Як вибрати твердопаливний котел?

Критерії вибору твердопаливного котла

З кожним роком опалення твердим паливом стає все більш актуальним. Одночасно з цим зростає і різноманітність представленої на ринку техніки. Хотілося б не вдаючись у марки та маркування допомогти читачам розібратися з самим принципом вибору твердопаливного котла. Як не дивно, але читачам мають досвід підбору та експлуатації газових котлів доведеться повністю про нього забути адже у цих котлах використовуються зовсім інші способи подачі і спалювання палива, регулювання потужності і захисного відключення. Інший хімічний склад палива висуває інші вимоги до матеріалу теплообмінника.

В даній статті ми будемо розглядати найбільш популярний клас котлів поєднує порівняно невелику ціну з досить високою якістю роботи. Приблизно 80% продажів побутових твердопаливних котлів це безнаддувные котли, незалежні від електроенергії з ручним завантаженням і регулюванням потужності прямодействующім терморегулятором.

Наддув – спосіб примусової подачі повітря для горіння з допомогою вентилятора. В твердопаливних котлах найчастіше використовується при пиролитическом способі спалювання деревини.

Прямодействующий терморегулятор – регулятор температури, в якому для приводу регулюючого органу використовується енергія самої регульованої величини.

Даний клас котлів складається з двох груп, що сильно відрізняються один від одного споживчими властивостями: чавунні котли сталеві котли. Справа в тому що матеріал виготовлення і отже технологія виготовлення накладають на виробників певні обмеження, а так як твердопаливні котли є найбільш чутливими до правильної конфігурації топкового простору теплообмінника, можна сміливо вважати, що 90% якості котла – це теплообмінник.

Виділимо критерії важливі для споживача, за якими можна порівнювати дві дані групи котлів.

1) Вид основного палива. Як правило, виробник вказує для своїх котлів два види палива: основне і резервне. Основне паливо це той вид палива на якому котел може працювати тривалий час без шкоди для себе і з максимальним ККД.

У чавунних котлів пристрою завантаження оптимізуються під основне паливо. З'ясувати який вид палива оптимізований котел легко: чавунні котли, що використовують у якості основного палива дрова, мають передні секції з розширеним вікном завантаження і зменшеними поверхнями теплообміну. При завантаженні дровами котлів, призначених для основної роботи на вугіллі і мають стандартні передні секції, можуть виникати проблеми, т. к. повнорозмірні поліна можуть не проходити в завантажувальне вікно.

У сталевих котлів вугілля може бути основним паливом тільки в тих моделях, які мають колосники з чавуну. Оглянути колосники, щоб визначити матеріал, з якого вони виготовлені, можна відкрити люк для завантаження котла. Оскільки розмір завантажувального люка у сталевих котлів більше розмірів паливного бункера, то ніяких відмінностей в пристроях завантаження пов'язаних із видом палива немає.

2) Вага котла/потужність. У чавунних котлів це відношення коливається в межах 10-13 кг/кВт, у сталевих 7-12 кг/кВт. У вигляді меншої ваги доставка і установка сталевого котла може обійтися вам на 15-20% дешевше, ніж чавунного тієї ж потужності. Словом чим нижче це співвідношення, тим краще.

3) Вага котла/вага води. Ця характеристика показує здатність протистояти перегріву котла в разі виникнення проблем з циркуляцією теплоносія. При зупинці циркуляції все накопичене тепло у масивному тілі теплообмінника йде на розігрів знаходиться в ньому води. Чим менше це відношення, тобто чим легше котел і чим більше в ньому теплоносія, тим менше ймовірність перегріву котла. У сталевих котлів це відношення коливається в межах 3,4 — 4,4 у чавунних 7,8 — 8,1.

4) Корисний об'єм завантажувальної камери/потужність котла. Ця характеристика показує, як співвідноситься обсяг закладається за одне завантаження палива потужністю котла. Це дуже важлива характеристика, яка показує, як часто вам доведеться ходити до котла для закладки палива. Це відношення для сталевих котлів становить, як правило, 1,6 — 2,6 л/кВт, а для чавунних 1,1-1,4 л/кВт. Чим ця цифра більше, тим краще, тим рідше вам доведеться закладати в котел паливо.

Корисний об'єм завантажувальної камери – це той обсяг, який ви можете фактично використовувати для закладки палива. Корисний об'єм максимальний для котлів з верхнім завантаженням палива, так як тільки верхня завантаження дозволяє рівномірно заповнити паливну камеру. У котлів з передньої завантаженням через дверцята, особливою багатосекційних з довгим теплообмінником рівномірний розподіл палива по завантажувальній камері вимагає додаткової витрати часу і зусиль.

У документах на котли багато виробників вказують «повний» об'єм камери спалювання (завантаження) який більше корисного на величину обсягів необхідних для вільного горіння і проходження димових газів.

5) Економічність. За усередненими даними ККД сталевих котлів може досягати 86% в той час як ККД чавунних котлів не перевищує 83%. Ці відмінності обумовлені тим, що в сталевому котлі шлях димових газів проходять по теплообміннику набагато довше ніж у чавунному казані і, як наслідок, більш ефективний теплообмін.

6) Експлуатаційні витрати. Цей показник визначає, скільки коштів вам треба буде витрачати для підтримки котла в хорошому стані. Обслуговування твердопаливного котла, як правило, полягає в періодичного чищення теплообмінника з боку димових газів. Справа в тому, що порівняно, наприклад, із звичайної пічкою у нормальному режимі експлуатації котла на дровах температура на його внутрішніх поверхнях досить низька, що може призводити до утворення дьогтю і зниження ККД. Відмінність сталевих і чавунних котлів тут наступні:

§ Сталевий котел має досить довгим трактом димових газів, що дозволяє добре передавати тепло від димових газів теплообмінника при цьому поверхні теплообміну (стінки димового тракту) являють собою площині легко доступні для чищення при відкритті верхньої кришки котла.

§ Особливістю конструкції чавунних котлів є неможливість організувати довгий тракт димових газів. Для досягнення високого ККД доводиться робити поверхні теплообміну з великою кількістю близько розташованих ребер. В результаті такого очищення котла від дьогтю надзвичайно трудомістка операція, тим більше, якщо врахувати, що поверхні теплообміну доступні для чищення тільки з боку топки.

7) Довговічність. Термін експлуатації опалювальних котлів, на який проводиться конструктивний розрахунок – 10 років. Цей термін призначається законодавчо і є обов'язковою нормою для Європи. Мається на увазі, що за 10 років виріб настільки морально застаріває, що його експлуатація стає не доцільна з міркувань економічності і безпеки. Деякі виробники (особливо котлів з чавунними теплообмінниками) вказують термін гарантії на теплообмінник до 30 років. Повелася ця традиція від газових котлів, в яких найбільш суттєва проблема експлуатації – низькотемпературна корозія. Для газових котлів в даному аспекті чавунний теплообмінник дійсно є суттєвою перевагою, що впливає на надійність та довговічність. У випадку з твердопаливними котлами матеріал теплообмінника не має значення у вигляді відсутності низькотемпературної корозії, а отже термін служби буде приблизно однаковим і влюбим випадку набагато довше розрахункового терміну експлуатації...

Низькотемпературна корозія – в газових котлах при низької температури зворотного теплоносія, на поверхнях теплообміну з боку топки можлива поява конденсату сірчистої і сірчаної кислоти (утворюються з сірчистих сполук, що містяться у природному газі і водяної пари). Наслідком такого явища може стати руйнування теплообмінника. Помітити таке явище не важко. З-під газового котла, потужністю 50-60 кВт за добу може витекти кілька десятків літрів конденсату.

8) Пристрій і принцип дії системи аварійного охолодження котла. Це, мабуть, основний показник безпеки і на ньому треба зупинитися докладніше.

У сучасних системах опалення з твердопаливними котлами все частіше застосовується примусова циркуляція теплоносія, оскільки це дозволяє істотно заощадити кошти, що витрачаються на будівництво систем опалення, дозволяє уникнути присутності в інтер'єрі труб, що проходять по стінах під різними кутами, застосувати сучасні естетичні та ефективні опалювальні прилади з терморегуляторами, що забезпечують економію палива. Єдиним недоліком системи опалення з примусовою циркуляцією є можливі порушення циркуляції теплоносія і внаслідок цього перегрів котла. Справа в тому, що твердопаливні котли не можуть змінювати свою потужність так швидко, як наприклад газові. Сучасні твердопаливні котли володіють можливістю плавного регулювання своєї потужності, але цей процес вимагає часу, а найголовніше котел не може сам швидко згаснути.

Якщо в процесі роботи котла знімання тепла з теплообмінника знижується (наприклад, припинилася циркуляція через відключення циркуляційного насоса, закрилися термостати на радіаторах і т. д. ) швидкості автоматичного зменшення потужності котла може не вистачити. При цьому тепло виділяється в камері згоряння котла стає надлишковим. Це приводить (у разі відсутності системи охолодження) до закипання теплоносія, можливе підвищення тиску в системі опалення, температурні деформації сталевих корпусів теплообмінників, вигоряння межсекционного герметика і розгерметизація теплообмінника, в місцях з'єднання секцій у чавунних теплообмінників, розплавлення пластикових частин котла — корпусів термоманометров, ручок та іншого. Для того щоб цього не відбувалося теплообмінник необхідно охолоджувати.

При виробництві сталевих котлів є конструктивна можливість розмістити охолоджуючий змійовик всередині тіла котла. Таким чином, змійовик охолоджує теплоносій безпосередньо всередині корпусу котла і не дає йому можливість закипати. При підвищенні температури в котлі відкривається термостатичний кран, який пропускає через охолоджуючий змійовик воду з системи водопостачання або напірної ємності, забезпечуючи відведення надлишкового тепла в режимі загасання котла. При цьому напір необхідний для ефективного і надійного охолодження котла дуже невеликий. Просто кажучи, ємність з водою піднята на 1м вище кола і сполучені з термостатичним краном охолоджуючого змійовика відрізком шланга повністю вирішує всі проблеми безпеки.

У чавунних котлах ситуація набагато складніше. Немає конструктивної можливості розташування в середині котла незалежного контуру охолодження, тому виробники йдуть на різні хитрощі, щоб якось полегшити долю котла.

Найбезпечніший спосіб це установка окремого охолоджуючого теплообмінника на виході з котла. Це вирішує проблему відводу тепла від котла тільки в тому випадку, якщо циркуляція не порушена (наприклад, якщо котел перегрівся в результаті неправильної налагодження дросельної заслінки). Але абсолютно не рятує теплообмінник від перегріву при проблемах з циркуляцією. Інший спосіб, це установка пристрою, в разі перегріву теплообмінника сливающие з нього воду в дренаж і замість неї додають воду із системи водопостачання. Це пристрій має ряд істотних недоліків. По перше воно хоч захищає теплообмінник від перегріву але саме може призвести до його руйнування, так як подача холодної води у розігрітий казан призводить до теплового удару, а по друге попадання сирої не підготовленої води в систему опалення викликає відкладення солей жорсткості на внутрішніх поверхнях теплообмінника і корозію в опалювальних радіаторах якщо вони виготовлені зі сталі. Мало того, якщо зупинка циркуляційного насосу котла була викликана відключенням електроенергії, то і насос водопостачання може бути знеструмлений.

Тепловий удар – різка зміна температури масивного крихкого тіла в будь-якій локальній частині, що приводить до виникнення високих внутрішніх напружень і, як наслідок, до його руйнування. Тепловий удар – основна причина руйнування чавунних теплообмінників котлів не тільки твердопаливних, але і газових.

9) Стійкість до теплового удару і перегріву. Як вже зазначалося вище особливості системи регулювання потужності твердопаливних котлів призводять до того, що протягом свого життя (у разі відсутності пристроїв охолодження) котел може неодноразово піддаватися перегріву і від того як він перенесе цю подію залежить його довговічність і надійність.

Вид перегрітого котла – саме по собі видовище не для слабкодухих. Як правило, в такому випадку, люди, налякані розпаленої, загрозливо рокотливим киплячим теплоносієм, шиплячим пором і воняющий гаром масою металу надходять дуже по людськи правильно – беруть відро води і виливають його в котел. З точки зору пожаробезобасності це правильно, з точки зору котла – не дуже. Якщо сталевий котел в гіршому випадку втратить пару колосників, які ви зможете замінити самі, то чавунний котел втратить пару секцій, для заміни яких потрібно виклик фахівця зі спеціальним обладнанням і повна розбирання котла.

Менш радикальним буде спосіб відкриття підживлення котла та його охолодження зсередини водою з системи водопостачання. Якщо сталевий котел в цьому випадку не постраждає, то з чавунним котлом вам все одно доведеться возитися з попередньою схемою (у 80% випадків заміна секцій).

10) Зручність в експлуатації. Це особливості, з якими вам доведеться зіткнутися кожен день по кілька разів протягом довгих років роботи вашого котла. На відміну від газових котлів у "твердопаливників" треба періодично відокремлювати тверді продукти згоряння від ще не прогорілого палива і видаляти їх із зони горіння.

Для чавунних твердопаливних котлів для цього використовується відома з незапам'ятних часів кочерга — довгий вигнутий сталевий прут з дерев'яною теплоізолюючої ручкою на одному кінці. Процедура наступна: відкрити дверцята зольника (розташована нижче двері камери завантаження), присісти навпочіпки, трохи нагнутся і вставляючи кочергу між колосниками знизу вгору поворушити паливо по всій площі теплообмінника.

У сталевих котлів прогрес зайшов трохи далі. У сталевих котлах використовуються чавунні поворотні колосники з приводом від важеля, розташованого на бічній панелі котла. Для відділення шлаків вам необхідно просто підійти до котла і нічого не відкриваючи просто зробити кілька коливальних рухів важелем. При цьому колосники, що мають спеціальну форму, здійснюють коливальні рухи навколо своєї осі і шлаки прокидаються в зольний піддон.

11) Конструктивна надійність. Теплообмінники чавунних котлів складаються з секцій гідравлічно з'єднаних між собою і стягнутих сталевими прутками-шпильками. Збірка і герметизація теплообмінників проводиться вручну. При виробництві їх герметичність перевіряється на заводі, але в процесі транспортування по поганим дорогам від вібрації масивні секції теплообмінника можуть зміщуватися відносно одна одної і тоді при розігріві змонтованого котла може виникнути текти.

Теплообмінники сталевих котлів навпаки, являє собою цілісний виріб зварене з 4 - 5-міліметрової сталі на автоматичній лінії. По конфігурації теплообмінник має жорстку коробчату структуру. Зважаючи властивостей пружності сталі теплообмінники, які зазнали навіть сильним вібраційних і ударних навантажень зберігають свою геометрію і герметичність. Сталевий теплообмінник пройшов заводські випробування на герметичність зберігає свою якість, потрапляючи до споживача в найвіддаленіші місцевості.

12) Травмобезопасность. У чавунних котлів дверцята завантажувального люка, що веде в камеру згоряння розташована на передній стороні котла і в процесі роботи котла може сильно нагрівається, оскільки у неї не передбачена теплоізоляція і захисно-декоративний кожух. У сталевих котлів весь периметр корпусу є водоохолоджуваним і оточений розвиненою теплоізоляцією з мінеральної вати під декоративно-захисним кожухом. Дверца люка загрузки у стальных котлов расположена сверху и таким образом, что в процессе работы котла горение в непосредственной близости он нее не происходит, а кроме того снабжена защитным кожухом, предохраняющим человека от ожогов при случайном соприкосновении.

Подведем итоги. Выбор твердотопливного котла требует тщательной проработки вопроса и понимания того, что в отличие от газового оборудования твердотопливный котел требует много больше вашего времени в обслуживании и эксплуатации, а следовательно трудоемкость обслуживания является одним из важнейших критериев.

Яке обладнання ви б не вибрали грамотна експлуатація це запорука довговічності вашого котла і безпеки вашого будинку.

P. S.

На нашому ринку пропозиція чавунних твердопаливних котлів під різними торговими марками більш ніж надмірно. Це пояснюється простотою організації складання теплообмінників з комплектів, що поставляються кількома чугунолитейными заводами. В результаті у недосвідченого споживача створюється враження про популярність і переваги чавунних котлів над сталевими. Причиною присутності на ринку меншої кількості торгових марок пропонують сучасні сталеві котли є те, що фірми випускають твердопаливні котли в невеликих обсягах не здатні проінвестувати дороге автоматизоване зварювальне виробництво, а купувати чужі готові теплообмінники економічно не вигідно. Ось і виходить, що сталеві котли випускаються відносно невеликим кол-вом фірм, що є насправді лідерами з виробництва твердопаливної опалювальної техніки.

ТОВ " Центр Енергетичних Технологій

Департамент інформаційно-технічної підтримки