Kotle na tuhá paliva: základní typy a kritéria pro výběr nejlepšího kotle

Power

Abyste se vyhnuli výběru modelů s vysokým výkonem, věnujte pozornost tepelným ztrátám vašeho domu.

Při výběru jednotky je třeba věnovat pozornost jejímu výkonu. Neexistují žádné zvláštní požadavky, na každých 10 m2.

m2 plochy potřebujeme 1 kW tepelné energie. To znamená, že na průměrné ploše domu 150 metrů čtverečních. m. vyžadují kotel na tuhá paliva o výkonu 15 kW. Přidejte také malou rezervu 10-20 % - potřebujete ji v případě nečekaných mrazů nebo při použití nekvalitního paliva.

Je také nutné řešit tepelné ztráty. K tomu je třeba posoudit, zda jsou okna, stěny a podkroví izolovány. Ztráty lze snížit instalací trojskel, obložením hlavních stěn cihlami a dodatečnou izolací (pěnová izolace, minerální vlna), izolací podkrovních místností a dveří.

K nejdivočejším tepelným ztrátám dochází v místnostech s velkým množstvím obvodových stěn. Chcete-li například vytápět jednopokojový domek, můžete bez obav využít 30% rezervu, protože zde budou všechny stěny venkovní.

Jak zvýšit výkon kotle

Samostatně montované kotle na tuhá paliva se obvykle vyznačují vysokými tepelnými ztrátami v důsledku přenosu tepla do komína. Čím je kouřovod rovnější a vyšší, tím více tepla se ztrácí. Východiskem je v tomto případě vytvoření tzv. topného štítu, tj. zakřiveného komína, který umožňuje větší přenos tepla do zdiva. Cihla zase předává teplo vzduchu v místnosti a ohřívá ho. Nezřídka se takové průchody instalují do stěn mezi místnostmi. Tento přístup je však možný pouze v případě, že je kotel umístěn ve sklepě nebo suterénu nebo pokud je postaven objemný vícestupňový komín.

Případně lze účinnost kotle zvýšit instalací ohřívače vody kolem komína. V tomto případě teplo spalin ohřívá stěny komína a přenáší se do vody. K tomuto účelu může být kouřovod vyroben z tenčí trubky, která může být zabudována do trubky většího průřezu.

Nejúčinnějším způsobem, jak zvýšit účinnost kotle na tuhá paliva, je instalace oběhového čerpadla, které bude nutit vodu proudit. Tím se zvýší výkon systému přibližně o 20-30 %.

Kotel musí být samozřejmě navržen tak, aby v případě výpadku proudu v domě mohlo topné médium cirkulovat samo. A pokud je k dispozici, čerpadlo pomůže urychlit vytápění domu na příjemnou teplotu.

Ochrana kotlů na tuhá paliva proti přehřátí

Hořící palivo v kotli na tuhá paliva i samotný kotel mají poměrně velkou hmotnost. Proces přenosu tepla v kotli má proto velkou setrvačnost. Hoření paliva a horké vody v kotli na tuhá paliva nelze okamžitě zastavit zastavením přívodu paliva, jako je tomu u plynového kotle.

Kotle na tuhá paliva jsou náchylnější než jiné kotle k přehřátí topného média - varu vody - pokud dojde ke ztrátě odběru tepla, například pokud se náhle zastaví cirkulace vody v topném systému nebo se v kotli vyrobí více tepla, než se spotřebuje.

Vaření vody v kotli vede ke zvýšení teploty a tlaku v topném systému se všemi závažnými důsledky - zničení zařízení topného systému, zranění osob, poškození majetku.

Moderní uzavřené topné systémy s kotlem na tuhá paliva jsou obzvláště náchylné k přehřátí, protože obsahují relativně malý objem teplonosné kapaliny.

V topných systémech se obvykle používají polymerové trubky, rozdělovače, regulační a distribuční jednotky, různé kohouty, ventily a další armatury. Většina částí topného systému je velmi citlivá na přehřátí topného média a tlakové rázy způsobené vroucí vodou v systému.

Kotel na tuhá paliva v topném systému musí být chráněn proti přehřátí topného média.

Ochrana kotle na tuhá paliva před přehřátím v uzavřeném topném systému bez napojení na atmosféru je třeba provést dva úkony.

1. Uzavřete přívod spalovacího vzduchu do topeniště kotle, abyste co nejrychleji snížili intenzitu hoření.
2. Dbejte na to, aby se topné médium na výstupu z kotle ochladilo a aby teplota vody nestoupla na bod varu. Chlazení musí probíhat tak dlouho, dokud se tepelný výkon nesníží na úroveň, při které již není možné dosáhnout varu vody.

Zvažte, jak provést ochranu proti přehřátí kotle na příkladu níže uvedeného topného okruhu.

Schéma připojení kotle na tuhá paliva k uzavřenému topnému systému

Schéma uzavřeného topného systému s kotlem na tuhá paliva.

1 - bezpečnostní skupina kotle (pojistný ventil, automatický odvzdušňovač, manometr); 2 - zásobník vody pro chlazení chladicí kapaliny v případě přehřátí kotle; 3 - plovákový ventil; 4 - termo ventil; 5 - připojovací skupina expanzní membránové nádoby; 6 - cirkulace chladicí kapaliny a ochrana kotle před nízkoteplotní korozí (s čerpadlem a trojcestným ventilem); 7 - výměník ochrany proti přehřátí.

Ochrana proti přehřátí kotle funguje následovně. Když teplota chladicí kapaliny stoupne nad 95 stupňů, termostat na kotli uzavře klapku přívodu vzduchu ve spalovací komoře kotle.

Termostat poz.4 otevírá přívod studené vody z nádrže poz.2 do výměníku tepla poz.7. Studená voda protékající výměníkem tepla ochlazuje chladicí kapalinu na výstupu z kotle a zabraňuje jejímu varu.

Rezerva vody v zásobníku vody poz. 2 je potřebná pro případ výpadku dodávky vody z vodovodní sítě, např. při výpadku proudu. Ve vodovodním systému domu je často instalována společná akumulační nádrž. Z této nádrže se pak odebírá voda pro chlazení kotle.

Výměník tepla pro ochranu kotle proti přehřátí a chlazení teplonosné látky, poz. 7, a termoventil, poz. 4, jsou obvykle zabudovány výrobci kotlů do bubnu kotle. To se stalo standardním vybavením kotlů určených pro uzavřené topné systémy.

V topných systémech s kotlem na tuhá paliva (s výjimkou systémů s vyrovnávací nádrží) nesmí být na otopných tělesech (radiátorech) instalovány termostatické ventily a jiná automatická zařízení, která snižují odběr tepla. Automatika může snížit spotřebu tepla při intenzivním spalování paliva v kotli, což může aktivovat ochranu proti přehřátí.

Další způsob ochrany kotle na tuhá paliva před přehřátím je popsán v tomto článku:

Přečtěte si: Vyrovnávací nádrž - ochrana proti přehřátí kotle na tuhá paliva .

Pokračování na další straně 2:

Typy kotlů na tuhá paliva

Tato zařízení se liší typem používaného paliva, počtem hořáků a spalovacích komor, způsobem dodávky paliva a materiálem, z něhož jsou vyrobena. Existuje několik typů kotlů na tuhá paliva.

Ohřívače s konstantním spalováním

Jsou vyrobeny z litiny nebo oceli, obsahují jeden nebo dva hořáky, pracují pouze na uhlí a dřevo, provozní cyklus je 4-6 hodin, palivo se přikládá ručně. Regulační schéma těchto zařízení je převážně mechanické, teplota kotle je 60-70 stupňů, rozdíl mezi přívodem a zpátečkou je 20 stupňů.

Příkon se pohybuje od 7 do 50 kW a účinnost je 80-90 %.

Dlouhé spalovací spotřebiče

Ocelové jednopalivové jednotky - topeniště je umístěno nahoře, což zajišťuje delší hoření jedné náplně (palivové dřevo více než 24 hodin, uhlí - až 144 hodin) a rovnoměrné zahřívání topného média.

Pracuje se dřevem a jeho deriváty (brikety, piliny, štěpky atd.) a také s uhlím. Teplota kotle 70-80 stupňů, výkon až 50 kW, účinnost 90-95 %. Palivo se podává ručně.

Pyrolýzní kotle na tuhá paliva

Jsou vyrobeny z oceli, mají dvě komory spojené tryskou. Technologie spočívá v tom, že hlavní palivo (suché dřevo s vlhkostí nepřesahující 25 %), které hoří v první komoře, uvolňuje hořlavý dřevoplyn, který je zapálen ve druhé komoře.

Provozní cyklus v případě připojení vyrovnávací nádrže je možný od 6 hodin až po dny, pracovní teplota kotle od 70 do 95 stupňů, příkon až 120 kW, účinnost 90-95 %.

Pelety

Ocelové jednotky pracují na pelety, které se vyrábějí z dřevního odpadu - pilin, hoblin apod. V případě odnímatelných roštů je možné používat uhlí a dřevo.

Dosažitelná teplota je 70-80 stupňů, výkon až 400 kW, provozní cyklus 24-144 hodin.

Schéma dodávky paliva v těchto kotlích může být automatizované, ovládání je elektronické. Tento druh zařízení se používá pro vytápění prostor s velkou plochou.

Doporučení pro výběr kotle na tuhá paliva

Mezi různými možnostmi kotle na tuhá paliva, je důležité zvolit který je nejvhodnější pro konkrétní podmínky. V úvahu se berou jak parametry domu, tak okolní podmínky.

Použité palivo

Při výběru kotle na tuhá paliva se berou v úvahu tyto parametry

• náklady;
• ÚČINNOST;
• provozní doba na jedno zatížení;
• výskyt v oblasti.

V kotlích na tuhá paliva na pelety se palivo přikládá až jednou za měsíc, v kotlích na uhlí jednou za několik dní. Kotle na dřevo pracují na jedno zatížení maximálně jeden den.

Pokud je taková možnost, je lepší instalovat kotel na vytápění, který vyžaduje méně údržby. Pokud si však můžete koupit například pouze dřevo, musíte si vybrat takové, které nebude mít problémy a přerušení.

Konstrukční řešení

Automatické přikládání výrazně zjednodušuje proces vytápění domu, ale tyto kotle na tuhá paliva vyžadují elektrickou energii. Není proto vhodný pro chaty, kde dochází k častým výpadkům proudu nebo kde dostupný proud nestačí pro jiné potřeby.

Z typů konstrukce kotlů je lepší zvolit pyrolýzní nebo dlouho spalovací kotle. Zdroje jsou zde využívány efektivněji, tj. snižují se náklady.

Výkon

Tento parametr určuje, kterou část domu je instalovaný kotel na tuhá paliva schopen vytápět. Pokud je to málo, bude příliš chladno. Nedoporučuje se volit příliš velký výkon.

Jinak bude v místnosti příliš horko. Kromě toho se výrazně zvýší náklady na vytápění.

Abyste mohli určit potřebný výkon kotle, měli byste vypočítat tepelné ztráty domu. Záleží na velikosti, materiálu a klimatu.

Pro hrubý výpočet však stačí znát celkovou plochu. 1 kW stačí na vytápění 10 metrů čtverečních při výšce stropu přibližně 2,5-2,7 metru.

Pro zohlednění klimatických podmínek se používají speciální koeficienty. Výsledná hodnota se vynásobí:

• 1,5-2 pro severní oblasti;
• 1-1,2 pro střední pás;
• 0,7-0,9 pro jižní regiony.

Tyto výpočty jsou správné pouze pro vytápění domu. Pokud plánujete ohřívat vodu pro domácí účely, zvýší se výkon o dalších 20-25 %.

Rozměry a hmotnost

Velikost kotle na tuhá paliva určuje, jaký typ topeniště je zapotřebí. Vzdálenost od stěn musí být alespoň 20-25 cm.

Více místa zabírají peletovací kotle na tuhá paliva s automatickým nakládání. Jejich zásobník je někdy větší než samotné zařízení.

Obecně platí, že všechny kotle na tuhá paliva jsou těžké. Proto se instalují na podlahu a nezavěšují se na zeď.

Odkaz. Litinové kotle na tuhá paliva jsou těžší než ocelové kotle. Jejich instalace často vyžaduje základy.

Počet obvodů

Jednookruhové modely kotlů plní pouze jednu funkci - vytápění domu. Pro ohřev vody je třeba použít jiné technologie.

Foto 3. Jednookruhový kotel na tuhá paliva. Je napojen na topný systém, kterým cirkuluje topné médium.

Dvouokruhový kotel na tuhá paliva má dva výstupy. K jednomu z nich je připojen radiátorový systém a k druhému voda pro domácnost. Je to pohodlnější - nebudete potřebovat druhé zařízení, ale zvýší se spotřeba zdrojů. A v případě poruchy nebude k dispozici teplo ani teplá voda.

Další funkce

Některé modely kotlů na tuhá paliva obsahují jednu nebo více těchto funkcí:

1. Varná deska, na které můžete vařit. To je výhodné zejména pro malé domy.
2. Automatické zapalování dřeva.
3. Senzor, který monitoruje úroveň tlaku.
4. Tepelný akumulátor.

Akumulátor tepla - nádrž naplněná vodou. Je umístěn na komíně nebo připojen samostatně. Během výpalu se voda v něm ohřívá. Poté se používá pro domácí účely nebo (méně často) k vytápění (poté, co "hlavní" kapalina v systému vychladne). Použití této technologie zvyšuje účinnost zařízení.

Princip činnosti automatických kotlů s dlouhým spalováním

Automatický kotel na tuhá paliva je výkonný spotřebič se zásobníkem na tuhá paliva. Ten je buď integrovanou součástí kotle, nebo je umístěn v samostatné místnosti.

V prvním případě je zásobník upevněn na horní nebo boční straně kotle. Vzhledem k omezenému objemu paliva dává většina spotřebitelů přednost druhé možnosti a připravuje si speciální místnost.

K přemístění palivového dřeva nebo pilin ze "skladu" do spalovací komory se používá nakládací mechanismus. Může být šnekový nebo pneumatický. Jako podávací mechanismus se používá pneumatický dopravník, potrubí, které dopravuje pelety paliva pomocí vzduchových hmot.

Zdroj:

Hlavní výhodou tohoto zařízení je částečná energetická závislost, protože palivová komora se plní jednou denně. Nevýhodou je vysoká spotřeba elektrické energie v jednotkách pro podávání paliva.

Velký počet jednotek podporuje šnekové podávání pelet a intenzita nakládání je definována automatikou.

Kotel na tuhá paliva s automatickou dodávkou paliva má tyto vlastnosti:

1. Pro nastavení teploty topného média se mění intenzita přívodu vzduchu do zásobníku.
2. Systém je řízen na následujícím principu: teplotní čidlo vyšle elektromagnetický signál do řídicího mechanismu, což vede k otevření nebo zavření vzduchové klapky.
3. K nastavení teploty v místnosti se používá termostat a trojcestné ventily.
4. Pro vyrovnání kolísání tlaku v topném systému a pro ochranu před přehřátím topného média je kotel vybaven komponenty bezpečnostní skupiny. Patří k nim expanzní nádoba, pojistný ventil s odvzdušňovacím ventilem a měřicí zařízení (manometr).
5. Pro ochranu topného média před přehřátím je kotel vybaven bezpečnostními čidly a přirozeně cirkulujícími chladicími okruhy.
6. Tahoměr zastaví kotel v případě poklesu tahoměru v topeništi.
7. Pro sledování funkce jednotky a volbu optimální teploty je v systému nainstalován řídicí modul.
8. Pokud nainstalujete přídavný modul GSM, můžete zajistit dálkové ovládání a správu topného systému pomocí chytrého telefonu nebo tabletu.

Při výběru automatických kotlů na tuhá paliva je důležité věnovat pozornost těmto nuancím:

1. Spotřeba paliva je dána jeho kvalitou (výhřevnost, vlhkost, obsah popela). Kvalitní suroviny jsou drahé a jejich spotřeba závisí na vnějších teplotních podmínkách.
2. Četnost dodávek paliva závisí na kapacitě zásobníku.
3. Výkon kotle musí odpovídat velikosti vytápěné budovy. Do malých místností nemá smysl pořizovat jednotky s vysokým výkonem. Optimální provozní parametry se určují podle následujícího vzorce: 2 kW na 10 m².
4. Při stejném objemu spalování mohou mít 2 kotle různou účinnost. Průměrné rozmezí se pohybuje mezi 60 a 85 %.
5. V závislosti na úrovni automatizace může být kotel provozován autonomně a bez zásahu člověka.

Automatické kotle na tuhá paliva mají následující výhody

1. Úsporná spotřeba pevných paliv. Dřevěné uhlí a dřevěný odpad jsou k dispozici za přijatelné ceny.
2. Prakticky úplná samostatnost a nezávislost na lidském zásahu.
3. Dodržování ekologických norem.
4. Jednoduchost instalace zařízení.

Kromě kladů mají tyto jednotky i zápory. Pokud se například jako palivo používají dřevěné štěpky, mohou se během delšího období nečinnosti slepit nebo se na dně nádrže zapečetit. Vlhký materiál neposkytuje požadovaný stupeň ohřevu.

Pro bezproblémový provoz kotle je důležité udržovat jej v čistotě.

Kotle na tuhá paliva

Pokud hovoříme o tomto typu palivového zařízení, jedná se o konvenční kotle, které mají nejjednodušší konstrukci. Palivo hoří běžným způsobem, ohřívá vodu, která přenáší teplo do celého domu. Výhodou je, že cena kotle na tuhá paliva pro vytápění rodinného domu je nízká. Mezi nevýhody patří ztráta vyzařované energie a nutnost častého doplňování paliva.

   
Moderní design kotlů na tuhá paliva umožňuje, aby se hodily do každého obytného prostoru.

V minulosti, kdy se ještě nepoužívala technologie účinných kotlů na paliva pro soukromé účely, to bylo nejpoužívanější zařízení. V současné době je lze pořídit do rekreačních domů, kde se plánuje krátkodobý pobyt v chladnějších ročních obdobích.

 
Dřevo je dostupné a ekonomické palivo.

Rozsah použití

Je pozoruhodné, že toto zařízení se používá nejen pro soukromé účely, ale také pro průmyslové účely - z této skutečnosti vyplývají různé modely. Hlavní rozdíl mezi topnými systémy používanými v průmyslu spočívá v tom, že palivo je dodáváno automaticky, i když princip fungování zůstává stejný.

Mají také speciální systém čištění popela, díky němuž jsou skutečně inovativní. Domácí kotle, které jsou instalovány v soukromých domech, obvykle takové možnosti nemají, protože automatizace je drahá a ne každý uživatel si ji může dovolit.

Oblíbené modely kotlů na tuhá paliva

Model Hercules U22C-3

Hercules U22C-3

Tento kotel lze použít nejen k vytápění, ale také k ohřevu teplé vody. Stačí připojení zásobníkového ohřívače vody. Minerální izolace kotlového tělesa zajišťuje minimální tepelné ztráty, a proto kotel spotřebuje na vytápění podstatně méně paliva. Zvláštností kotle Hercules U22C-3 je, že jej lze volitelně přestavět tak, aby fungoval na plynné nebo kapalné palivo.

Model SIME SOLIDA 3

Dalším neméně oblíbeným modelem kotle na tuhá paliva je SIME SOLIDA 3 od společnosti Fonderie Sime Spa, která má továrny v Itálii, Španělsku a Velké Británii. Zařízení, které společnost představila, si získalo důvěru zákazníků díky svému jednoduchému ovládání. Pro vytápění domu o rozloze přibližně 165 metrů čtverečních je vhodný jeden ze čtyř druhů paliv, které lze použít k vytápění: uhlí, dřevo, koks nebo antracit.

Těleso kotle je izolováno vrstvou skelné vaty, která minimalizuje tepelné ztráty a šetří palivo. Samotný výměník tepla je vyroben z litiny a má tři sekce, díky čemuž dochází k vyváženému spalování veškerého paliva beze zbytků. Tím se výrazně snižují emise škodlivých plynů do ovzduší. Intenzita hoření se reguluje pomocí zařízení, které otevírá dvířka a vpouští vzduch. Široká dvířka umožňují snadné a bezpečné přikládání paliva do kotle a zároveň usnadňují jeho čištění.

Předností tohoto modelu je, že je poměrně bezpečný a snadno se udržuje. Navíc není nutné neustále sledovat proces spalování a čištění kotle není časově náročné, protože není nutné často čistit popelník a celý postup nezabere mnoho času.