Автоматический котел на угле

Котел отопления на угле с автоматической топливоподачей — устройство, обзор модных моделей

Проблема организации автоподачи твёрдого топлива всегда волновала разработчиков котлов на твердом топливе. Если в случае с дровами организовать ее сложно, то во время использования угля и прессованных топливных гранул ситуация смотрится более настоящей. Сейчас в нашем обзоре мы будем рассматривать одни из самых популярных угольные автоматы, и то как в них реализован механизм доставки топлива в территорию горения.

Автоподача прессованных топливных гранул очень часто выполняется при помощи мягкого или жёсткого шнека. Доставлять уголь в топочную камеру шнековым транспортером можно исключительно в случае, если его фракции достаточно малого размера и однородны, а практически всегда это не так. Сегодня мы будем рассматривать несколько угольных отопительных устройств, в которых по разному реализован механизм автоматической топливоподачи из бункера в топку.

Автоматичный котел «Ямал» долгого горения

Любой, кто отапливал собственный дом углем, знает о главной проблеме этого топлива, мешающей организовать его автоподачу в тт котел. В большинстве случаев его фракции отличаются в размерах, отсюда автоматизация подачи в том виде, в котором она воплощена к примеру в гранульных котлах становится невозможной. Изготовители угольного автомата «Ямал» решили данную проблематику, использовав абсолютно современный способ подачи, способный прекрасно работать даже с фракциями разнообразного размера.

Фото 1: Бытовой котел отопления на угле «Ямал» с автоподачей

Смысл такого способа, как и все талантливое, не сложная. В середине бункера с наклонными стенками поставлен транспортер, подхватывающий куски угля и поднимающий их все выше и выше. В самой верхней точке размещен зубчатый дробитель, который пропускает фракции подходящие по размерам, а те что больше, либо колются о его зубья, либо падают назад в бункер. Как можно заметить, механизм не имеет трудных конструкций и даже при его выходе из строя, каждый сможет наладить его работу собственными руками.

Фото 2: Автоматическая загрузка угля в топочную камеру котла «Ямал»

Работа котла «Ямал» полностью автоматизирована. Топливоподача, розжиг, сброса шлака, регулировка мощности — эти все процессы происходят автоматично под надзором электронного управляющего блока. При полном заполнении топливного бункера и заправленной дизельной горелке, котел отопления на угле может сам обогревать помещение в течении 20 суток.

Производственная компания выпускает три модели «Ямал» различной мощности. Ниже показаны их ключевые технические данные:

Замена газу: обзор угольных автоматов

Проблема отсутствия хорошего централизованного или отопления газом промышленных, жилых и хозяйственных помещений давно решена: на смену стационарным кирпичным печам пришло оборудование нового поколения – угольные автоматы.

Разновидности

Когда появляется вопрос про выбор подходящего отопительного оборудования дома твёрдым топливом, то берутся во внимание такие решающие моменты: способ горения, материал изготовления и способ подачи угля.

Все агрегаты работают на твёрдом каменном угле.

Вид горения

Так, отличают котлы прямого и долгого горения. Прямое или горение «снизу вверх» основано на принципе воздушной циркуляции из части которая находится снизу топки. При этом горючее начинает гореть снизу. В случае с долгим горением горючее сжигается сверху.

Механизм прямого сгорания довольно прост: котел зажигается и в камеру ручным способом подается уголь. Воздух для сжигания поступает через отверстия (колосники) снизу — это содействует хорошему охватыванию огнём нижних слоев угля и продвижению его вверх. В агрегате с долгим горением горючее помещается в камеру и лишь потом зажигается верхний его слой. Воздух через специализированную систему подводится сверху.

Этот метод сжигания экономичный и просит загрузки в несколько раз меньше, чем в случае прямого горения.

Однако агрегаты, которые работают на угле, очень требовательны к качеству топлива: оно обязано быть сухим и слабоспекающимся, а дозаправить можно лишь когда прогорит первая часть.

Классификация по материалу

Котлы, которые работают на угле, могут изготавливаться из специализированой котловой стали и из чугуна. Сталь неустойчива к коррозии, быстрее прогорает, но ее возможность ремонта стала положительным качеством систем из данного материала.

Чугун же, наоборот, имеет впечатляющий эксплуатационный период, сопротивляется коррозии, однако при этом очень хрупкий. Это очень затрудняет ремонт котлов из чугуна, просит замены прохудившихся частей. Благодаря этому порой во время изготовления данные материалы сочетаются. К примеру, из стали выполняют корпус, а из чугуна – камеру сжигания.

Классификация по методу подачи

Котлы делят на агрегаты с традиционной, с полуавтоматической и с автоматической топливоподачей. Традиционная подача – это ручная закладка в камеру, которая просит постоянного присутствия клиента для поддержки необходимой температуры. Эти агрегаты дешевые, но огромный расход материала и небольшое время его тления выполняют выгоду небольшой.

Полуавтоматические котлы оборудованы процессорами и вентилятором. Все это даёт рост времени работы на одной загрузке с выделением требуемого количества тепла.

Угольные автоматы оборудованы системой микропроцессорного управления вентилятором и датчиками автоотключения при превышении температуры воды. Туда также установлены датчики контроля, управления защитным клапаном от загорания, термопреобразователи.

При поступлении сигнала с термопреобразователя горючее автоматично заливается водой – так исключается угроза возникновения пожара. Топливный расход уменьшен до 50%, что уменьшает со своей стороны и образование золы практически в 3 раза. Благодаря этому, не обращая внимания на большую стоимость, данные котлы очень экономны и надежны в работе, полностью оправдуют вложения.

Устройство котла

Котел отопления на угле с автоматикой применяет для топливоподачи механизм ременно-шестеренчатой передачи, которая управляется электрическим двигателем. Механизм оборудован лентой для перевозки топлива и емкостью, в которую оно сыпется.

Если понадобится чистки агрегата днище камеры открывается, и сбор твёрдых несгоревших остатков помещается в контейнер.

Рабочий принцип

В угольной системе отопления автоматизированного типа применяется рабочий принцип конвейера. Материал для отапливания проникает на транспортерную ленту и подается в камеру. То, как сработает механизм движения, зависит от температуры воды в системе. Температура крепится датчиком и предается в микропроцессорный блок управления.

Когда температура падает, транспортерная лента начинает собственное движение, и горючее подается в камеру. Убирание золы тоже считается автоматическим процессом.

Модели для предприятий промышленности могут независимо работать в течении месяца, тогда как домашние котлы имеют маленькие бункеры и могут сами работать только на протяжении 2-3 дней.

Рабочий процесс

Итак, процесс теплоснабжения на автоматическом котле и угле в качестве топлива состоит из нескольких стадий:

• ручным способом сыпется уголь в бункер. От вместимости бункера зависит кол-во закладок и время беспрерывной работы системы;
• шнековой подачей горючее подается в камеру автоматично. Редуктор не прекращает работу от электрического двигателя;
• горючее выдавливается в камеру и под давлением воздух подается;
• сгорание происходит тоненькими слоями, снижая кол-во сажи и не прогоревших частиц, но если понадобится котел будет автоматично удалять золу.

Как подобрать?

Во время выбора необходимо смотреть на такие моменты:

• фракция применяемого угля — менее прихотливо оборудование, которое работает на фракции до 80 мм;
• возможность применения разного вида топлива;
• размеры, объем и номинальная мощность резервуара;
• напряжение электрического двигателя — для дома лучше всего применять системы, работающие от напряжения в 220 вольт;
• КПД системы – для оборудования промышленного типа он составляет до 81% при одновременном отоплении площадей до 3500 м2.

Специфики

Угольный автомат бытового типа все же просит вмешательства человека: наполнить резервуар, механически убрать золу и наблюдать за безотказной подачей электрической энергии. Однако даже в данном случае они считаются прекрасной альтернативой всем остальным видам оборудования для отопления.

Трудностью являются постоянные неполадки механизма работы, которые просят дорогого ремонта. Более того, простой в работе приводит к охлаждению дома (помещения которое отапливается).

Применение

Подобного рода оборудование очень часто используется для отапливания приватного дома. Его специальным образом устанавливают в систему, выполняя при этом ряд условий:

• площадь помещения теплогенерирующей установкой должна составлять более семи метров2, и все жилые помещения дома обязаны быть снабжены притоком воздуха;
• покрытия для пола дома обязаны быть негорючие;
• котел должен размещаться на расстоянии 0,5 метра от стен теплогенерирующей установкой, а под него ложат лист металла, который также убережет от загорания;
• дымовые трубы должны содержать требуемый диаметр сечения в соответствии с советами изготовителя;
• элекрический двигатель и системы автоматики лучше изолировать от любого нагревания.

Аналогичным образом, угольные котлы считаются замечательной заменой устоявшимся отопительным системам приватного дома.

Бункерные угольные автоматы

Как устроены автоматические угольные котлы

Независимые генераторы тепла на угле, работающие автоматически, от традиционных версий выделяются тем, что все процессы работы, полностью регулируются контроллером. Для поддержки горения применяется автоматичный механизм подачи со шнеком топливоподачи, система принудительного нагнетания воздуха и убирания продуктов горения. В конструкции также предусматривается функция самоочистки.

Рабочий принцип следующий:

• После включения котла, запускается шнековая автоподача угля в котёл. Первая часть топлива поджигается при помощи электрической плазмы. По мере прогорания, в топочную камеру подается новая часть угля. Если нужно сделать больше интенсивность нагрева, возрастает скорость шнекового транспортера. После достижения конкретной температуры, топливоподача останавливается.
• Вместе с шнековой передачей, включается подача воздуха в топочную камеру. Контроллер наблюдает за скоростью поступления масс воздуха, что действует на интенсивность горения.

Микропроцессорный контроллер считается «сердцем и мозгом» котла на угле. Но, бесперебойная работа зависит еще от определенных компонентов системы. Значимую роль играют угольная горелка и бункер – дозатор для угля.

Рабочий принцип угольной горелки

Угольный котёл автомат не смог бы прекрасно работать, без особенного горелочного устройства. Сжигание топлива происходит порционно. В конструкции есть система электрического розжига и принудительной воздушной подачи.

Главные задачи работы горелки заключаются в следующем:

1. Обеспечить идеальные условия для полнейшего сжигания топлива с очень малым количеством недогара.
2. Обеспечивать поддержание факела огня, для самой большой отдачи тепла.
3. Не допустить большой расход угля, при помощи оптимизации порционной топливоподачи.

В практических условиях, это значит, что горелочное устройство тесно связано с подающим уголь механизмом, дымососом, нагнетательными вентиляторами и контроллером. Все устройства работают как единое целое, что и обеспечивает достижение задач.

Изготовители применяют два варианта горелок, в зависимости от того, какой уголь для котлов с автоматической подачей применяется:

Ретортная горелка – необходима для сжигания угля, сорта Эко-горошек, без наличия штыбы, маленьких частиц породы (угольной мелочи). Идеальная фракция топлива 5-25 мм.

Горелочное устройство АКМ – разрешается сжигание угля с большим, до 60% содержанием штыбы. Размеры фракции 5-25 мм.

Чтобы автоматизировать топливоподачу в котел отопления на угле, применяется микропроцессорный контроллер, фактически, собой представляет мини компьютер. На горелке устанавливают оптический измеритель, следящий за наличием пламени. При затухании, подается сигнал на вторичный розжиг.

Контроллер подсоединяется к нескольким комнатным внешним водяным термостатам, для автоматизированного управления котлом. Температура нагрева носителя тепла меняется, в зависимости от показаний датчиков. Самые новые модели применяют погодозависимую автоматику, дающую возможность менять настройки котла, с учетом температуры воздуха.

Уголь поступает на горелку точно вымеренной порцией, после этого горит. С горелочного устройства подается сигнал на контроллер, что запускает движение топливного транспортера. На горелку поступает новая часть угля, включаются вентиляторы. От слаженности действий, зависит большой коэффициэнт полезного действия котла, составляющий 87%.

Устройство бункера-дозатора для угля

Система автоматической подачи угля в котел, еще одно важное звено, обеспечивающее трудоспособность автоматизированной станции. Шнековая или поршневая топливная передача, соединяет топливное хранилище и горелочное устройство. Угольные отопительные устройства автоматы с загрузочным бункером, подсоединяются к отдельно стоящему или встроенному хранилищу различного объема.

Загрузочный бункер устроен как металлическое хранилище с установленным внизу шнековым транспортером. В конструкции есть несколько главных узлов, предотвращающих заклинивание угля в шнеке и слеживания топлива.

Для автоматизации подачи угля в котел, применяются следующие ключевые узлы:

• Автоматическая угольная дробилка – горелочное устройство и шнековый транспортер, спроектированы под потребление топлива конкретной фракции (до 25 мм). Порода сыпется в специализированный наследник, с установленной дробилкой угля. После размельчения, горючее проникает в двигающийся транспортер.
• Взрыхлитель угля – в бункере устанавливают специализированное устройство, мешающее сбиванию в комочки хранящегося угля, что обеспечивает одинаковую подачу фракции на шнек и предохраняет его заклинивание.
• Мотор-редуктор подачи – в движение, транспортер приводит электрический привод шнека. Все зависит от модели, электропотребление, нужной для работы, составляют 130-180 Вт. Электрический привод подсоединяется к автоматике, включается и отключается по сигналу от контроллера.
• Топливное хранилище – твердотопливные автоматизированные угольные котлы с бункером, бывают нескольких типов. Первые подсоединяются к механизированному, отдельно стоящему хранилищу. Преимуществом подобного решения считается фактически полное отсутствие не постоянных противопоказаний в независимой работе оборудования для отопления.
  Вместительности хранилища достаточно, чтобы котел проработал безостановочно на протяжении всего отопительного периода. Автоматизированные котлы отопления на угле с вмонтированным бункером, не просят модифицирования отдельного помещения под механизированное хранилище. Вместимости топливного резервуара в бункерном угольном котле, хватает на 3-7 дней.
• Порционный барабан – шнековая передача не подает уголь прямо на горелочное устройство, как в случае с пеллетным оборудованием. Для начала, часть топлива загружается в специализированный порционный барабан. После подачи сигнала от контроллера, барабан начинает вращаться. Часть топлива ссыпается на горелку, тонким ровным слоем. После прогорания угля, автоматика подает вторичный сигнал и процесс повторяется.

Автоматизированные твердотопливные  котлы с вмонтированным резервуаром для угля, устанавливаются в течении пары часов. Для установки механизированного хранилища, может понадобится срок в пару дней. Установка бункера выполняется с помощью специализированных разъемов, предусмотреных в конструкции. Топливное хранилище устанавливается с боковой стороны или сверху котла.

Какой уголь подойдет для котлов-автоматов

Система загрузки в котел, сконструирована под применение конкретной фракции топлива. Большинство транспортеров способны переместить уголь с фракцией до 50 мм. Изготовители не рекомендуют использовать большой уголь, так как в процессе сгорания, остается немалое количество зольного и несгораемого остатка.

Главными требованиями к качеству топлива для всех водонагревательных твердотопливных котлов отопления с полностью автоматической системой подачи угля, считаются:

1. Сорт топлива «эко-горошек».
2. Оптимальный размер фракции от 5 до 25 мм.
3. Кол-во маленьких частиц не больше 60%.

Приемлемо отвечает вышеописанным требованиям, фасовочный уголь в мешках. Однако если приобретение уже готового фракционного топлива не имеет смысла экономически, разрешается задействовать специализированные дробилки.

Пропустив уголь через дробильное устройство, можно получить немалое количество угля, строго установленной фракции. Минусом решения считается немалое количество пыли и маленьких частиц, штыбы. Получившийся состав сжигают только на горелке типа АКМ.

Как подобрать автоматичный котел, действующий на угле

Экономные небольшие домашние автоматические угольные котлы, с КПД до 90%, рекомендуют пару десятков изготовителей. Модели выделяются работоспособностью, характерностью конструкции и наличием гидроконтура для ГВС.

Выбор котла отопления исполняют, опираясь на следующих теплотехнических параметрах:

• Степень автоматизации – современные бункерные угольные автоматы отопления, оборудованы микропроцессорным контроллером. Если есть желание клиента, оборудование для отопления оборудуется системой самоочистки и дистанционного управления.
  После того как произошла установка GSM модуля, работой котла управляют при помощи любого мобильного устройства. Контроллер нового поколения способен автоматично поддерживать работу нескольких контуров отопления: радиаторного обогревания и «тёплыми» полами.
• Вместительность топливного хранилища – в большинстве случаев, бункер рассчитывают поэтому, чтобы обеспечить независимую работу котла на протяжении 3-7 дней.
• Продуктивность – расчет исполняют по формуле 1 кВт = 10 м?.

Особое обращают внимание на требования, которые предъявляют к автоматизации системы дистанционного контроля за работой котла. Блок дистанционного управления, должен подключаться к интернет сети, иметь стойкий радиосигнал и стабильно работать даже при помехах в электрической сети.

Дополнительно принимается во внимание степень изоляции прибора. Во время использования угля в котельной установке, большая вероятность накопления горючей пыли. Благодаря этому, блок управления обязан иметь защитная степень не ниже IP 26.

Знаменитые изготовители угольных бункерных котлов

Кроме выбора установки по техническим спецификам, выбирают котла по изготовителю. Потребителю предлагается оборудование различного сегмента цен.

Самыми недорогими остаются котлы отечественного производства. При этом, модели имеют хорошее качество сборки, надежность и большой эксплуатационный период.

Европейские котлы, предлагаются в классе премиум. Модели выделяются высокой автоматизацией и практичностью.

Более распространёнными являются:

• Германские котлы – Roda, Buderus.
• Чешские котлы – Metal-Fach.
• Турецкие модели – Termodinamik, Emtas.
• Польские котлы – Stalmark, Defro.

В наше время, российские котлы оказываются довольно востребованными. Причина состоит в регулярно улучшающемся качестве продукции и сниженной цене, если сравнивать с заграничными агрегатами. Основным минусом, считаются маленькие недочеты в системе автоматизации процесса горения.

Необходимо обращать свое внимание на котлы ALTEP, TIS EKO, КАЗ Корди и т.п.

Азиатские котлы, работающие на твёрдом топливе, продемонстрированы в маленьком ассортименте товаров. Внимание удостаиваются модели Kentatsu, выделяющиеся рабочими возможностями, но уступающие по теплотехническим свойствам и надежности, российским и аналогам из европейских стран.

Стоимость котлов-автоматов на угле

Отопительные угольные отопительные устройства с автоматической топливоподачей, выпускаются с небольшой работоспособностью в 15 кВт. Модели российского изготовителя, с вмонтированным бункером, обходятся примерно в 160 тыс. руб.

Европейские аналоги стоят намного дороже, приблизительно в несколько раз. Котлы, изготавливающиеся Buderus и Roda, обходятся в 350-500 тыс. руб. Обвязка оборудования для отопления стоит примерно 5-10% от себестоимости станции.

Мнения о котлах на угле с автоматической подачей топлива

Настороженное сначала мнение потребителей, относительно автоматизированного угольного оборудования, поэтапно поменялось высоким количеством восторженных отзывов в сети.

Не обращая внимания на много хороших сторон: долгого времени независимой работы, большой степени безопасности, экономности и надежности, у котлов есть несколько настоящих минусов:

• Зависимость от электрической энергии – работа котла без электричества, не представляется возможной. После выключения напряжения, останавливается шнековая передача, система принудительного нагнетания и убирания продуктов горения. Чтобы обеспечить трудоспособность котла, подключение к электрической сети исполняют через ИБП и стабилизатор.
• Отложение пыли – топочная камера углем имеет один серьёзный недостаток. В процессе горения и топливоподачи, накапливается немалое количество очень маленькой пыли. При ряде обстоятельств, очень маленькие частицы, достигнув конкретной концентрации, способны вызвать взрыв. Борьба с пылью при загрузке бункера углем, включает установку специализированных пылеуловителей. Также понадобится постоянная мокрая уборка.

Не обращая внимания на два значительных минуса, угольные автоматизированные котлы пользуются особенной благосклонностью у нашего потребителя, о чем говорит неизменный спрос на оборудование для отопления такого типа.

Горыныч 25кВт. Автоматический котёл, модель 2018 года.