Содержание:
Ранее в каждом частном доме была русская печка, которая повышала температуру комнатного воздуха и тем самым обеспечивала обогрев помещения. Сегодня ее тоже используют, но редко. Вместо нее сейчас часто устанавливают котел для воздушного отопления. Он имеет свои конструктивные особенности, принцип работы. Также необходимо узнать о разновидностях твердотопливного воздухогрейного агрегата, о нюансах установки, плюсах и недостатках воздушного обогрева.
Общие сведения
Сегодня обогрев частного дома выполняют разными способами. Одним из вариантов является отопление посредством воздухогрейного котельного агрегата, который приобрел современное очертание после постепенной модификации. Все началось, как уже упоминалось, с русской печи. В начале прошлого века широко стала применяться буржуйка. Потом произошла ее трансформация, и в домах стали устанавливать каменные обогреватели на дровах.
Каждый из перечисленных вариантов обогревает помещение путем передачи тепла от нагретой поверхности комнатному воздуху. Однако русская печка, буржуйка и даже дровяной камин — малоэффективное оборудование, в котором тепловая энергия от сгоревшего топлива расходуется нерационально, так как большое ее количество в прямом смысле улетает в трубу.
Новая жизнь технологии отопления с помощью нагретого воздуха началась после массовой разработки и выпуска воздухогрейных теплогенераторов длительного горения. Сейчас котлы, осуществляющие воздушное отопление, постоянно модернизируются.
Современные изготавливаемые модели — это уже конкурентоспособные отопительные агрегаты, использование которых позволяет выполнять эффективный обогрев, экономить средства и уменьшать выбросы в атмосферу. Производители изготавливают дровяные и угольные устройства. Первый вариант способен выдерживать температуру максимум 185 °C. В его топке могут сжигаться:
- дрова;
- торф;
- пеллеты;
- прессованный картон вместе с бумагой;
- топливные брикеты.
Вторая разновидность устройств рассчитана на работу при температуре максимум 230 °C, так как изготавливается из жаростойкой стали увеличенной толщины. В такие агрегаты рекомендуется загружать бурый уголь и кокс. Хотя их топить можно любым твердым органическим топливом.
Особенности воздушного обогрева
Автономное водяное отопление — это, по сути, уменьшенная копия централизованной теплосети. Такой обогрев хоть и распространен повсеместно, но не всегда является выгодным способом повышения температуры в помещениях. Иногда его даже не целесообразно создавать. Ведь передача тепла комнатному воздуху от теплоносителя через элементы водяной отопительной системы сопровождается существенными теплопотерями. Они возрастают с увеличением протяженности внутридомового контура и удаленности котельной.
Если решено использовать котел для воздушного отопления частного дома, тогда система будет отличаться значительно меньшими теплопотерями, чем при водяном обогреве. Ведь в этом случае теплогенератор всегда размещают внутри здания, а у воздуха теплоемкость значительно ниже по сравнению с жидким теплоносителем. У воды она в 800 раз больше.
Отличительной чертой воздушного обогрева также является прокладка вентиляционных коробов вместо трубопроводов. Каналы для воздуха оснащаются регулируемыми решетками.
Воздушные массы, как и теплоноситель, могут перемещаться естественным и принудительным способом. В первом случае движение осуществляется из-за свойства нагретой рабочей среды подниматься вверх. Ведь ее плотность уменьшается. Это принцип конвекции.
Однако для организации естественного движения требуемого количества воздуха приходится выполнять монтаж воздуховодов с большим сечением. При этом они имеют ограниченную длину, которая становится известна после расчетов. Протяженность каналов увеличивают, а их сечение уменьшают путем внедрения в систему вентиляционного агрегата. Его устанавливают до разветвления воздуховодов.
Конструктивные особенности котлоагрегатов для воздушного обогрева
Конструкция котлов для воздушного отопления состоит из следующих основных частей:
- металлического корпуса;
- топочной камеры для сжигания топлива с дверцей на лицевой панели агрегата;
- зольника в виде ящика, в котором собирается пепел;
- вертикально расположенных с открытыми торцами труб вокруг топочного отделения для конвекционного процесса;
- электронной или энергонезависимой автоматики.
Любой твердотопливный воздухогрейный теплогенератор обязательно соединяют с домовым дымоотводящим каналом. Для этого в конструкции агрегата имеется патрубок. Он находится вверху камеры, в которой сжигается топливо.
Особенности работы и виды воздухогрейного котлоагрегата
Тепловая энергия в твердотопливном котле воздушного отопления образуется в результате сжигания органического топлива. Выделившееся тепло нагревает воздушную среду в конвекционных трубах. В результате она расширяется и начинает двигаться в верхнем направлении. Потом нагретый воздух попадает сразу в помещение или через вентиляционные каналы. Благодаря конвекционному потоку происходит затягивание холодных воздушных масс через нижние торцы труб. При этом твердотопливные воздушные котлы различаются между собой способом сжигания органического горючего.
Котлоагрегаты прямого горения
Ярким примером устройств, в которых происходит прямое горение топлива, являются модернизированные печки-буржуйки. Они могут не подключаться к электропитанию и имеют простую конструкцию. Однако у буржуйки маленький КПД, для получения которого нужно часто закладывать дрова.
Котлоагрегаты пиролизного горения
В таких агрегатах топка разделена на два отделения. Одна ее часть предназначена для образования горючих газов в результате нагрева угля или дров. Этот процесс происходит при недостатке воздуха. Во втором отделении горючая смесь газов сжигается.
Пиролизный воздушный твердотопливный котел отличается:
- выработкой тепла в течение длительного времени на одной закладке;
- большим КПД;
- высокой степенью частоты выхлопа;
- небольшим количеством золы.
Пиролизные теплогенераторы — это энергозависимые установки. Ведь для образования горючих газов нужна подача конкретного количества воздушной массы. Ее объем регулирует электроконтроллер. Кроме того, в устройства загружают исключительно сухое горючее.
Котлоагрегаты с механическим поступлением воздуха
Конструкция таких установок похожа на устройство агрегатов прямого горения. Основным отличием является наличие вентилятора, который нагнетает воздух в топочное отделение. Вентустановка периодически включается и отключается. Из-за такого принципа работы в котел требуется реже загружать топливо.
Теплогенераторы с принудительным движением воздушной массы имеют простую конструкцию и обладают небольшой инертностью. При этом они нормально функционировать не смогут, если будет отсутствовать подача электрического тока.
Котлоагрегаты верхнего горения
Такие котельные агрегаты отличаются наличием топки, которая ориентирована в вертикальном направлении. Из-за конструктивной особенности загрузка органического топлива осуществляется сверху. Поэтому у воздушного отопительного котла верхнего горения отсутствует дверца на передней лицевой стороне. В его конструкции имеется телескопическая труба. Она предназначена для подачи воздушной массы в зону, где горит топливо.
Такие теплогенераторы также способны работать длительное время на 1 загрузке. Многие дровяные модели представляют собой энергонезависимые агрегаты. Однако во всех устройствах с верхним горением происходит прилипание золы к стенкам. При этом закладывать новый объем горючего в топку можно только после того, как полностью прогорит предыдущая заложенная порция.
Пеллетные котлоагрегаты
Эта разновидность устройств сжигает прессованные гранулы одинакового размера. Для их изготовления используют опилки, жмых и другие подобные отходы. Гранулированное топливо сначала засыпают в бункер, откуда оно подается шнековым механизмом в топочное отделение.
Любой пеллетный котел отличается:
- возможностью регулировать мощность в больших диапазонах;
- маленькой инертностью;
- полностью или частично автономной работой при длительном отсутствии человека.
Все агрегаты на пеллетах представляют собой энергозависимые устройства. Кроме того, для них невозможно самостоятельно заготовить горючее.
Котлоагрегаты для тления топлива
В данную группу твердотопливных котлов входят теплогенераторы, которые выпускаются под брендом «Булерьян» и «Профессор Бутаков». Такие агрегаты обладают следующими достоинствами:
- работа без подключения к сети электрического тока;
- функционирование на 1 загрузке в течение длительного времени;
- простая конструкция.
Котлы с режимом тления горючего представляют собой теплогенераторы, которые предназначены для полевых условий эксплуатации. Ведь их не нужно подключать к электропитанию. Тем более такие устройства рассчитаны на длительный процесс тления одной закладки. Поэтому они идеально подходят, когда отсутствует возможность регулярно загружать дрова в топочное отделение.
Партия топлива постепенно тлеет с интенсивностью, которая регулируется путем открытия или закрытия заслонки. С ее помощью изменяется количество поступающего воздуха к горючему.
В моделях, которые выпускают под маркой «Булерьян», может присутствовать экономайзер. С него начинается дымоотводящий канал. Экономайзер предназначается для блокировки тяги, если происходит воспламенение загруженного топлива. Благодаря присутствию в конструкции такого элемента удается стабилизировать режим тления горючего.
Котлоагрегаты часто устанавливают на следующих объектах:
- домики на дачных участках;
- гаражи;
- помещения, где изготавливается разная продукция;
- бытовки.
Котельные агрегаты с режимом тления горючего редко используют на объектах постоянного проживания людей, потому что они имеют маленький КПД, выделяют много дыма. Кроме того, в устройствах образуется большое количество конденсата. Тем более агрегаты не рассчитаны на работу при высокой температуре нагрева.
Плюсы и недостатки воздушного обогрева
У воздушного отопления с применением твердотопливного котельного агрегата есть целый ряд достоинств:
- возможность сэкономить средства, так как выполняется монтаж недорогих каналов для воздуха;
- упрощенная конструкция системы, потому что не нужно устанавливать электронасос, расширительный бачок, контрольно-измерительные приборы, предохранительный клапан и автоматические или ручные воздухоотводчики;
- повышенный уровень работоспособности, так как рабочая среда не способна замерзнуть, закипеть, не становится причиной образования коррозии на элементах из металла и пробок из воздуха.
При создании воздушного обогрева выполняют монтаж воздуховодов, у которых сечение значительно превосходит диаметр отопительных трубопроводов. Поэтому их нельзя проложить в уже построенном доме без нарушения целостности строительных конструкций и порчи интерьера. Монтаж воздушного отопления обычно выполняют во время возведения здания после предварительного проектирования системы, включая подбор твердотопливного котла.
Особенности монтажа воздухогрейного котлоагрегата
Каждый металлический твердотопливный котел — это тяжелый агрегат. Его монтаж выполняют на прочном основании. Обычно под ним создают бетонную стяжку. Теплогенератор также можно разместить на пьедестале или подставке, например из швеллера. Последний вариант предполагает изготовление прочной конструкции, которая должна быть больше размеров генератора тепла примерно на 300 мм с каждой стороны.