Твердотопливные котельные


Владельцы частных загородных домов, пользующиеся своей недвижимостью круглогодично, каждую зиму сталкиваются с проблемой отопления. Им приходится покупать и хранить топливо, обслуживать установленный котёл или печь. Занятия эти довольно хлопотные и затратные с финансовой точки зрения.

Выбор оптимального типа отопительного оборудования помогает сберечь нервы и деньги. На российском рынке постепенно растёт спрос на твердотопливные котлы, работающие на дровах, топливных брикетах, пеллетах и угле. Данный тип устройств, как правило, прост в эксплуатации, почти не требует ремонта и, главное, позволяет создать автономную систему обогрева, не зависящую от сельских инженерных коммуникаций.

Лучшие угольные котлы для отопления загородного дома

Уголь в качестве топлива: особенности

Уголь – энергоёмкий вид твёрдого топлива. По удельной теплоте сгорания он в 3 раза превосходит традиционные дрова и почти в 2 – брикетированное топливо из опилок. Уголь, используемый для отопления, делится на три категории:


  • антрацит (А), теплота сгорания до 8400 ккал/кг;
  • длиннопламенный (Д), теплота сгорания до 7800 ккал/кг;
  • длиннопламенный газовый (ДГ), теплота сгорания до 8100 ккал/кг.

Вдобавок сортовой уголь разбивается по фракциям:

  • плитный (П), более 100 мм;
  • крупный (К), 50–100 мм;
  • орех (О), 25–50 мм;
  • мелкий (М), 13–25 мм;
  • семечко (С), 6–13 мм;
  • штыб (Ш), менее 6 мм;
  • рядовой (Р), без ограничений по размеру кусков.

В продаже часто встречаются смешанные по размеру партии. Они маркируются двумя буквами, первая из которых указывает на наименьший размер, а вторая — на наибольший. Например, фракция ОМ содержит куски размером от 13 до 50 мм.

Важно! Сортовой уголь обходится дороже, чем тот, что поставляется «навалом», но содержит значительно меньше пыли, которая мешает горению.

Возникает вопрос, какой уголь лучше всего использовать для твердотопливного котла. Среди потребителей таким считается антрацит размера «орех». Он экономнее расходуется, после него в топливной камере остаётся меньше золы.

В сравнении с другими видами топлива уголь обладает следующими преимуществами:


  • Высокая теплоотдача. Килограмм угля выделит больше тепла при сгорании, чем такое же количество дров или пеллет.
  • Удобная транспортировка и хранение. Не требуется устройство резервуаров, как с жидким горючим.
  • Владелец дома не обязан согласовывать установку угольного котла для отопления частного дома в государственных службах, как это происходит с газовым.

Разновидности угольных котлов для отопления частного дома

Котлы на угле для отопления частных домов изготавливаются как отечественными, так и иностранными компаниями. Цена на оборудование растёт параллельно с увеличением его технических характеристик.

У дорогих импортных моделей самый высокий КПД, к тому же они оснащаются электронными системами управления. Бюджетные варианты котлов обычно оснащаются только ручной регулировкой поступления кислорода в камеру сгорания, и как следствие расхода топлива и количества теплоты.


Высокой стоимостью, массивностью, но вместе с тем и энергоэффективностью отличается котёл длительного горения. Изменённый принцип работы позволяет производить закладки раз в 3–8 дней в зависимости от конкретной модели.

Сравнение одноконтурных и двухконтурных котлов

По своей конструкции отопительные котлы бывают двух и одноконтурные. К первым присоединяются сразу две системы труб: отопления и горячего водоснабжения. Ко вторым – только отопление.

Двухконтурные котлы оснащаются дополнительным теплообменником и клапаном, регулирующим подачу теплоносителя. Внутреннее устройство приборов этого типа подразумевает, что вырабатываемое котлом тепло может отдаваться или в ГВС, или в отопительный контур. Причём горячая вода для раковины и ванной стоит в приоритете, при её включении радиаторы в комнатах, начнут медленно остывать.

Одноконтурные котлы устроены проще. У них только один теплообменник, где нагревается теплопередающая жидкость. Обогрев воды для ванной комнаты также возможен, но он потребует установки бойлера косвенного нагрева, т. е. дополнительных финансовых затрат.

Диаметр внутренних трубок у отопительных котлов следующий:

  • Для системы горячего водоснабжения — 1/2 дюйма.
  • Для отопительной системы – 3/4 дюйма.

Эта особенность конструкции существенно влияет на эксплуатационные качества.

Плюсы двухконтурных котлов:

  • Финансовые затраты на покупку и монтаж будут значительно ниже, чем при приобретении одноконтурного котла вместе с бойлером.
  • Экономия на топливе в тёплое время года. Вода для ванной и кухни греется только, когда это необходимо.

Минусы двухконтурных котлов:

  • Временная задержка в 15-20 секунд, то того как «горячая» вода, льющаяся из крана, нагреется.
  • Прибор может нормально обеспечивать только одну точку горячего водопотребления.
  • Более сложная конструкция чаще выходит из строя.
  • Во время нагрева воды в трубах ГВС, отопление отключается, и температура внутри дома снижается.

Плюсы одноконтурных котлов:

  • Обеспечивают постоянную высокую температуру жидкости в отопительном контуре.
  • После установки бойлера для системы ГВС горячая вода становится доступна без ожидания.
  • Поломки случаются реже. Ремонт обходится дешевле.

Минусы одноконтурных котлов:

  • Оборудование занимает больше места при условии установки бойлеров косвенного нагрева.

Из приведённых характеристик видно, что одноконтурный котёл – лучший вариант для обогрева загородного жилого дома. Однако, двухконтурный котёл можно рекомендовать к установке при небольшой общей площади дома и наличии только одного места потребления горячей воды.


Закрытая и открытая камера сгорания: что лучше

При сгорании угля образуются углекислый газ, водяные пары, частицы золы и шлака, а также некоторое количество вредных для здоровья человека химических соединений, например угарный газ и диоксид серы. Для работы котёл использует кислород из помещения, где он установлен или воздух, который подаётся в камеру сгорания по трубе.

Большинство котлов для загородных домов делаются с открытой камерой сгорания. Воздух проходит внутрь через воздухозаборные отверстия, благодаря разнице в давлении.

У таких устройств основной недостаток — необходимость монтажа приточной вентиляции в помещении, где они находятся.

Некоторые котлы на угле имеют закрытую камеру сгорания. КПД данного типа устройств обычно выше. Однако, подача воздуха осуществляется при помощи электровентилятора, что делает систему чрезвычайно уязвимой к сбоям в подаче энергии. Вдобавок такое оборудование более шумное и стоит дороже.

Расчёт мощности угольного котла

Исходными данными для расчёта необходимой мощности твердотопливного котла являются:

Wуд. — удельная мощность отопителя на 10 м2 площади;

S — площадь отапливаемых помещений.

Величина Wуд. Зависит от региональных климатических условий. В Московской области и центральном регионе она берётся в диапазоне от 1,2 до 1,5 кВт. На юге – от 0,7 до 0,9 кВт, для севера – от 1,5 до 2,0 кВт.

Требуемая мощность котла находится по формуле:

Wкот. = (S*Wуд.):10

Пример для дома площадью 120 м2 в Московской области:

Wкот. = (120*1,2.):10=14,4 кВт


Внимание! Специалисты рекомендуют приобретать более мощный прибор, чем получился по расчёту, т.к. он будет более удобен в эксплуатации. В таком котле можно уменьшить подачу воздуха, таким образом сократив расход топлива и увеличив время между загрузками.

Модели твердотопливных котельных:

1. Котельные на дровах:

Котельные на дровах — это недорогой и экономичный источник тепловой энергии. Установки предназначены для организации теплоснабжения административно-бытовых объектов, промышленных объектов, жилых сооружений и зданий.

Использование котельной на дровах особенно целесообразно в районах, в которых нет систем газоснабжения, и где применение мазута или дизельного топлива является невыгодным с материальной точки зрения. Котельная на дровах – это, пожалуй, единственный выход в случаях, когда нет возможности поставлять и использовать как топливо качественный хороший уголь. Современные котлы на дровах превосходно подходят для отопления загородных коттеджей, частных домов, дач. Это оборудование имеет улучшенные эксплуатационные показатели; мощные установки компактны и просты в использовании. Также, как у котлов на торфе, у них превосходный КПД.

Преимущества котельных на дровах:


  • тепло, полученное от дров дешевле угля в 2 раза, дешевле жидкого/дизельного топлива в 5 раз, а электричества — в 12-15 раз;
  • обладает высокими эксплуатационными характеристиками;
  • наличие системы автоматического контроля и управления работой;
  • быстрый ввод в эксплуатацию.

Тепловая энергия, вырабатываемая такой установкой, обходится гораздо дешевле, чем энергия, производимая с использованием дорогих расходных материалов. Котельная на дровах оснащена системами контроля и управления работой, не требует присутствия человека, что, конечно же, существенно упрощает эксплуатацию. Также установка комплектуется модулем удаления золы.

Система контроля процессов обеспечивает защиту оборудования от перегрузок, что делает присутствие человека при эксплуатации оборудования необязательным. Кроме того, в котельных на дровах имеются аварийные режимы, блокирующие работу оборудования, если температура в топке намного превышает норму.

2. Котельные на торфе:

Котельная установка на торфе используется для получения тепловой энергии за счёт сжигания биотоплива, теплоснабжения производственных зданий, технологических помещений при температуре теплоносителя в пределах 95 — 115С.

Современная котельная на торфе имеет большую продуктивность и высокий КПД при незначительных затратах топлива. За счёт особенностей конструкции и использования современных технологий строительства котельных все теплопотери сокращены до минимума. Котлы на торфе оборудованы защитой внешнего корпуса от перегрева.

В состав котельной на торфе входит 4 модуля:


  1. Приемно-выгрузочный модуль. С его помощью поставка топлива осуществляется самосвальным автотранспортом. Топливо загружается транспортёром, соответственно, исчезает необходимость ручной загрузки.
  2. Накопительно-выгрузочный модуль. Задача этого модуля — дозировка поступающего топлива и обеспечение топливом системы на 4-5 дней.
  3. Третий модуль — котлы на торфе, задача которых — выработка тепловой энергии. Котлы являются основным элементом всего процесса.
  4. Четвёртый модуль — это системы автоматизированного управления процессами, обеспечивающие соответствующую производительность и эффективное сжигание топлива в топке.

3. Котельные на древесных отходах:

Последнее десятилетие ознаменовано неуклонным повышением стоимости ископаемого топлива, в связи с чем возрос интерес к современным котельным установкам, которые могут обеспечить эффективное сжигание недорогого топлива, в первую очередь, конечно, древесных отходов. Следствием стало развитие и совершенствование технологий получения энергии из древесных отходов.


Котельные на древесных отходах представляют собой современные установки с ручной либо механической топливоподачей. Они предназначены для получения тепловой энергии, образуемой путём сжигания мелких древесных отходов.

В качестве сырья для твердотопливных котельных на древесных отходах можно использовать стружку, опилки, торф, кору, щепуи другие материалы, при этом не требуется дополнительной подготовки, сушки топлива, а его влажность может достигать 55%.

После сжигания древесных отходов образуется пар или горячая вода, они могут применяться используется для отопления или технологического использования.

Котельные на древесных отходах состоят из следующих элементов:

  • котельное оборудование (котёл-теплообменник);
  • автоматическая система сжигания (газогенератора);
  • система подачи сырья.

Процесс сжигания сырья управляется автоматически в соответствии с заданными на выходе из котла параметрами воды (пара). Обслуживание агрегата облегчается установленными помостами. Запас опилок в бункерах рассчитан на несколько часов непрерывной эксплуатации. Опилки сначала засыпают в ковш загрузочного шнека и затем подаются в бункеры котельной, после чего посредством шнековой подачи подаются в камеру предварительного сжигания. В этой камере происходит их пиролиз(температура 1000 — 1200 градусов). Полученный этим способом газ сжигается в топке котла теплообменника. С помощью системы автоматики поддерживается заданная температура и осуществляется контроль сжигания отходов.

Для обслуживания котельных установок на древесных отходах достаточно одного человека, в его задачи входи контроль над постоянным наличием отходов в бункерах, а также визуальный контроль работы установки.

Основные преимущества котельных на древесных отходах:


  • опилки (стружки) превращаются в горючий газ. Газификация обеспечивает почти стопроцентное сгорание топлива, за счёт чего достигается высокий КПД котельной;
  • древесные отходы относятся к CO2-нейтральным, у них низкое содержание серы. Также древесные отходы относят к возобновляемым источникам энергии;
  • автоматический режим подачи топлива не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала;
  • шнековая автоматическая подача опилок (щепы, стружки) обеспечивает равномерность горения и позволяет поддерживать стабильно высокую точность температуры воды. Это особенно важно при эксплуатации установок в системах теплоснабжения камер, предназначенных для сушки древесины;
  • не нужна установка дымососов для подачи в топку соответствующего объёма воздуха (особенно это касается сжигания сырого топлива). Оптимальное соотношение количества подаваемого топлива независимо от влажности и объёма воздуха в газогенераторе обеспечивается посредством автоматического управления работой вентилятора и наддува подачей топлива.

4. Котельные на угле:

Ни для кого не секрет, что в последнее время наиболее востребованным видом топлива для получения тепловой энергии и получения горячей воды является природный газ. Но, тем не менее, проблема газификации отдаленных районов, получения лимитов на газ и разрешения на использование природного газа в качестве топлива остается острой и явной. Как быть, спросите Вы?

Решение есть. Стоит лишь обратить внимание на уголь, которого в нашей стране всегда было достаточно, и на такую установку, как автоматическая угольная котельная.

Котельные на угле – весьма экономичный и удобный вариант для решения задач по отоплению и горячему водоснабжению любых объектов, будь то жилые или производственные помещения. КПД угольной котельной составляет 84%, что в полной мере обеспечивает эффективную работу.

Уголь, используемый для угольных котельных, поставляется с угольного склада посредством вертикального элеватора, а после подаётся на ленточный конвейер или же при помощи скипового подъемника, после чего распределяется между угольными бункерами запаса. Затем уголь из бункера попадает в засыпной ковш (он расположен при котле), а потом в топку с механической колосниковой многозонной решёткой. Тепло отдаётся топочными газами в экономайзере водогрейном котле. Остатки сгоревшего угля, то есть шлак и зола удаляются при помощи конвейера в бункер накопителя шлака. Вывоз шлака из-под бункера осуществляется автотранспортом.

Стоит отметить, что для механизации подачи топлива и шлакозолоудаления необходима достаточно высокая тепловая мощность котельной установки (единичная мощность котла не должна быть ниже 1 МВт). Если угольные котельные имеют небольшую мощность, то загрузку топлива и обслуживание котлов производят вручную. Управление электрооборудованием котельной установки и котельного агрегата осуществляется из специального шкафа управления.

Основным преимуществом угольных котельных является то, что для их эксплуатации не требуется ни газ, жидкое топливо, а цена их возведения при этом сравнительно небольшая; они мобильны и могут использоваться на разных объектах. Для блочно-модульных котельных такого типа характерна простота исполнения, высокая надежность применяемых решений, большой срок службы котлов и оборудования. Эксплуатация угольных котельных достаточно проста и удобна и не требует большого количества персонала.

Угольные модульные котельные имеют следующие недостатки: необходимость постоянного контроля за процессом горения; нет возможности полной автоматизации работы установки; необходимость в ежедневной очистке топки и для угольных котельных также нужно иметь достаточно большую площадь для хранения топлива, нужны постоянно нужно заботиться о доставке и разгрузке. Безусловно, это всё требует больших затрат времени и финансов, что повышает стоимость тепла.

Также мы предлагаем Вам проектирование угольной котельной в соответствии с Вашими требованиями и учётом условий эксплуатации. Специалисты «Яринжком» предоставят вам полный проект котельной угольной с включением предварительных расчётов.

Котельные, использующие в качестве топлива уголь, не являются опасными производственными объектами, и, соответственно, не поднадзорны органам ФСЭТАН РФ, что значительно упрощает процесс производства тепловой энергии, а также эксплуатацию данного рода котельных.

Принцип работы котлов отопления на угле и дровах

Устройство котла, работающего на дровах и угле, учитывает разницу двух видов топлива. Разница заключается в следующем:

  • Дрова и уголь горят с разной длиной пламени. Уголь, в зависимости от сорта, во время горения образует относительно невысокий столб пламени, либо сжигается беспламенным способом.
  • Для горения угля требуется большое количество кислорода. Чтобы обеспечить равномерное горение и минимальный остаток недогара, устанавливают специальную колосниковую решетку. Функция колосников сводится не только к предотвращению просыпания угля, но, что более важно, к равномерному распределению воздуха по всей топочной камере и удалению золы.

Конструктивные отличия котла на дровах и на угле, сделаны с учетом горения каждого из двух типов топлива. Это отражается на устройстве теплообменника, объеме топочной камеры, устройстве принудительного нагнетания воздуха и других особенностях.

Универсальные котлы длительного горения на древесине и угле, разнятся прочностью теплообменника. Во время горения угля, температура отходящих газов достигает 1300°С. Теплообменник отопительного оборудования, работающего на дровах, при таком перегреве быстро потеряет целостность сварных швов.

Отличие дровяного котла от угольного заключается в том, что первый сохраняет работоспособность при постоянном нагреве отходящих газов 550°С и краткосрочном до 1000°С. Теплогенератор на угле, способен переносит более высокие температуры, без потери эксплуатационных характеристик.

Устройство котла на дровах и угле, позволяет использовать сразу два вида твердого топлива, автоматизировать процесс горения и подачу угля в камеру сгорания. На данный момент, универсальные модели предлагаются в двух вариантах, отличающихся степенью автоматизации.

Котлы с ручной подачей угля и дров

Комбинированные котлы, работающие на дровах и угле в ручном режиме, своим внешним видом практически ничем не отличаются от однотопливных агрегатов. В верхней части конструкции предусмотрена дополнительная дверца для засыпания топлива. Конструкция снабжена большой топкой, достаточной, чтобы вместить до 2-3 ведер угля.

Перевод с дров на уголь осуществляется в ручном режиме. В топку вставляются колосники. Воздушную заслонку открывают на несколько делений, чтобы обеспечить лучший приток воздуха.

котел с ручной загрузкой дров и угля

Полуавтоматические древесно-угольные котлы

Еще одно принципиальное отличие работы на дровах и угле, заключается в возможности автоматизировать процесс сжигания фракционного топлива. К конструкции подключается бункер, оснащенный червячной передачей. По мере прогорания угля, добавляется новая порция топлива.

Индивидуальные полуавтоматические отопительные котлы на дровах или угле обычного типа, устанавливаются в отдельном помещении, чтобы избежать попадания дыма в жилые комнаты. Пиролизные агрегаты снабжены системой принудительного дымоудаления. Попадание дыма в жилые помещения исключается, поэтому, допускается установка в любом другом помещении в доме.

Двухтопливный угольно-дровяной котел длительного горения, регулируется чувствительной автоматикой, задачей которой, помимо прочего, является:

  • Контроль подачи угля в топочную камеру – на корпусе котла закреплен топливный бункер. Подача осуществляется шнеком или «барабаном». Объема бункера достаточно, чтобы обеспечить автономную работу котла в течение 3-10 дней.
  • Розжиг угля – в конструкции предусмотрен электророзжиг, автоматического типа. В топке расположен датчик, контролирующий наличие огня и при затухании, дающий сигнал на разжигание топлива.
  • Подача воздуха и удаление продуктов сгорания. Как уже отмечалось, для горения угля, необходимо большее количество воздуха, чем для сжигания дров. В автоматическом режиме включаются вентиляторы, увеличивающие интенсивность прохождения воздушных потоков через топочную камеру. Автоматика следит за предварительным подогревом и изготовлением воздушной смеси, что обеспечивает лучший КПД котла.
  • Система самоочистки – автоматическая работа на угле не устраняет полностью необходимость в обслуживании котла. Но, система самоочистки, увеличивает интервал между осмотрами. Уникальная конструкция самоочищающихся подвижных колосников, сбрасывает скопившуюся золу в специальный ящик. Удаляют продукты сгорания, не останавливая котел.

полуавтоматический котел на угле и древесине

Полуавтоматические котлы удобны в эксплуатации, обеспечивают автономность горения и снижают необходимость в обслуживании. От хозяина требуется следить за количеством угля в топливном бункере и один раз в 1-2 месяца, убирать нагар из топочной камеры.

Чем еще можно топить угольно-дровяной котёл

Помимо угля и дров, допускается топить котел древесными и торфяными брикетами. Изготавливают топливо из мелких отходов основного материала. Предварительно, торф или древесина, измельчается в пыль. После, посредством прессования под высоким давлением, формируются брикеты прямоугольной формы.

Преимуществом использования прессованного топлива является:

  1. Влажность не более 12%, оптимальное соотношение для процесса пиролиза или газогенерации.
  2. Время горения дольше, чем у дров в 3 раза.
  3. КПД котла при использовании брикетов увеличивается до 94%.
  4. Процент зольности не выше 0,4%.

топливо для угольно-дровяного котла

При использовании брикет, правильно топить котёл, используя для розжига пламени обычные сухие дрова. После того как пламя разгорелось, закладывается необходимый объем прессованного топлива.


Использованные источники

  1. zen.yandex.ru/media/roofkey_ru/luchshie-ugolnye-kotly-dlia-otopleniia-zagorodnogo-doma-5d07f0f090ed3b00ae340287
  2. promgazteh.ru/950-ugolnye-kotelnye.html
  3. pgksts.ru/products/kotelnyie-ustanovki/tverdotoplivnyie-kotelnyie.html
  4. avtonomnoeteplo.ru/otopitelnye_kotly/202-kotly-otopleniya-na-ugle-i-drovah.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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