20 ppm _v ).Значения CO в диапазоне от 1,121 до 1212 частей на миллион _v находились в пределах значений, соответствующих компонентным видам топлива, и находились в допустимых пределах для малых установок (ELOT, 2011). Более того, уровни NO _x (87–129 ppm _v , или 174–258 мг / м ³ ) следовали той же тенденции и поддерживались ниже пороговых значений стран ЕС (EC, 2001; ELOT, 2011). . Наилучшие показатели по выбросам были достигнуты у смеси ОК / ПК 50:50.

Рисунок 6 .Средние выбросы CO и NO _x газов в установившемся режиме из смесей (A) OK / PK, (B) OK / AS и (C) OK / WS.

Горение и тепловой КПД

Эффективность горения смесей ядер оливок с ядрами персика, миндаля и скорлупы грецких орехов варьировалась от 84,2 до 85,6%, как показано на Рисунке 7. Эти значения находились между значениями, соответствующими материалам компонентов, но не пропорциональными процентному содержанию каждого остатка в смесь.Как показано в Таблице 4, эффективность сгорания зависела от типа сырья и массового расхода, а также от коэффициента избытка воздуха, который определял температуру камина и дымовых газов и, следовательно, тепловые потери. Наибольшая эффективность была достигнута в случае смеси ОК / ПК 50:50, что, в свою очередь, отразилось на тепловом КПД котла за счет улучшенной рекуперации тепла из потока воды.

Рисунок 7 . Эффективность сгорания топливных смесей.

Выводы

Исследуемые сельскохозяйственные остатки характеризовались высоким содержанием летучих и низким содержанием золы.Их теплотворная способность составляла от 17,5 до 20,4 МДж / кг. Выбросы CO и NO _x от всех видов топлива в течение всего периода эксплуатации агрегата в изученных условиях были ниже нормативных пределов, в то время как выбросы SO ₂ были незначительными. Эффективность горения была удовлетворительной, от 84 до 86%. Ядра персика, за которыми следует скорлупа грецких орехов, сожженные с максимальной эффективностью из-за более низких чувствительных тепловых потерь и потерь от неполного сгорания топлива, выделяют более низкие концентрации токсичных газов и повышают эффективность котла за счет улучшения рекуперации тепла в трубах системы.

Совместное сжигание сельскохозяйственных остатков можно в значительной степени предсказать по сжиганию компонентов топлива, что может принести не только экологические, но и экономические выгоды. Путем смешивания ядер оливок с ядрами персика, миндаля или скорлупы грецких орехов в процентном отношении до 50% была улучшена общая эффективность системы с точки зрения выбросов и степени сгорания. Эффективность борьбы с вредителями была достигнута при смешивании ядер оливок и ядер персика в соотношении 50:50.

Эффективность сгорания зависит от типа сырья, массового расхода и коэффициента избытка воздуха.Необходим надежный контроль подачи воздуха для горения и определение оптимальных параметров.

Заявление о доступности данных

Все наборы данных, созданные для этого исследования, включены в статью / дополнительный материал.

Авторские взносы

DV: руководитель, оценка результатов и написание статей. DL: эксперименты. ES: эксперименты. АВ: эксперименты. СС: оценка результатов. ГБ: техническая поддержка и оценка результатов. Все авторы: внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.

Конфликт интересов

ГБ использовала компания Energy Mechanical of Crete S.A.

Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы любезно благодарят AVEA Chania Oil Cooperatives, Союз сельскохозяйственных кооперативов Янницы и частные компании Agrinio и Hohlios за предоставленное топливо, а также лаборатории химии и технологии углеводородов и неорганической и органической геохимии Технического университета Крита. , для анализов CHNS и XRF.

Список литературы

Ан, Дж., И Янг, Дж. Х. (2018). Характеристики горения 16-ступенчатого колосникового котла на древесных гранулах. Обновить. Энергия 129, 678–685. DOI: 10.1016 / j.renene.2017.06.015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Caposciutti, G., and Antonelli, M. (2018). Экспериментальное исследование влияния вытеснения воздуха и избытка воздуха на выбросы CO, CO ₂ и NO _x небольшого котла, работающего на биомассе с неподвижным слоем. Обновить.Энергия 116, 795–804. DOI: 10.1016 / j.renene.2017.10.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кардозо, Э., Эрлих, К., Алехо, Л., и Франссон, Т. Х. (2014). Сжигание сельскохозяйственных остатков: экспериментальное исследование для небольших приложений. Топливо 115, 778–787. DOI: 10.1016 / j.fuel.2013.07.054

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кэрролл Дж. И Финнан Дж. (2015). Использование добавок и топливных смесей для снижения выбросов от сжигания сельскохозяйственного топлива в небольших котлах. Biosyst. Англ. 129, 127–133. DOI: 10.1016 / j.biosystemseng.2014.10.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карвалью Л., Вопиенка Е., Пойнтнер К., Лундгрен Дж., Кумар В., Хаслингер В. и др. (2013). Производительность пеллетного котла на сельскохозяйственном топливе. Заявл. Энергия 104, 286–296. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2012.10.058

CrossRef Полный текст | Google Scholar

EC (2001). Директива 2001/80 / EC Европейского парламента и Совета от 23 октября 2001 г. об ограничении выбросов определенных загрязнителей в воздух от крупных установок для сжигания топлива .

Google Scholar

ELOT (2011). EN 303.05 / 1999. Предельные значения выбросов CO и NO _x для новых тепловых установок, использующих твердое биотопливо . FEK 2654 / B / 9-11-2011.

Google Scholar

Forbes, E., Easson, D., Lyons, G., and McRoberts, W. (2014). Физико-химические характеристики восьми различных видов топлива из биомассы и сравнение горения и выбросов приводят к получению малогабаритного многотопливного котла. Energy Conv. Managem. 87, 1162–1169.DOI: 10.1016 / j.enconman.2014.06.063

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fournel, S., Palacios, J.H., Morissette, R., Villeneuve, J., Godbout, S., Heitza, M., et al. (2015). Влияние свойств биомассы на технические и экологические показатели многотопливного котла при внутрихозяйственном сжигании энергетических культур. Заявл. Энергия 141, 247–259. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2014.12.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарсия-Маравер, А., Заморано, М., Фернандес, У., Рабакал, М., и Коста, М. (2014). Взаимосвязь между качеством топлива и выбросами газообразных и твердых частиц в бытовом котле на пеллетах. Топливо 119, 141–152. DOI: 10.1016 / j.fuel.2013.11.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kortelainen, M., Jokiniemi, J., Nuutinen, I., Torvela, T., Lamberg, H., Karhunen, T., et al. (2015). Поведение золы и образование выбросов в маломасштабном реакторе сжигания с возвратно-поступательной решеткой, работающем с древесной щепой, тростниковой канареечной травой и ячменной соломой. Топливо 143, 80–88. DOI: 10.1016 / j.fuel.2014.11.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крайем Н., Ладжили М., Лимузи Л., Саид Р. и Джегуирим М. (2016). Рекуперация энергии из тунисских агропродовольственных отходов: оценка характеристик сгорания и характеристик выбросов зеленых гранул, приготовленных из остатков томатов и виноградных выжимок. Энергия 107, 409–418. DOI: 10.1016 / j.energy.2016.04.037

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крашкевич, А., Пшивара, А., Качел-Якубовска, М., и Лоренцович, Э. (2015). Сжигание пеллет растительной биомассы на решетке котла малой мощности. Agricul. Agricul. Sci. Proc. 7, 131–138. DOI: 10.1016 / j.aaspro.2015.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мойерс, К. Г., и Болдуин, Г. У. (1997). «Психрометрия, испарительное охлаждение и сушка твердых тел», в справочнике инженеров-химиков Perry, 7-е изд. , ред. Р. Х. Перри и Д. У. Грин (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Mc Graw Hill).

Google Scholar

Низетич, С., Пападопулос, А., Радика, Г., Занки, В., и Ариси, М. (2019). Использование топливных гранул для отопления жилых помещений: полевое исследование эффективности и удовлетворенности пользователей. Energy Build. 184, 193–204. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2018.12.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Pawlak-Kruczek, H., Arora, A., Moscicki, K., Krochmalny, K., Sharma, S., and Niedzwiecki, L. (2020). Переход домашнего котла с угля на биомассу — Выбросы от сжигания сырых и обожженных оболочек ядра пальмового дерева (PKS). Топливо 263, 116–124. DOI: 10.1016 / j.fuel.2019.116718

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пицци А., Фоппа Педретти Э., Дука Д., Россини Г., Менгарелли К., Илари А. и др. (2018). Выбросы отопительных приборов, работающих на агропеллетах, произведенных из остатков обрезки виноградной лозы, и экологические аспекты. Обновить. Энергия 121, 513–520. DOI: 10.1016 / j.renene.2018.01.064

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рабакал, М., Фернандес У. и Коста М. (2013). Характеристики горения и выбросов бытового котла, работающего на пеллетах из сосны, древесных отходах и персиковых косточках. Обновить. Энергия 51, 220–226. DOI: 10.1016 / j.renene.2012.09.020

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сиппула, О., Ламберг, Х., Лескинен, Дж., Тиссари, Дж., И Йокиниеми, Дж. (2017). Выбросы и поведение золы в котле на пеллетах мощностью 500 кВт, работающем на различных смесях древесной биомассы и торфа. Топливо 202, 144–153.DOI: 10.1016 / j.fuel.2017.04.009

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сутар, К. Б., Кохли, С., Рави, М. Р., и Рэй, А. (2015). Кухонные плиты на биомассе: обзор технических аспектов. Обновить. Устойчивая энергетика Ред. 41, 1128–1166. DOI: 10.1016 / j.rser.2014.09.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вамвука Д. (2009). Биомасса, биоэнергетика и окружающая среда. Салоники: Публикации Циоласа.

Google Scholar

Вамвука, Д., Трикувертис, М., Пентари, Д., Алевизос, Г., и Стратакис, А. (2017). Характеристика и оценка летучей и зольной пыли от сжигания остатков виноградников и перерабатывающей промышленности. J. Energy Instit. 90, 574–587. DOI: 10.1016 / j.joei.2016.05.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вамвука Д. и Цуцос Т. (2002). Энергетическая эксплуатация сельскохозяйственных остатков на Крите. Energy Expl. Эксплуатировать. 20, 113–121. DOI: 10.1260 / 014459802760170439

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цзэн, Т., Поллекс, А., Веллер, Н., Ленц, В., и Неллес, М. (2018). Гранулы из смешанной биомассы в качестве топлива для маломасштабных устройств сжигания: влияние смешения на образование шлака в зольном остатке и варианты предварительной оценки. Топливо 212, 108–116. DOI: 10.1016 / j.fuel.2017.10.036

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Многотопливный котел из нержавеющей стали, Par Techno-heat Private Limited

Спецификация продукта

Описание продукта

• Он разработан и изготовлен в соответствии с инспекциями IBR и должным образом одобрен IBR. Это означает, что третья сторона гарантирует котлу I качество, надежность работы и максимальную безопасность.
• Даже если котел одобрен IBR, нет необходимости нанимать санитара 2-го класса.Управлять котлом может только аттестат зрелости.
• Котел необходимо предлагать для открытого и гидравлического испытания один раз в 2 года инспектору котлов.
• Котел представляет собой комбинацию дымовой и водяной труб.
• Мембраны Внешняя печь с водяными стенками использует прямое радианное тепло от печи.
• Котел является настенной топкой с наружной мембраной, поэтому он очень хорошо подходит для топлива, такого как бурый уголь / агроотходы / древесина и т. Д.С опцией печи FBC можно использовать более дешевое топливо, такое как Saw Dust, которое невозможно использовать в ручном котле.
• Высокая тепловая эффективность 75% ± 2% может быть получена при ручном поджиге. С опцией системы FBC с подачей топлива на основе микропроцессора и подогревателем воздуха для горения можно достичь КПД до 87% + 1-2%. полученный.
• Несмотря на то, что она одобрена IBR, можно пользоваться полной свободой кипячения BR без использования IBR и при этом удовлетворять обязательным требованиям, относящимся к безопасности.
• Срок окупаемости новой котельной по сравнению с мазутным котлом менее 6 месяцев

Заинтересовал этот товар? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта

О компании

Год основания 1995

Юридический статус компании с ограниченной ответственностью (Ltd./Pvt.Ltd.)

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников От 51 до 100 человек

Годовой оборот 25-50 крор

Участник IndiaMART с ноября 2009 г.

GST24AABCP1459L1ZC

Код импорта и экспорта (IEC) 08950 *****

Видео компании