В качестве топлива твердотопливные котлы используют дрова, бурый и каменный уголь, кокс, торфяные брикеты, спрессованные древесные отходы. Наибольшее распространение получили твердотопливные котлы, работающие на дровах и угле.

Твердотопливные котлы классифицируют по способу сгорания топлива на традиционные и пиролизные или газогенераторные котлы.

Бытовые твердотопливные котлы с прямым сжиганием топлива подразделяются на котлы малой и средней мощности. К первым относятся котлы, максимальная мощность которых равна 15 кВт, у котлов средней мощности — 40 кВт. КПД традиционных твердотопливных котлов может достигать 80%.

У большинства современных твердотопливных котлов малой мощности топка имеет большие размеры, что кроме удобства в процессе загрузки новой порции топлива обеспечивает более продолжительную работу котла до следующей закладки топлива. Для достижения максимальной эффективности работы котла в зону горения подается предварительно нагретый вторичный воздух, количество которого регулируется. Таким образом, современные модели решают проблему большой инерционности, которая существовала в устаревших моделях котлов. Естественный способ дымоудаления разрешает применение данного типа котлов в домах с любым типом дымоходов. Каждая модель котлов оговаривает в зависимости от размеров топочной камеры длину древесных поленьев. Стоимость таких твердотопливных котлов невысока.

Твердотопливные котлы, работающие в закрытой отопительной системе, не допускают использование в качестве топлива угля. Древесные поленья должны быть предварительно подготовлены. Их влажность не должна превышать 30%, длина ограничивается размерами топки и загрузочного окна. Модуляция мощности имеет ступенчатый характер и производится с помощью изменения частоты вращения вентилятора. Регулировка мощности осуществляется ступенчато от 50% до 100%. Такие твердотопливные котлы укомплектованы, как правило, системой самодиагностики и индексацией сбоя. Оптимальное соотношение качества и цены делают такие твердотопливные котлы привлекательными для покупателя.

Твердотопливные пиролизные котлы

Пиролизные котлы обладают рядом существенных достоинств:

• Работа пиролизного котла поддается автоматизации. С помощью пульта управления газогенераторного котла можно регулировать его мощность в диапазоне 35—100 %. У большинства газогенераторных котлов есть терморегулятор, позволяющий регулировать температуру теплоносителя.
• Эффективность работы газогенераторных котлов выше традиционных. Температура сжигания пиролизного газа достигает 2000 °С, потребность в количестве вторичного воздуха существенно снижается. В результате время сжигания одной порции топлива значительно увеличивается. Период дозагрузки газогенераторного котла топливом может составлять 24 и более часов.
• В процессе пиролизного сжигания древесины образуется чрезвычайно мало сажи и золы, что облегчает процесс удаления отходов.
• Особенность горения пиролизного газа заключается в том, что в процессе горения он взаимодействует с углеродом дымовых газов. Поэтому выделяемый газогенераторным котлом дымовой газ содержит в три раз меньше углекислого газа, чем традиционным твердотопливным котлом.
• Поскольку количество образования пиролизного газа легко регулировать в соответствии с потребностями в тепле, то мощностью газогенераторного котла можно управлять в пределах 35—100 %.
• КПД газогенераторных котлов может достигать 90%.

Недостатками пиролизных котлов является:

• необходимость периодической дозагрузки котла топливом;
• энергозависимость;
• высокая стоимость. Газогенераторные котлы в 1,5—2 раза дороже традиционных котлов с прямым сжиганием топлива.

Коротко схему пиролизного сжигания древесины можно представить таким образом. Пиролиз или сухая перегонка — это процесс термохимического разложения органических соединений древесины при высоких температурах в условиях ограниченного доступа воздуха. Пиролиз древесины происходит при температуре 450—900 °С. В результате пиролиза образуется газообразное топливо — пиролизный газ и древесный уголь. Если в топку было заложено предварительно подготовленное топливо — древесина с влажностью не выше 25%, то пиролизный газ может составлять до 70% от массы сжигаемой древесины. Процесс пиролиза сопровождается выделением тепла, которое расходуется на подогрев вторичного воздуха и просушку топлива. Из топки пиролизный газ с помощью вентилятора поступает в камеру сгорания. В форсунке происходит горение смеси пиролизного газа и вторичного воздуха.

Твердотопливные котлы для сжигания пеллет

Твердотопливные котлы для сжигания пеллет — это высокоэффективное и экологически чистое оборудование.

Пеллеты — это измельченные в два этапа, высушенные и спрессованные без добавления клеящих веществ древесные отходы. Их выпускают в виде гранул с диаметром до 10 мм и длиной от 20 мм до 50 мм. Ограничения по длине обуславливаются ограничением диаметра шлангов, обеспечивающих функционирование системы всасывания.

По своему назначению пеллетные котлы подразделяются на котлы центрального отопления и бытовые. Те и другие в своей эксплуатации требуют оборудования специального котельного помещения.

Достоинства твердотопливных котлов для сжигания пеллет:

• Диапазон мощности бытовых пеллетных котлов варьируется в пределах от 5 кВт до 30 кВт. Модуляция мощности, осуществляемая с помощью бесступенчатой подачи воздуха вентилятором, обеспечивает плавное регулирование необходимого количества тепла для создания комфортной температуры в отапливаемом помещении. Мощность котла в зависимости от потребностей в тепле можно меняться в диапазоне 30—100 %.
• Фиксированный размер гранул и конструкция винтового транспортера обеспечивают нормированное поступление пеллет в зону горения, что создает возможность управления температурой в отапливаемом помещении.
• С помощью винтового транспортера обеспечивается автоматическая подача пеллет из накопительного бункера в топочную камеру. Как правило, в бытовые пеллетные котлы комплектуют бункером объемом 150 литров. Максимальный период дозаправки котла пеллетами в таком случае составляет до 36 часов.
• КПД пеллетных котлов может достигать 95%.

Практически все модели пеллетных котлов используют горелки объемного типа. По способу розжига твердотопливные котлы делятся на котлы с электрическим и ручным розжигом.

К недостаткам пеллетных котлов относятся, прежде всего, их высокая стоимость и сосредоточение заводов по производству пеллет вблизи границ со странами Европы. Но компании-поставщики данного отопительного оборудования обеспечивают потребителей сервисным обслуживанием, имеют запасы запасных частей и организуют подвозку необходимого количества топлива.