Котел шахтного типа

Что такое — котёл Холмова?

Котлы Холмова – это твердотопливные устройства длительного горения. Их конструкция имеет две вертикальные камеры. Первая шахта, побольше, необходима для топливной закладки и процесса горения. Сжигание топлива осуществляется только в закрытом пространстве в нижней части закладки, из-за этого агрегат ещё называют котлом шахтного типа с нижним горением. Вторая шахта, что поменьше, дожигает топливные газы. К тому же в ней находится теплообменник, и именно здесь вода для отопительной системы подогревается с наибольшей силой.

Шахтный котёл функционирует на различном твёрдом топливе. Производится котёл мощностью 10, 12, 25 кВт. Полная загрузка топки обеспечивает обогрев помещения агрегатом в среднем 12-16 часов. Изготавливаются зависимые и независимые агрегаты.

Устройство котла на дровах и угле шахтного типа

Котёл данного типа в своей структуре имеет следующие основные элементы:

• корпус;
• камера для закладки топлива;
• камера с теплообменником;
• колосники;
• двери;
• зольник;
• расширительные компенсаторы;
• патрубок для дымохода;
• выходы и входы для слива, подачи и обратки, для крепления группы безопасности либо клапана предохранения;
• термостат.

Твердотопливный котёл Холмова мощностью 12 кВт весит почти 255 кг. Его габариты: высота – 124 см, ширина – 48,5 см, длина – 66 см. Перенести данный агрегат через дверной проём не доставит трудностей. Котлы мощностью 10 кВт по внешнему оформлению и размерам аналогичны предыдущей модели, разница лишь в конструкции изнутри.

Верхние двери агрегата двойные, внутри располагается тепловой изолятор, из-за которого температура не поднимается выше отметки 80 °С. Края обклеены уплотнителем. Окрашены стойкой к температурам краской. Крышка сзади закрывается четырьмя быстросъёмными винтами, а другие – специальными запорами. Дверь зольной камеры внизу закрыта теплоизолятором только на 40 %, причём температура не поднимается выше 90 °С из-за охлаждения постоянными воздушными потоками.

Самая нижняя часть отопительного агрегата – это именно специальная пластина с внутренним тепловым изолятором и парой длинных ножек, а не дно шахты котла.

Такое устройство повышает коэффициент полезного действия котла Холмова и защищает систему обогрева и помещение от пожара. Таким образом, шахтный котёл можно монтировать даже на пол из дерева.

Зависящие от энергии агрегаты дополнительно в своей конструкции имеют дымосос либо вентилятор, контроллер для регулировки процесса горения. Однако всё же большей популярностью пользуются котлы, для работы которых энергия не нужна. В энергонезависимых устройствах контроль производится термостатом типа RT3. Находится он на стенке спереди. С использованием цепочки термостат и небольшую дверцу поддува соединяют через специальное ушко.

Дверца поддува нужна для кислородной подачи в агрегат, чтобы держать на должном уровне горение топлива в нём. Находится она на большой двери зольной камеры. Полностью не бывает закрытой никогда, потому что предусмотрен специальный зазор для минимального прохода кислорода.

Сзади, в верхней части, располагается патрубок. К нему присоединяется дымоход. За счёт патрубка осуществляется естественная тяга. Через дверь поддува в отопительный агрегат начинает поступать воздух, который проходит в подколосниковую камеру с парой колосников из чугуна. За ними находится резервный сварной колосник (горбик), что располагается выше предыдущих.

Под колосниками располагается ёмкость для сбора золы. При очистке её можно с лёгкостью достать. Для слива жидкости в нижней части котла есть полудюймовый патрубок, аналогичный предназначен и для группы безопасности либо клапана предохранения.

Расширительные компенсаторы предназначены для того, чтобы исключить расширение котла Холмова до аварийных размеров и разрыв сварных швов.

Расширительные компенсаторы находятся по всему периметру котла. Есть они и во внутренней части корпуса.

Принцип работы котла

Тепло в котле Холмова получается путём двух видов теплогенерации:

• прямого топливного сжигания;
• дожигания твердотопливных газов.

Пиролизный котёл сконструирован таким образом, что входящий воздушный поток не даёт достаточного объёма воздуха для хорошего горения. Поэтому некоторое количество топлива просто горит, а часть попросту тлеет. Из-за тления появляется много дыма с большим содержанием сажи и смолы. Газы дыма, когда проходят через горячие угли, дополнительно обогащаются веществами и создают ещё более активные газы.

Такой котёл шахтного типа на дровах может стабильно функционировать около 12 часов на единичной закладке, что в несколько раз дольше, чем у стандартных агрегатов на угле или дровах. Как раз из-за этого котёл Холмова и называется котлом длительного горения. Топка устройства очень большая и вмещает намного больше топлива, чем камера классических твердотопливных котлов.

Агрегат с мощностной характеристикой 15 кВт имеет топочную камеру на 180 л топлива. Горение осуществляется лишь в нижних 20 см всей закладки. «Резервное» топливо сверху в то время ждёт, пока топливо снизу догорит и постепенно занимает его место. Газы дыма скапливаются на высоте 30 см над тлеющими углями. Больший объём входящего воздуха движется под колосники и проходит под ними в другую топку пиролизного дожига. Данный воздух притягивает газы дыма, которые находятся над слоем горения. Дым движется через угли и обогащается, тем самым повышая качество пирогазов.

Вторую и первую шахты отделяет вертикальная перегородка. Лишь снизу данной стенки есть маленький просвет. Через это отверстие при помощи тяги огонь засасывается из одной камеры в другую. Здесь внизу происходит полный дожиг древесных газов, а вверху находится конвекционный тепловой обменник. Наиболее высокий нагрев достигается в нижней части второй камеры (температура до +800 °С). Большая часть теплоэнергии в данной области переходит в водяную рубашку отопительного агрегата как радиационное излучение. Остальное тепло от газов горения собирается водотрубным тепловым обменником конвекционного типа.

Шахтные котлы могут работать как на дровах, так и на угле, пеллетных гранулах, брикетах, щепках, опилках. Чтобы повысить коэффициент полезного действия отопительного агрегата, использование угольного топлива лучше сделать минимальным. Дело в том, что уголь – это продукт органического разложения и при его сжигании пирогазов почти не появляется.

Достоинства и недостатки

Твердотопливные котлы шахтного типа имеют следующие положительные характеристики:

1. Универсальность. Котёл Холмова может функционировать почти на любом типе твёрдого топлива. Можно топить конструкцию даже влажными дровами (не более 45 %).


2. Высокий КПД. Отопительные котлы отличаются высокой производительностью и, в зависимости от модели, предназначены для загородных домов, коттеджей, помещений под склад и т.д.
3. Автономность. Этот параметр относится к энергонезависимым котлам обогрева. Модели могут работать без электричества, в экономном режиме, на одной закладке топлива 12-16 часов.
4. Простота эксплуатации. Работы по загрузке топлива и чистке шахты производятся через разные люки. Для обслуживания топочных камер не нужно выключать котёл. Зола выбрасывается в специальную ёмкость, откуда её можно удалить.
5. Безопасность. Для пользования агрегатом не нужно устанавливать сложную автоматику. Попадание в помещение дыма и отравление угарным газом практически невозможно.

Что касается недостатков, можно выделить следующий пункт.

Оседание сажи и смолы. Отходы появляются в процессе топливного горения. И не всё количество газов пиролиза удаляется во вторую камеру для сжигания. Поэтому часть газов дыма постоянно есть в загрузочной камере, что приводит к скапливанию смолы на её стенках.

Чертежи котла длительного горения Холмова

Отличные технические характеристики твердотопливного котла Холмова и его простая конструкция поспособствовали тому, что появились различные чертежи и схемы, которые указывают на то, как правильно сделать агрегат такого типа самостоятельно.

Однако в полной мере и качественно выполнить дома такой котёл практически нереально. К тому же работы могут стать причиной несчастных случаев. Безопасность могут гарантировать лишь обогревательные котлы, выполненные в заводских условиях и имеющие сертификаты.

Как свидетельствуют отзывы пользователей, котлы на твёрдом топливе шахтного типа из всего модельного ряда устройств нагрева являются наиболее удобными, эффективными и простыми в обслуживании. Цена на них сравнительно невысокая, а наличие сложных элементов и механизмов в конструкции сведено к минимуму. Для тех, кто хочет иметь автономное отопление, котлы Холмова обеспечат много свободного времени и достаточный уровень комфорта.

teplofan.ru

Особенности конструкции и принцип работы

Существуют два вида твердотопливного котла шахтного типа:

• с обычным способом сжигания дров;
• с применением пиролизного процесса.

У обоих типов котлов имеется две вертикально расположенные камеры. В первой горит топливо, а во второй располагается теплообменник.

Шахтный котел с обычным сжиганием древесины состоит из:

1. Топки, занимающей половину и более объема всего прибора. Данная часть агрегата характеризуется большой высотой, незначительной глубиной и шириной.
2. Загрузочного люка, который располагается сбоку или сверху топочной камеры.
3. Зольной камеры, находящейся под топкой.
4. Колосника, отделяющего топочную и зольную зоны.
5. Дверцы зольника, имеющей такие параметры, что обеспечивается доступ к этой камере и к нижней части топки. На ней устанавливают шибер, предназначенный для подачи воздуха.
6. Теплообменной камеры, у которой внутри располагается теплообменник водяного или жаротрубного типа. У камеры есть отверстие, посредством которого перемещаются угарные газы, собравшиеся в топке.
7. Дымохода с заслонкой.

Функционирует агрегат так:

1. В топочном отделении поджигают дрова.
2. Угарные газы, имеющие высокую температуру, выводятся в теплообменник посредством отверстия.
3. Теплоноситель нагревается за счет газов.
4. Охлажденный дым отводится наружу через дымовую трубу, а горячая жидкость поступает в теплоснабжающую систему.

У твердотопливного котла шахтного типа длительного горения почти аналогичная конструкция, но имеются и отличия, которые заключаются в наличии:

1. Камер сгорания и догорания угарного газа, располагающихся внизу теплообменника. Их стенки выкладывают из шамотного кирпича.
2. Трубы с большим числом отверстий, предназначенной для вторичной воздухоподачи, находящейся внутри камеры сгорания.
3. Задвижки, расположенной наверху стенки, разделяющей две камеры.

Во время процесса пиролиза дрова разлагаются на кокс и разные горючие газы, которые проникают в камеру сгорания, где смешиваются с воздухом и горят дальше. Остаток газов догорает в специальной камере, а выработанная тепловая энергия греет воду.

Материалы для сборки котла шахтного типа

Чтобы собственноручно изготовить пиролизный агрегат шахтного типа, необходимо подготовить:

1. Стальные листы с футеровкой толщиной 3 -5 миллиметров. Применять другой вид стали не следует, поскольку пиролиз проходит при высокой температуре и обычный сплав быстро перегорит.
2. Листовую сталь, имеющую толщину 1 -2 миллиметра.
3. Шамотный кирпич.
4. Трубы диаметром 25 и 135 миллиметров.
5. Уголки 4х4 сантиметра или профильную трубу аналогичного размера.
6. Двойную зольную дверку, желательно с асбестовой прокладкой.
7. Задвижку, предназначенную для регулировки подачи воздуха.
8. Дверку для очистки камеры теплообменника.
9. Задвижки – 3 штуки: одна нужна для дымохода, вторую размещают между камерами на перегородке, а третья требуется для регулировки поступления воздуха в камеру сгорания.
10. Базальтовая вата.
11. Оцинкованный лист.

Но, прежде, чем отправиться за покупкой стройматериалов, следует рассчитать минимальную мощность агрегата. Затем приступают к разработке чертежей данного устройства.

Можно воспользоваться уже готовыми вычислениями и схемами котла. Выбирая чертеж, особое внимание нужно уделить объему топочного отделения. Чем эта величина больше, тем более продолжительным получится горение.

Изготовление корпуса

Корпус является главным элементом шахтного котла на дровах.

Изготавливают его в следующей последовательности:

1. Сначала изучают чертежи будущего агрегата, чтобы определиться с размерами всех его элементов из металла.
2. На листовой стали с футеровкой размечают прямоугольники, которые станут стенками и частями самодельного устройства.
3. Листы металла режут на заготовки. Делать это нужно автогенной сваркой.


4. Дальше сваривают боковые стенки.
5. В листе, из которого будет сделана перегородка между топочным и теплообменным отделением, вырезают два отверстия – одно вверху, второе – немного выше уровня расположения колосника. При этом высота другого отверстия должна составить 3 сантиметра.
6. Заготовку помещают внутрь корпуса, размещают согласно чертежу и приваривают. На верхнем отверстии со стороны топочного отделения монтируют задвижку, приварив ее основание. С другой стороны прикрепляют горловину, имеющую глубину 4 сантиметра.
7. Для изготовления колосника в куске стального листа с футеровкой создают неширокие продольные отверстия. Этот элемент можно приобрести в готовом виде. Но он должен быть произведен из стали с футеровкой. Чугунное изделие не подойдет, поскольку через несколько месяцев эксплуатации агрегата оно покоробится.
8. Затем приваривают колосник.
9. В боковых стенках для дверок зольника и чистки камеры догорания выполняют отверстия, по периметру которых приваривают горловины таким образом, чтобы они выступали наружу и внутрь на 6 и 3 сантиметра соответственно. Крепить горловину в отверстии в камере догорания желательно после того, как будет зафиксирован теплообменник.
10. К внутренним стенкам тепловой камеры приваривают 2 ряда металлических уголков или профтрубы. Верхний ряд располагают на расстоянии 3 –4 сантиметров от верха. Нижний ряд должен находиться на уровне дна камеры догорания. Эти ряды будут частью водяной рубашки. Нужно отметить, что делать ее вокруг пиролизной камеры не следует, поскольку в результате в ней нарушиться весь процесс.
11. Теплообменник сваривают с внутренней стороной водяной рубашки.
12. Дно камеры догорания нужно приварить на уровне колосника. При этом одну его треть делают горизонтально расположенной, а остальную часть поднимают вверх под углом, размер которого зависит от чертежной документации. Горизонтальным должен быть участок, находящийся возле внутренней перегородки.
13. Над дном создают отверстие, предназначенное для трубы, подающей воздух.
14. В трубе сечением 5 сантиметров высверливают много дырочек. Далее ее приваривают к отверстию в корпусе так, чтобы она выступала наружу на 6 сантиметров. В этой части не должно быть дырок. На конце трубы закрепляют заслонку.
15. Стенки камеры сгорания обкладывают шамотным кирпичом, подогнав материалы под нужные размеры. Ее верх делают из кирпича, выступающего внутрь. Между кирпичами обустраивают отверстие для перемещения пиролизных газов. Аналогично поступают с камерой догорания.

Создание теплообменника для шахтного твердотопливного котла

В данном случае им станет водяная рубашка, имеющая несколько рядов горизонтально расположенных труб. Специалисты не рекомендуют делать теплообменник с вертикальными трубами, поскольку направление перемещения теплоносителя совпадет с движением угарных газов.

В итоге КПД твердотопливных котлов шахтного типа сильно понижается. Наибольшая величина коэффициента наблюдается тогда, когда направления передвижения противоположны.

Теплообменник делают следующим образом:

1. Сваривают обечайку квадратной или прямоугольной формы. Ее параметры нужно сделать на 6 сантиметров меньше, чем у теплообменной камеры.
2. В обечайке выполняют два отверстия. Одно из них должно совпадать с дырой в перегородке для задвижки, а второе – с дырой для очистки камеры догорания.
3. В верхней части двух других, противолежащих сторон обечайки высверливают отверстия для 25- миллиметровых трубок. Для этого в дрели устанавливают коронку для металла. В шахматном порядке создают три ряда отверстий. Главное, чтобы дырки на одной стороне располагались выше отверстий на противоположной стенке.
4. Трубы разрезают на отрезки, вставляют их и приваривают.

Завершающий этап

Необходимо выполнить такую работу:

1. Закрепляют сваркой верх внутренней части водяной рубашки.
2. В нем высверливают дыру для дымохода и приваривают 130-миллиметровую трубу.
3. Аналогичное отверстие создают в верхней части корпуса агрегата и закрепляют заготовку.
4. Сверлят дырки вверху и внизу водяной рубашки, после чего приваривают патрубки, сделанные из 25-миллиметровых трубок.
5. Чтобы проверить герметичность теплообменника, его наполняют водой и поднимают давление.
6. К конструкции прикрепляют дно.
7. Со всех сторон вдоль периметра приваривают профтрубу размером 20х20 миллиметров.
8. Сверху крепят стальной лист толщиной 1 -2 миллиметра.
9. Фиксируют дверцы – топочную и загрузочную.
10. Конструкцию полностью обшивают базальтовой ватой, а потом оцинкованным листом.

Также можно соорудить шахтный котел из кирпича. Его конструкционное устройство отличается тем, что дрова в него загружают посредством люка в высокую камеру загрузки, отсюда и название агрегата.

teplospec.com

Что такое шахтный котел

Шахтный котел — это разновидность отопительного оборудования, работающего на твердом топливе. Он является энергонезависимым, эффективным и способным работать в любых помещениях как с принудительной, так и естественной циркуляцией.

Как правило, котлы такого типа изготавливаются в заводских условиях с соблюдением всех технологий и стандартов. Некоторые модели комплектуются дополнительными функциями. Они могут иметь контур нагрева воды, накопительный бак и прочие дополнительные возможности

Конструкция и принцип работы

Шахтный котел получил своё название благодаря уникальной конструкции. Его шахта и топочная камера располагается не горизонтально, как у остального отопительного оборудования, а вертикально. В таком устройстве применяется принцип нижнего горения. Свое название котел получил от того, что его камера сгорания имеет вид шахты.

В зависимости от выбранной модели котлы могут иметь разное исполнение. Теплообменник в них может быть плоским, жаротрубным или водогрейным.

Работают данные агрегаты по следующему принципу:

1. Укладываем дрова в вертикальную топку и поджигаем их снизу в специальном отверстии оборудования.
2. По мере прогорания дрова опускаются вниз под собственным весом.
3. Поток воздуха не позволяет загораться верхнему слою дров.
4. Высокая температура в топочной камере просушивает дрова перед сжиганием.
5. Образующийся газ отправляется в камеру дожига.

Внутренний блок отопительного оборудования обложен шамотным кирпичом, что уменьшает теплопотери и поддерживает высокую температуру. В разных моделях отличаются и конструкции котлов. Но их общей особенностью является наличие вместительной топочной камеры с вертикальной загрузкой.

Чем можно топить такой котел и как его топить правильно

Чтобы в вашем доме было тепло и комфортно, следует научиться правильно топить котел дровами. В технической документации данного оборудования уточняется, что шахтный дровяной котел длительного горения при правильной эксплуатации:

• способен автономно работать на протяжении 6-8 часов;
• не задымляет помещений;
• отдаёт большое количества тепла.

Топить шахтный котел можно:

• брикетами;
• дровами;
• отходами древесины;
• пеллетами;
• опилками и щепками.

Важно: топить шахтный котел лучше твердыми породами древесины, а еловыми и сосновыми поленьями не рекомендуется, так как они приводят к образованию дегтя и смолы на стенках камеры.

Основным видом топлива для шахтного котла являются дрова. Даже если вы будете добавлять другой вид топлива, основой закладки должны быть именно просушенные, благодаря которым вы добьетесь максимальной теплоотдачи.

Чтобы котел радовал вас эффективной и бесперебойной работой, следует научиться правильно его растапливать, так как неправильная укладка дров будет способствовать их зависанию в шахте и остановке процесса горения.

Чтобы этого не допустить необходимо:

1. Закладывать дрова на несколько сантиметров меньше, чем размер камеры топки.
2. Укладывать дрова не вдоль, а поперек камеры.
3. Располагать внизу сухие дрова, а сверху укладывать слегка влажные поленья.

Более подробная информация о том, как растапливать оборудование и правильно укладывать топливо, дана в инструкции отопительного оборудования.

Важно: данное отопительное оборудование совершенно неприхотливое к качеству топлива. Производители допускают использование дров, чья влажность превышает 40-45%.

Преимущества и недостатки

Шахтные котлы имеют и достоинства и недостатки. К их преимуществам можно отнести:

1. Универсальность. Благодаря тому, что они способны работать практически на любом виде топлива.
2. Высокую производительность. В зависимости от выбранной по мощности модели ими можно отапливать частные коттеджи, дачные домики и промышленные помещения.
3. Автономность. Это оборудование не зависит от электричества. При использовании экономного режима, одной закладки топлива хватит на 12 часов бесперебойной работы.
4. Наличие разных режимов работы благодаря широкому диапазону мощности.
5. Простота и удобство в обслуживании. Загружать топливо и чистить котел можно через разные люки. Наличие специального ящика для золы позволяет чистить шахту, не останавливая работу оборудования.
6. Безопасность в эксплуатации. Данное оборудование порадует своих владельцев длительной и бесперебойной работой в течение всего отопительного сезона.

Для использования шахтных котлов нет необходимости применять сложную автоматику. С таким оборудованием практически полностью исключается возможность попадания в помещение дыма или угарного газа. А вот к недостаткам шахтных котлов некоторые относят слишком простую его конструкцию, из-за чего некоторые стремятся сделать агрегат своими силами, что приводит к довольно неприятным последствиям.

В заключение стоит отметить, что шахтные котлы являются довольно эффективными, производительными и удобными в работе. Такое отопительное оборудование радует владельцев экономным расходом топлива, доступной стоимостью. Если вы не хотите зависеть от центрального отопления или у вас просто нет возможности подвести к дому газ, обязательно обратите внимание на твердотопливные котлы шахтного типа.

kladempech.ru

Котлы шахтного типа с нижним горением — это теплогенераторы, работающие на твёрдом топливе. Сжигание материала в таких устройствах происходит только в ограниченной области снизу камеры загрузки, большая часть топлива не горит. Такое название они получили благодаря своей конструкции, в основе которой две объёмные вертикальные камеры. Первая служит для закладки топлива, в ней протекает нижнее горение материала с выделением пиролизных газов. Во второй камере проходит дожигание пирогазов, температура здесь может доходить до 1000 °С. В области максимального нагрева размещается теплообменник, который эффективно собирает тепло и передаёт его на теплоноситель для дальнейшего прогрева системы отопления.

Что такое нижнее горение?

Отличительной особенностью шахтных котлов длительного нижнего горения является ограниченное пространство сжигания топлива. Процесс горения в них не распространяется на всю камеру загрузки. Классические твердотопливные теплогенераторы устроены таким образом, что весь материал, который попал в топку, горит одновременно. А это, по понятным причинам, заметно сокращает срок работы котла от одной закладки материала.

Шахтные агрегаты специально сконструированы так, чтобы в камеру загрузки можно было вместить большой объём топлива. Но, как во время старта котла, так и на протяжении всего периода его работы, гореть будет только небольшой нижний слой. Остальная масса материала в это время просто находится над горящими углями и ждёт своей очереди на сжигание. Когда топливо снизу полностью прогорит, а остатки просыпятся через колосники в зольный ящик, на его место сверху спустится новая порция.

В результате локализации процесса переработки топлива на одном небольшом участке, появляется возможность значительно продлить период работы котла от одной закладки. Шахтный котёл способен обеспечить гораздо большую продолжительность одного полного цикла сгорания материала в камере загрузки, чем это доступно у классических твердотопливных теплогенераторов. Для сравнения, дрова в обычном котле прогорят за 3-4 часа, а в хорошем шахтном агрегате этот период достигает 5-6 часов.

Что лучше верхнее горение или нижнее?

Среди котлов длительного горения, работающих на твёрдом топливе, есть также устройства, в которых горение протекает в верхнем слое. Время активного производства тепла в котле удаётся продлить, как и в шахтных конструкциях, за счёт локализации области сгорания топлива. Но в данном случае, это горящее пространство находится наверху закладки.

Описанный принцип реализован в цилиндрических котлах, типа Стропува (Stropuva). Они выполнены в виде вертикально стоящего цилиндра (как вытянутая бочка). Через боковое окно в устройство закладывается топливо, после чего дверца закрывается, а закладку сверху прижимают плоским металлическим диском с отверстием посередине. Этот диск называется распределитель тепла, к отверстию в центре крепится вертикальная металлическая труба. Она служит для подачи воздуха и имеет телескопическую конструкцию, чтобы опускаться вместе с распределителем вниз, по мере прогорания топлива.

Как следует из описания, горение протекает в верхнем слое, который постоянно движется вниз. В результате такого решения, с одной стороны, гарантируется частичное сжигание ограниченного количества топлива, но с другой — пропадает возможность докладки дров во время работы теплогенератора. Данная особенность приводит к необходимости каждый раз ждать, пока весь материал в камере загрузки прогорит, и только после этого обновлять закладку.

Для сравнения, в шахтных теплогенераторах с нижним горением этой проблемы нет. В любой момент камера загрузки может быть открыта и заполнена доверху новым топливом. Это обстоятельство позволяет эксплуатировать систему отопления без перерывов и остановок. В цилиндрических конструкциях на период догорания остатков и разгорания новой порции топлива уходит от одного до двух часов. За такой промежуток времени, при сильных морозах, частный дом может быстро остыть, и находится в нём станет некомфортно.

Второй недостаток цилиндрических котлов с верхним горением — это более примитивная конструкция теплообменника. Теплоноситель по сути нагревается только за счёт прогрева корпуса теплогенератора. Именно внутри его стенок и находится вода, которая циркулирует по системе отопления. В шахтных котлах, кроме стенок, теплосъём осуществляется специальным водотрубным теплообменником. Он установлен во второй камере на пути движения дымовых газов и заставляет их перемещаться по сложным траекториям, чтобы дымогазы отдавали тепло металлическим поверхностями максимально эффективно.

После рассмотрения особенностей устройств, работающих по принципам нижнего и верхнего горения, следует отдельно сказать про правильный выбор шахтного котла. Его преимущества перед агрегатами типа Стропувы не только делает шахтники более удобными в эксплуатации, но и обеспечивает им больший КПД, чем у цилиндрических котлов с верхним горением. Поэтому, при выборе теплогенератора длительного горения, оптимальным решением будет приобретение именно шахтного котла.

Какой котёл нижнего горения лучше выбрать?

Можно долго рассматривать различные модели от зарубежных и отечественных производителей, но для экономии времени, перейдём сразу к наиболее совершенной на данный момент конструкции. Речь пойдёт о шахтном котле Термико (Termico). Его принципиальное преимущество перед аналогами в более высоком КПД. Эффективность работы теплогенератора достигается за счёт решения двух важных проблем, свойственных большинству шахтных котлов других производителей.

Первая сложность связана с тем, что в процессе горения нижнего слоя, из топлива выделяются дымовые газы. В них содержатся пиролизные газы, которые образуются во время разложения тлеющего материала. Топливо в нижней части камеры загрузки наполовину горит, и наполовину тлеет. Именно во время тления и возникает процесс пиролиза. Он заключается в разложении материала вследствие его нагрева, с выделением пиролизных газов.

Большая часть этих газов по специальному каналу уходит во вторую камеру, где интенсивно сгорает при высоких температурах. Но какой-то процент дымовых газов поднимается вверх и со временем начинает оседать на стенках котла, образуя твёрдый налёт. В шахтных теплогенераторах Термико специально для устранения этой проблемы была внедрена система раздельной подачи воздуха.

На входе в котёл, воздух разбивается на два потока. Основное количество идёт в нижнюю камеру горения, под колосники, а также непосредственно в область сжигания топлива. Оставшееся небольшое количество, в пределах 20%, поступает по каналам в верхнюю часть камеры загрузки. Этот воздух вытесняет оттуда дымовые газы и заставляет их, проходя через область горения, поступать во вторую камеру. Там они полностью сгорают, повышая КПД работы системы.

Ещё одно слабое место шахтных котлов — это недостаток воздуха во второй камере. Так как здесь происходит интенсивное сжигание пиролизных газов, потребность в кислороде очень высокая. Не все устройства способны обеспечить качественный приток свежего воздуха и производительность котла в результате снижается. У теплогенераторов Termico для устранения данной трудности предусмотрен жаропрочный керамический катализатор, через который реализована вторичная подача воздуха.

Первичная подача — это основной поток воздуха, идущий на горение топлива и пиролизных газов. А вторичная подача является ответвлением этого главного потока. Она не расходуется на сжигания топлива, а проходит под колосниками, и движется дальше, попадая по каналам керамического катализатора непосредственно в нижнюю часть второй камеры. В этом месте активно горят пиролизные газы и, благодаря подпитке свежим воздухом, процесс протекает максимально эффективно.

Внедрение данных конструктивных решений ставит котлы длительного нижнего горения от Термико на первое место по производительности. Что касается долговечности и надёжности, то здесь также всё на высоком уровне. Для защиты металлических поверхностей от постоянного контакта с высокими температурами, в камерах выполнена шамотная футеровка из жаропрочного керамического материала.

Несмотря на применение дорогостоящих материалов и высокое качество сборки, цена на котлы Термико сопоставима с ценами на лучшие модели отечественных конкурентов. Стоимость устройств, произведённых за границей, в связи с разницей курсов сейчас неоправданно высокая. Поэтому, шахтный котёл Термико на данный момент является оптимальным выбором по соотношению цены и качества.

termico.com.ua

Шахтный котел – конструкция и принцип действия

Шахтный котел длительного горения отличается от других продолжительностью горения и особенностями устройства. Часто подбрасывать топливо не требуется, он имеет топливную камеру большого объема, горение медленное. Разработано два вида шахтных котлов: с обычным горением и пиролизный. Каждый имеет сходное устройство из двух камер: в одной сжигается топливо, во второй устроен теплообменник.

Шахтный котел с обычным сгоранием более простой по устройству. Половину всего объема занимает топка высотой почти на весь агрегат, но небольшой ширины и глубины. Сбоку или сверху находится люк для загрузки топлива. Топочное отделение при взгляде сверху внутрь напоминает шахту, отсюда такое название. Под топочной камерой находится зольник, отделенный от нее колосником. Через зольниковую дверку открывается доступ не только к нему, но и к топке. Шибером, расположенным под дверкой, регулируется поступление воздуха.

Вторая важная часть – камера с теплообменником, наполненным водой или, если котел не используется для водяного отопления, жаротрубный. Газы поступают в нее из топливника через отверстие и выходят через дымоход, попутно нагревая теплообменник. Из него вода по трубам поступает в систему или горячий воздух прогревает помещение.

Пиролизный котел шахтного типа имеет схожую конструкцию, но изготавливается с некоторыми дополнительными элементами:

1. 1. Камерами, в которых сгорает и догорает угарный газ. Располагаются снизу теплообменного пространства, стенки обложены шамотным кирпичом.
2. 2. Несколько труб с большим количеством маленьких дырочек. Через них подается воздух для камер сгорания и догорания.
3. 3. Вверху у стенки расположены задвижки для разделения двух камер.

Принцип действия пиролизного котла несколько другой. При топке ограничивают поступление воздуха, медленное горение вызывает образование большого количества газов, которые поступают в дополнительные камеры и сгорают. В котлах сжигают любое твердое топливо: уголь, дрова, пеллеты. Одной закладки угля хватает для пяти суток, дров – не более тридцати часов. За счет полного сгорания такие котлы обладают высоким КПД – до 90%.

obustroen.ru

Принцип работы котла шахтного типа. Особенности конструкции

Среди отопительных котлов длительного горения агрегаты шахтного типа выделяются неприхотливостью к качеству топлива. Условие немаловажное, учитывая тот факт, что другие нагревательные приборы на твердом топливе капризнее в плане выбора топлива. Технологически допускается использование для топки котла поленья, влажность которых превышает 40-45%.

Шахтный твердотопливный котел способен не только переварить сырые дрова, но и выдавать необходимое тепло в течение продолжительного времени. Между очередными загрузками топлива, как правило, проходит 12 часов и более. Есть модели, где эти показатели еще выше.

Свое название агрегат получил благодаря особенностям конструкции. Камера сгорания или топка в этом приборе имеет вид шахты.  В агрегатах этого типа имеется две шахты: топливная и камера теплообмена. В топливной камере топливо располагается не в горизонтальном положении, а загружается, как в колодец, слой за слоем. Горение в таких аппаратах осуществляется снизу вверх, поэтому эти приборы еще называют агрегатами с  нижним горением. Рассмотрим, как это выглядит на практике:

• перед самой закладкой на колосниках создается очаг;
• основная закладка укладывается уже на горящее топливо, послойно, сверху.
• постоянный поток воздушной массы не дает верхним слоям топлива разгореться;
• под собственным весом, дрова опускаются вниз, занимая место прогоревших поленьев;
• дрова, расположенные в верхней части успевают за время работы котла подсохнуть;
• в самом низу топливный шахты, при отсутствии кислорода происходит пиролиз, процесс образования древесного (пиролизного) газа.

Вторая — топочная камера или шахта теплообмена, представляет собой зону, где протекает основной процесс горения. В устье второй топки поступает пиролизный газ, который и является основным источником тепловой энергии.

Для справки: Пиролиз —  процесс генерации газообразного вещества во время экзотермической реакции с древесным топливом. При отсутствии кислорода в процессе тления выделяется летучее газообразное вещество, которое уже потом, при контакте с кислорода выделяет интенсивно тепло.

Топочная шахта может иметь различное исполнение. Одни модели нагревательных приборов имеют шахту теплообмена с плоским теплообменником. Нередко в конструкции отопительного агрегата имеется водогрейный теплообменник или жаротрубное теплообменное устройство, установленные непосредственно в топочной шахте. Такой тип и расположение теплообменников является максимально эффективным. Для того, что бы получить реальное представляете о том, как устроен шахтный котел, достаточно посмотреть на рисунок —  разрез устройства.

В камеру сгорания для повышения интенсивности горения подается горячий вторичный воздух. Стенки устья камеры сгорания обкладываются шамотным кирпичом, благодаря которому достигается максимально высокая температура в топке. Шамотный кирпич не только способствует лучшему дожигу пиролизного газа, но и продлевает эксплуатационные характеристики котельного оборудования.

Выше уже было подмечено, что данный вид обогревательного котельного оборудования прекрасно справляется с топливом низкого качества. За счет принципа работы отопительной техники этого вида, дрова успевают достичь необходимых параметров влажности. Характерный для агрегатов классического типа конденсат, выделяемый в больших количествах влажными дровами, для шахтных приборов не помеха. За счет высокой производительности КПД таких агрегатов составляет 75-80%.

Основные преимущества и недостатки котельного оборудования шахтного типа

Для дачного дома или загородного гостевого дома, такой вид отопительной техники представляет собой настоящую находку. Не всегда есть возможность получить для использования идеальное топливо. Сухие дрова в холодное и сырое время года – явление достаточно редкое. Для других нагревательных приборов такое состояние дров может стать причиной низкой работоспособности отопительной техники.  Шахтные нагревательные приборы подобными недостатками не страдают.

Установив у себя в доме такое отопительное оборудование, вы получаете следующие преимущества:

• агрегат работает практически на любом виде твердого органического топлива;
• агрегаты способны работать на разных режимах работы (широкий диапазон мощности);
• оборудование экономично. Одной закладки хватает на 12-24 часа;
• длительная и непрерывная работа на протяжении всего отопительного сезона;
• агрегаты этого типа отличаются энергонезависимостью;
• простота конструкции и удобство в обслуживании (зола удаляется во время работы агрегата);
• высокий уровень безопасности работающего агрегата.

На заметку: Оценивая преимущества котельного оборудования шахтного типа, не стоит забывать о том, что как и любой другой котел, данный агрегат требует грамотной обвязки. В противном случае вы рискуете утратить все преимущества данного оборудования.

К другим недостаткам котельного оборудования этого типа можно отнести простоту его конструкции. Здесь надо быть осторожным и внимательным! Неправильная трактовка основных параметров оборудования и поверхностные знания о принципе работы котлов шахтного типа, могут привести к неприятным последствиям.

На первый взгляд конструкция нагревательного прибора проста и понятна. Многие пытаются сделать такое оборудование самостоятельно. Попытки не всегда успешны ввиду того, что очень важно грамотно и точно расположить теплообменники. В камере сгорания температура достигает 450-500⁰С и если водотрубный теплообменник расположен низко, ваш котел мгновенно закипит, что приведет к печальным последствиям.

В зависимости от конструкции топочной камеры различают нагревательные приборы на следующие виды, по фамилии создателей. Основная часть используемых в быту нагревательных агрегатов —  это котлы Холмова и отопительные приборы Ефимова.

Каким образом нужно топить котел шахтного типа

Как и любой другой вид котельной техники, рассчитанной на обогрев жилых объектов, шахтный котел имеет во время эксплуатации свои тонкости и нюансы. Первое и что самое важное для нормальной работы агрегата – качество топлива, и каким образом производится загрузка дров топливную камеру. Высокая теплоэффективность твердотопливного шахтного котла достигается за счет правильной укладки дров. Правильно уложенное топливо позволит не только обеспечить максимальный рабочий эффект, но и снизит вероятность задымления жилых помещений.

Качество укладки топлива определяет продолжительность горения и соответственно, длительность работы нагревательного агрегата.

На заметку:  отсутствие необходимых навыков приводит к тому, что большая часть потребителей не в состоянии правильно использовать нагревательный прибор. Вместо режима газогенерации шахтные котлы работают в обычном режиме. Соответственно эффективность работа такого агрегата крайне низка.

Что бы правильно использовать нагревательный прибор шахтного типа достаточно усвоить несложный алгоритм действий.

1. Первоначальный розжиг дров традиционным способом.
2. Через 15-20 минут котел сможет выйти на номинальную мощность.
3. После выхода котла в рабочий режим догружают в топливную шахту остальные дрова и переходят в пиролизный режим работы.

Правильно подобранные и уложенные дрова – гарантия того, что котел будет работать длительное время, обеспечивая ваш дом теплом.

Что касается непосредственно самого топлива, то здесь многое зависит от фантазии и финансовых возможностей владельца дома. Однако, несмотря на то, что отопительные приборы шахтного типа всеядны, КПД котла напрямую зависит, чем вы топите котел.

В топку котла идут топливные брикеты, отходы деревообработки, пеллеты. Брикеты и пеллеты считаются элитным видом топлива, однако их цена намного превышает стоимость обычных дров. Тем более, если брать во внимание неприхотливость шахтного котельного оборудования в плане топливного ресурса. Дрова являются основным топливным материалом для шахтных котлов. Во время эксплуатации, необходимо хотя бы половину закладки делать из дров.

На заметку: лучше для топки котла использовать дрова твердых пород древесины. Сосновые и еловые поленья обладают высоким содержанием смол, что может привести к образованию и скоплению на стенках камеры сгорания дегтя.

Способ укладки дров в шахтный котел

Разобравшись с принципом действия нагревательных приборов шахтного типа, с требованиями, предъявляемыми к топливу, нужно обратить внимание на способах закладки.

Наиболее часты случаи, с которыми приходится сталкиваться владельцам шахтных твердотопливных котлов, связаны с зависанием дров в топливной камере. Причина такого явления  —  неправильная закладка. Учитывая принцип действия шахтного котла, где основное горение происходит в нижней части устройства, дрова должны под собственным весом плавно опускаться вниз.

Несоблюдение рекомендаций по укладке дров в данном случае чревато внезапному прерыванию основного процесса – горению топлива. Перед началом эксплуатации шахтных агрегатов следует придерживаться следующих рекомендаций:

• поленья, предназначенные для закладки, должны быть меньших размеров, на несколько сантиметров меньше значений периметра топливной шахты;
• дрова всегда необходимо укладывать поперек шахты, а ни в коем случае вдоль нее;
• на самый низ укладываются самые сухие поленья, тогда как вверху можно расположить сырые дрова.

Нехитрые советы помогут вам добиться нормальной работы вашего котла. Одной загрузки дров, если соблюдены все правила закладки, должно хватить на 12 часов. Котел все это время будет работать самостоятельно, не требуя вашего участия.

Заключение

Шахтные котлы на твердом топливе из всего модельного ряда твердотопливных нагревательных приборов являются самыми удобными, самыми эффективными и самыми неприхотливыми в эксплуатации. Для каждого из нас, кто имеет свою дачу или загородный дом, такой вид отопительной техники будет лучшим инженерно-техническим решением.

Потребителя подкупает в плане выбора нагревательного оборудования относительно доступная цена шахтных котлов, минимум сложных устройств и механизмов в их конструкции.

Для той категории потребителей, которые хотят получить автономное домашнее отопление, твердотопливные котлы длительного горения шахтного типа обеспечат массу свободного времени, высокий уровень комфорта в доме.

znatoktepla.ru