чем необходимо топить котел системы отопления
Виды твердого топлива для котлов отопление, чем лучше и выгоднее топить
Установив твердотопливный котел или только планируя это сделать, возникает вполне закономерный вопрос, какое топливо для него использовать что было максимально эффективно и экономически выгодно его использовать.
Существует мнение что твердотопливные котлы очень прожорливы, требуют постоянного обслуживания, а период между циклами закладки дров настолько короткий что нельзя выходить из дома надолго. Но, это не так, совершенствуется не только система отопления с такими котлами, а и топливо, на котором они работают.
Так например, пиролизный котел работает 12 часов всего на одной закладке, а пеллетные котлы могут работать на полной автоматике. При этом, одного бункера, 2-3 тонны, может хватить на весь отопительный сезон.
Какие виды топлива для котлов сейчас существуют
Те времена когда люди топили только дровами, углем или торфом давно прошли. Современный рынок предлагает более высокий ассортимент топлива. Здесь можно найти различные брикеты, пеллеты, щепу и тд. Они имеют разный КПД, вернее калорийность, и используются в установках разных типов. Давайте разберем их подробнее, рассмотрим плюсы и минусы.
Дрова
Колотые или пиленые деревянные колодки различных пород древесины давно использовались для обогрева жилья в печах и каминах. Популярны они и в наши дни, так как доступны в необходимом количестве на территории страны и стоят относительно недорого.
Эффективность использования этого топлива зависит от нескольких факторов:
Влажность древесины. Это пожалуй самый важный параметр, который влияет на степень эффективность. Поскольку многие не занимаются заготовкой дров вовремя, просушиться до нужного % влажности естественным путем они попросту не успевают. Так же, часто их хранят под открытым небом, и даже просушенные поленья набирают влагу в осенний сырой период.
Порода дерева. Здесь главную роль играет плотность, чем она больше тем дольше будет гореть полено, а значит выделяет больше тепловой энергии. Наиболее часто используют такие породы как: береза, клен, ясень, дуб. С них можно получить до 15 МДж/кг. Реже используют хвойные породы: ель и сосну.
Кроме того что энергоэффективность меньше примерно на 15-30%, эти породы еще и содержат большое количество смол, которые засоряют дымоходы.
Тип котла. Старая печь имеет очень маленькую эффективность по сравнению например с водонагревательными твердотопливными котлами. Те, в свою очередь, также имеют различную эффективность, подробнее о них можно почитать здесь.
Немного о экологии. В нашей стране каждое домохозяйство имеет право на 15м3 дров на отопительный сезон. Это примерно 60-70 деревьев в диаметре 20 см средней высоты. Масштабы ежегодной вырубки вы можете себе представить. Поэтому стоит задуматься о энергоэффективных технологиях уже сейчас.
Преимущества
Недостатки
Неравномерный процесс сгорания, зависящий от фракции дров
Пеллеты
Удельная теплота сгорания 3,5 кВт/час. Мелкие топливные гранулы, диаметром 6-8 мм и длинной до 5 см, с удельной влажностью не более 20%. Изготавливают путем прессования под высоким давлением различных отходов деревообработки, соломы, лузги подсолнечника, кукурузы и тд. Примерно 80% отопительных котлов в европейских странах работают именно на пеллетах, это часть развития программы энергосберегающих технологий.
Они используются как в котлах с ручной загрузкой, так и в автоматических системах с бункерами в несколько кубических метров. Подача топлива осуществляется различными механизмами, например шнеком, и контролируется автоматикой. Именно благодаря своей полной автономной работе такие котлы настолько популярны.
Различают три сорта топливных гранул:
Преимущества
Недостатки
Интересное видео о пеллетах
Топливные брикеты
Их еще называют евродрова. Изготавливаются они путем прессования различных отходов деревообработки и сельского хозяйства. Сам процесс прессовки проходит под высоким давлением до 1000 бар и температуре порядка 260 градусом, при котором выделяется вещество лигнин, которое и склеивает частички материала достаточно прочно чтобы сформировать брикет.
Благодаря такому давления плотность заготовки может превышать плотность даже твердых пород древесины, таких как дуб и ясень, независимо от материала из которого они изготовлены.
По своему принципу процесс изготовления схож с прессовкой пеллет, только брикеты имеют больший размер и различную форму и размер. Есть возможность применять их не только в печах и котлах, но и каминах, чем существенно отличает брикеты от пеллет
Сама форма здесь играет не последнюю роль, во многих странах запрещены брикеты полностью цилиндрической формы. Это связано с пожарной безопасностью при использовании их в открытых каминах. Квадратная, шестигранная или прямоугольная форма не даст брикету выкатится из топки во время горения.
Существуют различные виды евродров
Пини-кей (pini-kay). Полено имеет квадратную или прямоугольную форму в разрезе и отверстием по всей длине. Это отверстие улучшает циркуляцию кислорода во время горения и увеличивает площадь горения. Длина до 30 см позволяет использовать их во всех видах котлов.
Эти брикеты, в свою очередь, бывают двух видов:
Нестро (nestro). Это вид топлива изготовлен под меньшим давлением, поэтому и плотность меньше, 0,9-1,2 г/см³. Могут быть изготовлены только цилиндрической формы как с отверстием, так и без него. Эти брикеты имеют меньшую энергоэффективность относительно пини-кей так как их прессовка проводится под значительно меньшим давлением. Упрощенная технология удешевляет этот вид топлива, поэтому его можно назвать самым бюджетным вариантом среди всех брикетов.
Руф (RUF). Запатентованный брикет одноименной фирмы. имеет форму кирпича плотностью 0,75-0,8 г/см³. Соответственно энергоэффективность этих кирпичей ниже остальных видов.
Видео обзор этих брикетов
Преимуществом этого вида топлива является также низкая зольность. То есть они, после сгорания, оставляют мало золы 1-3% ( у дров это показатель может достигать 20%) и обслуживание котлов необходимо проводить значительно реже.
Преимущества
Недостатки
Почему брикеты и пеллеты эффективнее дров?
Здесь все дело в плотности и влажности этих видов топлива. Плотность брикетов выше чем у дров за счет прессования под высоким давлением. Влажность меньше, так как мелкое сырье проще и легче просушить чем поленья. К примеру, это показатель у пини-кей составляет 4-6%, у дров естественной сушки 30-40%.
Таким образом значительная часть энергии при горении дров идет на выпаривание лишней влаги. Пини-кей выделяют 4538 ккал/час, древесина березы — 3538 ккал/час.
Также, некоторое сырье, как например лузга подсолнечника, увеличивает теплотворность евродров. Однако и зольность будет выше, а значить будут дополнительные расходы на чистку дымоходом.
Таблица теплоотдачи различного топлива
| Вид топлива | Тепловая способность, ккал/кг |
| Пелетты | 4500 |
| Брикеты | 4900 |
| Дрова | 2500 |
| Уголь древесный | 7500 |
| Торфяной брикет | 3800 |
| Каменный уголь | 7400 |
| Мазут | 9800 |
| Дизельное топливо | 10200 |
| Природный газ | 8300 |
С точки зрения экологии
Как упоминалось выше, на дрова уходит очень много деревьев. Несмотря на то что их запасы значительные, сейчас прирост меньше скорости вырубки. Особенно это актуально для ценных и долго растущих пород: дуба, граба, ясеня.
Пеллеты и брикеты делаются из отходов, которые зачастую просто выбрасываются, сваливаются на перегнивание или сжигание. Это стружка, ветки, больные деревья и тд. Таким образом можно значительно оптимизировать вырубку деревьев у увеличить их восстановление. Многие компании даже платят за утилизацию своих отходов.
В некоторых странах выращивают особые быстрорастущие породы лозы, которые перерабатывают на цепу и прессуют в брикеты. Тем самым увеличивают свою энергонезависимость и минимизируют вред природе.
Уголь
Это природный минерал, образовавшийся за миллионы лет в различных слоях грунта из древесины и других растений. Люди научились добывать это ископаемое довольно давно и поняли его ценность в качестве энергоносителя.
В зависимости от сорта, уголь имеет очень высокую теплотворность, порядка 6800-8350 ккал/кг. Поэтому является наиболее высококалорийным твердым видом топлива. Однако, он не лишен и значительных недостатков. В первую очередь это цена, которая значительно выше чем у дров. Его стоимость можно сравнить с некоторыми видами брикетов, но, при этом, сжигание угля загрязняет окружающую среду. Высокая зольность требует очень частого обслуживания котлов, а сама зола требует утилизации.
Прежде чем решить каким углем лучше топить, посмотрим угля и теплотворность:
Ископаемое, образовавшееся путем перегнивания остатков растений в условиях ограниченного доступа кислорода и повышенной влажности. Добывается в болотистой местности, затем брикетируется и просушивается. Теплотворность составляет 3511-4492 ккал/кг.
Это топливо давно и широко применяется как для отопления частных домовладения, так и на производстве. Доступность по цене и неприхотливость в хранении позволяет ему конкурировать с дровами и углем.
Как правильно топить котел дровами – рекомендации от специалиста
Твердотопливные котлы на территории России всегда считались основным видом отопительного оборудования. Правда, необходимо отдать должное, что конструкции их менялись, улучшались. Но неизменно оставался один вопрос, который касался эффективной их работы: как правильно топить котел дровами? Тот, кто ни разу не имел возможности провести топку котла, даже не понимает, о чем идет речь. Ведь горожане считают, что заложил в камеру сгорания дрова, поджог их и наслаждайся теплом, которое выделяет твердотопливный котел.
Это примитивный подход к обслуживанию котельного оборудования, который с экономией использования топлива ничего общего не имеет. Такой подход – это стопроцентный перерасход дров. К тому же, делая закладку, вы теряете не только дрова, но и уменьшаете время сгорания. А к чему это приведет? К тому, что вам придется часто производить эту самую закладку дров. Наслаждаться теплотой в доме вы, конечно, будете, но для этого придется побегать к котлу.
Рекомендации по растопке
Во-первых, необходимо начать с того, что для твердотопливных котлов требуются хорошо высушенные дрова. Это самое важное правило. Все дело в том, что влажность в дровах начинает испаряться и конденсировать на внутренних поверхностях топки и дымохода и совместно с дымом и угарными газами образует деготь. Это снижает срок эксплуатации котла, уменьшает размеры и топки, и дымоходной трубы, а, значит, проходимость отводящих газов. К тому же деготь придется удалять. И, скажем прямо, процесс этот малоприятный.
Обязательно обратите внимание на исправность всех элементов отопительного агрегата. Просто укажем на один пример, который подтвердит наши опасения. Небольшая трещина в заслонке, равная двум миллиметрам, за один час вытравит из котла 15 м³ теплого воздуха. А это тепловые потери. Так вот, если котел нагревается до 100°С, эти потери могут составить до 10% от всей выработанной тепловой энергии. Это опять-таки перерасход дров.
Растопка котла
Последовательность растопки
Внимание! Использовать для розжига горючие материалы (бензин, керосин, солярку и прочее) строго запрещается.
Дровяной котел
Теперь обратите внимание, насколько хорошо прогрета сама камера сгорания. Если все нормально, то можно делать закладку полностью. Вторая закладка дров производится по-другому.
Желтое пламя огня
Тяга котла
Все знают, что от тяги в дымоходе зависит эффективность работы отопительного агрегата, а, тем более, работающего на дровах. Как же чисто визуально определить, правильно ли горят дрова, и как влияет тяга на их сгорание? Давайте рассмотрим три варианта:
Вот и ориентируйтесь по цвету, выставляя правильный режим работы котла. Это не только показатель эффективность сгорания топлива, но и его экономическое потребление.
Вообще, отопление на дровах – дело одно из самых трудоемких и серьезных. Представляете, сколько всего необходимо учесть, чтобы котлы хотя бы нормально работали. Но многие потребители сталкиваются с трудностями именно в процессе розжига установки. Современные конструкции обеспечиваются всеми узлами, которые позволяют уменьшить количество проблем с обслуживанием.
К примеру, в твердотопливных котлах на лицевой части есть три дверцы, которые прикрывают три секции. Не все понимают, для чего они. Так вот средняя секция – это место, куда укладываются бумага и лучины для розжига. А в верхнюю секцию закладываются сами дрова. Вот такое разделения для удобства.
Устройство твердотопливного агрегата
Кстати, если ваш котел снабжен системой автоматики, тогда она подключается к процессу нагрева теплоносителя не сразу. Сначала прогревается топка и дымоход, затем подключаются основная закладка. Вот в это время автоматика и включается. Обратите внимание, если вы решили проверить, как горят дрова в камере сгорания, то автоматический блок лучше отключить, проверить топку, затем закрыть дверцу и после этого повторно его включить.
И еще один момент. Пока котел не наберет необходимую температуру, на стенках теплообменника обязательно начнет собираться конденсат. Его вы увидите вытекающим из лючка. Этот процесс обязательно прекратиться, как только топка прогреется до необходимой температуры.
Как правильно топить твердотопливный котел
Растопка пиролизного котла имеет некоторые особенности. В топочное (шуровочное) отверстие закладывается немного щепок и лист бумаги, в загрузочную дверцу — чаще всего она расположена выше топочной дверцы — кладутся дрова вперемешку с углем. Лист бумаги поджигают, после чего потоком воздуха огонь направляют в сторону топлива, запуская процесс горения. Для нормальной работы котла необходимо постоянное поступление и нормальная циркуляция воздуха.
Особенности работы современных твердотопливных котлов
Твердотопливные котлы современного поколения оснащаются наддувной системой и блоком автоматического управления. Электроника контролирует температуру теплоносителя при помощи установленного в теплообменнике датчика. В зависимости от температурного режима автоматика дает команды на включение и отключение нагнетателя, который подает воздух в камеру сгорания и способствует эффективному отведению продуктов сгорания через дымоход. Тем самым регулируется интенсивность процесса горения топлива в зависимости от температуры теплоносителя.
Таким образом, пользователь принимает минимально необходимое участие в работе оборудования. Его забота о том, как топить ТТ котел, сводится к тому, чтобы закладывать топливо с определенной периодичностью. После этого котел включается в режим интенсивного горения. По мере повышения температуры интенсивность горения ослабевает, а когда температура достигнет максимума, котел переходит в режим тления. После снижения температуры теплоносителя менее установленного значения снова включается наддув.
Своевременная загрузка топлива в ТТ котел — главная задача пользователя, которую нельзя автоматизировать. Количество и периодичность закладок определяется исходя из мощности котла и требуемого температурного режима. Если пропустить срок закладки, то котел сможет поддерживать работу в режиме тления только ограниченное время, после чего он останавливается.
Большое значение имеет, чем топить твердотопливный котел. Сегодня для этой цели могут использоваться следующие виды топлива:
Чтобы добиться максимальной отдачи, нужно знать, как эффективно топить твердотопливный котел разными видами топлива.
Какое топливо выбрать
Определяясь с вопросом, чем лучше топить твердотопливный котел, необходимо учитывать рекомендации производителя оборудования. Отдельные модели котлов могут быть рассчитаны на определенное топливо. Однако многие современные агрегаты способны работать на всех перечисленных видах топлива.
При выборе, чем топить твердотопливный котел длительного горения удобно и выгодно, нужно учитывать скорость прогорания топлива, которое для разных его видов может сильно отличаться. От этого зависит частота необходимых закладок и удобство пользования агрегатом.
Сухие дрова — топливо которое прогорает быстрее всего. Поэтому сегодня для ТТ котлов часто используются топливные брикеты, которые изготавливаются из сухих древесных опилок. Такие брикеты, которые также называют «евродрова», прогорают в 1,5-2 раза медленнее обычных сухих дров. Также выпускаются топливные брикеты из торфа. Однако для них характерна повышенная зольность, в связи с чем торфяные брикеты используются, главным образом, для водонагревательных котлов с колосниковой топкой. Уголь прогорает медленнее всего. Некоторые угольные котлы при использовании высококачественного антрацита и при дополнительном оснащении тепловым аккумулятором способны даже в сильный мороз работать на одной загрузке до двух суток.
Пеллеты горят почти так же долго, как и уголь, и при этом дают высокий уровень КПД. По при этом это и наиболее дорогой вид твердого топлива для современных котлов. Главное преимущество пеллет заключается в том, что они позволяют максимально автоматизировать работу котла, приближая его по удобству к уровню газового агрегата. Однако использовать их в обычном ТТ котле не получится — он должен быть оснащен специальной горелкой и топочной дверцей особой конструкции.
Особенности топки дровами
Чтобы обеспечить качественное отопление, нужно знать, как топить твердотопливный котел дровами эффективно и экономично. Для растопки вниз укладываются щепки, поверх которых нужно разместить 3-5 дров диаметром до 15 см. Между щепок рекомендуется заложить мятую бумагу, чтобы древесина быстрее разгоралась.
После разгорания первой закладки топку заполняют большими дровами. Чтобы добиться максимально полного и эффективного прогорания древесины, можно закладывать в топку 1-2 крупных полена с периодичностью 30-40 минут. Кроме того, этот метод поможет снизить расход дров.
При полном заполнении топки крупными дровами обычный современный твердотопливный котел способен поддерживать достаточно интенсивное горение в течение 3-4 часов. Котлы длительного горения работают на одной закладке еще дольше. Такие модели вообще не рекомендуется топить мелкими дровами, которые прогорают в них не полностью из-за повышенного газовыделения. Оптимальный размер поленьев в диаметре составляет 15-30 см.
Если разбираться, как правильно топить ТТ котел, то большое значение имеет выбор дров. Влажность древесины не должна быть выше 20%, иначе теряется эффективность работы оборудования. В некоторых случаях для увеличения продолжительности горения в топку специально закладывают сырые дрова, которые дольше разгораются. Однако нужно учитывать, что это приводит к повышенному выделению дегтя, который оседает на стенках топки и на дымоходе, а это вызывает ухудшение тяги. В результате приходится чаще проводить чистку котла. Чтобы дрова имели оптимальный уровень влажности, они должны сушиться под навесом примерно 1,5-2 года перед использованием.
Если вы хотите увеличить продолжительность горения одной закладки, то нужно не пользоваться сырыми дровами, а выставлять правильное положение шиберной задвижки и терморегулятора. Эти положения для каждой модели ТТ котла определяются опытным путем.
Особенности топки углем
Рассмотрим, как правильно топить твердотопливный котел углем. Для растопки используются древесные щепки толщиной примерно 5 см, которые нужно выложить на бумагу. Поверх щепы нужно положить 3-4 полена диаметром 10-15 см. После этого нужно поджечь бумагу и закрыть дверцу топки, а также прикрыть поддувало. При этом тяга должна быть достаточной, чтобы дрова разгорелись. Если котел оборудован шиберной задвижкой, то ее при растопке лишь немного приоткрывают. Если имеется терморегулятор, то его нужно выставить на температуру 70-80 °С.
Уголь можно подкидывать через 15-20 минут интенсивного горения поленьев, когда дымоход и сам котел уже достаточно прогреются. При этом нужно уменьшить температуру, выставленную на терморегуляторе, и полностью открыть шиберную задвижку. Перед подбрасыванием угля следует обязательно закрыть поддувало. Первый слой угля закладывается толщиной 5-6 см. После того, как он прогорит закладывается второй слой толщиной около 15-20 см. Дальнейшие закладки также имеют такую толщину.
Важно также, каким углем топить твердотопливный котел. При использовании мелкофракционного топлива (до 5 см) его следует смачивать, добавляя на ведро угля около литра воды. Оптимальным топливом является крупный антрацит фракции от 6 см. Он не требует смачивания. Вода добавляется только в том случае, если нужно предотвратить перегрев котла.
Особенности топки брикетами
Теперь подробнее остановимся на том, как правильно топить твердотопливный котел брикетами. Растопка выполняется тем же методом, что и при использовании угля. При этом важно учитывать, какими брикетами вы топите. При использовании «евродров» растопка выполняется щепой и специальными мелкими брикетами для розжига. Если они отсутствуют, то можно просто измельчить обычные брикеты. В случае использования торфяных брикетов растопку выполняют щепой и мелкими дровами.
Первая закладка брикетов выполняется после образования стабильного пламени и достаточного прогрева котла. Древесные брикеты («евродрова») закладываются вначале слоем 10-15 см. Когда он достаточно хорошо разгорится, закладывается слой брикетов толщиной 15-20 см. Первый слой торфяных брикетов должен быть меньше — порядка 5-6 см. В дальнейшем они также закладываются толщиной 15-20 см. Поддувало при каждой новой закладке топлива обязательно следует закрывать. Открывают его только после завершения загрузки брикетов и запирания топочной дверцы. При этом нужно установить поддувало в правильное положение для создания оптимальной тяги.
В процессе горения может возникнуть необходимость перемешивать брикеты в топке. Не стоит делать это слишком часто, чтобы не охладить топку. Перемешивание нужно выполнять аккуратно, не допуская резких движений, чтобы не допустить подъема в воздух брикетной пыли и ее попадания в помещение.
Важно определиться, какими брикетами лучше топить твердотопливный котел. «Евродрова» изготавливаются из растительного сырья. Основу этих брикетов составляют сухие древесные опилки. Также в их состав может входить шелуха злаковых и семян. Этот вид топлива по своим свойствам мало отличается от обычных дров, но дает более высокий КПД и медленнее прогорает. При горении не образуется большого количества сажи. Эти особенности делают древесные брикеты оптимальным вариантом для отопления дома или бани.
Торфяные брикеты при горении выделяют много золы, что приводит к быстрому загрязнению колосников и зольника, а также загрязняет помещение, в котором установлен котел. Поэтому данный вид твердого топлива не рекомендуется к использованию для отопления жилых объектов. Преимуществом топливных брикетов является их меньшая цена. Кроме того, прогорают они медленнее древесных.
Как сделать работу котла более эффективной
Пользователь должен знать, как правильно топить твердотопливный котел, чтобы добиться его высокой эффективности и уменьшить необходимое количество загрузок топлива.
Внутренние поверхности котлоагрегата необходимо поддерживать в чистоте. При загрязнении должна выполняться чистка. Это позволит поддерживать высокий уровень КПД оборудования. При загрязнении колосников, стен топки и дымохода уменьшается проходное сечение, что приводит к ухудшению тяги. В результате существенно снижается КПД котла.
Режим работы твердотопливного котла также напрямую влияет на его эффективность. Он должен развивать полную мощность, чтобы обеспечивать качественное отопление. Кроме того, при интенсивном горении образуется сильная тяга, что уменьшает количество отложений сажи и копоти на рабочих поверхностях.
Для работы котла на полную мощность необходимо своевременно загружать в топку топливо. При этом важно соблюдать описанные выше рекомендации для каждого из его видов. Оптимальным вариантом для уменьшения количества закладок является дополнительное оснащение системы тепловым аккумулятором. Он будет накапливать тепловую энергию, выработанную твердотопливным котлом, и отдавать ее теплоносителю при его работе в режиме малой интенсивности. Объем теплового аккумулятора должен подбираться исходя из общего объема теплоносителя в системе и требуемого времени автономной работы.