Можно ли топить котел опилками. Как правильно растопить печь

Материал теплообменника твердотопливного котла: чугун или сталь

Чугунные котлы

Твердотопливный котел ассоцииируется с чем-то громоздким и тяжелым, поскольку его теплообменник зачастую выполняется из чугуна. Производители котлов применяют этот материал за его долговечность, высокую коррозионостойкость (износ чугунного теплообменника при обычном режиме составляет 0,1-0,2 мм в год, так что при толщине стенки в 5 мм его хватит лет на двадцать), устойчивость к высоким температурам (при топке углем только чугунный теплообменник может выдержать температуру горения в 900 град С), для него нехарактерны температурные деформации.

К недостаткам котлов с чугунными теплообменниками относят их большой вес, что затрудняет транспортировку, во время которой оборудование к тому же нельзя ронять, ударять — чугун хрупок и дает трещину при резком ударе. Трещины появятся и если на горячий теплообменник пролилась холодная вода или если котел подпитывается слишком холодной водой. Разница между температурой подачи и обратки в более 50 град С может быть губительна для чугунного теплообменника, даже если микротрещины сначала визуально не видны. С низкой температурой на входе котла успешно работают некоторые современные изделия из эвтектического(упругого) чугуна, он превосходит по упругости обычный серый чугун в среднем на 30% и это делает возможным функционирование котла в низкотемпературном режиме.

Еще одним решением для низкотемпературного режима работы котлов на твердом топливе может стать применение в схеме котельной буферной емкости.

В то же время чугунные теплообменники состоят из секций и поэтому подлежат ремонту — секции заменяются, скрепляются винтами с термостойкой прокладкой и герметиком. Благодаря секционности, чугунный котел может «расти» вместе с домом. Например, пристроив к дому большую мастерскую, или оранжерею, можно не покупать дополнительный котел, а лишь добавить внутренние секции, увеличив тем самым мощность котла до необходимой.

Расчет мощности бытового котла ведется по формуле «1 кВт на 10 м² отапливаемой площади», то есть для дома 200м² потребуется котел мощностью 20 кВт.

Стальные котлы

Котлы со стальными теплообменниками подбираются по мощности аналогично, однако их конструкции разнообразнее и они обычно дешевле, что делает их частыми источниками тепла в котельных на твердом топливе.

Легкость стального теплообменника и его сварная конструкция являются и достоинствами, и недостатками в твердотопливном котле. Транспортировать, выгружать — проще, однако и температурные экстремальные воздействия такой котел переносит хуже, при перегреве теплообменник может деформироваться, сварные швы — дать течь, а иногда может прогореть и стенка теплообменника.

Чаще всего такие ситуации возникают при аварийном отключении электроэнергии и в системах с принудительной циркуляцией. В этом случае котел продолжает топиться, а циркуляционный насос не вращается, не снимает тепло с котла и происходит перегрев. Источники бесперебойного питания помогают, но в 50% случаев не срабатывают, лучше всего, если есть автоматическое переключение на дизельную электростанцию. Самым же эффективным способом защиты твердотопливного котла от перегрева в случае аварии на электросетях считается предусмотренный при строительстве короткий контур с гравитационной циркуляцией, то есть участок из труб большого диаметра, где и будет находиться нагретый котлом теплоноситель в период аварии.

Устройство и методы изготовления

Принцип, по которому работают котлы на опилках, простой. Сжигание сырья осуществляется при помощи контролируемого длительного горения, трехступенчатой подачи атмосферного воздуха и вторичного дожига продуктов сгорания. При этом топливо проходит несколько стадий:

• загрузку в бункер, где находится шнек, который чаще всего расположен вне помещения;
• поступление при помощи червячной передачи в хранилище для опилок;
• отправка в следующий резервуар, соединенный с топочной камерой;
• попадание в топку котла, в котором и происходит поджигание и сгорание сырья, в результате чего нагревается теплообменник, а нагретый воздух выводится либо в камеру газогенерации (где осуществляется вторичный дожиг горючих газов), либо сразу в дымоотводную систему.

Конструкция котлов

Как правило, такое оборудование состоит из следующих элементов:

• устройства для подачи сырья;
• колосников, располагающихся в колосниковой части оборудования;
• емкости для сбора отходов;
• распределителя нагретого в топке воздуха;
• топки, где происходит сгорание топлива. Она имеет ряд отверстий, расположенных в особом порядке, позволяющем контролировать подачу воздуха и, соответственно, обеспечивать равномерность длительного горения;
• теплообменного блока, куда выходят газы, нагревающие теплоноситель и следующие затем в дымоотводящую трубу.

Что понадобится для установки твердотопливного котла своими руками

Если для монтажа твердотопливного котла вы не собираетесь привлекать специалистов, вам придётся самостоятельно подготовиться к работе.

Прежде всего понадобится спецодежда и инструмент:

• спецовка, краги и сварочная маска;
• сварочный аппарат;
• дисковая пила с режущими дисками по металлу;
• строительный уровень и угольник;
• набор рожковых ключей;
• разводные ключи;
• отвёртка с набором различных насадок;
• рулетка и маркер;
• пистолет для герметика.

Для подключения котла к отопительной системе нужно дополнительно приобрести:

• 2 шаровых крана со сгоном и двусторонней (внешней и наружной) резьбой диаметром 50 мм;
• группу безопасности (манометр, предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик и пару шаровых кранов диаметром 15 мм);
• 3 стальных муфты диаметром 50 мм;
• стальные переходники 57-32 мм;
• стальные отводы диаметром 50 мм;
• дымовую трубу с шиберной задвижкой;
• металлические трубы для подключения котла;
• термозащищённый герметик;
• сантехническую подмотку;
• циркуляционный насос (устанавливается на линии обратного хода и обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя в случае затруднения естественной).

Самое главное при установке теплогенератора – следовать положениям инструкции завода-изготовителя. Перед началом монтажных работ необходимо выполнить сборку системы отопления и проверить её на герметичность, а также организовать вентиляцию и систему дымоудаления в котельной.

Отопительные системы на основе твердотопливных котлов должны оснащаться открытыми расширительными бачками, функция которых заключается в защите коммуникаций от разрыва вследствие перегрева теплоносителя.

Сталь или чугун – что лучше?

Котлы, работающие на твердом топливе, делают из двух видов металлических сплавов – стали и чугуна, в связи с чем на форумах не утихают баталии по поводу того, какой из этих вариантов лучше.

Модель из чугуна

Мнения, как водится, самые противоречивые, и вынести однозначный вердикт тут просто невозможно.

Модель из стали

Давайте всё же попробуем разобраться в этом вопросе, опираясь на мнения специалистов.

Таблица 3. Мнение специалистов.

Видео – Какой выбрать котел – стальной или чугунный

Из сказанного выше становится понятно, что стальной котёл проще монтируется и ремонтируется, имеет меньший вес и стоимость. И всё это при том, что при правильной обвязке он точно так же обеспечивает дом теплом и горячей водой, как и чугунный. Вопрос напрашивается сам собой: «А если нет разницы – зачем платить больше?».

В дополнение к этой статье, очень кстати будет материал на тему – Мембранный расширительный бак для отопления.

Аварийные варианты

В каждой схеме обвязки обязательно должен быть предусмотрен контур на случай чрезвычайных ситуаций. В его задачу входит:

— защита от перепадов давления;

— защита от повышения температуры выше разрешенной;

— предотвращение образования влаги.

Предохранительный клапан

В его задачу как раз входит сброс избыточного давления из системы. Монтируется он на выходе из котла отдельно или в составе группы безопасности.

Аварийный теплообменник

Его задача максимально ответственна – предотвратить перегрев как котла, так и системы в общем. Случиться перегрев может по 2м причинам:

— в котел загрузили слишком много топлива , полученное тепло превысило потребность.

— отключили электричество и насос перестал работать.

Для нормальной работы этого контура также необходима установка датчика температуры с клапаном и узла охлаждения в трубу подачи воды в котел. Как только температура теплоносителя превысит максимально разрешенную, датчик сигнализирует об этом и провоцирует открытие клапана.

После срабатывания клапана вода начинает заполнять узел охлаждения, снижая температуру основного теплоносителя.

Вспомогательный контур

Один из вариантов по охлаждению системы. Особенность его состоит в том, что потребуется подсоединить накопительный бак для контура ГВС.

Работать эта схема будет следующим образом: в обычном штатном режиме насос будет работать, создавая определенное давление. Оно будет препятствовать включению в работу вспомогательного контура. Но как только электричество отключат, насос прекратит работу, давление пропадет, вступит в работу запасной контур.

Итог: температура воды в системе понизится до нужного значения.

Термостатический смеситель

Оговоримся сразу, что эта схема подойдет для системы отопления абсолютно любого типа !

Этот смеситель поддерживает наименьшую температуру теплоносителя на входе в котел, чтобы на стенах прибора не образовывался конденсат , о чем мы говорили в самом начале статьи. Таким образом в твердотопливном котле это один из наиболее необходимых узлов!

Устанавливается смеситель на трубе обратной подачи, используя байпас.

Если температура в обратной трубе будет низкой (ниже установленного значения), то термосмеситель обеспечит приток горячей воды.

Материалы для растопки котла

При сгорании угля выделяются смолы и сажа, которая оседает на стенках камеры сгорания и дымохода. Чистить котел можно только в остывшем состоянии. Для этого перестаем подкладывать топливо. Когда пламя полностью потухнет, открываем все заслонки и ждем, когда все прогорит

Важно учесть, что при этом температура в отапливаемом помещении понизится.

Ерш для чистки котла

Для механической очистки используется шуровка, разнообразные скребки, кочерга, металлические ерши и лопатки. Для доступа внутрь в корпусе предусмотрены специальные окошки. Для особо трудных мест можно прикрепить к длинной ручке скребок. Дымоход удобно прочищать ершом, привязанным к тросу.

Также применяются химические средства, которые добавляются к топливу. Вступая в реакцию с сажей, они выходят с дымом.

Растопка котла

Основными характеристиками дров для нагревателей являются их теплотворные качества и длительность горения. Для отопления хорошо, когда древесина горит медленно, но долго. Лучше всего этим целям соответствуют дрова из лиственных деревьев. В целом для всех хвойных характерна пониженная теплотворная способность, повышенное образование дыма и смолистость. Легче всего раскалывать породы средней степени твердости.

Специфика горения различных пород древесины:

• Березовые — быстро загораются, могут гореть даже сырыми. Недостаток — содержат много смолы, оседающей в виде дегтя на дымоходе.
• Осиновые, ольховые — выгорают без выделения сажи, а кроме того способствуют очищению от гари дымохода. Осиновые медленно разгораются, дают мало жара, а также быстро сгорают. Ольховые разгораются быстро, выделяя много жара.
• Тополевые — хорошо горят, но быстро сгорают.
• Сосновые — горят сильнее, чем еловые по причине большего количества смолы. Легко колоть. Недостаток — смолистость. Буковые, ясеневые — сложно растопить, однако способны гореть сырыми. Легко раскалываются (исключая буковые).
• Липовые — хорошо и долго горят, но разжигать их сложно.
• Яблоневые, грушевые— податливы для раскалывания и хорошо горят.
• Кедровые — долго тлеют.
• Вишневые и вязовые — дымят.
• Платановые — хорошо горят, но сложно колоть.
• Дубовые — один из лидеров по теплотворности и продолжительности горения. Теплотворные качества у дубов среднего возраста лучше, чем у старых и молодых. Существенный недостаток — очень трудно колоть.

Нужно принимать во внимание то обстоятельство, что теплотворные характеристика различных пород древесины значительно разнятся. Поэтому можно наблюдать колебания плотности разных пород деревьев и колебания в расчетных коэффициентах

Таблица теплотворных характеристик различных пород древесины

Самый «молодой» вид угля — лингит. Он имеет довольно рыхлую структуру. Если взять в руки комок лингита, он быстро рассыплется и потеряет форму. Такой уголь чаще всего используется в тепловых электростанциях, а вот для отопления дома лингит не подходит.

Кроме лингита добываются еще и бурый, каменный уголь, антрацит — самые древние отложения углеродов. Все разновидности имеют разный уровень влажности. В буром угле, например, влажность составляет 50%, в антраците ее порог не превышает 7%. Поэтому антрацит имеет самую высокую удельную теплоту. Ее показатели составляют 9 тыс. ккал/кг.

Какое количество угля необходимо на зиму?

Чтобы не остаться без топлива в лютые морозы и не думать, куда деть уголь летом, необходимо оценить ряд параметров перед приобретением того или иного объема.

К ним относятся:

Как показывает практика, для обогрева кирпичного дома необходимо на 35% больше топлива, чем при отоплении деревянного или строения из газобетонных блоков. Это связано с тем, что кирпич в силу своих характеристик забирает часть тепла. Ориентировочно для дома площадью 90 , простроенного из шлакобетона с толщиной стен 45 см, при печном отоплении потребуется от 2,5 до 3,5 тонн угля (2/3 объема – «семечко», остальное – антрацит «орех») в зависимости от меняющей температуры.  Если же в таком строении нет дополнительного утепления, то количество закупаемого топлива уже будет не менее 6-7 тонн. Деревянный дом из бруса площадью 80 кв.м. при минимальной температуре зимой до -40 °C (около 1,5 месяцев и до -20°C в остальное время) придется отапливать 5 тоннами угля и 5 тоннами дров.