Тривалість горіння твердопаливних котлів. Від чого залежить? Як можна вплинути?

Фактори, які впливають на час горіння котла на одній загрузці дров, досить багато. Їх можна розділити на дві основні частини:
1. Залежні від будинку 
2. Залежні від котла.

Фактори які залежать від будинку, це безумовно теплові втрати, або по простому, це та кількість тепла, яку втрачає будинок через стіни, вікна, двері, підлогу та стелю. Ці фактори бувають набагато вагомішими, ніж інщі фактори, які залежать від котла.

Малюнок 1. Розподіл теплових втрат у будинку.
 

Наведемо приклад. Зазвичай, після опалювального сезону, ми продзвонюємо наших клієнтів, які купували в нас котли. І яке ж було наше здивування, коли два однакових котла на 15 кВт, які опалюють приблизно одну й ту саму площу - 120м2 і 127м2, обігрівали її зовсім по різному. Клієнт у якого площа будинку 127 м2 був котлом дуже задоволений, температура в будинку була 23-25 градусів всю зиму. Після моменту завантаження проходило 17-20 годин, в залежності від погоди.

У другого клієнта, площа будинку 120 м2, стоїть такий самий котел, але при цьому, він був ним страшенно не задоволений. Температуру в будинку він підтримував на рівні до 22 градусів, більше виходило тільки тоді, коли на вулиці була плюсова температура або не менше -2 градусів. По часу горіння не виходило й 10 годин.

Скажете Ви, та тут все зрозуміло, це все паливо! Але ні:) Паливо і в того, і в того клієнта було майже однакове - дрова твердих порід, які заздологіть запасалися, тобто деревина була підсушена. Відповідно, якщо йти за цією логікою, час горіння повинен бути приблизно однаковим, але ж ні, цого не відбувалося на практиці, тож причина явно не в цьому.

Варто також згадати, що утеплення немає ні у першого, ні у другого! А вікна стоять у обох пластикові!
А тепер давайте розбиратися, що до чого. У першого будинок збудований із силікатної цегли, товщина стіни близько 25 см, у другого товщина стіни 18см. Здавалося б, ось він весь секрет, але ні, не тільки!

У 1-го стеля підшита гіпсокартоном і лежить мінеральна вата, а зверху плита. У другого теж бетонна плита, але просто поштукатурина. Зверху горище без утеплення, з протягом. Підлога у першого, хоч і не утеплена, але є підсипка невеликим шаром керамзиту, а у другого підлога являє собою просто стяжку на голу землю, на яку постелений утеплений лінолеум.

Що стосується вікон, то вони в обох пластикові, але цим не все сказано, давайте розберемося. У першого вікна з профілю 70 мм п'ятикамерні, у всіх кімнатах 2-х камерні склопакети. У другого, вікна з товщиною профілю 50 мм, і майже в усіх кімнатах однокамерні склопакети, крім однієї, з боку дороги - там стоїть 2-х камерний склопакет.
Варто зазначити, що котли в обох Холмова, від одного і того ж виробника.

А тепер давайте розбиратися з іншими факторами, які впливають на час горіння і залежать від котла. До них відносяться: ККД і розмір завантажувального бункера котла. Звичайно, можна причепитися до системи опалення, але її значення у цьому мінімально.

Малюнок 2.
 

Що впливає на ККД котла?
На ККД котла впливають такі фактори, як система теплообміну, вид палива та його якість згоряння, а також режим роботи котла.

Що таке режим роботи? Показник, який говорить про те, як котел працює, тобто або паливо усередині нього тліє, або горить сильно, або горить не сильно і т. д. Режим роботи показує, що відбувається з котлом і яка потужність ним виробляється.

На різних режимах, у котла буде відрізнятися витрата палива і відповідно ККД буде різним. Зрозуміло, що на тліючому режимі котел може працювати дуже довго, аж до декількох діб, але і тепла-то він при цьому майже не видає.

Наступний важливий фактор, це теплообмінна частину котла. У класичних котлах теплообмінник представлений тільки водяною сорочкою і тільки однією поличкою, яка не дає вогню і димовим газам вийти відразу в димову трубу. Саме тому димові гази, які будуть виходити з котла, будуть мати високу температуру (доходячи до 370-400 градусів на інтенсивному режимі) і часто разом з язиками полум'я... Саме тому в таких котлах потрібно постійно підкладати дрова, кожні 2-3 години.

Малюнок 3. Котел із розвиненою площею теплообмінника.
 

Якщо розглядати котли з кількома поличками, де димові гази проходять досить довгий шлях і змінюють свій напрям кілька разів (багатоходові теплообмінники), то у таких котлів безперечно буде більший ККД і вистачати закладки дров буде до 5-7 годин.

Наступний значний фактор - це принцип спалювання палива. Тут буває три основні типи: з верхнім горінням, нижнім горінням і класичним горінням (коли горить весь обсяг палива)

Малюнок 4. Ліворуч котел верхнього горіння, праворуч котел нижнього горіння.

Котли з класичним горінням не найекономніщі, оскільки тут горить відразу весь обсяг завантаженого палива. А це означає, що котел буде виділяти велику кількість тепла, а теплообмінник не зможе передати його в систему опалення і це тепло буде викидатися в димохід.

Малюнок 5. Схема класичного твердопаливного котла.
 

Котли верхнього горіння хороші тим, що в них горить не весь об'єм палива, а тільки верхня частина, оскільки повітря подається саме зверху. Решта маси палива нагрівається, але при цьому не горить. Нагрів, при цьому дозволяє підсушувати частину палива, що знаходиться під масою, що горить. Завдяки цьому можна використовувати більш вологе паливо, оскільки воно все одно підсохне в камері та згорятиме вже підсушеним. Однак тут теж не все так просто, оскільки потужність, що виділяється котлом буде знижена, оскільки частина тепла буде витрачатися на випаровування вологи.

У котлів із нижнім горінням аналогічний принцип роботи. Там також горить не весь обсяг палива, а лише нижня частина, близько 10-15 см, залежно від потужності котла. Тому саме на котлах верхнього або нижнього горіння досягається максимальний час горіння.

Останній фактор, що впливає на тривалість горіння, це розмір завантажувального бункера. Зрозуміло, що чим більше поміщається в бункер палива, тим більше тепла котел зможе видати. А відповідно тим довше котел зможе горіти на одній закладці дров.

Малюнок 6.
 

Однак, не варто гнатися за дуже великим бункером, оскільки іноді виробники компенсують низький ККД великим бункером, але повірте, витрата палива в такому котлі Вас точно не порадує.

Хочеться ще відзначити, що більшість вітчизняних виробників найчастіше штучно завищують характеристики, у тому числі і ККД, щоб краще продавати свої котли. Тому, при виборі котла, не варто керуватися цифрами, які виражають ККД казана. Просто потрібно співвідносити розміри бункера, вид теплообмінника, його площу, кількість ходів тощо.

Тепер, озброївшись цими знаннями, Ви зможете купити твердопаливний котел, який буде горіти максимально довго.