Цікавий той факт, що тверде паливо так і не пішов зі сцени опалення, як це прогнозували в недавньому минулому. Адже раніше вважалося, що дрова і вугілля свої позиції здадуть електрики і газу, що і сталося. Але час показав – рано раділи. І ось уже сьогодні в багатьох заміських селищах стали зводити великі будинки з водяною опалювальною системою, де потрібен ефективно працюючий і економічний котел. Ще зовсім недавно про це говорити у відношенні твердопаливних агрегатів не доводилося, але це вже в минулому. Тому що змінився принцип роботи твердопаливного котла. Про нього й поговоримо в цій статті.
Типи котлів
Почнемо саме з типів, тому що вони визначають принцип роботи. Тут лише два варіанти:
- Класичні котли.
- Піролізні.
Класичні
Це абсолютно проста конструкція, в топці якої відбувається спалювання твердого палива, за рахунок чого і виробляє нагрів теплоносія. Відразу ж обмовимося, що в твердопаливних котлах використовується інша схема нагріву води, ніж, скажімо, в газових або електричних приладах, де встановлюється теплообмінник трубного типу. Тут же використовується конструкція, яка носить назву водяна сорочка. Тобто, топка складається з двох стінок, між якими циркулює теплоносій.
Згораючи, паливо нагріває стінки топки (вони або чавунні або сталеві), а через них вже нагрівається і сама вода. В принципі, пристрій класичного твердопаливного котла не дуже складне. Але у нього є кілька недоліків:
- Занадто низький коефіцієнт корисної дії.
- Велика витрата палива.
- Незручність експлуатації в плані налаштування і підтримки заданих теплотехнічних параметрів.
Все це позначилося на низькій популярності агрегатів даного типу. Тому такі котли хоч і були присутні на ринку, але розкуповувалися слабо. Тому виробникам довелося шукати конструктивні рішення, щоб підвищити ККД і знизити витрати використовуваного палива.
Піролізні
Отже, вихід був знайдений – це котли, в яких використовується процес піролізу. Що це таке? Це виділення з твердого палива в процесі згоряння так званих топкових (піролізних) газів, які збагачуються киснем і спалюються додаткової топці.
У процесі піролізу є один важливий нюанс, який і визначає його ефективність. Це невелика кількість кисню, якого не вистачає підтримувати у зоні горіння не полум’я, а процес тління. Саме таким чином можна виділити ті самі топкові гази. Але самі гази просто так горіти не будуть, їх необхідно збагатити киснем, щоб вийшла повітряно-газова суміш. Так ось вона і буде добре горіти, і при цьому виділяти велику кількість теплової енергії.
Увага! Коефіцієнт корисної дії котлів піролізного типу досягає рівня 90%. Якщо порівнювати з класичним варіантом, у якого ККД дорівнює 65%, це значний стрибок і в плані ефективної роботи, і в плані економії палива.
Про економію палива хотілося б сказати більш конкретно. Уявіть собі звичайний класичний котел, куди закладаються, наприклад, дрова. Звичайно, все залежить від потужності агрегату, але все ж така закладка згорає в середньому за 4-5 годин. Власнику такого котла доведеться кілька разів на день чистити прилад і «годувати» його дровами. Складно і дуже незручно.
Так от, піролізні котли дозволяють економити паливо у декілька разів. Та й закладку можна проводити раз на добу або кілька днів один раз, якщо в якості палива використовується вугілля. Правда, так працюють не всі піролізні установки, а тільки так звані опалювальні агрегати тривалого горіння.
Котли тривалого горіння
Давайте розглянемо схему твердопаливного котла тривалого горіння і визначимося з принципом його роботи.
- По-перше, горіння всередині топки відбувається зверху вниз, що дозволяє проводити процес горіння повільно, не захоплюючи нові шари палива.
- По-друге, все відбувається в закритій камері, куди проникає мало свіжого повітря ззовні. Як такого горіння не відбувається, паливо просто повільно тліє, виділяючи топкові гази.
- По-третє, піролізні гази піднімаються вгору до другої топці через з’єднувальний патрубок, в якому зроблені отвори. Через них надходить кисень, який змішується з газами, утворюючи горючу суміш.
- По-четверте, ця суміш надходить у другу топку, де і згоряє.
У конструкції твердопаливних котлів тривалого горіння топки можуть розташовуватися не тільки один над одним, але і в сусідніх частинах в горизонтальній площині. Це не принципова схема. До речі, ось знизу фото такого котла.
Що сьогодні пропонують виробники? В принципі, на ринку котлів цієї марки багато. Вони мають різні конструкції, але принцип роботи у них один і той же. Наприклад, дуже популярні чеські котли, виготовлені з чавуну, російські сталеві моделі, які останнім часом потіснили конкурентів своєю ціною, прибалтійська марка «Стропува». Кожен споживач для себе знайде агрегат, відповідний його вимогою і за технологією, і за конструктивними особливостями.
Пару слів про «Стропува». Непоганий апарат, з високим ККД, практично автоматизований. Але у нього один недолік – складність чищення зольника і камери згоряння, незручність закладки дров чи вугілля. Хоча тривалість горіння однієї закладки досить велика: дрова до трьох діб, вугілля до семи.
