Угольный котел с автоматической подачей топлива


Прежде всего, напомним основные доступные виды твердого топлива: каменный и бурый уголь, горючие сланцы, торф и древесина. Если вы решили отапливать свой дом твердым топливом, то, прежде чем выбрать котел, вам необходимо понять, какой из вариантов твердого топлива наиболее доступен в той местности, где вы живете.

Виды твердого топлива

Не секрет, что любой твердотопливный котел требует определенного участия человека: принести топливо, растопить, подбросить в топку, вынести золу. Насколько часто нужно подходить к котлу для «дозаправки» и чистки – зависит от нескольких факторов: теплопотерь дома, зависящих от качества строительных материалов и качества строительства, температуры на улице, и, самое главное, от самого котла.

Но каким бы хорошим ни был твердотопливный котел, оставить его зимой без присмотра более чем на сутки никак не получится, иначе вы рискуете вернуться в замерзший ледяной дом. К счастью, решение проблемы есть – это твердотопливный котел с автоматической подачей топлива.


Существует несколько вариантов твердого топлива, пригодных для котлов с автоматической подачей. Очевидно, что главное требование, предъявляемое к такому топливу – это размер и однородность его частиц: они должны быть примерно одного размера, не очень крупные и не очень мелкие для того, чтобы подающий механизм не забивался и отправлял в топку ровно необходимое количество для горения.

Таким топливом может быть каменный или бурый уголь – фракцией от 4 до 25 мм, или древесные гранулы от 6 до 8 мм. Что касается гранул, или как их еще называют, пеллет, то они могут быть не только из дерева. На сегодняшний день сырьем для пеллет могут быть также и различные отходы переработки сельхозпродукции: лузга подсолнуха, шелуха овса, сено или солома, непригодные для корма, и даже куриный помет и куриный подстил.

Что касается плюсов и минусов разных видов твердого топлива, то стоит отметить, что черный уголь при горении дает больше тепла чем бурый, а белые древесные пеллеты дают больше тепла и меньше сажи и смолы, чем сельхоз-пеллеты.

 

Итак, с топливом определились, выбираем котел. Прежде всего, нужно понять, в каком режиме вы планируете его эксплуатировать – только в автоматическом или в комбинированном: например, используя дрова и уголь по выходным, загружая котел вручную, а в остальное время (когда никого нет дома) — в автоматическом режиме.


Начнем с универсальных вариантов. Например, чугунный многотопливный котел итальянского производства Lamborghini Ecologik может работать на дровах, угле, торфе или брикетах, а, после установке на него дополнительного оборудования (дверь-переходник, пеллетная горелка, шнек и бункер), на пеллетах.  Причем, дополнительное оборудование можно установить на котел, не снимая основного. Это значит, что как только в топке прогорит уголь (или дрова), вы можете открыть основную дверь зольника, удалить золу и закрыть котел другой дверью, на которой установлена пеллетная горелка, и продолжить эксплуатацию котла в автоматическом режиме. Затем, при необходимости, данную операцию вы можете повторить в обратном порядке – перевести котел на кусковое топливо с ручной подачей.

Пеллетный комбинированный котел

Точно таким же образом можно использовать комбинированный твердотопливный котел чешского производства VIADRUS LP A0C. Также, как и Ecologik, его можно дооборудовать и использовать в автоматическом и ручном режиме. И это не просто пеллетный котел с автоматической подачей, это твердотопливный котел с плавной регулировкой мощности и блоком дистанционного управления онлайн через GSM или Wi-Fi.


твердотопливный котел с автоматической подачей топлива

Еще один интересный вариант от Viadrus – это котел Fanda. Его особенностью является комбинированная загрузка. Благодаря наличию в котле двух отдельных топок, он не требует дооборудования для перехода с одного вида топлива на другой. В верхней части котла находится дровяная топка, а в нижней – топка для пеллетной горелки. Таким образом, пока вы дома, вы топите котел дровами. А в ваше отсутствие, когда загруженные в топку дрова сгорят, автоматика котла сама запустит пеллетную горелку, и к вашему возвращению вас будет ждать теплый и уютный дом. Котлом Fanda также можно управлять на расстоянии с помощью смартфона или планшета.

твердотопливный котел с автоматической подачей топлива

Подобную конструкцию с двумя топками предлагает и чешский ATMOS — это котел ATMOS DC…SP. При этом, одна из топок не просто дровяная, но еще и пиролизная – то есть с газификацией древесины, где процесс сжигания дров более эффективный и более продолжительный по времени.


Пеллетный комбинированный котел

Однако, каким бы заманчивыми ни выглядели комбинированные котлы, они все же уступают котлам, сконструированным только для автоматической подачи топлива. И вот почему: у автоматического котла более сложный трёхходовой теплообменник, в котором продукты сгорания проходят более длинный путь, прежде чем попадут в дымоход, а, следовательно, отдают больше тепла в систему отопления. Таким образом, меньше топлива расходуется, а это – экономия ваших средств, сил и времени.

 

Один из таких котлов — это чешский OPOP Biopel Premium.  Основными его преимуществами являются: высокий класс энергоэффективности (5й класс) с КПД выше 90%, компактные размеры и модульная компоновка. Горелку на котел можно установить, как слева, так и справа, в зависимости от конфигурации котельной. Кроме того, котел имеет несколько вариантов приставных компактных бункеров емкостью 60, 150 и 250 кг, а также отдельный бункер на 220 кг с возможностью увеличения его до 350 кг. Более того, компактный бункер можно оснастить системой пневматической подачи пеллет, и он будет пополнятся автоматически из основной емкости, которая может находиться за 10 метров от котла в соседнем здании.


Пеллетный котел

Также котел Biopel Premium благодаря «умному» блоку управления и горелке нового типа, имеет возможность плавной регулировки мощности в диапазоне от 20 до 100%. Это значит, что котел может поддерживать нужную температуру в системе, расходуя при этом минимум топлива, а, при необходимости, автоматически выходить на максимальные показатели мощности и температуры для быстрого нагрева бойлера ГВС или теплового аккумулятора.

К блоку управления котла можно подключить датчики температуры дыма, теплоносителя подачи и обратной линии, воздуха в помещении и на улице. Обработав их показания, он сам настроит оптимальный режим работы пеллетной горелки, тем самым сокращая ваши расходы и обеспечивая максимальный комфорт. От пользователя требуется только выбрать нужный режим работы.

Кроме того, блок управления позволяет все настройками производить дистанционно с планшета или смартфона и позволяет управлять: двумя смесительными контурами отопления, пятью насосами, бойлером ГВС, теплоаккумулятором и т. д.

Помимо прочего, Biopel Premium имеет такие полезные опции как: программируемый комнатный термостат RT-10 (кроме функций термостата повторяет все функции панели управления, тем самым избавляет вас от необходимости заходить в котельную), компрессор очистки горелки и теплообменника (периодически в автоматическом режиме сдувает высоким давлением воздуха весь нагар в котле и на горелке), система автоматического золоудаления (удаляет всю золу из зольника котла в приемный ящик).   


Котел OPOP Biopel Premium своей концепцией напоминает смартфон, в котором производитель базово установил большой набор нужных функций, а пользователь на свое усмотрение может дополнить его любыми другими.

Если в вашем городе стоимость калиброванного угля сопоставима с стоимостью пеллет, то обратите внимание на автоматические котлы серии OPOP Н8. Уголь значительно дольше горит и выделяет намного больше тепла. К тому же, котел, в зависимости от комплектации, может сжигать любое калиброванное или гранулированное топливо: бурый и черный уголь, пеллеты любого происхождения – древесные или сельхоз-пеллеты.

твердотопливный котел с автоматической подачей топлива

Такая всеядность обеспечивается благодаря установленной на котле горелки особой конструкции — РЕТОРТНОЙ. В рабочем состоянии горелка внешне напоминает вулкан. Для сжигания пеллет на горелку дополнительно устанавливается насадка-воротник — для максимально эффективного горения.


Ретортная пеллетная горелка

Возможности блока управления OPOP Н8 такие же, как и у котла Biopel Premium, в том числе и управление через интернет.

Таким образом: при выборе автоматического котла нужно отдать предпочтение какой-то одной из особенностей его конструкции – универсальность, которая дает возможность использовать котел на любом доступном виде твердого топлива или максимальная эффективность котла умноженная на его длительную автономность и возможность управления на расстоянии.

И, конечно, не забываем про Laddomat  — трехходовой термостатический смесительный клапан, который:

  • повышает эффективности работы твердотопливного котла, увеличивая период его работы на одной загрузке,
  • обеспечивает быстрый выход на режим работы котла после растопки,
  • регулирует процесс загрузки аккумулирующего бака, 
  • защищает котел от перегрева при отключении электроэнергии.

 

Источник: www.komfort-eco.ru

Разновидности


Когда возникает вопрос о выборе подходящего оборудования для отопления дома твердым топливом, то учитываются такие важные моменты: способ горения, материал изготовления и метод подачи угля.

Все агрегаты работают на твердом каменном угле.

Тип горения

Так, различают котлы прямого и длительного горения. Прямое или горение «снизу вверх» основано на принципе циркуляции воздуха из нижней части камеры сгорания. При этом топливо начинает гореть снизу. В случае с длительным горением топливо сжигается сверху.


Механизм прямого сгорания очень прост: котел разжигается и в камеру вручную подается уголь. Воздух для сжигания поступает через отверстия (колосники) снизу — это способствует хорошему охватыванию огнем нижних слоев угля и продвижению его вверх. В агрегате с длительным горением топливо помещается в камеру и только потом разжигается верхний его слой. Воздух через специальную систему подводится сверху.

Такой способ сжигания экономичен и требует загрузки в 2 раза меньше, чем в случае прямого горения.

Однако агрегаты, работающие на угле, очень капризны к качеству топлива: оно должно быть сухим и слабоспекающимся, а дозаправить можно только когда прогорит первая порция.


Классификация по материалу

Котлы, работающие на угле, могут быть изготовлены из специальной котловой стали и из чугуна. Сталь неустойчива к коррозии, быстрее прогорает, но ее ремонтопригодность стала достоинством систем из этого материала.

Чугун же, наоборот, имеет внушительный срок эксплуатации, сопротивляется коррозии, но при этом очень хрупок. Это очень усложняет ремонт чугунных котлов, требует замены изношенных частей. Поэтому иногда при изготовлении эти материалы комбинируют. Например, из стали делают корпус, а из чугуна – камеру сжигания.

Классификация по способу подачи

Котлы разделяют на агрегаты с классической, с полуавтоматической и с автоматической подачей топлива. Классическая подача – это ручная закладка в камеру, которая требует постоянного присутствия пользователя для поддержания нужной температуры. Эти агрегаты недорогие, но большой расход материала и малое время его тления делают выгоду минимальной.

Полуавтоматические котлы оснащены микропроцессорами и вентилятором. Все это дает рост рабочего времени на одной загрузке с выделением необходимого количества тепла.

Автоматические угольные котлы оснащены системой микропроцессорного управления вентилятором и датчиками автоотключения при превышении температуры воды. Туда также встроены датчики контроля, управления защитным клапаном от возгорания, датчики температуры.

При поступлении сигнала с датчика температуры топливо автоматически заливается водой – так исключается пожароопасная ситуация. Расход топлива сокращен до 50%, что сокращает в свою очередь и образование золы почти в 3 раза. Поэтому, несмотря на высокую цену, эти котлы очень экономичны и надежны в эксплуатации, полностью оправдывают вложения.

Устройство котла

Угольный котел с автоматикой использует для подачи топлива механизм ременно-шестеренчатой передачи, которая управляется электродвигателем. Механизм оснащен лентой для транспортировки топлива и емкостью, в которую оно засыпается.

При необходимости очистки агрегата дно камеры открывается, и сбор твердых несгоревших остатков помещается в контейнер.

Принцип работы

В угольной отопительной системе автоматического типа используется принцип работы конвейера. Материал для отопления попадает на транспортерную ленту и подается в камеру. То, как сработает механизм движения, зависит от температуры воды в системе. Температура фиксируется датчиком и предается в микропроцессорный блок управления.

Когда температура падает, транспортерная лента начинает свое движение, и топливо подается в камеру. Удаление золы тоже является автоматизированным процессом.

Модели для промышленных предприятий могут автономно работать на протяжении месяца, в то время как бытовые котлы имеют небольшие бункеры и могут самостоятельно работать только в течение 2-3 дней.

Процесс работы

Итак, процесс отопления на автоматическом котле и угле в качестве топлива состоит из нескольких этапов:

  • вручную засыпается уголь в бункер. От вместимости бункера зависит количество закладок и время непрерывной работы системы;
  • шнековой подачей топливо передается в камеру автоматически. Редуктор работает от электродвигателя;
  • топливо выдавливается в камеру и под давлением подается воздух;
  • сгорание происходит тонкими слоями, уменьшая количество сажи и не прогоревших частиц, но при необходимости котел будет автоматически удалять золу.

Как выбрать?

При выборе следует обратить внимание на следующие моменты:

  • фракция используемого угля — менее прихотливо оборудование, работающее на фракции до 80 мм;
  • возможность использования различного вида топлива;
  • размеры, объем и номинальная мощность резервуара;
  • напряжение электродвигателя — для дома желательно использовать системы, работающие от напряжения в 220 вольт;
  • КПД системы – для оборудования промышленного типа он составляет до 81% при одновременном отоплении площадей до 3500 м2.

Особенности

Автоматический угольный котел бытового типа все же требует вмешательства человека: наполнить резервуар, механически убрать золу и следить за бесперебойной подачей электроэнергии. Но даже в этом случае они являются отличной альтернативой всем другим видам отопительного оборудования.

Проблемой являются частые поломки рабочего механизма, которые требуют дорогостоящего ремонта. Кроме того, простой в работе приводит к охлаждению дома (отапливаемого помещения).

Использование

Подобного рода оборудование чаще всего используется для отопления частного дома. Его особым образом монтируют в систему, соблюдая при этом ряд требований:

  • площадь помещения котельной должна составлять более 7 м2, и все комнаты дома должны быть обеспечены притоком воздуха;
  • напольные покрытия дома должны быть негорючие;
  • котел должен располагаться на расстоянии 0,5 метра от стен котельной, а под него кладут металлический лист, который также защитит от возгорания;
  • дымоходы должны иметь требуемый диаметр сечения в соответствие с рекомендациями производителя;
  • электродвигатель и системы автоматики лучше изолировать от любого нагревания.

Таким образом, котлы на угле являются прекрасной альтернативой устоявшимся системам отопления частного дома.

Источник: x-teplo.ru

Элементы автоматизации

Устройство подачи твердого топлива выглядит как контейнер, устанавливающийся непосредственно на котел или рядом с ним, с топкой контейнер соединен специальной бегущей коверной лентой работающей от электродвигателя, а также датчиком контролирующим уровень щепы или другого вида топлива в топке. Как только это количество снижается до определенного уровня, открывается заслонка и начинает работать автоматическая подача и горючее отправляется в котел. Котлы с автоматической подачей топлива обеспечивают точные параметры работы оборудования в течение срока от нескольких дней до двух-трех недель.

Устройство автоматизации состоит из двух элементов, внутреннего термометра определяющего степень разогрева топки и механизма соединенного с заслонкой. В тот момент, когда температура горения становится слишком большой, автоматическое устройство задвигает заслонку, уменьшая приток кислорода и соответственно температуру горения. При слишком низкой температуре заслонка открывается, и огонь становится ярче. Таким образом, автоматизация котла обеспечивает равномерное горение и в тоже время снижает расход, например, щепы, а также уменьшает нагрузку на воздухоотводчик.

Автоматический воздухоотводчик для котлов достаточно простое, но очень важное оборудование в системе автоматизации отопления. При работе системы отопления в трубах накапливается воздух и водяной пар, которые со временем могут образовывать пробки

Воздухоотводчик выступает в роли датчика воздуха и выпускного клапана одновременно.

Котлы отопления на угле Defro долгого горения обзор параметров

Любой хозяин радиатора на твёрдом топливе всегда ищет возможность сэкономить на топливе и автоматизировать его загрузку. Котлы, работающие на твёрдом топливе в большинстве случаев достаточно капризны качеству и размеру сырья, а загружать его приходится ручным способом по паре раз в день. Приняв к сведенью эти все недостатки, конструктора из Польши спроектировали модель котла отопления, работающего на угле самого невысокого сорта, который так же и подается в топочную камеру автоматично. В данной публикации мы будем рассматривать автоматизированные котлы Defro, их плюсы, характеристики и конструкционные особенности.

Компания Defro специализируется на выпуске отопительных котлов на твёрдом топливе уже практически 50 лет. На данное время она считается лидером по изготовлению техники для отопления в Польше, занимая 70% рынка. В ее линейке присутствуют как котлы прямого сжигания без автоматики, так и полностью автоматизированные комплексы, которые способны длительное время работать независимо. В нашем обзоре мы не станем затрагивать классические устройства, а рассмотрим лишь модели с автоподачей.

Главная проблема при отоплении дровами или углем в том, что нужно регулярно подкидывать новые порции топлива в котел, по мере его прогорания. Организовать автоподачу дров возможным не представляется из-за причины их различного калибра и приличных размеров. С углем ситуация кажется легче, но все та же неоднородность угольных фракций мешает организации независимой работы.

Фото 1: Угольный котел с автоподачей «Defro AKM»

Единственный допустимый вариант это применение мелкофракционного угля «горошек» или низкокачественного угольного штыба. Собственно на такой вид топлива и ориентировалась компании Defro при изготовлении котлов отопления на угле.

Автоматические твердотопливные котлы PEREKO

Для подачи угля из бункера в топочную камеру, был разработан специализированный поршневой механизм, проталкивающий его по соединительному каналу. Пройдя систему подачи, часть топлива проникает на пластину из стали выдерживающей жару, по всей территории которой размещены отверстия для воздушной подачи. Воздушная смесь нагнетается под пластину вентилятором, размещенным в задней части котла.

Фото 2: Польский отопительный твердотопливный котел «Defro AKM Duo»

Сверху топки находится пластина из керамики, обеспечивающая дожиг газов. После чего, пройдя сложный лабиринт теплообменного аппарата из стали и отдав максимум энергии тепловому носителю, выхлопные газы выводятся в дымовую трубу через отрезок трубы дымоотвода.

Генераторы тепла Defro как правило будут работать в следующих режимах:

Всеми процессами происходящими в котле управляет контроллер. Он изменяет мощность, топливоподачу, водную температуру и давление в контуре системы обогрева, а еще очень много остальных показателей.

В данном случае контроллер на себя берет лишь задачу контроля за интенсивностью горения и состоянием системы отопления. Топливоподача выполняется ручным способом. В данном случае возможно применение разнокалиберного угля или дров.

Контроллер полностью отключен. Подача воздуха изменяется механической заслонкой ручным способом. Владельцу также надлежит контролировать и другие параметры системы отопления. В большинстве случаев этот режим применяется исключительно при краткосрочном отсутствии электрического питания.

Технические свойства автоматизированных отопительных котлов Defro AKM:

Особенности автоматического твердотопливного котла

В то же время в бункер автоматического  котла можно загружать не все подряд, а то, что указано в инструкции по эксплуатации на конкретное оборудование. Как правило, это пеллеты (прессованные гранулы), опилки, тырса и мелкие древесные отходы – щепа.

При этом автоматизированный котел самостоятельно выбирает необходимые условия горения (в зависимости от загружаемого топлива и соответствующего программируемого режима).

Однако для достижения максимальной продолжительности горения и максимального КПД загружаемое топливо должно соответствовать определенным жестким параметрам влажности (не более 15-18%) и габаритам отдельных частиц.

При «правильном» топливе автоматика пиролизных и пеллетных котлов обеспечивает достойный комфорт и максимальную экономию ресурсов – собственник оборудования настраивает нужную ему температуру теплоносителя, а котел в автоматическом режиме будет ее поддерживать все 24 часа в сутки вне зависимости температуры воздуха «за бортом».

Розжиг котла также происходит в автоматическом режиме, а вот топку придется регулярно вручную, но не чаще 1-2 раз в неделю или даже реже. Кроме того, последние разработки в области автоматизации котлов позволяют управлять его работой на расстоянии от дома через мобильные устройства и сеть интернет.

Совет! Чтобы твердотопливной котел  «классический» или длительного горения работал долгие годы и не требовал капитального ремонта, его номинальная мощность, указанная в эксплуатационной документации, должна составлять не более и не менее 70-80% расчетной мощности для обогрева помещений (1 кВт на 10 м2 площади). В случае использования оборудования еще и для нагрева воды, расчетная мощность увеличивается на 15-20%.

Источник: vse-otoplenie.ru

Как устроены автоматизированные котлы на угле

Автономные водогрейные котлы на угле, работающие в автоматическом режиме, от классических версий отличаются тем, что все рабочие процессы, полностью регулируются контроллером. Для поддержания горения используется автоматический шнековый механизм подачи топлива, система принудительного нагнетания воздуха и удаления продуктов сгорания. В конструкции также предусмотрена функция самоочистки.

Принцип работы следующий:

  • После включения котла, запускается шнековая автоматическая подача угля в котёл. Первая порция топлива поджигается посредством электрической плазмы. По мере прогорания, в топку подается новая порция угля. Если необходимо увеличить интенсивность нагрева, увеличивается скорость шнекового транспортера. После достижения определенной температуры, подача топлива останавливается.
  • Одновременно с шнековой передачей, включается подача воздуха в топку. Контроллер следит за скоростью поступления воздушных масс, что влияет на интенсивность горения.

  • В топке установлены автоматические колосники. По мере сгорания угля, происходит сбрасывание зола и несгораемого остатка в зольный ящик. Колосники переворачиваются, зола падает вниз, прямо на еще один шнек, посредством которого и осуществляется удаление продуктов сгорания. Система самоочистки проходит и под ломаными дымовыми каналами.
    Сажа, оставшаяся на стенках, очищается специальными пружинами, расположенными внутри каналов и осыпается на шнековую передачу системы самоочистки. Все продукты сгорания из топочной камеры и дымового канала, направляются в зольный ящик.

Микропроцессорный контроллер является «сердцем и мозгом» угольного котла. Но, бесперебойная работа зависит еще от нескольких элементов системы. Важную роль играют угольная горелка и бункер – дозатор для угля.

Принцип работы угольной горелки

Угольный котёл автомат не смог бы эффективно работать, без особого горелочного устройства. Сжигание топлива происходит порционно. В конструкции присутствует система электророзжига и принудительной подачи воздуха.

Основные задачи работы горелки заключаются в следующем:

  1. Обеспечить оптимальные условия для полного сжигания топлива с минимальным количеством недогара.
  2. Гарантировать поддержание факела огня, для максимальной теплоотдачи.
  3. Предотвратить чрезмерный расход угля, посредством оптимизации порционной подачи топлива.

На практике, это означает, что горелочное устройство тесно связано с подающим уголь механизмом, дымососом, нагнетательными вентиляторами и контроллером. Все устройства работают как одно целое, что и обеспечивает достижение поставленных задач.

Производители используют два вида горелок, в зависимости от того, какой уголь для котлов с автоподачей используется:

  1. Ретортная горелка – предназначена для сжигания угля, сорта Эко-горошек, без наличия штыбы, мелких частиц породы (угольной мелочи). Оптимальная фракция топлива 5-25 мм.

  2. Горелочное устройство АКМ – допускается сжигание угля с большим, до 60% содержанием штыбы. Размеры фракции 5-25 мм.

Чтобы автоматизировать подачу топлива в угольный котел, используется микропроцессорный контроллер, практически, представляющий собой мини компьютер. На горелке устанавливают оптический датчик, следящий за наличием пламени. При затухании, подается сигнал на повторный розжиг.

Контроллер подключается к нескольким комнатным терморегуляторам, для автоматического управления котлом. Температура нагрева теплоносителя меняется, в зависимости от показаний датчиков. Современные модели используют погодозависимую автоматику, позволяющую менять настройки котла, с учетом температуры окружающей среды.

Уголь поступает на горелку точно вымеренной порцией, после чего сгорает. С горелочного устройства подается сигнал на контроллер, что запускает движение топливного транспортера. На горелку поступает новая порция угля, включаются вентиляторы. От слаженности действий, зависит высокий КПД котла, составляющий 87%.

Устройство бункера-дозатора для угля

Система автоподачи угля в котел, еще одно важное звено, обеспечивающее работоспособность автоматизированной станции. Шнековая или поршневая топливная передача, соединяет топливное хранилище и горелочное устройство. Угольные котлы автоматы с загрузочным бункером, подключаются к отдельно стоящему или встроенному хранилищу разного объема.

Загрузочный бункер устроен как металлическое хранилище с установленным внизу шнековым транспортером. В конструкции присутствует несколько важных узлов, предотвращающих заклинивание угля в шнеке и слеживания топлива.

Для автоматизации подачи угля в котел, используются следующие важные узлы:

  • Автоматическая угольная дробилка – горелочное устройство и шнековый транспортер, сконструированы под использование топлива определенной фракции (до 25 мм). Порода засыпается в специальный преемник, с установленной дробилкой угля. После измельчения, топливо попадает в движущийся транспортер.
  • Взрыхлитель угля – в бункере устанавливают специальное устройство, препятствующее сбиванию в комки хранящегося угля, что обеспечивает равномерную подачу фракции на шнек и предотвращает его заклинивание.
  • Мотор-редуктор подачи – в движение, транспортер приводит электропривод шнека. В зависимости от модели, потребление электроэнергии, необходимой для работы, составляют 130-180 Вт. Электропривод подключается к автоматике, включается и выключается по сигналу от контроллера.
  • Топливное хранилище – твердотопливные автоматические котлы на угле с бункером, бывают нескольких типов. Первые подключаются к механизированному, отдельно стоящему хранилищу. Преимуществом такого решения является практически полное отсутствие временных ограничений в автономной работе отопительного оборудования.
    Вместительности хранилища достаточно, чтобы котел проработал без остановки в течение всего отопительного сезона. Автоматические отопительные котлы на угле с встроенным бункером, не требуют модифицирования отдельного помещения под механизированное хранилище. Вместимости топливного резервуара в бункерном угольном котле, хватает на 3-7 дней.
  • Порционный барабан – шнековая передача не подает уголь напрямую на горелочное устройство, как в случае с пеллетным оборудованием. Для начала, порция топлива загружается в специальный порционный барабан. После подачи сигнала от контроллера, барабан начинает крутиться. Порция топлива ссыпается на горелку, ровным тонким слоем. После прогорания угля, автоматика подает повторный сигнал и процесс повторяется.

Автоматические котлы на твердом топливе с встроенным резервуаром для угля, монтируются за несколько часов. Для монтажа механизированного хранилища, может потребоваться срок в несколько дней. Установка бункера осуществляется при помощи специальных разъемов, предусмотренных в конструкции. Топливное хранилище монтируется сбоку или сверху котла.

Какой уголь подходит для котлов-автоматов

Система загрузки в котел, сконструирована под использование определенной фракции топлива. Большинство транспортеров способны перемещать уголь с фракцией до 50 мм. Производители не рекомендуют применять крупный уголь, так как в процессе сгорания, остается большое количество зольного и несгораемого остатка.

Основными требованиями к качеству топлива для всех водогрейных твердотопливных отопительных котлов с полностью автоматизированной системой подачи угля, являются:

  1. Сорт топлива «эко-горошек».
  2. Рекомендуемый размер фракции от 5 до 25 мм.
  3. Количество мелких частиц не более 60%.

Оптимально соответствует описанным выше требованиям, фасовочный уголь в мешках. Но если приобретение уже готового фракционного топлива экономически нецелесообразно, допускается использовать специальные дробилки.

Пропустив уголь через дробильное устройство, можно получить большое количество угля, строго установленной фракции. Недостатком решения является большое количество пыли и мелких частиц, штыбы. Полученный состав сжигают исключительно на горелке типа АКМ.

Как выбрать автоматический котел, работающий на угле

Экономные компактные бытовые автоматизированные котлы на угле, с КПД до 90%, предлагают несколько десятков производителей. Модели отличаются производительностью, особенностью конструкции и наличием водяного контура для ГВС.

Подбор отопительного котла выполняют, основываясь на следующих теплотехнических параметрах:

  • Степень автоматизации – современные бункерные автоматические угольные котлы отопления, оснащены микропроцессорным контроллером. По желанию покупателя, отопительное оборудование оснащается системой самоочистки и дистанционного управления.
    После установки GSM модуля, работой котла управляют с помощью любого мобильного устройства. Контроллер нового поколения способен автоматически поддерживать работу нескольких отопительных контуров: радиаторного обогрева и «теплыми» полами.
  • Вместимость топливного хранилища – обычно, бункер рассчитывают таким образом, чтобы обеспечить автономную работу котла в течение 3-7 дней.
  • Производительность – расчет выполняют по формуле 1 кВт = 10 м².

Особое внимание обращают на требования, предъявляемые к автоматизации системы дистанционного контроля за работой котла. Блок дистанционного управления, должен подключаться к сети интернет, иметь устойчивый радиосигнал и стабильно работать даже при помехах в электросети.

Дополнительно учитывается степень изоляции прибора. При использовании угля в котельной, высока вероятность скопления горючей пыли. Поэтому, блок управления должен иметь степень защиты не ниже IP 26.

Ведущие производители угольных бункерных котлов

Помимо подбора установки по техническим характеристикам, делают выбор котла по производителю. Потребителю предлагается оборудование разного ценового сегмента.

Наиболее дешевыми остаются котлы российского производства. При этом, модели имеют высокое качество сборки, надежность и длительный срок эксплуатации.

Европейские котлы, предлагаются в премиум классе. Модели отличаются высокой автоматизацией и функциональностью.

Наиболее популярными считаются:

  • Немецкие котлы – Roda, Buderus.
  • Чешские котлы – Metal-Fach.
  • Турецкие модели – Termodinamik, Emtas.
  • Польские котлы – Stalmark, Defro.

В последнее время, российские котлы становятся все более популярными. Причина заключается в постоянно улучшающемся качестве продукции и низкой стоимости, по сравнению с зарубежными агрегатами. Главным недостатком, считаются небольшие недочеты в системе автоматизации процесса горения.

Стоит обратить внимание на котлы ALTEP, TIS EKO, КАЗ Корди.

Азиатские твердотопливные котлы, представлены в небольшом ассортименте продукции. Внимание заслуживают модели Kentatsu, отличающиеся функциональными возможностями, но уступающие по теплотехническим характеристикам и надежности, российским и европейским аналогам.

Стоимость котлов-автоматов на угле

Отопительные угольные котлы с автоматической подачей топлива, выпускаются с минимальной производительностью в 15 кВт. Модели российского производителя, с встроенным бункером, обойдутся приблизительно в 160 тыс. руб.

Европейские аналоги стоят дороже, примерно в 2-3 раза. Котлы, изготавливаемые Buderus и Roda, обойдутся в 350-500 тыс. руб. Обвязка отопительного оборудования стоит приблизительно 5-10% от себестоимости станции.

Источник: AvtonomnoeTeplo.ru

Типы котлов и горелок 

Котлы с автоматической подачей топлива работают на угле или на биомассе (пеллеты, овсяные зерна, лузга подсолнечника, древесная щепа и др.). Среди угольных популярнее других котлы использующие в качестве топлива уголь «эко-горошек» (гранулы угля диаметром 5-25 мм.). 

Для сжигания топлива в котлах используют горелки: ретортные, лотковые или факельные. 85% установленных угольных котлов с автоматической подачей работают на ретортных или лотковых горелках — эти решения мы и рассмотрим.

 

Реторты или лотки — принцип действия

Системы подачи топлива у  разных производителей похожи: это мотор с редуктором, питающий шнек, нагнетательный вентилятор и сама горелка. Ретортная горелка сжигает уголь небольших фракций («эко-горошек») и пеллеты. Лотковые горелки универсальны и сжигают также порошкообразное топливо (гранулы угля меньше 5 мм) или смешанное топливо (например, смесь «эко-горошка» и овсяных зерен). У каждого типа найдутся и плюсы и минусы, давайте подробней. 

 

Ретортные горелки

Ретортные горелки состоят из чугунного колена (реторты) и чугунной решетчатой горелки, в которой сгорает топливо. Некоторые горелки оборудованы «зубчатым венцом», вращение которого перемешивает топливо, разрушает коксующийся шлак и распределяет топливо по тарелке реторты. 

Благодаря колену с изгибом 90 градусов, горелку устанавливают в середине камеры сгорания, поэтому боковые стенки котла нагреваются равномерно и не перегреваются. Конструкция увеличивает путь к бункеру с топливом и снижает вероятность возгорания топлива в податчике. 

Еще одно преимущество —  низкая чувствительность к возникающим отложениям в самом очаге: поступающие порции свежего топлива автоматически сбрасывают несгоревшее или спеченное топливо в зольник котла. 

Есть и обратная сторона — изгиб колена осложняет подачу и сжигание топлива, которое со временем оседает в месте изгиба. Осаждение и нагар накапливаются, уменьшая «горло» для движения топлива на пути к верхней части горелки. Это приводит к увеличению сопротивления шнекового питателя, преждевременному износу шнека и поломке штифта (срезного болта), защищающего шнековый питатель.  

 

Лотковые горелки

Лотковые горелки — это лоток из стали или чугуна, в который шнек подает топливо. 

Главное преимущество лотковых горелок — всеядность. Горелка сжигает большинство видов топлива  и топливных смесей, доступных на рынке. Топливо к очагу подается только в горизонтальном направлении и на меньшее расстояние по сравнению с ретортной горелкой.  Сопротивление питателя при работе шнека в этом случае минимальное. В то же время, короткое расстояние движения топлива и горизонтальная подача увеличивают вероятность обратного возгорания топлива в сторону  топливного бункера. Поэтому для таких конструкций организуют дополнительную защиту от обратного возгорания (группу пожаротушения) . 

Еще один недостаток — чувствительность к образованию спеченных веществ и отложений в горелке. Отложения  скапливаются в конце лотка горелки,  их труднее удалить автоматически — они будут удалятся только тогда, когда следующая порция топлива будет подана в горелку. 

 

Обратный поток тепла к бункеру (возгорание) 

Редкая но знакомая производителям авария — обратный поток тепла к бункеру. В 9 случаях из 10 — ситуация возникает по недосмотру самого пользователя котла. Также обратный поток тепла случается при поломке предохранительного шплинта, после чего прекращает вращаться шнек.  

Если бункер плотно закрыт, вентилятор работает, и ничто не препятствует движению дымовых газов из котла в дымоход, даже если шнек не вращается — опасаться нечего.

Обратный поток тепла (возгорание) — редкое явление в котлах с автоматической подачей топлива. Тем не менее, производители котлов оснащают системы подачи двумя ступенями безопасности, чтобы исключить подобную вероятность в принципе.

Первая ступень — датчик температуры, устанавливается на трубу подачи топлива: если температура превысит заданную, датчик сигнализирует контроллеру котла, чтобы тот решил проблему. Контроллер начинает непрерывно прогонять топливо через трубу, пока температура датчика не придет в норму. Интервал непрерывной подачи в котлах Galmet — 10 минут.

Если проблема остается, срабатывает термостатический клапан — из аварийного резервуара в трубу подается вода и ликвидирует возгорание в трубе податчика. 

Одна из причин возгорания топлива в баке — обратная тяга, которая возникает, если бункер оставили открытым или закрыли неправильно. Чтобы этого не произошло, некоторые производители оснащают крышку топливного бункера концевым выключателем. Когда крышка у бункера закрыта неплотно, датчик срабатывает и выдает предупредительный сигнал. Если не принять меры, контроллер остановит работу котла. 

 

Что делать, чтобы избежать возгорания? 

  • Обеспечьте постоянную тягу котла, герметичное закрывание топливного бака и следите за состоянием прокладки крышки топливного бункера. 
  • Проверяйте чистоту канала и камеру смесителя воздуха: пыль или зола попадают в смесительную камеру через сопла для обдува и со временем засоряют канал подачи воздуха вентилятором — в результате топливо горит неравномерно, КПД котла падает.
  • Отрегулируйте параметры подачи топлива, если скорость подачи медленнее чем нужно и неправильно настроена подача воздуха в горелку — происходит более интенсивное сгорание топлива. Результат —  горение начинает двигаться вниз по горелке и уходит в трубу подачи топлива.
  • Металл горелки также нагревается и нагревает трубу податчика, в результате появляется ложный сигнал тревоги, сигнализирующий обратный поток тепла.  Чтобы избежать ложных срабатываний, установите специальную негорючую прокладку, отделяющую горелку и трубу — прокладка не позволит передать температуру нагретой горелки трубе податчика.

 

Дым из топливного бака. 

Существует простой «домашний»  способ проверить качество дымоудаления котла: откройте дверцу котла — при правильной регулировке дым не выходит, даже если открыты все дверцы.

Если выхлопные газы (дым) выходят из топливного бака, это признак недостаточной тяги дымохода. Так случается, когда забит дымоход котла, или смеситель входящего воздуха для горения. Вторая причина — неправильные настройки управления котлом или банально неудачная конструкция котла. 

Еще одно замечание: при добавлении топлива в топку,  убедитесь, что горелка находится в состоянии покоя (вентилятор отключен и не создает избыточное давление в котле).

 

Сломанный штифт (срезной болт): причины. 

Частая причина остановки работы котла — ломается штифт (срезной болт), который соединяет двигатель со шнеком. Ниже возможные причины такой поломки:

  • Топливо не рекомендованной фракции 
  • Инородные тела в топливе (болт, камень, куски проволоки)
  • Отложение (нагар) в горелке ретортного типа — нагар уменьшает диаметр канала для поступления топлива к горелке и увеличивает сопротивление шнека. Проблема легко выявляется: при отложении нагара на колене реторты, «хрустящий» звук при подаче топлива в горелку становится громче. Раз в год, перед началом отопительного сезона, очищайте колено податчика топлива к горелке. Если котел работает на пеллетах, в течение сезона процедуру лучше повторить — при использовании пеллет нагар образуется быстрее. 
  • Повреждение шнека. Со временем витки шнека изнашиваются механически или разрушаются серой, содержащейся в топливе. В местах износа шнек не перемещает топливо а измельчает. Опилки или угольная крошка скапливаются в трубе податчика, увеличивая сопротивление шнека. Скорость износа шнека зависит от влажности используемого топлива, содержания серы в топливе и особенностей расположения котельной (в сыром подвале и без вентиляции срок службы оборудования сокращается). 
  • Неправильная установка котла (для регулировки высоты и выравнивания системы подачи котла используется регулируемая ножка топливного бака).

 

ВАЖНО! При транспортировке котла не поднимайте конструкцию за трубу шнекового питателя: при неправильном распределении нагрузки труба деформируется, нарушается геометрия системы подачи. 

Итог: дополнительный шум при вращении шнека, его преждевременный износ и постоянные поломки штифта.

 

Объем топливного бункера — маленький или большой? 

Топливный бак большего размера, в котором хранится недельный запас топлива для работы котла, или стандартный топливный бак, на 3-4 дня? Это вопрос комфорта, который каждый решает для себя сам.

Момент, на который хотим обратить ваше внимание: при обслуживании или ремонте топливный бак демонтируют или опустошают. В такие моменты большой бункер становится проблемой — необходимо удалить гораздо больше топлива чтобы пробраться к податчику.

 

Дефекты электроники 

В котельной, кроме самого котла, установлено вспомогательного оборудование, контролирующего работу системы: циркуляционные насосы и насосы ГВС, клапаны и распределительные коллекторы, электроника  группы безопасности. Случайные ошибки в работе оборудования приводят к сбоям в работе контроллера котла. Возможны и заводские неполадки оборудования — производитель признает допустимым, если на каждую 1000 изделий 30-50 контроллеров после запуска будут работать с ошибками.

При подключении устройств также случаются сюрпризы: короткое замыкание симистора — транзистора системы подачи топлива или двигателя вентилятора вызывает непрерывную работу питателя(шнека) или вентилятора. При постоянно работающем вентиляторе или шнеке контроллер котла подает сигнал ошибки и отключается.

Еще при неправильном подключении возможно повредить разъем, который подключает питание насоса к контроллеру. Это неприятно, но не смертельно: в таком случае насос подключают напрямую в розетку.

Иногда котел приобретают заранее, и потом он в котельной дожидается установки. Котел плотно закрывают мешком или пленкой: при перепадах температур образуется конденсат, в том числе и на элементах контроллера, которые потом выходят из строя. Если приобретаете котел заранее, подготовьте подходящее место для хранения — сухое и теплое со свободным доступом воздуха к контроллеру.

 

Старение элементов котла 

Периодически проверяйте котел, для безопасной и бесперебойной работы в предстоящем отопительном сезоне. В котлах со шнековым механизмом, питатель повреждается в течение 2-х лет: протирается или подвергается коррозии из-за воздействия серы и влаги. Если котел работает на топливе с низким содержанием серы (пеллеты или овсяные зерна), процесс коррозии будет минимальным. А вот при сгорании угля влажность топлива ускоряет коррозию шнека.

Тщательно смазывая соединения и трущиеся элементы устройства подачи топлива, возможно увеличить срок службы податчика до 10 лет. А если понадобится достать шнек из податчика для профилактики или ремонта, сделать это будет проще. 

И не только проще но и безопасней, без смазки шнек «закисает». Для демонтажа придется выбивать шнек из посадочного отверстия, рискуя повредить редуктор, который стоит гораздо дороже.

Тщательно очищайте теплообменник после окончания отопительного сезона. В период, когда котел не эксплуатируется, теплообменник котла должен постоянно вентилироваться: для этого откройте дверцы котла, и проконтролируйте поступление свежего воздуха в котельную. 

Соединение между котлом и дымоходом также подвергается коррозии и приводит к утечке продуктов сгорания (дымовых газов), снижая КПД работы котла. Чтобы избежать утечку дымовых газов из котла, контролируйте качество уплотняющих прокладок в местах соединения. 

Один раз в 2-3 года, замените двигатель устройства подачи топлива и вентилятор. Если такой возможности нет, разберите и почистите лопасти рабочего колеса вентилятора: загрязненные лопасти снижают качество работы вентилятора, емкость конденсатора и вызывают осевое биение ротора, со временем выводящее вентилятор из строя.

 

Заключение

Благодаря развитию конструкции и автоматики котлов, производители добились высокой теплоэффективности при использовании примитивных и доступных видов топлива, одновременно упростив использование котлов в бытовых условиях. Заботьтесь о котле, проводите профилактику перед каждым сезоном и отопление дома будет экономичным, комфортным и безопасным.

Дата: 03.10.2019

Назад в «Статьи»

Источник: galmet.ru


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.