Особенности отопления загородного дома твердотопливным котлом — Белрынок

27.10.2020, 12:46

Автор: на правах рекламы

Facebook

Вконтакте

Твердотопливный котел – универсальное решение для отопления дома при невозможности использовать для этих целей природный газ или электричество. В таком котле топливом выступают торфяной брикет, дрова, уголь, специальные деревянные пеллеты и другие горючие материалы.

Правильный монтаж котла на твердом топливе

Итак, первый момент, который нужно учесть – это дым, которой будет выделяться при сгорании топлива. Поэтому одна из самых необходимых вещей в процессе установки котла – дымоход, с которого и нужно начать монтажные работы.

Во внутренней части дымоход должен расположиться слой защиты из нержавеющей стали. В обязательном порядке должны быть оборудованы места очистки дымохода от сажи и копоти. В низу трубы размещается отвод конденсата.

На чердаке на дымоход частично устанавливают теплоизоляцию. Чистку дымовой трубы в обязательном порядке нужно проводить каждые 12 месяцев.

Следует помнить о том, что твердотопливный котел занимает большое пространство и перед его установкой будет нужна бетонная стяжка с толщиной не меньше чем 70 сантиметров, а при необходимости даже больше. Не лишним будет проверить наличие зазоров между полом и котлом и, при их обнаружении, заделать устойчивым к высоким температурам герметиком.

Схема подключения и меры безопасности в работе с твердотопливным котлом

Правильно установленный котел обеспечит корректную работу всей системы отопления. Чтобы избежать неприятностей в будущем при подключении котла необходимо соблюдать некоторые ключевые моменты.

Во избежание выхода котла из строя, из-за образования на стенках котла конденсата, температура входящей воды должна быть не менее чем 45 ^оС, а выходящей – 55 ^оС. Также желательно установить расширительный бак открытого типа и закрепить на циркуляционный насос на обратной трубе, чтобы уберечься от перегрева, скачков температуры во время перебоев подачи электропитания.

Для дополнительной защиты от перегрева рекомендуется установить буферную емкость (теплоаккумулятор), которая примет на себя излишки тепла в момент отключения электричества.

Расширительный бачок устанавливают в самом верху системы отопления. Обязательный атрибут – защитные линии между баком и отопительным котлом, которые монтируют на выходной трубе рядом ним и служат самым коротким путем соединения котла и бака. Недопустима установка любых клапанов и кранов на этих линиях.

На трубе подачи воды устанавливают обратный клапан и обратный сифонный дренаж для защиты системы от обратного давления. Безопасность и эффективность работы всей системы отопления зависит от того насколько качественно произведет монтаж твердотопливного котла.

Учитывая все вышесказанное установку котла лучше производить в специальном изолированном помещении (котельной), куда будет закрыт доступ нежелательным людям и детям. Также это не испортит интерьер дома, так как массивные котлы не отличаются дизайнерскими решениями.

В начале монтажа должна быть проведена проверка работоспособности всей отопительной системы, чтобы исключить возможности аварии на стадии запуска. По завершении установки первое включение проводится под наблюдением специалиста.

Обеспечение горячего водоснабжения твердотопливным котлом

• Самым надежным и проверенным годами способом обеспечения горячего водоснабжения является подключение бойлера косвенного нагрева в комбинации с одноконтурным твердотопливным котлов.

Его подключают к основной отопительной системе, а нагрев осуществляет теплоноситель, проходящий через него. Такой бойлер можно подключить к любому виду котла, нужно все лишь провести сквозь него трубу с теплоносителем.

Способы автоматизации твердотопливного котла

Установка автоматика на твердотопливный котел позволяет решить такие задачи как:

• Подержание и контроль установленной в системе температуры;
• Дозировка подачи и экономия топливных ресурсов;
• Создание нужных условий в процессе горения;
• Обеспечение безопасности в случае чрезвычайных ситуаций.

Чтобы поддержать нужную температуру в твердотопливных котлах используют цепочный регулятор для управления заслонкой на дверце. Принцип его работы прост: в момент разгорания заслонка максимально открыта, а по достижению температурного максимума она закрывается, топливо тлеет и выделяет меньше тепла.

Обычно производителями твёрдотопливных котлов предусмотрена возможность установки регулятора тяги (как вертикально, так и горизонтально).

Дополнительно можно автоматизировать работу таких элементов как загрузка топлива (что реализовано в пеллетных котлах). Управлением руководит специальный контроллер, который меняет скорость движения элементов и запускает работу нужных режимов.

Блоком управления осуществляется контроль работы вентилятора и режимов горения. А для безопасности работы системы в случае непредвиденных ситуаций. Используют специальные датчики, которые собирают информацию о работе всей системы.

В целом, использование твердотопливного котла для отопления частного дома оправдывает себя, особенно при невозможности проведения другого рода отопления. Относительная легкость в эксплуатации и возможность до комплектации делают такой вид котла хорошим решением для отопления.

За консультацией и приобретением оборудования для системы отопления вы можете обратиться в компанию Прогреем.

Грамотные специалисты подберут оборудование для ваших нужд и потребностей, а также предложат квалифицированных специалистов для монтажа приобретенного оборудования.

Как правильно запустить котел отопления? Пошаговая схема для газовых и твердотопливных систем | Теплодар — котлы и печи для отопления и бани

Первый запуск котла отопления осуществляют, как правило, специалисты сервисного центра. Это одно из условий для постановки оборудования на гарантийное обслуживание. При первом включении котла мастер оценивает надежность отопительной системы и настраивает основные параметры ее работы. Он объясняет владельцу устройства, как им правильно пользоваться и при каких нарушениях следует обращаться к представителям сервисного центра.

Тем не менее, каждый владелец газового или дровяного отопительного котла должен иметь четкое представление о проведении первого запуска. Именно об этом мы расскажем в нашем сегодняшнем материале.

Подготовка отопительной системы к запуску

Вне зависимости от того, какой котел вы планируете включать — только что приобретенный или тот, который уже использовался, но «стоял без работы» на протяжении летних месяцев, — подготовительный этап пропускать нельзя.

Прежде всего, проведите визуальный осмотр магистрали и радиаторов отопления. Убедитесь, что на корпусе батареи нет механических повреждений. Проверьте стыки трубопровода — они должны быть герметичными, без трещин и подтеков. Оцените состояние дымоходной системы. При необходимости прочистите внутренние поверхности от сажи и ржавчины. Если труба повредилась, замените сломанные элементы на новые.

Схема отопительной системы в частном доме

Схема отопительной системы в частном доме

Наполнение системы водой

Убедившись, что оборудование готово к дальнейшему использованию, наполните систему теплоносителем. В качестве теплоносителя используется обычная дистиллированная вода комнатной температуры. Найдите подпиточный узел — как правило, он располагается в нижней части котла, недалеко от патрубка подключения холодной воды.

Чтобы корректно наполнить котел и радиаторы теплоносителем, придерживайтесь следующего плана:

1. В первую очередь, проверьте работоспособность кранов Маевского. Для этого откройте каждый из них.

2. Откройте кран подпилочного узла и медленно наполните систему теплоносителем. Очень важно, чтобы напор подачи воды был небольшим.

3. Большинство современных котлов отопления оснащаются манометром — следите за его показаниями во время наполнения системы.

4. Как только уровень давления в трубах достигнет 1,5-2 атм, подачу воды необходимо остановить.

5. Убедитесь, что из всех кранов Маевского начала течь вода. Это показатель того, что в системе не осталось воздушных пробок. Если из патрубков все еще идет воздух — подачу теплоносителя необходимо продолжать.

Важно учитывать, что у разных котлов отопления — свои показатели рабочего давления. Уточните этот момент в инструкции по эксплуатации.

Запуск отопительной системы

Итак, вы проверили состояние котла и радиаторов, наполнили систему теплоносителем и приготовились к первому включению. Далее все зависит от того, на каком топливе работает устройство.

Твердотопливный котел

Запуск отопительной системы на дровах и угле производится следующим образом:

1. Убедитесь, что давление в системе составляет не менее 1 атм.

2. Откройте шибер, который блокирует доступ к дымовой трубе.

3. Положите растопочный материал на колосниковую решетку.

4. Загрузите топливо в камеру сгорания.

5. Подожгите растопочный материал. Подождите 10-15 минут, после чего закройте растопочную заслонку.

6. Когда температура в системе поднимется до нужной отметки, настройте терморегулятор таким образом, чтобы он поддерживал необходимый нагрев воздуха в помещении.

Схема запуска твердотопливного котла отопления

Схема запуска твердотопливного котла отопления

Газовый котел

Отопительное оборудование этого типа работает по другому принципу, поэтому схема его первого запуска выглядит следующим образом:

1. В первую очередь, убедитесь, что давление в системе достигло необходимо показателя. Для одних моделей это 2-2,5 атм, для других — 4 атм. Уточните эти данные в инструкции по эксплуатации.

2. Снимите лицевую крышку котла и найдите циркуляционный насос. Он представляет собой металлический цилиндр, в центре которого располагается широкий винт с прорезью под отвертку.

3. Подключите котел к сети и переведите рычаги электропитания в рабочее положение. Включится насос, и вы услышите специфический гул и бульканье — это циркулируют остатки воздуха в системе.

4. Возьмите отвертку и начните аккуратно откручивать крышку циркуляционного насоса. И открывшегося отверстия пойдет воздух — вам необходимо полностью выпустить его из системы.

5. Как только из насоса пойдет вода, закрутите крышку обратно.

6. Теперь система автоматически откроет электронный клапан подачи газа и включит электронный поджиг.

Схема запуска газового котла отопления

Схема запуска газового котла отопления

Первое время котел может издавать странные звуки — это вполне естественно. Остатки воздуха постепенно уйдут в расширительный бак, и система будет работать практически бесшумно.

Если у вас остались вопросы по первому запуску отопительного котла, обратитесь за помощью к сотрудникам компании «Теплодар».

Твердотопливный котел для отопления загородного дома.

Твердотопливные котлы помогут избавиться от газовой зависимости, к тому же отопление газовым котлом на сегодняшний день очень невыгодно с экономической точки зрения. Также котлы на альтернативном топливе можно устанавливать в домах, которые расположены вдали от основных газовых или электрических магистралей. Они пользуются большим спросом у владельцев дачных домиков и коттеджей, которые построены в лесу. На таких объектах это по сути единственный безальтернативный вариант организации отопления. Также для такого плана отопительного оборудования топливом может служить уголь, дрова, древесные брикеты или отходы из деревообрабатывающей промышленности. Этого сырья в нашей стране больше чем нужно, поэтому оно все доступно и цена на него невысокая.

Принцип работы таких котлов очень простой. Для начала нужно рассмотреть их строение. Чаще всего это стальной, реже чугунный теплообменник. Под теплообменником подразумевается конструкция, которая имеет двустенное строение.

Пространство между стенками заполнено теплоносителем. В его роли может выступать обычная вода. Если котел устанавливается на даче и отапливаться она будет не каждый день, тогда чтобы не разморозить отопительную систему, необходимо заливать специальную незамерзающую жидкость. У нас есть котлы как стальные, так и чугунные. В стальных котлах очень важна толщина внутренней стенки. Чем она будет толще, тем больше лет может проработать котел. Толщина внешней стенки не очень важна, так как она взаимодействует с теплоносителем, а не с огнем. Теплообменник снаружи покрывают шаром теплоизоляционного материала. Он спрятан под декоративным кожухом. Раньше котлы были похожи все друг на друга. Сейчас в борьбе за клиента производители начали придавать им современный дизайн, и как показывает практика, внешний вид котла для покупателя играет не последнюю роль.

Внутри теплообменника размещена камера загрузки, которая одновременно выступает в роли камеры сгорания. В нее загружается топливо и поджигается. Далее в зависимости от того энергозависимый это или энергонезависимый котел на автоматике или регуляторе тяги выставляется необходимая температура теплоносителя. Согласно заданным настройкам он самостоятельно регулирует приток воздуха, чтобы интенсивность горения соответствовала требуемым настройкам. Нужно помнить, что отопительные котлы на твердом топливе нуждаются в частом подбрасывании этого самого топлива и происходит это в ручном режиме. Также нужно постоянно чистить внутренние стенки котла от отложений золы.

Радиаторы отопления для твердотопливных котлов

Система отопления с твердотопливным котлом — оптимальный вариант автономного обогрева малоэтажных домов при отсутствии доступа к магистральным газовым трубопроводам. Она востребована и в тех случаях, когда применение электрического оборудования для нагрева теплоносителя невозможно по техническим причинам или экономически невыгодно.

В качестве источника тепловой энергии в системе служит котел, потребляющий твердое топливо — уголь, пеллеты, дрова и торфяные брикеты. Он является инерционным оборудованием, в котором сложно регулировать процесс горения. Поэтому подбор батарей и комплектующих элементов для монтажа системы с твердотопливным котлом отличается определенной спецификой и осуществляется с учетом технических характеристик сети обогрева.

ТМ Ogint предлагает надежные и долговечные радиаторы, которые по эксплуатационным свойствам соответствуют европейским стандартам и рассчитаны на использование в условиях РФ. В ассортименте продукции ТМ представлена и разнообразная трубопроводная арматура, необходимая для эффективного функционирования отопительных сетей.

Особенности системы обогрева

Популярность твердотопливных котлов обусловлена доступностью и невысокой стоимостью топлива, а также разнообразием технических возможностей. В зависимости от конструктивных особенностей различают следующие модели оборудования для нагрева теплоносителя:

• с объемной топочной камерой. Требует регулярной закладки топлива, не поддается регулированию и может стать причиной закипания транспортируемой по трубам рабочей среды;
• с контролем процесса горения. Котлы длительного горения рассчитаны на функционирование без вмешательства человека в течение нескольких суток и позволяют организовать равномерный нагрев теплоносителя без резких перепадов температуры.

Если необходимо обеспечить подачу горячей воды, то целесообразно использовать двухконтурный котел, который объединяет возможности отопительного оборудования с системой водоснабжения.

Схемы подключения

Выбор способа подключения радиаторов определяют характеристики отопительного оборудования. Для монтажа сетей с котлом, имеющим большую топочную камеру, целесообразно использовать следующие схемы с естественной циркуляцией теплоносителя:

• открытую. Она представляет самый простой вариант системы обогрева помещений, при котором перемещение теплоносителя осуществляется за счет разницы плотности в горячем и холодном виде. При монтаже открытой системы отопительный котел устанавливают на 0,5 м ниже уровня расположения радиаторов, а расширительный бак размещают в наиболее высокой точке;
• закрытую. Такая система тоже функционирует благодаря разнице между горячим и остывшим теплоносителем, но из-за бака закрытого типа отличается меньшим количеством кислорода, попадающего в трубопровод. Подключение радиаторов к котлу сопровождается обязательной установкой группы безопасности, которая состоит из предохранительного клапана, автоматического воздухоотводчика и манометра. Она служит для отвода излишков воздуха из системы и защищает от повреждений при превышении максимально допустимого давления.

Для котлов длительного горения можно использовать схемы с принудительной циркуляцией теплоносителя. Выбор определенного варианта зависит от площади помещений, количества этажей и наличия других источников обогрева.

Нюансы выбора батарей

На эффективность систем обогрева влияют технические характеристики используемого оборудования: отопительных устройств, трубопроводной арматуры и батарей. Какой радиатор лучше для сети с твердотопливным котлом?

ТМ Ogint выпускает следующие виды батарей:

• чугунные. Они не требуют особого контроля состава теплоносителя и отличаются длительным сроком эксплуатации. Для радиаторов из чугуна характерна высокая степень инертности, поэтому их можно использовать при монтаже систем с твердотопливным котлом и естественной циркуляцией теплоносителя;
• алюминиевые. Имеют небольшой вес и отличаются хорошей теплоотдачей, но не способны выдерживать гидравлические удары и низкое качество теплоносителя. Алюминиевые модели применяют в системах с твердотопливными котлами длительного горения и принудительной циркуляцией при условии организации контроля состава рабочей среды и установки группы безопасности;
• биметаллические. Радиаторы такого типа универсальны, имеют хорошую теплоотдачу и могут использоваться при монтаже разных схем сетей отопления. Стоимость изделий компенсируется техническими возможностями и длительным сроком действия батарей.

При монтаже сетей обогрева, независимо от особенностей их конструкции и параметров используемых радиаторов, необходима трубопроводная арматура. С помощью кранов Маевского удаляют воздух из системы, терморегуляторы позволяют контролировать температуру в помещениях и поддерживать ее на нужном уровне, а запорные клапаны упрощают проведение ремонта.

Как эффективно защитить твердотопливный котел от перегрева

Ремонт котлов отопления

Чтобы этого не произошло, еще на этапе монтажа системы отопления следует предусмотреть ряд защитных мер, которые помогут избежать расходов на дорогостоящий ремонт

До сих пор твердотопливные котлы пользуются популярностью и спросом в местах, где отсутствует возможность подключиться к системе газоснабжения. Сравнительная простота конструкции котлов такого типа обеспечивает надежность и долговечность их работы. Используемый в котлах принцип верхнего горения обеспечивает эффективность работы системы и снижает количество топлива, необходимого для обогрева жилища.

Впрочем, не все твердотопливные системы являются полностью независимыми от электрического питания. Скажем, системы с принудительной циркуляцией теплоносителя требуют подключения циркуляционных насосов к электросети, иначе котел неизбежно перегреется и выйдет из строя.

Зачем защищать твердотопливный котел от перегрева?

Полную независимость от электрической энергии обеспечивают системы отопления на твердом топливе гравитационного типа, в которых теплоноситель циркулирует по естественным законам физики. Однако такие системы требуют использования металлических труб с большим диаметром, монтаж которых трудоемок и требует дополнительных затрат.

Кроме того, системы отопления гравитационного типа не позволяют точно управлять режимами работы котлов, требуют более частой их загрузки топливом, что приводит к его повышенному расходу. 

Более гибкими, с точки зрения регулирования температуры теплоносителя, являются системы с принудительной циркуляцией. В такие системы специально вводится малый контур, в котором теплоноситель разогревается быстрее, повышая эффективность работы котла и всей системы в целом. Однако слабым местом таких систем является зависимость циркуляционного насоса от электрического питания. 

Если же в сети пропадает электричество, циркуляционный насос перестает разгонять теплоноситель по системе. Так как твердотопливные котлы обладают определенной инерционностью, их нельзя мгновенно отключить, а этот факт зачастую приводит к перегреву и выходу отопительного оборудования из строя.

Методы защиты твердотопливного котла от перегрева

1. Подача холодной воды. Некоторые специалисты с целью предотвращения перегрева твердотопливного котла рекомендуют организовать подачу на его вход холодной воды прямо из водопровода. Этот прием достаточно эффективен, но связан с некоторыми трудностями.

Во-первых, очень часто вместе с пропаданием электричества в сети прекращается подача водопроводной воды, так как для ее подъема зачастую используются электрические насосы.

Во-вторых, во многих системах отопления вместо воды в качестве теплоносителя используется дорогой антифриз, сливать который в канализацию будет безумно расточительным занятием.

2. Использование аварийных источников электропитания. Обычно в этом случае циркуляционные насосы параллельно подключают к аккумуляторным батареям или более модным сегодня источникам бесперебойного питания. Однако такие системы стоят недешево и требуют проведения постоянного контроля и обслуживания иначе надеяться на их эффективность в случае аварии не приходится.

3. Подключение выделенного аварийного контура. В данном случае специально создается выделенный аварийный контур гравитационного типа, который включается в работу при пропадании электричества в сети. Именно он и принимает на себя излишки тепла, созданного котлом. Такой контур не включен в общую систему отопления и играет роль защиты от перегрева. Однако параллельная система требует дополнительных затрат на покупку и монтаж оборудования, не принимая реального участия в обогреве помещений в штатном режиме работы.

4. Использование встроенного в систему аварийного контура. Это наиболее эффективный способ борьбы с перегревом котла. Небольшой контур гравитационного типа органично включен в общую систему отопления жилища с принудительной циркуляцией. При отключении электричества гравитационный контур продолжает отапливать часть помещений, принимая на себя излишки температуры.

Где отремонтировать котел отопления?

Твердотопливная система отопления в деревянном доме

Нам очень часто задают вопрос: «Какой диаметр бревна для строительства выбрать?»

На это мы даем ответ с оговоркой, если есть возможность отапливаться магистральным газом или если такой возможности нет. Вопрос в стоимости отопления (именно отопления, а не подведения) магистрального природного газа. На данный момент это самый дешевый вид топлива, в отношении которого бытуем мнение, что газом можно отопить и палатку. В связи с этим при консультации потенциальные клиенты и получают ответ, что при отоплении газом можно взять на 2 – 4 сантиметра по диаметру бревна меньше. Равномерность работы газовой системы отопления позволит поддерживать комфортные температуры и при меньших диаметрах бревен.

Что же делать в ситуациях, когда возможности отапливать деревянный дом магистральным природным газом нет или в ближайшее обозримое будущее не представляется возможным.

Существует большое количество вариантов отопления, но в этой статье мы рассмотрим вариант отопления, который по совокупной стоимости (стоимость монтажа и стоимость топлива) является возможной альтернативой газу. Это твердотопливные системы отопления.

Печная система отопления в деревянном доме

К твердотопливному отоплению относятся дрова, брикеты, пеллеты, уголь. У каждого из видов топлива есть свои преимущества и недостатки, но все зависит от системы отопления.

Самым простым вариантом отопления деревянного дома является воздушная система отопления печами и каминами. Печи могут быть изготовлены из стали, чугуна и кирпича. Принципиальными отличиями печей из разных материалов являются скорости нагревания и остывания: железная печь нагревается значительно быстрее, быстрее отдает тепло, но и достаточно быстро остывает. Такой вариант отопления подходит для отопления деревянного дома периодичного проживания, когда дом нужно быстро протопить и нагреть. Чугунная печь схожа со стальной, но остывает медленнее.

Кирпичная печь нагревается значительно медленнее, но кирпич способен накапливать больше тепловой энергии и медленнее ее отдавать. Поэтому печной вариант отопления может подойти и для варианта постоянного проживания.

Это старинный способ отопления, который использовали наши предки — многие видели массивную русскую печь, которая могла занимать 5 – 10% площади помещения и, будучи протоплена, поддерживать тепло в доме до суток. В сильные морозы печи топили, как правило, дважды в день.

Преимущество печного и каминного отопления заключается в том, что нагрев происходит как конвективным путем, так и в результате инфракрасного излучения. В результате помещение прогревается достаточно быстро, а топливо используется эффективно. При использовании систем воздушных каналов от печи могли отапливаться достаточно большие помещения. Но реализация таких проектов сложна, необходимо четкое выполнение технологии и противопожарной безопасности.

Без системы каналов печь отапливает только благодаря своим стенкам, а значить, отапливаемая площадь уже ограничена. Условно можно брать максимальное отапливаемое расстояние от печи равной 4 метрам, то есть печь, поставленная в центре, может отопить дом 8 на 8 метров. Здесь важно оговориться, что комфортные условия будут только при 2-х разовой топке печи. В удалении от печи может быть достаточно прохладно.

Если вы планируете отапливать деревянный дом печью или камином, то необходимо заранее подготовить для них фундамент, так как печь, особенно русская, может иметь достаточно большой вес.

Водяная система отопления деревянного дома

Использование водяной системы отопления с применением труб и радиаторов, а также теплонесущей жидкости позволяет исключить проблемы и недостатки воздушной системы отопления, так как позволяет размещать нагревательные элемента (радиаторы) на удалении от точки нагрева, делая температуру в помещении равномерно комфортной.

Источником нагрева жидкости могут выступать печь или камин со встроенными змеевиками нагрева или специальные твердотопливные котлы. По организации движения теплонесущей жидкости различают самотечную и принудительную (циркуляционную) водяные системы отопления.

В самотечной системе отопления движение нагретая вода (в этом случае применяется только вода) движется сама согласно законам физики: нагретая вода поднимается вверх, а остывающая вода опускается вниз.

Устройство самотечной (естественной, гравитационной) системы отопления в деревянном доме

От твердотопливного котла труба подачи отходит вверх до расширительного бака, который имеет объем не меньше 10% от объема теплонесущей жидкости (вода). Бак не закрыт герметично, поэтому такую систему еще называют открытой или незамкнутой. Труба подачи металлическая и имеет диаметр 40 – 50 мм (минимум 32). Труба обязательно делается металлическая, так как возможно закипание воды. От расширительного бака отходит горизонтальная наклонная труба диаметром 32 мм, здесь ее можно сделать полипропиленовую, угол наклона трубы 0,5% (5 мм на 1 погонный метр) – труба проходит под потолком.

От этой горизонтальной трубы отходят вертикально полипропиленовые трубы диаметром 25 мм, они подходят к верхнему углу радиатора. От нижнего угла отходит такая же труба. Трубы от разных радиаторов соединяются в горизонтальную наклонную трубу обратки диаметром 32 – 40 – 50 мм (труба может расширяться по ходу подсоединения радиаторов). Эта труба может быть полипропиленовая. Угол наклона 0,5%.

Устройство принудительной (замкнутой) системы отопления в деревянном доме

Отличительной особенностью принудительной системы отопления является ее замкнутость, присутствие циркуляционного насоса, который принудительно приводит воду в движение, системы безопасности, которая отвечает за сброс избыточного давления в системе. В системе также присутствует бак, но он герметичен. Особенностью принудительной системы с твердотопливным котлом является расположение расширительного бака. Обычно он располагается на обратке перед циркуляционным насосом, но при наличии твердотопливного котла бак рекомендуется ставить сразу после системы безопасности на подаче. Это необходимо для максимально быстрого реагирования бака на расширение воды и ее закипание.

Недостатки твердотопливной системы отопления

При условии, что твердотопливная система отопления является экологичной и достаточно экономичной, но она все же обладает недостатком. Заключается он в том, как топится печь или твердотопливный котел. В отличие от газового или электрического котла в твердотопливном дровяном или угольном котлах происходит быстрое высвобождение большого количества энергии, благодаря этому деревянный дом нагревается быстро, но топливо быстро прогорает и система начинает остывать.

По этой причине твердотопливный котел на дровах, брикетах и угле приходится постоянно и малыми порциями подтапливать, чтобы поддерживать систему отопления в горячем состоянии. Это одна из причин, почему водяные теплые полы при отоплении деревянного дома от твердотопливного котла организовать сложно.

Одним из решений этой проблемы является использование пеллетного твердотопливного котла. Пеллеты – это небольшие спрессованные элементы (кусочки) опилок, стружек и других древесных отходов, которые через специальное устройство подаются в котел малыми порциями, обеспечивая тем самым равномерный нагрев системы отопления без необходимости постоянного подкидывания дров. Такие котлы требуют минимального обслуживания.

Другим вариантом решения проблемы быстрого сгорания дров является применение котлов длительного горения и пиролизных котлов.

Твердотопливный котел длительного горения

Особенностью котла длительного горения является загрузка большого объема твердого топлива и возможность реализации медленного горения. Благодаря этому отпадает необходимость постоянно подкидывать дрова в котел, а длительность сгорания одной закладки дров увеличивается до 9 – 12 часов.

Пиролизный твердотопливный котел

В этом котле процесс горения происходит несколько иначе, чем в обычных котлах и печах. Горение происходит в два этапа: обжиг твердого топлива с выделением тепла и пиролизных газов, а затем сжигание пиролизных газов. Скорость горения в пиролизных котлах (этап обжига) сведены к минимуму. Благодаря этому время горения одной закладки может увеличиваться до 4 – 6 часов.

А может кирпичная печь лучше твердотопливного котла?

Здесь необходимо сказать несколько слов в оправдание кирпичной печи с использованием встроенного змеевика с системой водяного отопления. Дело в том, что при реализации подовой кирпичной печи (без колосника) совмещенной с водяным отоплением самотечного типа отпадает необходимость часто подкладывать дрова. Часто бывает одной закладки и двухразовой топки. Таким образом, для тех, кто не ленится топить печь в доме до 100 – 120 квадратных метра можно сделать простую и эффективную и энергонезависимую систему отопления, в которой будет работать и водяное отопление, и конвективное воздушное отопление, и тепловое излучение.

Теплые полы в деревянном доме

Но даже при реализации всех этих видов котлов организовать систему водяных теплых полов оказывается проблематично. В этом случае рекомендуется встраивать в систему отопления деревянного дома теплоаккумулятор.

Как использовать в твердотопливной системе отопления деревянного дома теплоаккумулятор. Суть заключается в том, что «быстрая» энергия твердотопливного котла используется для нагрева воду в теплоаккумуляторе, объем которого берется от 1 до 2 кубических метров или больше в зависимости от площади дома. Теплоаккумулятор делается по принципу термоса и может длительное время удерживать тепло. Из этого теплоаккумулятора горячая вода раздается нужной температуры в отопительные приборы (радиаторы) и в систему теплых полов. Теплонесущая жидкость отдает тепло бетону, который также оказывается аккумулятором тепла только твердым.

Основным недостатком такой конструкции является необходимость дополнительной площади под теплоаккумулятор и, самое главное, заранее подготовленный фундамент, так как 2 куба воды имеют массу 2 тонн. В тоже время это можно совместить с кирпичной печью и камином. Они могут топиться попеременно и, вместе играют роль котла.

При использовании твердотопливных котлов и ситуации быстрого остывания теплоносителя важным фактором оказывается правильный выбор радиатора водяного отопления. Сейчас при выборе радиаторов ориентируются на теплоотдачу и скорость нагрева помещения, по этой причине выбор часто падает на алюминиевые или биметаллические радиаторы. Но в случае с твердотопливными котлами, где и так идет интенсивный нагрев, целесообразнее делать выбор в пользу чугунных радиаторов, которые медленнее отдают тепло, а значит, система медленнее остынет. Тем более, что в деревянном доме чугунный стилизованный радиатор смотрится значительно интереснее белого алюминиевого или биметаллического.

Таким образом, мы видим, что твердотопливная система отопления в деревянном доме имеет место быть. Ее вполне возможно реализовать, но к этому нужно подойти взвешенно, разумно, все заранее продумать, так как важным моментом оказывается заранее подготовленный фундамент и достаточные площади.

Решение проблемы энергоэффективности котлов на твердом топливе. / «Тайм»

1. Главная
2. Статьи
3. Решение проблемы энергоэффективности котлов на твердом топливе.

29.12
2014

Твердотопливные котлы на просторах нашей необъятной Родины являются одними из самых распространенных. Но, каким бы простым ни казался твердотопливный котел, он требует обдуманного и квалифицированного подхода к его монтажу и эксплуатации.

При отоплении твердым топливом главной проблемой является неравномерность температурного режима нагрева дома. Обычно мы начинаем топить котел, когда температура в доме опустилась ниже комфортной. Примерно через час топки температура достигает оптимального значения. Через некоторое время температура еще повышается и становится уже некомфортно высокой. В газовых или дизельных котлах, где легко дозировать подачу топлива, процесс горения легко управляем. В твердотопливных котлах, где закладка – это полная топка процессом горения управлять куда сложнее, в особенности, если топливо это уголь.

Традиционные способы управления котлами на твердом топливе.

При выборе котла обычно руководствуются расчетными теплопотерями дома во время самой холодной пятидневки года. Однако, как известно, действительные теплопотери в течении отопительного сезона  могут быть в несколько раз ниже, производительность же твердотопливного котла можно уменьшить только наполовину, т.к. изготовители, как  правило, не рекомендуют эксплуатировать котел на мощности ниже 50% номинальной,  поскольку это может привести к отложению смол на теплообменнике и ухудшению характеристик котла, а также повысит риск образования угарного газа.

Какие же методы управления существуют сейчас?

• Метод форточки или открытого окна — рассматривать не будем.
• В твердотопливных энергонезависимых котлах типа Warmos TT (производитель ЭВАН),  поддувало оснащено заслонкой с термомеханическим приводом (регулятором тяги) и это все управление.
• Кроме того, велика вероятность перегрева котла из-за превышения его текущей производительности над потреблением тепла системой отопления. Во избежание такой неприятности изготовители часто снабжают твердотопливные котлы встроенным аварийным теплообменником либо предлагают такой теплообменник вместе с необходимой запорно-регулирующей арматурой. В результате срабатывания такого механизма (по достижению предельно допустимого значения температуры котловой воды) открывается проток через теплообменник холодной воды, которая отобрав «лишнее» тепло от котловой воды отправляется в канализацию.

Мы видим, что в любые способы регулирования сводятся к простой утилизации лишнего тепла, на выработку которого мы затратили свои деньги, заработанные непосильным трудом.

Если есть где хранить выработанное тепло, можно эксплуатировать котел исключительно на номинальной мощности, когда его КПД максимален. Более того, можно установить котел существенно большей мощности, чем требуется для отопления даже в самое холодное время года, — в результате загружать и топить его придется гораздо реже, а это существенный плюс с точки зрения эксплуатации. Ну и, разумеется, огромный плюс с точки зрения создания комфорта – возможность регулирования потребляемого тепла системой отопления без оглядки на условия эксплуатации котла.

При использовании традиционных твердотопливных котлов практически невозможно организовать автоматизированную работу системы отопления без включения в отопительный контур теплоаккумулирующих баков.

Принцип действия теплового аккумулятора заключается в том, что в процессе работы котла часть его энергии направляется на нагревание дополнительного объема теплоносителя, находящегося в большой по объему емкости. Принцип работы теплонакопителя основан на использовании высокой теплоемкости воды. Например, 1 литр воды, остыв на 1 градус, может нагреть 1 кубометр воздуха на 4 градуса.

В самом простом исполнении – это теплоизолированная емкость с несколькими патрубками. Зачастую этот бак имеет хорошую теплоизоляцию.

Принципиальная схема подключения теплонакопителя следующая. Теплонакопитель включается в схему между источником тепла (отопительный котел, тепловой насос и т. п.) и системой отопления (радиаторы и т. п.).

Подающий трубопровод от источника тепла подключается к верхнему патрубку, а обратный — к нижнему патрубку теплонакопителя. На обратном трубопроводе устанавливается циркуляционный насос, который отбирает холодную воду из нижней части бака и подает её в отопительный котел. Горячая вода, выходящая из котла, попадает в верхнюю часть бака. Так как горячая вода легче холодной, то интенсивного перемешивания воды в теплонакопителе не происходит, и насос будет отбирать холодную воду до тех пор, пока весь бак не заполнися горячей водой.

Теплоизоляция бака позволяет сохранять воду горячей в течение длительного времени и использовать её в отопительной системе именно в то время, когда это необходимо.

Для передачи тепла от буферного бака к отопительным приборам используется второй циркуляционный контур — подающий трубопровод, подключенный ко второму верхнему патрубку теплонакопителя, и обратный трубопровод системы отопления, подключенный ко второму нижнему патрубку бака. Циркуляционный насос системы отопления подает холодную воду в нижнюю часть бака, вытесняя в подающий трубопровод системы отопления горячую воду из верхней части теплонакопителя. Опять же, ввиду отсутствия интенсивного перемешивания внутри бака, в систему отопления будет подаваться горячая вода до тех пор, пока холодная вода не заполнит весь теплонакопитель.

При этом Вы получаете следующие преимущества:

• Коэффициент полезного действия твердотопливных котлов увеличивается до 83-88%, что приводит к экономии от 18 до 30% преобразованной тепловой энергии за счет работы в режиме оптимальной эффективности на максимальной мощности до полного сгорания топлива;
• Уменьшается количество загрузок твердого топлива.
• Появляется возможность приготавливать  горячую воду в большом объеме. Более не требуется отдельный бойлер для приготовления ГВС.
• Уменьшается образование дегтя и кислот в камере сгорания, что значительно увеличивает срок службы котла  и дымохода.
• Срок службы котлов, при использовании теплоаккумулятора поставляемые фирмой ЭВАН, увеличится до 20-25 лет;

Заодно такое устройство может обеспечить дом комфортным теплом в период от нескольких часов до полутора-двух суток после отключения источника тепла.

При использовании теплоаккумулятора в системах отопления, построенных с применением электрокотлов, теплонакопитель позволяет задействовать нагревательный прибор ночью при сниженном ночном тарифе на электричество, а в дневное время суток помещение будет обогреваться «запасенным впрок» килокалориями.

Практическая реализация задуманного.

Многолетний партнер Тайм, производственное объединение ЭВАН на сегодняшний день предлагает 5 серий теплонакопителей. Остановимся на трех наиболее популярных: BU, BUZ, OVALI.

Преимущество этих серий теплонакопителей является возможность инсталляции в абсолютно любую систему отопления – они работают со всеми видами электрических, твердо- и жидкотопливных, газовых котлов, тепловых насосов, а также солнечных коллекторов. Во всех теплонакопителях предусмотрена возможность для подключения дополнительных электрических нагревателей. Для большинства приборов теплоизоляция сделана съемной, что делает монтаж более удобным, значительно облегчает «прохождение» в стандартные дверные проемы. Максимальная температура нагрева воды  95 С. 

Итак, приборы серии BU является представителем классического теплоаккумулятора. Буферный бак с четырьмя патрубками, имеет съемную теплоизоляцию из пенополистирола. Объем 100, 200. 300, 500, 1000 литров.

Приборы серии BUZ представляют более сложное и многофункциональное решение. Они совмещают в себе функции аккумулирования тепла и приготовление горячей воды. Для реализации функций ГВС внутри основного бака теплонакопителя расположен 200-литровый бак. Имеет 3 типа комплектации:

• BUZ/90 – без змеевика.
• BUZ/91 – дополнительно оснащен змеевиком, расположенным в нижней части основного бака теплонакопителя, что позволяет использовать два источника тепла. Например, тепловой насос, как основной источник и твердотопливный котел для догрева в период недостаточности мощности теплового насоса.
• BUZ/92 – имеет два змеевика, один – аналогично модели BUZ/91, второй расположен в баке ГВС и служит для дополнительного подогрева горячей воды от третьего источника тепла. Наиболее эффективна данная модель при подключении к баку ГВС солнечных панелей.

Приборы серии OVALI  – в этой серии функция ГВС реализована иначе. Теплонакопители оснащены змеевиками, так называемой, «обратной зарядки». Холодная хозяйственная вода, проходя по змеевику, нагревается за счет температуры теплоносителя в баке аккумулятора (режим проточного водонагревателя).  Теплоносители этой серии оснащены двумя змеевиками ГВС из гребенчатой меди, в стандартной комплектации каждый из которых имеет производительность 20 литров в минуту. Имеется дополнительная опция «змеевик солнца». Дополнительный резерв – комплектация электро-ТЭНами. В конструкции теплонакопителей предусмотрено до 6 штуцеров для установки ТЭНов различной мощности: 3, 4,5, 6, 7,5, 9 кВт. Штуцеры разнесены – в нижней части расположены «ночные ТЭНы», задача которых нагревать весь объем воды, в верхней части ТЭНы дневной зарядки для нагрева воды верхней частя бака. Конструктивная  особенность серии OVALI состоит в том, что любой теплоаккумулятор этой серии имеет глубину всего 76 см,  т.е. способен пройти на объекты уже введенные в эксплуатацию. Эти модели незаменимы при модернизации и реконструкции систем отопления действующих объектов.

Пример рабочей схемы (любезно представленной фирмой ЭВАН).

 

На схеме отопления, где твердотопливный котел WARMOS-TT (производитель ЭВАН) используется в качестве основного источника тепла, а теплонакопитель OVALI выполняет функцию аккумулирования тепла и приготовления горячей воды.

В представленной системе отопления имеется 3 контура по которым циркулирует вода.

• Первичный контур системы отопления включает в себя твердотопливный котел (3), теплонакопитель (3) и насосно — смесительной группы (6).
• Вторичный контур имеет в своем составе теплонакопитель (5), трехходовой смеситетельный клапан (14), циркуляционный насос (12), радиатор отопления (13). В данной системе теплоноситель первичного и вторичного контуров смешиваются в баке  теплонакопителя. Контур горячего водоснабжения (ГВС) состоит из змеевика в баке аккумулятора тепла и циркуляционного насоса (17).

При растопке котла по сигналу датчика температуры (4) запускается циркуляционный насос смесительного блока (6). Клапаны блока направляют циркуляцию теплоносителя через блок по малому кругу, минуя теплонакопитель. Происходит быстрый нагрев теплоносителя и поверхности котла, дымохода до рабочей температуры. Это способствует снижению отложению сажи, смол, выделяемых из топлива, уменьшает коррозию и повышает КПД котла.

По окончанию растопки котла, когда температура циркулирующей по малому кругу воды повысится, клапаны смесительного блока начинают включать циркуляцию воды через теплонакопитель. После прогрева воды на выходе из бака до заданной температуры подмес воды прекращается и теплоноситель полностью циркулирует по большому кругу – через бак теплоаккумулятора.

После сгорания топлива режим нагрева заканчивается. По сигналу датчика температуры (4) циркуляционный насос отключается. Клапаны смесительного блока переключают циркуляцию теплоносителя в первичном контуре в режим защиты от перегрева.

В этот режим клапаны смесительного блока переключаются при любой остановке циркуляционного насоса, например, из-за прекращения электроэнергии. В этом режиме смесительный блок не создает препятствий для возникновения естественной циркуляции теплоносителя между котлом и баком теплонакопителя.

Режим циркуляции воды во вторичном контуре отопления регулируется трехходовым смесительным клапаном (14) и задается погодным регулятором (10). Смесительный клапан смешивает воду, забираемую из бака теплонакопителя  с охлажденной водой из системы радиаторов, тем самым регулируя температуру горячей воды, подаваемой в радиаторы.

Представленная схема отопления с твердотопливным котлом может иметь множество модификаций.

 

Напоследок. Потребитель часто принимает решение приобрести твердотопливный котел, руководствуясь главным образом его невысокой стоимостью и поэтому чаще всего не готов платить сумму равноценную стоимости котла за дополнительное оборудование. Однако, если он будет знать, что дополнительные затраты позволят реже загружать котел, не заниматься постоянно регулированием его производительности, подключить впоследствии солнечные панели, иметь всегда достаточно большой объем горячей воды для хозяйственных нужд,  для электрокотла — получит возможность использовать электроэнергию в ночное время, то владелец будет понимать, что все дополнительные первоначальные затраты обязательно окупятся.

Если Вы владелец твердотопливного котла, окиньте взглядом помещение в котором он стоит на предмет размещения теплоаккумулятора, а на крыше с южной стороны неплохо бы разместить солнечные панели.

А может быть в период острого финансового кризиса будет более грамотным вложить деньги в модернизации отопительного оборудования, чтобы лет так через пять вспомнить о том какие смешные деньги Вы тогда потратили?

…Кстати, Тайм уже проводила опрос пару лет назад, напомним его.

Готовы ли вы заплатить больше за энергосберегающее оборудование?

Да, если срок окупаемости не более 5 лет — 106

52%

Нет, это больше реклама чем реальная выгода — 43

21%

Однозначно да, надо беречь энергоресурсы — 25

12%

Не знаю, у меня мало информации о таком оборудовании — 29

14%

Общее количество голосов: 203

К списку статей

Другие статьи

Системы отопления и котлы на твердом топливе: объяснение

Системы отопления на твердом топливе отлично подходят тем, кто живет в более отдаленных районах Великобритании, или тем, кто ищет меру самообеспечения. Несмотря на то, что существуют системы отопления, которые лучше для окружающей среды, многие современные системы центрального отопления на твердом топливе, такие как котлы на древесных гранулах, могут отлично сбалансировать возобновляемое решение и экономичный вариант.

*** Обновление: правительство Великобритании запретит твердое топливо; Уголь и влажная древесина для использования в домашних системах отопления к 2023 году для улучшения качества воздуха.

Мы рассмотрим различные варианты современного решения для центрального отопления на твердом топливе, доступные виды топлива, коснемся существующих правил и некоторых более экологичных альтернатив.

Вы можете перейти к любому разделу страницы через меню ниже.

Что такое система отопления на твердом топливе?

Система отопления на твердом топливе основана на сжигании твердого топлива, такого как древесина или уголь, для выработки энергии для отопления и горячего водоснабжения. Такая система может служить хорошей заменой газу и нефти. Вы также можете использовать его вместо электричества, если вы стремитесь к более экономичному варианту.

Твердотопливные отопительные системы бывают различных типов, в которых используется несколько различных видов топлива. Давайте пробежимся по основным категориям, чтобы вы лучше поняли, что там есть.

Типы топлива

Существует четыре основных типа материалов, которые можно использовать в качестве твердого топлива. К ним относятся:

• Древесные гранулы (используются в котлах на биомассе)
• Древесина (например, дровяные печи)
• Уголь (не рекомендуется)
• Бездымное топливо

Каждый из этих вариантов имеет свои уникальные преимущества и недостатки, но при работе с твердым топливом вам всегда придется иметь дело с грязной природой пепла и периодической очисткой.

Древесные гранулы

Древесные гранулы представляют собой небольшие куски древесины, которые включают древесную стружку, опилки, щепу и многое другое. Эти гранулы идеально подходят для таких устройств, как котлы на биомассе, которые могут автоматически сжигать эти гранулы, собирая их из резервуаров для хранения. Системы отопления на древесных гранулах обычно имеют полуавтоматическую функцию, которая по мере необходимости продолжает подавать больше древесных гранул. Это делает его удобным в использовании и управлении.

Древесина

Древесина может включать все, что угодно, от бревен, щепы и вышеупомянутых пеллет.Удобство использования древесины в качестве твердого топлива заключается в том, что ее можно купить довольно дешево, и есть поставщики, охватывающие большую часть Великобритании, у вас даже может быть источник на вашей земле или в собственности.

Однако дешевая влажная древесина с высоким содержанием влаги будет плохим источником тепла зимой, и у некоторых людей может не оказаться места для хранения дров на всю зиму.

Уголь

Уголь — еще одно удобное решение для твердого топлива. Он имеет гораздо более эффективный источник тепла по сравнению с древесиной, что приводит к лучшему выработке и поддержанию уровня тепла в вашем доме.Но не без недостатков.

Уголь также дороже древесины и приводит к более токсичным выбросам, которые загрязняют окружающую среду. Если вы планируете использовать систему центрального отопления на твердом топливе, работающую на угле, убедитесь, что местные органы власти не объявили себя зоной дымоудаления.

Бездымное топливо

Бездымное топливо, пожалуй, самый идеальный вид твердого топлива. Бездымные виды топлива, такие как антрацит, имеют еще более высокий уровень выхода энергии, чем уголь.Он горит горячее и дольше, чем уголь, что делает его довольно удобным.

Не забывайте учитывать не только стоимость, но и энергоэффективность. Хотя уголь и бездымное топливо могут показаться легким выбором, если ваша цель — уменьшить углеродный след, древесина, безусловно, лучший выбор.

Общие типы твердого топлива Нагревательные и котлы

Наиболее распространенные типы систем отопления твердого топлива:

• Открытые пожары
• Закрытые пожары
• Закрытые котлы
• Бойлеры биомассы

Открытые пожары

У открытого огня есть романтическое место в большинстве наших сердец. Кто не любит смотреть в пламя открытого огня и слышать мирный треск дров? Открытый огонь является отличным центральным элементом для большинства комнат, но он не особенно эффективен, так как большая часть тепла уходит через дымоход. У вас также есть дополнительная головная боль ежедневной уборки и разжигания огня.

Нагрев регулируется за счет управления потоком воздуха. Обычно это принимает форму решетки, которую можно регулировать вручную.

В связи с характером открытого огня, используемым твердым топливом и температурой, достигаемой в результате пожара, вам придется ежегодно заниматься очисткой дымохода и сажи.

Закрытые камины

Закрытые камины имеют форму плит Stanley или Aga или, чаще, печи для гостиной. Огонь происходит внутри топки, и вы гораздо лучше контролируете поток воздуха и регулируете скорость горения твердого топлива. Закрытые камины также намного более энергоэффективны с небольшими или нулевыми потерями тепла в дымоходе.

Закрытый огонь имеет те же недостатки, что и открытый огонь, а это означает, что вам придется чистить и разжигать огонь ежедневно или по мере необходимости.Есть еще несколько систем с автоматической системой подачи, но они находятся в более высоком ценовом диапазоне.

Задние котлы

Задние котлы, или BBU, были популярны в 70-х и 80-х годах в Великобритании. Это была система, в которой котел устанавливался позади открытого камина. В то время как обратные котлы были большим шагом в правильном направлении в то время, они были очень неэффективными (от 55% до 70% эффективности), и с 2005 года их установка в новом доме была против строительных норм.

Котлы на биомассе

Котлы на биомассе, как следует из названия, сжигают биомассу, такую ​​как древесные гранулы или бревна, и обеспечивают как отопление помещений, так и воду. Они работают почти так же, как современные конденсаторные котлы с очень эффективным использованием вырабатываемого тепла. Как и другие варианты сжигания древесины, котлы на биомассе рассматриваются как зеленая альтернатива ископаемому топливу. Углекислый газ, который выбрасывается в атмосферу при сгорании, был тем же самым CO2, который использовался, когда дерево росло.

Вы можете вручную или автоматически загружать эти котлы на биомассе твердым топливом в зависимости от модели. Они также имеют достаточно низкие эксплуатационные расходы, что делает их экономически эффективным решением.

Котлы, работающие на биомассе, как правило, довольно большие и не подходят для многих городских домов. Вам понадобится не только много места для размещения самого котла, но и место для хранения биомассы в течение зимы.

Элементы управления отоплением

Системы отопления на твердом топливе намного проще, чем системы отопления на жидком, газовом или электрическом топливе, из-за своей природы, и многие из более традиционных типов печей и открытого огня не обеспечивают такого уровня контроля и программирование, которое многие ожидают от своей системы отопления.

Если вы выберете один из более современных котлов на биомассе, вы можете подключить его к термостатическим радиаторным клапанам (TRV), которые позволят вам ограничить поток тепла к определенному радиатору и зоне вашего дома.

Что еще нужно знать об эффективном отоплении? Продолжайте читать, чтобы узнать!

Советы по отоплению на твердом топливе

Ознакомьтесь с некоторыми советами, которые помогут улучшить работу вашей системы отопления на твердом топливе.

• Чистка дымохода
• Частое удаление золы или обслуживание прибора
• Выбирайте качественное топливо

#1 Чистка дымохода

Системы отопления на твердом топливе могут быть грязными.Для открытого и закрытого огня вам нужно будет регулярно чистить дымоход, чтобы предотвратить любую опасность возгорания и для эффективного огня. (Относительно) низкие температуры не позволяют системе отопления сжигать сажу и вредные газы в процессе горения, оставляя весь этот остаток внутри дымохода. Молодому поколению это может показаться «причудливым», но чистый дымоход необходим для хорошего и эффективного костра на твердом топливе.

Более современные котлы на биомассе не имеют таких проблем, поскольку они горят намного горячее, чем традиционные камины, и происходит тот же процесс конденсации, что и в современных газовых котлах.

#2 Удаление золы или частое обслуживание вашего устройства

Чтобы поддерживать эффективность вашей системы отопления на твердом топливе, вы должны обязательно удалять золу из вашего устройства или топить его каждый раз, когда вы его используете. Чистый огонь или прибор означают более эффективное отопление.

Не забывайте, что современный котел на биомассе также нуждается в ежегодном обслуживании, чтобы избавиться от всех мелких проблем, которые могли накопиться.

#3 Выбирайте качественное топливо

Чрезвычайно важно выбирать и покупать высококачественное топливо, а не просто выбирать более дешевый вариант. Топливо, которое вы используете, будет определять количество тепла, которое оно производит и передает. При покупке твердого топлива на основе древесины убедитесь, что оно достаточно сухое. Любая вода в древесине будет препятствовать процессу горения, делая его гораздо менее эффективным.

Теперь, когда вы знаете все о системах отопления на твердом топливе, их типах, использовании и многом другом, давайте теперь попробуем выяснить, насколько эффективными они будут в долгосрочной перспективе.

Будущее твердого топлива в Великобритании

Системы отопления на твердом топливе могут стоить от 500 до 5000 фунтов стерлингов, помимо стоимости установки.И если вы выбираете твердотопливную систему, вы, скорее всего, находитесь в отдаленном районе, а это означает, что установка может стоить вам дороже.

Хотя уголь может показаться более эффективным, он также дороже по сравнению с древесиной. Здесь вам также необходимо учитывать будущие и долгосрочные затраты на эти виды топлива и будущие правительственные постановления.

Поскольку правительство Великобритании постепенно отказывается от угля для сокращения выбросов углерода, пеллеты из древесины и биомассы кажутся лучшим вариантом.

Установка системы, работающей на биомассе, также может обеспечить вам регулярные выплаты от государства в рамках программы Renewable Heat Incentive (RHI), если вы имеете на нее право. Таким образом, когда речь идет о котлах на древесине и биомассе, вы можете рассчитывать на их эффективность в будущем.

Однако есть более эффективные альтернативы, которые вы можете рассмотреть.

Более экологичные альтернативы отоплению

Хотя системы отопления на твердом топливе могут быть экологически чистым решением (по сравнению с газовыми котлами), существуют еще более экологичные альтернативы, которые вы можете выбрать.Это:

• Конденсационные комбинированные котлы
• Тепловые насосы
• Водородные котлы
• Солнечное тепловое отопление

Конденсационные комбинированные котлы

Конденсация количество вредных газов, выбрасываемых в атмосферу. Они бывают разных размеров и могут работать на сжиженном нефтяном газе и нефти для тех домов, которые находятся за пределами газовой сети.

Следует отметить, что газовые котлы, хотя и очень эффективны, полагаются на ископаемое топливо, и правительство Великобритании ясно дало понять, что новые дома должны быть оснащены более экологичными решениями, такими как тепловые насосы.

Тепловые насосы

Тепловые насосы представляют собой системы электрического обогрева, передающие тепло от более холодного помещения к более теплому. Они используют компрессоры и хладагенты для извлечения, нагрева и передачи этого тепла из одного места в другое.

Поскольку им нужно только перекачивать тепло, они потребляют меньше электроэнергии, что делает это решение энергоэффективным и экономичным.В сочетании с солнечными панелями стоимость электроэнергии может быть дополнительно значительно снижена.

Водородные котлы

Водородные котлы используют для производства тепла водород вместо природного газа или нефти. Это делает его возобновляемой и энергоэффективной альтернативой. Они также являются низкоуглеродными решениями для отопления, чтобы уменьшить углеродный след. Кроме того, у них есть дополнительное преимущество — их можно встроить в существующую инфраструктуру.

С водородом в Великобритании дела обстоят хорошо, но эти водородные котлы еще не получили широкого распространения на рынке Великобритании.Они все еще тестируются и развиваются.

Солнечное тепловое отопление

Солнечные тепловые панели работают аналогично солнечным батареям. Однако здесь вместо того, чтобы преобразовывать солнечную энергию в электричество, они преобразуют ее в тепло и используют его для отопления дома и горячего водоснабжения.

Поскольку это возобновляемый источник тепла, это очень энергоэффективный вариант, который значительно снижает выбросы углекислого газа, а также помогает сэкономить деньги на счетах.

Вы также можете комбинировать это с другими системами отопления с низким содержанием углерода, чтобы сэкономить еще больше энергии и денег.

Последнее обновление: 17 июля 2021 г.

Похожие сообщения

У вас есть бесплатные (или дешевые) дрова? Почему бы не использовать его для обогрева всего дома?

С твердотопливным котлом можно!

Твердотопливный котел работает как дровяной камин или печь, за исключением того, что вместо производства тепла в помещении он нагревает воду, которая перекачивается в резервуар для хранения горячей воды. Горячая вода в баке используется для обогрева радиаторов, как в дизельных или газовых системах.

Наиболее распространенными видами топлива являются дрова или уголь. Некоторые котлы предназначены для использования различных видов топлива, о чем вам сообщит производитель.

Требуемая установка более мощная, чем газовые или дизельные котлы. Помимо бойлера вам понадобится бак для хранения воды. 1000 л – 2000 л типичны для бытовой установки.

Вам также понадобится дымоход для котла. Обычно они имеют большие размеры и обычно имеют длину 6–10 м и диаметр 100–150 мм для изолированного дымохода. Производитель должен сказать вам, какой тип дымохода установить. Если вы оцениваете твердотопливный котел, убедитесь, что вы учитываете стоимость дымохода, так как это обойдется вам в несколько тысяч долларов.

Все растения должны находиться в гараже или в специальном помещении с бетонным полом, защищенном от непогоды. Котел должен быть доступен для очистки. Обычно отверстие для очистки есть как сзади, так и спереди, и дымоход, вероятно, также должен быть доступен для чистки.

Твердотопливный котел отличается от дизельного или газового котла тем, что не может перекрыть подачу топлива – стоит положить в топку дрова или уголь, и он продолжает гореть.Вот почему нам нужен резервуар для хранения воды — чтобы поглощать лишнее тепло, когда котел горит, но отопление не требуется.

Так что, если вы не возражаете против загрузки, загрузки и очистки котла вручную, и если у вас есть доступ к большому количеству топлива, то твердотопливный котел может быть для вас.

Плюсы:

Дешевое или даже бесплатное топливо, если у вас есть дрова
Не сжигает ископаемое топливо

Минусы:

Дорогостоящая установка
Требующая много места
Необходимо загружать и складировать вручную

твердотопливные котлы центрального отопления

твердотопливные котлы центрального отопления

57Твердотопливный котел — Руководство по котламРассмотрите различные типы твердотопливных котлов: печи, кухонные плиты, открытый огонь, чтобы помочь отвести тепло от основного источника в котле, чтобы предотвратить перегрев. Центральное отопление – Ассоциация твердого топливаA Brighter Choice – Центральное отопление на твердом топливе обеспечивает всю вашу бытовую горячую энергию задним котлом, комнатным обогревателем, многотопливной печью, плитой или независимым котлом. Руководство домовладельца по твердотопливным системам центрального отопления20 июня 2016 г. в квартирах и домах используются электрические котлы, хотя они и самые дорогие с точки зрения эксплуатационных расходов. Твердое топливо, будь то в.

Котлы на твердом топливе | Системы центрального отопления на твердом топливе — TriancoShop Самый надежный, экономичный и популярный ассортимент твердотопливных котлов, обогревателей и систем центрального отопления в Великобритании.Бойлерные печи: Твердое и многотопливное центральное отопление Бойлерная печь Твердотопливные котлы действительно являются ценным дополнением к любому дому. Они эстетичны; они подойдут к любому стилю или периоду собственности; и они могут.

Твердотопливные котлы | Европейская комиссия Твердотопливные котлы — это обогреватели, которые вырабатывают тепло за счет сжигания твердого топлива и используют систему центрального отопления на водной основе для распределения тепла.

Отопление всего дома с помощью высокопроизводительного многотопливного котла Yeoman разработал пять печей специально для обеспечения ваших потребностей в горячей воде и центральном отоплении.На что способна многотопливная котельная-печь.

Может ли твердотопливный прибор работать в моем центральном отоплении? — Stovax & GazcoНекоторые модели Stovax имеют опциональные котлы, которые позволят вам производить высокую производительность при сжигании древесины, а многотопливный котел поможет вам стать печью.

Твердотопливный котел DWB мощностью 35 кВт для горячего водоснабжения и центрального отопления Линия DWB многотопливных котлов на древесном топливе характеризуется простой, эстетичной и прочной конструкцией, позволяющей горелке производить горячую воду для центрального отопления.

Системы отопления на твердом топливе — Renfrewshire WebsiteВ системах отопления на твердом топливе огонь нагревает воду в котле, обеспечивая ее циркуляцию. Как только горячая вода достигает нужной температуры, включается насос центрального отопления.

Новости по теме

7-07 УСТРОЙСТВА ДЛЯ ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

ГЛАВА 7-07

УСТРОЙСТВА ДЛЯ ГОРЕНИЯ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ

СЕКЦИИ:

7-07-001-0001    ОПРЕДЕЛЕНИЯ:

7-07-001-0002    ОБЩИЕ ПРАВИЛА И СТАНДАРТЫ:

7-07-001-0003    УСТАНОВКА:

7-07-001-0004    НАРУШЕНИЯ:

7-07-001-0001 ОПРЕДЕЛЕНИЯ:

А.«Старинный дровяной обогреватель» означает дровяной обогреватель или каминную топку, изготовленные до 1940 года, которые имеют богато украшенную конструкцию и текущую рыночную стоимость значительно выше, чем обычные дровяные обогреватели или каминные топки, произведенные в тот же период времени и основное предназначение которых — декоративное.

На данный прибор не распространяются нормы выбросов и требования Раздела 2 со следующим условием. Старинный дровяной обогреватель нельзя использовать на постоянной основе в качестве единственного источника тепла для поддержания температуры в помещении, пригодной для проживания.

B.    «Сертифицированное устройство» означает дровяной обогреватель или каминную топку, которые были сертифицированы в соответствии с действующими стандартами, принятыми Агентством по охране окружающей среды.

C.    «Уголь» означает минеральное вещество, состоящее из обугленного растительного вещества.

D.    «Плита для приготовления пищи» означает дровяной прибор, предназначенный в первую очередь для приготовления пищи и обладающий следующими характеристиками:

1.Духовка объемом 0,028 куб. м (1 куб. фут) или более и подставка для духовки,

2.    Прибор для измерения температуры духовки,

3.    Пламенная дорожка вокруг печи,

4.    Решетка для встряхивания,

5.    Зольник,

6.    Дверца для удаления золы под духовкой и

7.    Отсутствие вентилятора или тепловых каналов для отвода тепла от прибора.

На данный прибор не распространяются нормы выбросов и требования Раздела 2.

E.    «Открытый каменный камин» означает очаг и топку из твердых каменных блоков, таких как кирпич, камни, каменные блоки или железобетон, снабженные подходящим дымоходом.

Открытые каменные камины без модификации для создания условий работы с недостатком воздуха освобождаются от стандартов выбросов и требований разделов 2 и 3.

F.    «Каминная вставка» означает изделие заводского изготовления, устанавливаемое в полевых условиях, состоящее из узла топки, предназначенного для установки внутри или частично внутри топки камина, который использует дымоход камина для отвода продуктов сгорания.

Этот прибор должен соответствовать нормам выбросов и требованиям Разделов 2 и 3.

G.    «Пеллетная горелка» означает устройство для сжигания твердого топлива, предназначенное для обогрева внутренних помещений здания. Это нагреватель с принудительной тягой с автоматической или ручной подачей, который подает в топку исходный материал соответствующего размера или спрессованные гранулы из древесины или другого материала биомассы.

Этот прибор должен соответствовать нормам выбросов и требованиям Разделов 2 и 3.

H.    «Устройство для сжигания твердого топлива» означает подсоединенное к дымоходу устройство для сжигания твердого топлива, предназначенное для отопления, приготовления пищи или того и другого. К таким приборам относятся дровяные обогреватели и каминные топки.

I.    «Комплект для печи» означает комплект, который может включать дверцу, ножки, дымоход и хомуты, кронштейны, болты и другие крепежные детали, а также инструкции по сборке дровяной каменки с помощью обычных инструментов.

Дровяные обогреватели, изготовленные из таких комплектов, должны соответствовать всем нормам выбросов и требованиям разделов 2 и 3.

J.    «Котел» означает устройство, работающее на твердом топливе, используемое главным образом для обогрева помещений, кроме помещений, в которых оно расположено, путем распределения по трубам газа или жидкости, нагретой в устройстве.

На данный прибор не распространяются нормы выбросов и требования Раздела 2.

K.    «Печь» означает устройство, работающее на твердом топливе, которое предназначено для размещения за пределами обычных жилых помещений и обогревает помещения, кроме помещения, в котором установлено устройство, путем распределения нагретого в устройстве воздуха по воздуховодам.

На данный прибор не распространяются нормы выбросов и требования Раздела 2.

L.    «Сооружение» означает все, что построено или сконструировано, здание или здание любого рода, или любое произведение, которое искусственно создано или состоит из частей, соединенных вместе определенным образом.

M.     «Несертифицированный» означает дровяную печь или каминную топку, соответствие которой не может быть проверено на соответствие сертифицированным стандартам.

N.    «Дровяной обогреватель» означает закрытый прибор для сжигания древесины, способный и предназначенный для обогрева помещений и нагрева воды для бытовых нужд, отвечающий всем следующим критериям:

1.Соотношение воздух-топливо в камере сгорания в среднем менее 35:1,

2.    Полезный объем топки менее 20 кубических футов,

3.    Минимальная скорость сжигания менее 5 кг в час и

4.    Максимальный вес 800 кг.

Приборы, которые описываются как сборные камины и предназначены для размещения дверей или других аксессуаров, которые могут создать условия работы дровяного обогревателя с недостатком воздуха, должны соответствовать стандартам выбросов, если они соответствуют критериям, указанным в приведенном выше определении, с этими аксессуарами на месте. .

К дровяным обогревателям могут относиться дровяные печи, сборные камины или любые приборы, работающие на твердом топливе, которые соответствуют критериям, указанным в приведенном выше определении, за исключением случаев, когда ниже приведено специальное исключение для приборов, работающих на твердом топливе.

К дровяным обогревателям не относятся открытые каменные камины, устройства для барбекю, газовые камины, котлы, печи, старинные дровяные обогреватели или кухонные плиты.

В случае, если определение, определенное здесь, неясно или вызывает противоречие, преимущественную силу имеют стандартные определения, установленные Агентством по охране окружающей среды США.(Заказ 1803 от 06.09.94)

(Приказ № 1664, Вступил в силу 05.06.90; Приказ № 1803, Изменен 06.09.95)

7-07-001-0002 ОБЩИЕ ПРАВИЛА И СТАНДАРТЫ

A.    Начиная с 1 июля 1990 г. любое лицо не может рекламировать, продавать, предлагать к продаже или устанавливать дровяные обогреватели или топки для каминов в любом строении в городе Флагстафф, если они излучают больше, чем стандарт EPA Phase I. 8,5 грамм твердых частиц в час для некаталитического прибора или 5.5 грамм твердых частиц в час для каталитического прибора. Начиная с 1 июля 1992 года стандартом является стандарт EPA Phase II: 7,5 граммов твердых частиц в час для некаталитических устройств и 4,1 граммов твердых частиц в час для каталитических устройств. Наличие сертификационной этикетки EPA на устройстве свидетельствует о том, что устройство соответствует этим стандартам.

B.    С 1 июля 1990 г. или позднее ни одно лицо в городе Флагстафф не должно сжигать уголь.

(Приказ № 1664, Вступил в силу 05.06.90)

7-07-001-0003 УСТАНОВКА

A.    Начиная с 1 июля 1990 г. никто не может устанавливать дровяной обогреватель или каминную топку без предварительного получения разрешения от строительного департамента на такую ​​установку в соответствии с применимыми положениями Единых строительных норм и правил и Единых механических норм, принятых городом. Флагстафф. Начиная с 1 июля 1990 г. установка дровяной печи или каминной топки должна соответствовать всем письменным спецификациям производителя.Дровяной обогреватель или каминная топка не должны эксплуатироваться до тех пор, пока они не будут проверены и одобрены после завершения установки городским инспектором по строительству или его представителем.

(Приказ № 1664, Вступил в силу 05.06.90)

7-07-001-0004 НАРУШЕНИЯ

A.    Нарушение Разделов 2 и 3 настоящего Постановления Кодекса города Флагстафф признается правонарушением.

Б.

1.    Реклама, продажа, предложение к продаже несертифицированной дровяной печи или каминной топки, а также установка любой дровяной печи или каминной топки в любом строении без получения необходимого разрешения наказывается штрафом в размере 100 долларов США.

2.    Второе нарушение наказывается штрафом в размере 300 долларов США.

3.     Третье правонарушение наказывается штрафом в размере 500 долларов США.

4. Каждое последующее правонарушение наказывается штрафом в размере 1500 долларов США.

С.

1.    Нарушение Раздела 2 настоящего Постановления любым лицом наказывается штрафом в размере 100 долларов США.

2. Каждое последующее нарушение карается штрафом в размере 1000 долларов США.

Д.

1.    Нарушение Раздела 3 настоящего Указа любым лицом наказывается штрафом в размере 100 долларов США.

2. Каждое последующее нарушение карается штрафом в размере 1000 долларов США.

Э.

1.    Любая дровяная печь или каминная топка, не соответствующие требованиям Разделов 2 и 3, должны быть удалены или заменены сертифицированными дровяными обогревателями или каминной топкой в ​​течение 30 дней с момента получения уведомления, в противном случае владелец будет подвергнут штрафу в размере 10 долларов США за каждую единицу. день, пока не будут сняты или заменены несоответствующие дровяные печи или каминные топки.

Ф.

1.    Термин «последующее нарушение» означает нарушение, которое произошло после осуждения и вынесения приговора за более раннее нарушение.

2.    При признании виновным в пятом последующем нарушении более позднее нарушение любого положения настоящей статьи подлежит наказанию в виде штрафа в размере 2 500 долларов США.

G.    Нарушение положения настоящего Кодекса сотрудником фирмы, когда он занимается бизнесом от имени фирмы, считается отдельным нарушением со стороны работника и управляющего владельца, партнера или должностного лица фирмы. .

H.    Нарушение любого положения настоящей статьи, не включенного в подпункты A-G выше, подлежит наказанию в виде штрафа в размере не более 500 долларов США. (Заказ 1664 от 05.06.90)

(Приказ № 1664, Вступил в силу 05.06.90)

Адаптация каменного угля высокой спекаемости для твердотопливных котлов в системах отопления жилых помещений

https://doi. org/10.1016/j.fuel.2017.11.020Get rights and content

Highlights

•

было предложено сжигание высокоспекаемого угля.

•

Метод был получен путем покрытия внешней поверхности угольных зерен маслом.

•

Наиболее благоприятные результаты были получены при применении масла канолы.

•

Стабильное горение замазученных образцов угля было протестировано с использованием промышленного котла.

Abstract

Твердотопливные котлы с низким уровнем выбросов и современной конструкции, которые используются для отопления жилых помещений, требуют угольного топлива с низкой спекаемостью (RI<15).В данной статье представлен процесс адаптации угля с высокой спекаемостью для использования в малых котлах в системах отопления жилых помещений. Это решение позволяет сжигать уголь с RI 50, не вызывая отрицательных эффектов (с точки зрения стабильности горения) в типичных горелках, используемых в отопительных устройствах. Предлагаемое решение предусматривает подачу частиц топлива, покрытых масляной пленкой (отработанное масло и рапсовое масло), в камеру сгорания. Испытания проводились на промышленном котле мощностью 17–23 кВт, оборудованном ретортной горелкой и дозирующим устройством, подающим масло на уголь в котле.Испытания проводились при сжигании каменных углей различной спекаемости с различными потоками масел и без них. Также анализируются проблемы с выбросами. Пропитка угля маслом канолы вызвала несколько более низкие выбросы NOx, но более высокие выбросы CO и пыли. Анализы основных показателей качества (т. е. структуры угля после термической обработки) показывают, что произошли изменения и в свойствах угля. На основе этих исследований предлагается механизм, объясняющий благотворное влияние присутствия нефти на сжигание высокоспекаемого угля (ВСУ).

Ключевые слова

Сжигание угля

Спекаемость угля

Гибкость топлива

Рекомендуемые статьиСсылки на статьи (0)

Показать полный текст

© 2017 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

цитированные статьи

цитированные статьи

ECODESIGN и ENERGY MALINGING

0

[-]

95

40484		Ecodesign и Energy Marking — Отопительная техника — Твердые топливные котлы
База:	Регламент Комиссии (ЕС) 2015/1189 от 28 апреля 2015 г., имплементирующий Директиву 2009/125/ЕС Европейского парламента и Совета в отношении требований к экодизайну твердотопливных котлов OJ L 193, 21.7.2015 Делегированный регламент Комиссии (ЕС) 2015/1187 от 27 апреля 2015 г., дополняющий Директиву 2010/30/ЕС Европейского парламента и Совета в отношении энергетической маркировки твердотопливных котлов и комплектов твердотопливных котлов, дополнительных нагревателей , Температурные элементы управления и солнечные устройства Le 193, 21.7.2015
Модификация:	[-]
Запрос стандартизации:	(M / 551) Комиссия Реализация Решение C (2016 г. ) 7764 финал из 30.11.2016 по запросу о стандартизации в европейские организации по стандартизации в отношении энергетической маркировки твердотопливных котлов и комплектов твердотопливных котлов, дополнительных нагревателей, регуляторов температуры и солнечных устройств в поддержку делегированного Регламента Комиссии (ЕС) 2015/1187, а также в отношении экодизайна. Требования к твердым топливным котлам в поддержку регулирования комиссии (ЕС) 2015/1189
Законодательство, отмечаемое:	[-]
Руководство по применению:	[-]
Контактные лица Комиссии:	Генеральное управление (DG) по энергетике — Отдел энергоэффективности Связаться с DG Energy Европейские организации по стандартизации.

Публикации в Официальном журнале

Гармонизированные стандарты

Нет ссылок на гармонизированные стандарты, опубликованные в Официальном журнале Европейского Союза.

Переходные методы измерения

Публикация названий и ссылок на переходные методы измерения:

Коммуникация Комиссии в рамках реализации делегированного Регламента Комиссии (ЕС) 2015/1187, дополняющего Директиву 2010/30/ЕС Европейский парламент и Совет в отношении энергетической маркировки твердотопливных котлов и комплектов твердотопливных котлов, дополнительных нагревателей, регуляторов температуры и солнечных устройств — Публикация заголовков и ссылок переходных методов измерения и расчета для выполнения Комиссии Делегированный Регламент (ЕС) 2015/1187 и, в частности, Приложения VIII и X к нему — Официальный журнал C 76, 10.3.2017, с. 1–3

Проектирование и обеспечение котлов на твердом топливе из древесных отходов и биомассы

Для использования твердых отходов, древесины и топлива из биомассы конструкция компонентов котла значительно отличается от традиционных установок, работающих на ископаемом топливе, но в целом больше похожа на системы, предназначенные для угля, чем для газа или мазута. Подобно угольным установкам, они крупнее, дороже и требуют больше обслуживания, чем стандартные установки, работающие на газе или жидком топливе. Условия для обращения с топливом, сжигания, контроля выбросов и утилизации являются ключевыми соображениями при проектировании этих видов топлива.Широкий разброс в плотности энергии и содержании влаги требует тщательного проектирования, и, как правило, необходимо модифицировать поверхности теплопередачи, чтобы они соответствовали предполагаемому составу топлива.

Котлы на мусорном топливе

Двумя основными методами, используемыми для сжигания топлива из отходов, являются массовое сжигание или сжигание подготовленного топлива, полученного из отходов (RDF). При массовом сжигании отходы используются в том виде, в котором они были получены, в неподготовленном состоянии. Выбрасываются только крупные или негорючие предметы. При типичной работе парогенератора для массового сжигания твердых бытовых отходов (ТБО) мусоровозы сбрасывают мусор непосредственно в ямы для хранения. Мостовые краны с грейферами сначала смешивают топливо до однородности и перемещают мусор из ямы в загрузочный бункер кочегара. Гидравлические цилиндры перемещают мусор на кочегарные решетки. Горючая часть мусора сжигается, а негорючая часть проходит и падает в золоотвал для утилизации или утилизации. Для эффективного сжигания этого гетерогенного топлива ТБО требуются специальные конструкции, обеспечивающие длительное время пребывания в печи до контакта дымовых газов с теплообменными поверхностями, чтобы полностью окислить топливо и снизить вероятность коррозионного воздействия на поверхности нагрева.Для ограничения коррозии также обычно поддерживают более низкую температуру металла поверхности нагрева.

При сжигании RDF мусор сначала разделяется, классифицируется и перерабатывается для получения продуктов, пригодных для повторного использования. Остаток затем перемещается в котел через несколько питателей на подвижную колосниковую топку. В дополнение к измельчению для уменьшения размера и создания более однородного топлива, используется ряд процессов разделения для удаления таких материалов, как камни, песок и грязь, и восстановления таких материалов, как черные металлы и алюминиевые банки. Верхние магниты используются для извлечения черных металлов и могут обеспечить степень извлечения до 90%. Для удаления алюминиевых банок можно использовать вихретоковый сепаратор. Другие устройства, такие как вращающееся барабанное сито (перфорированный барабан) и сепараторы плотности воздуха, используются для дальнейшей сортировки и разделения различных материалов. В дополнение к преимуществам рециркуляции, полученный однородный RDF имеет более высокую плотность энергии и сгорает более эффективно, чем топливо массового сжигания, производит менее половины золы и может более эффективно дозироваться для соответствия потребности в подводимом тепле.Эти преимущества обеспечивают дополнительную отдачу от дополнительных капитальных и эксплуатационных затрат на системы RDF. На рис. 7-31 показана схема типичной системы утилизации отходов в энергию. Обратите внимание на значительные относительные требования к пространству для хранения, обработки и подачи топлива.

RDF обычно сжигают частично в суспензии и частично на кочегарке. В больших котлах, обычно используемых на электростанциях, более мелко измельченные подготовленные отходы (в основном состоящие из легких пластиков и бумаги) также могут сжигаться во взвешенном состоянии в дополнение к обычному топливу.В специальных котлах, работающих на RDF, можно использовать исключительно RDF или широкий спектр альтернативных видов топлива (например, природный газ, нефть, уголь, древесину и биомассу) в качестве дополнительных или резервных видов топлива. В дополнение к этой гибкости RDF обеспечивает более термически эффективное сгорание и более высокую скорость образования пара на фунт (кг) потребляемого топлива по сравнению с режимом массового сжигания.

Как правило, для производства определенного количества пара требуется сжигать почти в 3 раза больше ТБО, чем угля (по весу).Таким образом, основным фактором при проектировании котла является размер, необходимый для обработки физического количества отходов, доставляемых на завод (независимо от теплотворной способности). Следует также учитывать максимальное ожидаемое тепловложение. Различные источники отходов дают разную теплотворную способность, поэтому следует провести некоторый анализ диапазона плотности энергии предполагаемой смеси отходов. Если плотность энергии выше ожидаемой, мощность котла необходимо уменьшить, чтобы избежать перегрева, и система не сможет обрабатывать весь доступный мусор, доставляемый ежедневно.

Рис. 7-31 Типовая схема системы утилизации отходов RDF. Источник: стенки печи Бэбкока и Уилкокса. Он служит для обеспечения количества воздуха и турбулентности, необходимых для смешивания топочных газов с воздухом для горения и подачи кислорода, необходимого для полного сгорания летучих веществ в нижней топке. Уровни избыточного воздуха от 80 до 100% обычно поддерживаются для обеспечения достаточного количества воздуха в гетерогенных ТКО для эффективного окисления имеющегося углерода и водорода. Чтобы помочь с влажным топливом, воздушная система может включать нагреватели воздуха с паровым змеевиком для сушки топлива и поддержания надлежащей температуры печи. На рис. 7-32 показана система подачи топлива и воздуха для горения для котла-утилизатора.

Рис. 7-32 Система подачи топлива и воздуха для горения для котла на отходах. Источник: Бэбкок и Уилкокс

.

Рис. 7-31 Типовая схема системы утилизации отходов RDF. Источник: Бэбкок и Уилкокс

.

Для сжигания ТБО требуется прочный и надежный кочегар для успешной транспортировки и сжигания различных видов мусора. Большинство кочегаров используют некоторые варианты возвратно-поступательного движения решетки с движением решетки вперед или назад.Некоторая комбинация стационарных и подвижных решеток используется для перемещения отходов через зону топки, при этом давая время для полного сгорания.

Требования к воздуху для горения включают первичный источник, или воздух под решеткой, и вторичный источник, или воздух над топкой. Воздух под решеткой обычно подается в отдельные воздушные камеры под каждой решеткой. Поверхность решетки и действие заслонки рассчитаны на равномерное дозирование первичного воздуха на горящие отходы. Поскольку отходы содержат высокий процент летучих веществ, воздух наддува должен составлять большую часть (от 25 до 50%) всего воздуха для горения.Сверхпожарный воздух поступает через порты в передней и задней части

Рис. 7-32 Система подачи топлива и воздуха для горения для котла на отходах. Источник: Бэбкок и Уилкокс

.

Поскольку отходы представляют собой сильно загрязняющееся топливо, необходимы более строгие и дорогостоящие процедуры текущего обслуживания по сравнению с обычными установками, работающими на ископаемом топливе. Проекты должны предусматривать хороший доступ к конвекционным секциям для частого осмотра и очистки. Для предотвращения закупорки газоходов необходимо удалять зольные и шлаковые отложения с наружных поверхностей труб.Наиболее часто используются паровые или воздушные сажеобдувочные аппараты. Предотвращение коррозии является важным фактором при сжигании отработанного топлива. В дополнение к коррозионно-активным веществам, присутствующим в обычном ископаемом топливе (таким как хлориды натрия и серы, среди других дополнительных химических элементов), существуют другие стойкие коррозионно-активные вещества, которые откладываются в различных секциях парогенератора. Для защиты стен и труб печи используются специальные коррозионностойкие материалы. Строгие программы очистки воды также особенно важны для минимизации коррозии.

Зола состоит из легкой (летучей) золы и крупнозернистой (или

Рис. 7-33 Блок массового сжигания большой мощности. Источник: Babcock and Wilcox

кочегар) золы. Летучая зола уносится газовым потоком до тех пор, пока не будет удалена в устройстве для сбора твердых частиц или не выпадет в бункеры котла, экономайзера или воздухонагревателя. Крупная зола, образующаяся от отложений топлива и шлака на колосниковых решетках, стенках и трубах, выбрасывается через топочный разгрузочный желоб и из топочных просеивающих бункеров.Золу можно гасить через форсунки для распыления воды или сбрасывать в водяную баню, а затем обезвоживать и отжимать для извлечения и доставки на свалки.

Из-за своих температурных характеристик холодного горения и низкого уровня азота, связанного с топливом, котлы для мусора, как правило, производят относительно низкие уровни выбросов NOX. Тем не менее, в системах большей производительности может потребоваться система каталитического восстановления определенного типа. Отходное топливо также имеет довольно низкое содержание серы, что приводит к относительно низким выбросам SO2.Однако они производят множество других загрязняющих веществ в больших количествах, чем обычные ископаемые виды топлива. Сухие скрубберы, используемые на угольных электростанциях для контроля выбросов SO2, могут выполнять ту же функцию, а также эффективно контролировать выбросы соляной кислоты, диоксинов, фурана и тяжелых металлов. Электростатический осадитель или рукавный фильтр используются для контроля выбросов твердых частиц. Наконец, для ограничения выбросов CO требуется жесткий контроль горения воздуха как под колосниковой решеткой, так и над топкой.

На рис. 7-33 показана типичная установка массового сжигания большой мощности.На рис. 7-34 показана электростанция, работающая на дизельном топливе, расположенная в Южной Дакоте. Он может извлекать до 700 кВтч электроэнергии на тонну перерабатываемых твердых отходов.

Котлы на древесине и биомассе

Как и в случае со сжиганием мусора, конструкция компонентов котлов на дровах и биомассе значительно отличается от традиционных установок, но больше похожа на конструкцию систем для угля, чем для газа или мазута. Положения по обращению с топливом, сжиганию, контролю выбросов и удалению отходов также аналогичны положениям с котлами для мусора. Содержание влаги и изменение плотности энергии также являются ключевыми проблемами при проектировании и эксплуатации.Существует несколько типов систем сжигания, используемых для топлива из древесины и биомассы, включая жарочные печи, подвижные или различные решетки, псевдоожиженный слой и системы газификации топлива.

Традиционная голландская печь представляет собой камеру с огнеупорными стенками, соединенную с обычным котлом, который обычно используется для сжигания древесных отходов. Древесные отходы вводятся через отверстие в своде жаровни и сжигаются в куче на ее полу. Наддувочный воздух подается по периферии через ряды отверстий или сопел в огнеупорных стенках. Из-за большого количества огнеупорной поверхности поглощается лишь небольшая часть энергии, выделяемой при сгорании. Это позволяет использовать голландские

Рис. 7-34 RDF-Fired Power Plant. Источник: Филип Шеперд, DoE/NREL.

Печь для сжигания топлива с влажностью до 60%. Недостатком этой традиционной конструкции является то, что она не может быстро реагировать на изменение нагрузки и изменение состава топлива. Огнеупор также подвержен повреждениям от выкрашивания и эрозии, вызванных попаданием горных пород или металлических примесей с топливом, а также от быстрого охлаждения или перегрева в результате быстрых изменений содержания влаги в топливе.Также требуется регулярный останов или работа с малой нагрузкой (с несколькими печами) для ручного удаления скопившейся золы. На рис. 7-35 показана традиционная голландская печь большой емкости, состоящая из двух печей, каждая из которых оснащена собственным устройством подачи топлива.

Передвижная решетка и вибрационная решетка представляют собой вариант конструкции, обеспечивающий автоматический выброс золы. Конструкция подвижной колосниковой решетки, которая была заимствована из системы сжигания угля с разбрасывателем-кочегаркой, имеет чугунные колосники, прикрепленные к цепям, которые приводятся в движение медленно движущейся звездочкой.В колосниковых решетках есть отверстия для поступления подрешетного воздуха, который также служит для охлаждения отливок колосников. Эта конструкция требует высокого уровня воздуха под решеткой (от 60

Рис. 7-35 Печь с голландской духовкой большой емкости. Источник: Babcock and Wilcox

до 85%) для достаточного охлаждения. Виброрешетка — это современная модификация конструкции подвижной решетки, позволяющая уменьшить количество движущихся частей и связанные с этим затраты на техническое обслуживание. Его железные решетки прикреплены к раме, которая периодически вибрирует, управляемая регулируемым таймером.Они могут быть с воздушным или водяным охлаждением. Поскольку большая часть горючих компонентов топлива из древесины и биомассы является летучей, требуется относительно большая часть необходимого количества воздуха для горения над топливом в виде наддувочного воздуха. Конструкции с водяным охлаждением выгодны, потому что они могут выдерживать более высокие температуры под решеткой, что обеспечивает более высокий процент наддувочного воздуха и относительно тонкий слой топлива. На рис. 7-36 показана современная установка для биомассы с вибрационной решеткой с водяным охлаждением большой производительности.

Системы распределения топлива для древесины и биомассы предназначены для максимально равномерного распределения топлива по поверхности решетки. Двумя наиболее распространенными устройствами, используемыми для подачи топлива из древесных продуктов и биомассы в топку для полувзвешенного сжигания, являются механические распределители и продуваемые ветром желоба. Механические распределители используют вращающееся лопастное колесо для распределения топлива. Они могут быть спроектированы для работы с переменной скоростью для улучшения равномерного распределения топлива. Обдуваемые ветром носики используют воздух под высоким давлением, которое постоянно регулируется поворотным демпфером. Наклон в нижней части горловины и давление воздуха можно изменять для оптимизации распределения топлива.

Стабильное горение может поддерживаться в большинстве водоохлаждаемых печей при содержании влаги в топливе до 65% по массе. Использование предварительно подогретого воздуха для горения сокращает время, необходимое для сушки топлива перед воспламенением. При использовании топлива из биомассы с высоким содержанием влаги может быть экономичнее сушить топливо дымовыми газами котла перед его сжиганием в топке котла, а не прессовать или сушить топливо на воздухе в течение длительного времени для удаления влаги.

Поскольку котлы, работающие на биомассе, восприимчивы к переносу золы и углерода, конвективные поверхности теплопередачи должны быть спроектированы так, чтобы в них можно было установить сажеобдувочные устройства. Подобно котлам на угле и мусоре, обращение с золой является важным фактором при проектировании котлов, работающих на биомассе. Помимо летучей золы, зольный остаток, который состоит в основном из песка и камней, представляет собой золу, которая сгребается или транспортируется с решетки, а также золу, которая падает через отверстия решетки в бункер подрешетки (также называемая просеиванием). Эта зола может быть собрана с помощью конвейера с уклоном для обезвоживания на разгрузочном конце. Поскольку подавляющее большинство зольных остатков, производимых котлами, работающими на древесине и биомассе, находится в форме твердых частиц, содержащихся в газе, контроль выбросов твердых частиц является основным экологическим соображением. Механическая пыль

Рис. 7-36 Вибрационный блок биомассы с водяным охлаждением большой емкости. Источник: Babcock and Wilcox

Коллекторы можно использовать после последней тепловой ловушки на котле для сбора частиц летучей золы большего размера.Чтобы соответствовать стандартам выбросов в атмосферу, после механического коллектора можно использовать электростатические фильтры для снижения концентрации твердых частиц в дымовых газах. Как и в случае сжигания мусора, низкие температуры горения приводят к небольшим выбросам тепловых NOx. Таким образом, выбросы NOx в основном будут зависеть от содержания азота в топливе, которое может варьироваться в широких пределах. Выбросы SO2, как правило, довольно низкие при сжигании древесины и биомассы. Выбросы CO и ЛОС будут широко варьироваться в зависимости от уровня избыточного воздуха и постоянства теплотворной способности топлива и распределения топлива, а также от содержания влаги в топливе.

Сжигание в псевдоожиженном слое успешно применяется для широкого спектра видов топлива из древесины и биомассы. Большой процент инертного материала (песка) положительно демпфирует кратковременные колебания теплотворной способности биомассы и древесного топлива при выработке пара. Более низкие рабочие температуры от 1400 до 1600°F (от 760 до 870°C) по сравнению с 2200°F (1200°C) для обычных разбрасывателей приводят к снижению выбросов NOX, что является особенно важным преимуществом для древесины с высоким содержанием азота и топлива из биомассы.Технология с пузырьковым слоем обычно выбирается для топлива с более низкой плотностью энергии (более низкая теплотворная способность), в то время как конструкция с циркулирующим псевдоожиженным слоем больше подходит для топлива из древесины и биомассы с высокой плотностью энергии.

На рис. 7-37 изображена большая электростанция, работающая на биомассе, расположенная в Калифорнии. Он работает на отходах производства близлежащих компаний лесной промышленности. В настоящее время система сжигает непосредственно древесную щепу, приготовленную из древесных отходов, и производит 50 МВт электроэнергии.

Газификация

Газификация — это процесс преобразования топлива, такого как уголь, кокс, отработанные масла, отходы и биомасса, в газообразное топливо посредством частичного окисления.Он применим к очень широкому диапазону источников энергии и также считается жизнеспособной альтернативой работе котлов-утилизаторов, таких как описанные выше для черного щелока. При этом нежелательные вещества, такие как сера и зола, могут быть удалены, производя некоторое количество тепловой энергии вместе с чистым, транспортабельным газообразным источником энергии. Во многих случаях пригодные для использования химические компоненты могут быть восстановлены.

В отличие от горения, когда химические реакции происходят в богатой кислородом среде с избытком воздуха, при газификации химические реакции происходят в обедненной кислородом восстановительной атмосфере. Это приводит к меньшему выделению тепла и образованию новых газообразных побочных продуктов, таких как монооксид углерода, водород, диоксид углерода и метан. Эти газообразные побочные продукты содержат достаточную потенциальную химическую энергию для использования в качестве источника топлива. Однако в некоторых случаях побочные продукты предназначены для использования в химическом синтезе, а не для сжигания.

Существует множество типов процессов газификации, в том числе системы с подвижным или неподвижным слоем, с псевдоожиженным слоем и с увлеченным потоком. На Рисунке 7-38 показаны эти три общих процесса, применяемые для газификации угля, с соответствующими профилями температуры.Выбор процесса и системы будет во многом зависеть от типа доступного твердого топлива и предполагаемых газообразных побочных продуктов. Как правило, исходное топливо готовят и подают в газификатор либо в сухом, либо в суспензионном виде. Сырье вступает в реакцию в газификаторе с паром и кислородом при высокой температуре и давлении в восстановительной (кислородной) атмосфере. При этом образуется побочный газ (также называемый синтетическим или генераторным газом).

При этом часть топлива подвергается частичному окислению за счет точного контроля количества кислорода, подаваемого в газификатор.Тепло, выделяющееся в этой первой экзотермической реакции, обеспечивает необходимую энергию для быстрого протекания первичной эндотермической реакции газификации.

Высокая температура в газификаторе превращает неорганические материалы в сырье (такие как зола и металлы) в остеклованный материал, напоминающий крупнозернистый песок. При использовании некоторых видов сырья ценные металлы концентрируются и извлекаются для повторного использования. Затем побочный газ необходимо обработать для удаления различных нежелательных и/или загрязняющих элементов.Микроэлементы или другие примеси удаляются из газа и либо возвращаются в газификатор, либо извлекаются.

На рис. 7-39 показаны пять этапов, связанных с процессом газификации биомассы, причем последний этап указывает варианты конечного использования синтетического или генераторного газа.