Автоматичні твердопаливні котли тривалого горіння
Твердопаливні котли побутового призначення
Можна класифікувати їх по-різному. Сьогоднішніми дослідниками виділяються в котельному устаткуванні такі основні напрямки, як прямоточні парові казани; котли без допалу газів, що відходять; газогенераторні казани; шахтні котли з верхнім та нижнім горінням; піролізні; пелетні; вугільні казани.
Все перераховане вище обладнання функціонує на різних видах твердого палива. Ефективність їх також відповідно різна, до того ж залежить від відмінностей в умовах експлуатації і самого палива чималою мірою.
Зміст
Особливості українського ринку ↑
Котли тривалого горіння на твердому паливі з автоматикою мають різну ефективність тепловіддачі
ККД та інші технічні характеристики ↑
Котли тривалого горіння, що працюють на вугіллі, мають досить високу ефективність
Покажу на прикладі відмінності у базових характеристиках (ККД, тривалість роботи на одній паливній закладці) різних класів котельного обладнання на об'єктах.
Розгляну котли, що працюють на дровах, деревних брикетах, пелетах (з дерева), тирсі, трісках, з різною вологістю палива. Треба мати на увазі, що цифри, що наводяться, не точні, а приблизні — глибоких досліджень, повторюю, поки не проводилося.
Прямоточні дров'яні котли ↑
ККД = 25-35%. На одній закладці дров'яні котли працюють до 3-4 годин. Помітно погіршується у своїй допалювання палива. Відкладення сажі в димарі помітні. Дрова, як правило, підкладають 1 раз/30-60 хв. На сипких видах палива (тріска, тирса та ін.) та на вологому паливі не працюють.
Котли дров'яні (одно-, дво- татриходові) без допалу газів, що відходять ↑
ККД = 30-50% (впливають форма теплообмінника та кількість ходів). Інші моделі працюють безперервно по 8-12 годин. Проблеми мають схожі з прямоточниками.
Газогенераторні котли
Топка таких котлів (т.зв. завантажувальна камера) розташована внизу. Теплообмінник та камери допалювання палива – зверху. Такого типу котли іноді називають піролізними (бо в них присутня система допалу газів, що відходять), але частіше їх все ж поділяють. Адже конструкція піролізних та газогенераторних котлів суттєво різна, та й за технічними характеристиками вони відрізняються.
Газогенераторні котли на дровах видають ККД близько 45-90% (різниця залежить від кількості ходів, форми теплообмінника, кількості ходів (одно-, дво- та триходові), режиму роботи та власне пристрою допалу). Інші моделі працюють безперервно до 30 годин. Цей напрямок вважається перспективним. Хоча б тому, що котли здатні працювати на різному паливі, на будь-якій вологості, і дуже довго на одній закладці. Система допалювання газів над топкою дозволяє експлуатувати котли різної потужності без загасання без примусової тяги. Газогенераторні дров'яні котли на малих оборотах котел суттєво погіршують свій ККД (до 25-35%), забивають димар відкладеннями сажі з виділенням креазоту. Але й це не позначається на їхній популярності. А вона росте з року в рік. Одна з найбільш продаваних позицій на ринку газогенераторних котлів України — модель «Буржуй-К».
Шахтні казани нижнього горіння (традиційні) на дровах ↑
Такі котли демонструють ККД близько 75-90%. Працювати можуть на одній закладці дров до 8-12 годин. Вологість палива може бути будь-який. Такі шахтні котли відомі майже 100 років. Нинішні виробники їх дужезменшили у розмірах, внаслідок чого вони стали зручнішими більше для топки вугіллям. Нерідко традиційні шахтні котли також називають піролізними — у них є система допалу газів, що відходять.
Шахтні котли (дров'яні) тривалого верхнього горіння ↑
Чи здатні стабільно працювати до трьох діб на одній закладці, при ККД до 50-75%. Паливо приймають лише сухе. Тирса, пелети, тріскаючи цих котлах не працюють, вірніше, вони згасають. Є універсальні моделі. Вони здатні працювати на бурому вугіллі. І на великих торф'яних брикетах. Називають приклади роботи шахтного казана тривалого (верхнього) горіння майже 16 діб на єдиній закладці вугілля. Як і газогенераторні котли, з'явилися на ринку шумно, мають чималий попит і виготовляються з 2001 р. З найвідоміших брендів - Stropuva (Литва). Потужність котлів від 7 до 40 кВт.
Шахтні казани тривалого нижнього горіння ↑
Багато фахівців схильні вважати їх чи не найперспективнішим напрямом у сегменті побутового опалювального обладнання. Працюють такі на дровах і на комбінованому паливі (тирса, пелети і все впереміш), причому воно припустимо будь-якої вологості. Топляться шахтні котли поспіль по кілька діб. До кількох тижнів можуть працювати на одній закладці бурого вугілля. За відомої автоматизації подібних котлів вони здатні стабільно працювати і в енергонезалежному режимі. Це означає, що приміщення (будинок) з подібним типом опалення на природній циркуляції теплоносія обійдеться при необхідності без електропостачання, перебуваючи в автономному режимі. У шахтних котлів тривалого нижнього горіння дуже вражаючий ККД = 75-90%. І, що приємно, галузь шахтних котлів сьогодні енергійно розвивається.
Піролізні казани ↑
Мають неоднозначні позиції танавіть здобули певну репутацію «скандальних». В Україні їх почали використовувати в побутовому сегменті, замінюючи прямоточні котли, і різниця в економічності видалася вражаючою. У робочому режимі ККД цих казанів демонструє величезну економічність, досягаючи 80-90%. Виробники піролізної котельні «підрізали» діапазон робочих потужностей (від 80 до 100% від номінальних параметрів), знадобилися теплові акумулятори. Обмежили і вологість палива до 20%. Втім, нові моделі працюють на будь-якому паливі і за будь-якої вологості, маючи великий розкид потужностей (від 30 до 110% від номінальної). Деякі модифікації конструктивно наблизилися до характеристик шахтних котлів тривалого нижнього горіння і здатні працювати понад добу на одній закладці. До речі, схожість у піролізних та шахтних котлів справді є. Недарма і виробники часто називають піролізні котли («піролізники») називають «шахтниками», і навпаки. Піролізні котли, проте, досить міцно займають свою власну нішу, і, судячи з динаміки, продовжать удосконалюватися.
Піролізні казани з автоматикою
Піролізні котли, як і т.зв. шахтники автоматизуються пелетними пальниками факельного типу, що мають на увазі можливість автоматизації процесів завантаження палива в саму топкову камеру. Можу тільки припустити, що в цьому напрямку в Україні якісь більш-менш серйозні дослідницькі роботи розпочато, але поки що нам про такі розробки нічого не відомо.
Пелетні котли з автоматикою
Це чи не найнеоднозначніша тема на сьогоднішній момент. Такі котли треба вибирати з увагою. Про автоматичні пеллетні котли багато розмов. Іноді можна чути, що вони зовсім не працюють, або працюють неефективно,з неповною віддачею. У той же момент зауважу, що вдало підібрані пелетні котли демонструють чудові здібності. По-перше, вони насправді можуть цілком стабільно працювати з КПД до 90-94%. По-друге, самоочищають теплообмінник. По-третє, здатні автоматизовано працювати протягом усього сезону. Так що не доводиться дивуватися тому факту, що обсяги їх продажів щорічно зростають, і дуже ґрунтовно. Якщо й були один час сумніву щодо своєчасної і без перебоїв доставки якісного палива, то, схоже, проблему вирішено. У всякому разі, щодо Московського регіону, там останніми роками перебоїв не було зовсім. Здається, і в інших регіонах найближчим часом буде подібна ситуація.
Автоматизовані шахтні казани нижнього горіння ↑
На сьогоднішній день такі котли обладнують автоматизованими пелетними пальниками факельного типу. Конструктори розробляють автоматизацію подачі палива безпосередньо у шахту. Це позитивно вплине на собівартість готового виробу, але скоротить при цьому діапазон стабільної роботи (пелетичні пальники працюють у режимі старт/стоп). Проблеми деякі поки що є, але вони вирішуються. І напрямок неухильно розвивається, що не дивно – простота конструкції, низька ціна, можливість протягом усього сезону працювати на одній закладці палива – все це є дуже ефективними факторами успіху.
Казани з автоматичною подачею вугілля ↑
Автоматизовані казани на вугіллі. Цей напрямок також активно пробивається останніми роками, і мабуть, рух цей продовжиться, оскільки затребуваність в автоматизованих вугільних котлах через популярність даного виду палива в нашій країні висока. Десять років тому в Україні набули активного поширення вугільні котлиугорського виробництва під брендом КарбоРобот (Carborobot) - з автоматикою. Тоді різко скоротилися викиди з газами, що відходять. Московські екологи, які влаштовували неодноразові перевірки Карбороботов, не могли пред'явити суттєвих претензій до обладнання і не перешкодили їх використанню. ККД угорських котлів виріс у середньому становить близько 80-85%. Хотілося б сподіватися, що найближчими роками Україна зуміє також скласти гідну конкуренцію угорським виробникам, але поки що про це говорити, на жаль, зарано.