Urządzenia grzewcze na paliwo stałe pracują na długopłomieniowym, węglu, węglu brunatnym, antracycie i brykietach prasowanych. Popularność sprzętu wiąże się z niskimi kosztami prac instalacyjnych, brakiem konieczności sporządzania dokumentów projektowych. Kocioł węglowy może być używany do ogrzewania, dostarczania ciepłej wody lub gotowania z płytą grzejną.
- Korzyści z eksploatacji kotła węglowego
- niedogodności
- Główne typy kotłów węglowych
- Modele automatyczne
- Kotły do pirolizy
- Długie spalanie
- Bezpośrednie spalanie
- Materiały do produkcji obudowy
- Stal
- Żeliwo
- Główne kryteria wyboru kotła węglowego
- Zasada działania kotłów węglowych
- Specyfika prac instalacyjnych
- Instrukcja obsługi
Korzyści z eksploatacji kotła węglowego
Nowoczesne modele automatyczne i półautomatyczne mają szereg zalet:
- długotrwała praca na jednej karcie paliwowej - od 24 do 48 godzin;
- ekonomiczne zużycie paliwa - węgiel będzie potrzebował 1,5 razy mniej drewna opałowego i 2-3 razy mniej pelletu;
- możliwość obsługi automatycznego urządzenia przez tydzień;
- zmniejszenie kosztu 1 kW energii cieplnej;
- opłacalność – paliwo węglowe jest drugim po gazie najtańszym;
- Wydajność w zależności od modelu - od 55 do 90%;
- nieznaczna ilość dymu podczas zapłonu - podczas pracy nie jest zauważalna.
Do napełniania paleniska można zastosować drewno opałowe, brązowe skały o wartości opałowej od 4500 do 7000 kW/kg oraz antracyt o wartości opałowej od 7500 do 9500 kW/kg.
niedogodności
Wybierając jednostkę na paliwo stałe, należy zwrócić uwagę na wady jej działania:
- aranżacja wentylowanej kotłowni zgodnie z normami przeciwpożarowymi;
- koszty pracy związane z organizacją komina;
- potrzeba suchego przedziału do przechowywania węgla;
- ryzyko zatkania komina i możliwość jego czyszczenia tylko specjalnymi instalacjami i odczynnikami;
- zmniejszenie mocy urządzenia w przypadku stosowania wilgotnych materiałów węglowych;
- lotność kotłów z wymuszonym ciągiem i automatyką.
Wykorzystanie drewna opałowego i trocin wpływa na moc urządzenia - wskaźnik spada o 25-30%.
Główne typy kotłów węglowych
Grzejniki węglowe można wybrać zgodnie z zasadą działania i sposobem spalania paliwa.
Modele automatyczne
Urządzeniem steruje mikroprocesor podłączony do układu regulacji. Kotły typu automatycznego pracują na węglu o frakcjach do 50 mm, utrzymują długotrwałe spalanie za pomocą dmuchaw wentylatorowych. Produkty spalania są odprowadzane przez system trakcyjny. Załadunek paliwa odbywa się automatycznie przez bunkier za pomocą przenośnika ślimakowego. Do cech urządzeń z automatyką należą:
- obniżenie kosztów ogrzewania - za 1 kW ciepła trzeba zapłacić od 50 do 80 kopiejek, w zależności od regionu;
- efektywność zużycia węgla - 1,5-2 razy mniej niż modele standardowe;
- wydajność - rzeczywisty wskaźnik wydajności to 80-90%;
- całkowite spalanie paliwa 3-4 dni po ułożeniu;
- wyposażenie w zbiornik przeznaczony na 2-7 dni użytkowania paliwa.
Dym w automatach widoczny jest dopiero w momencie zapłonu.
Kotły do pirolizy
Różnica między kotłem węglowym do pirolizy polega na długim systemie spalania. Realizowany jest za pomocą dwóch palenisk.W głównym spalany jest węgiel, w dodatkowym dopalane są gazy pirolityczne. Urządzenie działa w następujący sposób:
- Rozpalanie kotła. Klapa jest całkowicie otwarta, następnie węgiel o frakcjach 0,5-2 cm jest podpalany za pomocą niewielkiej ilości suchego drewna opałowego.
- Spalanie paliwa pierwotnego. Wystarczy 15-20 minut.
- Przejście do trybu pirolizy. Będziesz musiał zamknąć klapkę i ustawić tryb.
Reakcja pirolizy rozpoczyna się, gdy temperatura w piecu osiąga 450-600 stopni.
Długie spalanie
Konstrukcję sprzętu komplikuje wymiennik ciepła nad paleniskiem. Rodzaj spalania również różni się od standardowych opcji – węgiel jest rozpalany od góry. W porównaniu z modelami bezpośredniego spalania kotły różnią się:
- wydajność - materiał paliwowy jest ładowany 2 razy rzadziej;
- używanie tylko suchego węgla, aby zapobiec kondensacji;
- brak możliwości tankowania - zalecane są słabo spiekane skały;
- ponowne układanie tylko wtedy, gdy pierwszy całkowicie się wypali.
Gatunek węgla jest wskazany w instrukcji producenta.
Bezpośrednie spalanie
Niedrogie opcje, które można wykorzystać do ogrzania małego domu lub domku. Proces spalania odbywa się od dołu, ogień stopniowo rozprzestrzenia się przez palenisko. Masy ciepłego powietrza poruszają się w górę ogrzewając wymiennik ciepła, a następnie rodzaj wody obiegu.
W przypadku modeli z bezpośrednim spalaniem maksymalna wydajność wynosi od 70 do 75%. Wynika to z powolnego przenoszenia ciepła ogrzanych mas powietrza i ich szybkiego odprowadzania przez komin.
Materiały do produkcji obudowy
Producenci produkują urządzenia grzewcze w obudowach wykonanych z różnych materiałów.
Stal
Niedrogie opcje są wykonane z cienkich arkuszy. Kotły wysokiej jakości wykonane są z żaroodpornego lub wysokowęglowego metalu o grubości 4 mm. Do zalet kotłów w obudowie stalowej należą:
- wytrzymywanie wahań temperatury i ciśnienia;
- łatwość transportu i instalacji;
- łatwość konserwacji - pęknięcia są przetwarzane za pomocą spawarki.
Wadami urządzeń są ryzyko korozji wymiennika ciepła, ścieńczenie i spalenie ścian, brak możliwości zwiększenia mocy.
Żeliwo
Kocioł żeliwny wykonany jest na bazie skręcanych płyt żeliwnych. Połączenia części są pokryte żaroodpornym uszczelniaczem. Ze względu na konstrukcję możliwe jest dodawanie sekcji w celu zwiększenia mocy. Do zalet kotłowni należą:
- odporność na korozję;
- długotrwała eksploatacja - około 50 lat;
- pojemność cieplna wynikająca z właściwości żeliwa i małego wymiennika ciepła;
- łatwość konserwacji - wystarczy wymienić lub dodać sekcję.
Wadami żeliwnego korpusu są pękanie podczas wahań temperatury, niska wydajność i jednokierunkowy wymiennik ciepła.
Główne kryteria wyboru kotła węglowego
Kotły węglowe są najlepszą opcją dla domów, w których istnieje indywidualny rodzaj ogrzewania głównego. Kupując jednostkę, należy wziąć pod uwagę kilka kryteriów:
- Wskaźnik wydajności. W przypadku modyfikacji z bezpośrednim spalaniem wynosi 65-75%, przy długotrwałym spalaniu - od 78 do 84%, w przypadku pirolizy - od 85 do 92%.
- Praca offline. Tylko urządzenia do pirolizy są całkowicie autonomiczne.
- Czas uzupełniania paliwa. Węgiel dodaje się do kotłów bezpośredniego spalania 1 raz na 6-10 godzin. W obecności automatycznego bunkra paliwo dostarczane jest do długoterminowych jednostek spalania 1 raz na 2 dni, do jednostek pirolizy - 1 raz na 4-7 dni. Modele bez automatyki z długoletnią eksploatacją tankowane są co 12-18 godzin, z dopalaniem pirolizy - co 24-30 godzin.
- Dopuszczalna wilgotność paliwa. Systemy spalania długoterminowego są kompatybilne z 20-30% mokrym węglem, 30-50% mokrym węglem, 7-15% węglem do pirolizy.
- Optymalna wielkość frakcji.Kocioł do pirolizy może pomieścić węgiel 5-25 mm, przy długotrwałym spalaniu - 25-50 mm, przy bezpośrednim spalaniu - 60-80 mm.
- Liczba konturów. Urządzenia z jednym obwodem można podłączyć tylko do sieci grzewczej. Modyfikacje dwuobwodowe działają w przypadku ogrzewania, ogrzewania podłogowego, podłączonego do zaopatrzenia w ciepłą wodę.
- Pojemność pieca. Im większy przedział, tym rzadziej trzeba układać węgiel.
- Obecność izolacji termicznej na zewnątrz. Izolowane kotły zatrzymują więcej ciepła i nie pękają przy nagłych zmianach temperatury.
- Obecność podszewki. Palenisko wyłożone jest ekonomiczne, ponieważ w zależności od mocy zużywa o 25-45% mniej paliwa.
- System bezpieczeństwa. Wyposażony w zewnętrzny wymiennik ciepła, niezależny obwód chłodzący z awaryjnym zaworem termicznym.
- Obecność grzejnika. Element grzejny jest uwzględniony w konstrukcji połączonych jednostek, które będą działać po wypaleniu się paliwa i spadku temperatury płynu chłodzącego.
Dla wygody kontrolowania i monitorowania reżimu temperatury kotły są wyposażone w termostaty, urządzenia zależne od pogody i systemy samooczyszczania.
Zasada działania kotłów węglowych
Standardowy kocioł węglowy to jednoczęściowy korpus wyłożony. Aby zmniejszyć straty ciepła, stosuje się przekładkę z materiału termoizolacyjnego.
Na froncie znajdują się trzy przegrody z osłonami zapobiegającymi przedostawaniu się dymu do pomieszczenia. Dolna komora to popielnik. Tylny panel posiada od dołu regulowany otwór - tworzy naturalny lub wymuszony ciąg. Centralna komora to palenisko, w którym umieszczany jest węgiel.
Ruszt służy do oddzielenia dolnej i środkowej komory, wytworzenia stałego prądu mas powietrza i usunięcia produktów spalania. Podczas reakcji spalania strumienie ciepłego powietrza przez rury trafiają do górnej komory i podgrzewają wymiennik ciepła. Podgrzana woda jest kierowana rurami do ogrzewania i dostarczania ciepłej wody. Parametry temperatury dobierane są za pomocą regulatora łańcucha lub mechanizmu elektronicznego.
Jednostki z ręczną regulacją należy układać 4-6 razy dziennie, więc kontrola temperatury w nocy jest problematyczna. Kotły automatyczne wyposażone są w dodatkowy zbiornik paliwa. Z jednego załadunku węgla może pracować nawet tydzień. W takim przypadku temperatura chłodziwa się nie zmienia.
Specyfika prac instalacyjnych
Montaż kotłów na paliwo stałe odbywa się bez zgody służb nadzorczych. Użytkownicy będą musieli przestrzegać kilku zasad:
- Lepiej nie instalować urządzenia w obszarze mieszkalnym - będzie emitowany kurz, sadza i sadza. Dozwolony montaż w korytarzu, łazience, kuchni, łazience.
- W przypadku modeli o mocy 60-150 kW, na podstawie SNiP 42-01-2002, potrzebna jest kotłownia o objętości 15 m3 i więcej i wysokości sufitu 2,5 m.
- Systemy oddymiania i wentylacji są zorganizowane bezbłędnie.
- Kotły o mocy do 50 kW stawiane są na jastrychu, powyżej 50 kW - na indywidualnym fundamencie betonowym z występem 25 cm od korpusu.
- Wentylacja odbywa się w postaci wlotu naprzeciw kotła. Wymagany jest również okap kratowy.
- Komin wykonany jest z rury o przekroju 150-200 mm2. Nie powinien mieć zakrętów, zboczy.
- Obowiązek wykonuje się za pomocą obejścia lub zaworu trójdrożnego ustawionego na temperaturę wody 50-55 stopni.
- Optymalnym parametrem ciśnienia w obwodzie jest 1 bar.
Powrót i zasilanie linii grawitacyjnej doprowadzane są bezpośrednio do kotła.
Instrukcja obsługi
Instrukcja rozpalania i obsługi bloku węglowego jest dołączona do każdego bloku. Niezależnie od marki producenta obowiązują ogólne zasady korzystania z kotła bezpośredniego spalania:
- Roztop kocioł wrzucając do pieca trochę węgla.
- Połóż papier i małe wiórki na wierzchu skały.
- Rozświetl papier. Ogień przejdzie z niego na drewno opałowe, a następnie na górną warstwę materiału węglowego.
- Po skorupie zmiażdżyć górną warstwę pogrzebaczem.Ułatwi to przenikanie powietrza do dolnej warstwy.
Dalsze prace zakładają podrzucanie węgla, rozbijanie spieków i usuwanie żużla.
Kotły węglowe to ekonomiczne rozwiązanie dla prywatnego domu i domku. Dzięki długiemu spalaniu paliwa przez kilka godzin utrzymywana jest komfortowa temperatura. Przed zakupem należy zwrócić uwagę na rodzaj urządzenia i jego cechy.