Катлы верхняга гарэння: што такое, віды, прынцып працы

Праблема ацяплення - адна з самых складаных задач, якія даводзіцца вырашаць ўладальнікам загарадных дамоў. Праігнараваць пытанні арганізацыі ацяпляльнай сістэмы ніяк не атрымаецца - жыць у неацяпляемым памяшканні зімой немагчыма. Рэзкія перапады тэмператур хутка прывядуць у непрыдатнасць ўсю аздабленне. Таксама істотна скарачаецца тэрмін службы пабудовы. Аптымальнае рашэнне пытанняў ацяплення - арганізацыя ацяпляльнай сістэмы вадзянога нагрэву, дзе па трубах і радыятарам будзе цыркуляваць цепланосбіт. Асноўная праблема - гэта падабраць цеплавой генератар ці ж кацёл, які пераўтворыць знешнія крыніцы энергіі ў цеплавую. Зыходзячы з асаблівасцяў клімату, а таксама ступені даступнасці энергарэсурсу, усё вялікую папулярнасць сёння атрымліваюць агрэгаты доўгага гарэння, у прыватнасці катлы верхняга гарэння на цвёрдым паліве. Што гэта такое, разгледзім ніжэй.

Чым добры кацёл доўгага гарэння?

Традыцыйна ў прыватных дамах ўсталёўваюцца газавыя катлы. Аднак не ва ўсіх месцах маюцца магістралі з такім палівам. Акрамя таго, для падлучэння індывідуальнай газавай лініі пры наяўнасці магістралі спатрэбяцца сур'ёзныя выдаткі.

Калі дадаць да гэтых выдатках абавязковыя працэдуры ўзгадненняў, складанняў праектаў, у якіх цалкам выкананы ўсе патрабаванні, то працэс ўстаноўкі такога катла толькі адпудзіць гаспадароў. Тым больш калі ёсць годныя альтэрнатыўныя рашэнні.

Здавалася б, калі няма магчымасці ўсталяваць газавы кацёл, то заўсёды можна набыць электрычны. Выбар такога абсталявання досыць вялікі. Катлы маюць высокі ККД, яны лёгкія ў рэгуляванні, колькасці сістэм кантролю, а таксама абсталяваныя аўтаматычнай сістэмай кіравання. Аднак усе гэтыя плюсы становяцца недахопамі, калі ўладальнікі пачынаюць успамінаць аб кошце электрычнасці. Звычайная сям'я лёгка згалее на такім апале. Акрамя таго, у пасёлках, якія выдаленыя ад абласных і гарадскіх цэнтраў, напружанне не асоба якаснае - у сетцы можна назіраць моцныя перапады. І ўладальнік электрычнага катла ставіць сябе ў залежнасць ад якасці і стабільнасці падачы току.

На фоне пастаяннага тэхналагічнага прагрэсу ў цень пайшоў традыцыйны метад ацяплення жылля дровамі і іншым цвёрдым палівам. А бо дровы - гэта добрая крыніца энергіі, да таго ж - аднаўляльны. Недахопу ў драўніне для ацяплення цяпер няма. Можна выкарыстоўваць дровы, якія ўладальнікі дамоў нарыхтоўваюць самастойна, альбо іх набыць. Таксама нямала дрэваапрацоўчых прадпрыемстваў прадаюць адходы вытворчасці.

Але печ ёсць не ва ўсіх дамах. Так, яна эфектыўная і за кошт сваёй канструкцыі добра ўтрымлівае цяпло. Дастаткова добра запаліць у печы, каб забяспечыць дом цяплом на суткі. Але ёсць адзін нюанс: як быць з цыркуляцыяй цепланосбіта па контурах ацяпляльнай сістэмы? Бо калі проста падтрымліваць гарэнне ў печы, то гэта будзе вялікі выдатак паліва. Гэтую праблему можна вырашыць з дапамогай цвёрдапаліўных катлоў верхняга гарэння.

За кошт асаблівай канструкцыі гэтай прылады, заснаванай на фізіка-хімічных уласцівасцях відаў цвёрдага паліва, можна загружаць дровы адзін раз на працягу 12-15 гадзін. Некаторыя мадэлі могуць працаваць і больш на адной загрузцы.

Перавага катлоў доўгага гарэння з верхнім гарэннем яшчэ і ў тым, што, акрамя дроў, можна выкарыстоўваць шэраг іншых матэрыялаў. Ўжываюць усё, што гарыць - гэта могуць быць брыкеты з адходаў дрэваапрацоўчых вытворчасцей, а таксама вугаль або торф. Таксама цяпер у якасці крыніцы энергіі асаблівую папулярнасць набылі так званыя евродрова.

прынцып дзеяння

Як працуюць звычайныя цвёрдапаліўныя печы, вядома ўсім. У топку закладваюць паліва - брыкеты альбо вугаль. З ніжняй камеры падаецца струмень паветра, які неабходны для працэсу. Ўзровень інтэнсіўнасці гарэння ў дадзеным выпадку абмяжоўваецца толькі колькасцю кіслароду.

Гэта звычайны вогнішча, які заключаны ў металічны корпус, які патрабуе пастаяннага дадання запасу паліва. Прадукты гарэння наўпрост выводзяцца ў комін - дадзеная сістэма мае мноства паваротаў і лабірынтаў. Гэта паляпшае цеплааддачу і прыводзіць да росту ККД. Аднак гэта не падвышае агульнай энергетычнай аддачы. Тэрмічнае раскладанне драўніны - хуткі працэс, пасля якога застаецца маса адходаў, а ў атмасферу выкідваецца нескарыстаная энергія. Гэтая энергія атрымліваецца дзякуючы асаблівым характарыстыках дрэва, якія, у сваю чаргу, абумаўляюцца біяхімічным складам. Калі драўніна награваецца, яна не проста акісляецца да вугалю, але і выдзеляць вуглякіслы і угарны газы. Ўздзеянне высокіх тэмператур заўсёды вядзе да сінтэзавання лятучых злучэнняў на аснове вуглевадароду. Гэтыя злучэнні маюць досыць складаную хімічную формулу. Самі па сабе газы - выдатнае паліва, якое ў звычайнай печы сыходзіць у нікуды.

піроліз

Працэс, калі драўніна раскладаецца на газы, называюць піролізу. Тэмпературы згарання, а таксама цеплааддача тут значна вышэй, чым пры звычайным гарэнні. Пры гэтым акісляльныя працэсы драўніны так глыбокія, што пасля піролізу практычна не застаецца ніякіх адходаў. У атмасферу выходзіць толькі пар, а таксама вуглякіслы газ.

Адсюль маем, што значна больш рацыянальна выкарыстоўваць драўнянае паліва, мінімізаваць пры гэтым працэс адкрытага згарання. Трэба дамагчыся выдзялення газаў, якія і з'яўляюцца крыніцай цяпла. На базе гэтых прынцыпаў і працуюць катлы верхняга гарэння і пиролизные агрэгаты. Вось пра іх далей і пагаворым.

Віды катлоў доўгага гарэння

Існуе два выгляду цвёрдапаліўных агрэгатаў, якія працуюць на дровах:

• Пиролизные.
• Сістэмы з верхнім спосабам загрузкі.

Абодва варыянты даюць магчымасць атрымаць якасную аўтаномную сістэму ацяплення.

Катлы верхняга гарэння: асаблівасці

У звычайных катлах, а таксама ў печах і камінах паліва гарыць знізу-уверх. Гэта можна растлумачыць фізічнымі працэсамі пры гарэнні. Дадзеная схема неэфектыўная. Гэты недахоп цалкам ліквідавалі ў такіх агрэгатах. У чым асаблівасць катла доўгага гарэння з верхнім гарэннем? Яна заключаецца ў спосабе пераўтварэння энергіі. Так, паліва згарае ня ўнізе, а зверху. Паветра падаецца таксама зверху і непасрэдна да зоны гарэння, а не знізу праз адмысловыя каласнікі. Гэта энерганезалежнай крыніцы цяпла - і гэта плюс такіх сістэм. Але яны адрозніваюцца цыклічнасцю працы. Пакуль не згарыць закладка, іншую дадаваць нельга. Топачныя камера такіх катлоў досыць ёмістая. Унізе паліва не гарыць - яно чакае, пакуль да яго дойдзе чаргу. Па меры таго як згарае верхні пласт, задзейнічаецца і ніжні. Паветра падаецца зверху праз адмысловыя каналы ці ж рассейвальнікаў. Гэтыя каналы - гарачыя знізу. Паветра з верхняй частцы топачных камеры паступова трапляе ўніз. За кошт нагрэву ён хутчэй уступіць у рэакцыю з цвёрдым палівам. Дзякуючы гэтаму забяспечваецца высокі ККД катлоў верхняга гарэння.

Размеркавальнік паветра ў камеры згарання можа рухацца - ён здольны падымацца пры закладцы паліва. Калі пачынаецца працэс гарэння, ён абапіраецца на паліва. Так кісларод патрапіць толькі ў зону гарэння. Там маюцца на ўвазе толькі тло, а прадукты згарання трапляюць выключна ў верхнюю частку. Там яны адлучаюцца масіўным металічным дыскам. Затым да гэтых газам дадаюць паветра, і прадукты дожигаются. А выпрацаванае цяпло патрапіць на цеплаабменнік.

Часцяком гэтыя сістэмы маюць цыліндрычную форму. Аднак існуюць і прастакутныя мадэлі. Топачныя камера, як ужо згадвалася, досыць ёмістая, за кошт чаго дасягаецца максімальная працягласць працэсу гарэння. Цыліндрычная форма робіць прылада кампактным і дае магчымасць эканоміць прастору.

перавагі

Катлы з верхнім гарэннем паліва дастаткова даўгавечныя і надзейныя. За кошт паступовага размеркавання нагрузкі ў зоне згарання па кірунку зверху-уніз корпус катла не разаграваецца больш чым да 400 градусаў. За кошт больш просты канструкцыі такія сістэмы бяспечней, чым газавыя ці электрычныя.

Часцяком такія агрэгаты разлічаны на розныя віды цвёрдага паліва. Гэта могуць быць дровы, вугаль, торф, розныя гаручыя сумесі, гранулы, адходы драўнянага вытворчасці. Працэс гарэння можа доўжыцца да 5 сутак у залежнасці ад канструкцыі. Калі выкарыстоўваць дровы, то адной загрузкі катла верхняга гарэння можа хапіць на перыяд ад 8 да 30 гадзін.

недахопы

Да мінусаў гэтага абсталявання можна аднесці патрабавальнасць і пераборлівасць да якасці гаручага. Калі прымусіць агрэгат працаваць на сырых дровах, то яго ККД істотна знізіцца. Аптымальны ўзровень вільготнасці паліва для цвёрдапаліўных катлоў доўгага гарэння з верхнім гарэннем складае 13-20%. Калі выкарыстоўваць больш сырой прадукт, кацёл будзе выдаваць значна менш цяпла. Акрамя таго, у дадзенай сітуацыі апарат можа нават загінуць. Акрамя таго, калі паліць у катле сырыя дровы, будзе вылучацца шмат сажы і попелу. Трэба перыядычна праводзіць ачыстку і самой печы, і коміна. Таксама да недахопаў можна аднесці неабходнасць ручной загрузкі.

Пиролизный

Тут выкарыстоўваецца крыху іншы прынцып. Механізм будуецца на расшчапленні паліва на пиролизный газ і кокс. Гэтую задачу вырашаюць за кошт нізкай інтэнсіўнасці гарэння. Паліва не гарыць, а тлее. У выніку ўтворыцца газ, які гарыць, злучаючыся з кіслародам.

Чаму няма насценных?

Кацёл доўгага гарэння з верхняй загрузкай выконваецца толькі ў падлогавым выглядзе. Вага яго занадта вялікі для мантажу на сцяну. Але канструктыўна - гэта самы звычайны цвёрдапаліўны кацёл. Магутнасць залежыць ад прызначэння. Абсталяванне можа не толькі абаграваць памяшкання, але і падаграваць ваду. Пры гэтым цеплаабменнік можа быць праточны або выкарыстоўвацца ў якасці ёмістасці для назапашвання. Цеплаабменнік бывае як сталёвым, так і чыгунным.

Кацёл з чыгуну менш схільны ўздзеянню карозіі. Гэта вельмі важная характарыстыка. На сценках камеры з'яўляецца кандэнсат, а гэта досыць агрэсіўная серада. Чыгунныя катлы вырабляюцца ў выглядзе секцый. Гэта робіць працэс транспарціроўкі значна прасцей.

А калі самастойна?

Цалкам можна вырабіць кацёл верхняга гарэння і сваімі рукамі, прычым з падручных сродкаў. Для гэтага патрэбна двухсотлитровая бочка, труба і швелеры. Так, у бочцы выразаецца верхняя частка, а боку разраўноўваюць. Зверху робіцца адтуліну. У яго ўстаўляецца труба, якая накіроўваецца ўверх. На ёй робяць засланку для рэгулявання падачы паветра. Найбольш складаны этап - рэгуляцыя. Труба не павінна знаходзіцца занадта нізка, інакш працэс гарэння будзе быстрым.Если абсталяваць такую канструкцыю спецыяльным грузам, за кошт якога гаручае будзе асядаць павольна, а таксама рухомай сістэмай размеркавання паветра, можна атрымаць дастаткова эфектыўную сістэму. Адна закладка будзе згараць за 20 гадзін.

заключэнне

Катлы верхняга гарэння на цвёрдым паліве - гэта выдатны і эканамічны спосаб забяспечыць дом цяплом. Кошт такога цяпла будзе вельмі даступнай. Кошт новага агрэгата дадзенага тыпу пачынаецца ад 50 тысяч рублёў, што цалкам прымальна.