Шахтный твердотопливный котел: принцип работы и преимущества

Описание оборудования

Шахтные котлы длительного горения — это эффективная техника, которая характеризуется максимально возможной продолжительностью горения топлива и уникальными особенностями конструкции. Наличие топливной камеры с увеличенными размерами избавляет от необходимости частой загрузки, а благодаря специальной конструкции поддувала обеспечивается медленное горение с выделением большого количества тепла.

Наибольшее распространение сегодня получили две конструкции шахтных котлов:

  1. Пиролизные.
  2. С обычным горением.

Обе этих схемы исполнения имеют две камеры, в одной из которых устроен теплообменник, а вторая используется для сжигания топлива. Котел шахтного типа с нижним горением отличается простотой конструкции и имеет топку высотой на весь агрегат, что позволяет существенно упростить загрузку. Топочное отделение напоминает по своему виду шахту, что послужило названием для отопительного оборудования данного типа.

В данном видео рассмотрим шахтный котел:

Камера теплообменника выполняется по классической жаротрубной технологии. Внутри этого отсека проложены многочисленные трубы, по которым циркулирует теплообменник, нагреваемый горячим воздухом, поступающим из топливника. Дымоход может выполняться как в виде вертикальной трубы, так и коаксиального типа, который выводится через ближайшую стену на улицу.

Шахтные котлы длительного нижнего горения на дровах получили видоизменённую конструкцию, что позволило обеспечить максимально длительное горение. Такой котёл дополнен следующими элементами:

  1. В дополнительных камерах, которые располагаются под теплообменником, происходит сжигание угарного газа, что позволяет обеспечить улучшение показателей КПД котла.
  2. В пиролизную камеру проведены трубы с многочисленными мелкими отверстиями, что позволяет подавать воздух, необходимый для сгорания угарного газа.
  3. Непосредственно над пиролизной камерой располагается задвижка, которая позволяет уменьшать и увеличивать интенсивность горения топлива.

Принцип действия такого пиролизного шахтного котла основывается на ограничении поступления в топочное отделение воздуха. Соответственно, дрова горят крайне медленно, что приводит к образованию большого количества угарного газа. Подобная конструкция позволяет обеспечить эффективность оборудования на уровне в 90%.


В данном видео рассмотрим шахтный котел:

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%.

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

Читайте также:  Что собой представляет силикатный облицовочный кирпич, и почему он востребованный

Стоимость

Для водогрейных котлов характерен довольно большой разброс цен.

  • котел «Каракан 8-ТПЭ» (мощность — 8 кВт): 12200 руб.;
  • котел «Сибирь КВО 15 ТПЭ» (мощность — 15 кВт): 17400 руб.;
  • котел «Гефест-15» (мощность — 15 кВт): 21570 руб. (комбинированный, то есть имеет встроенный ТЭН);
  • котел «Каракан 12-ТГЭВ» (мощность — 12 кВт, дополнительно имеются газовая горелка, ТЭН, водогрейный бак): 21700 руб.

Импортные котлы обходятся значительно дороже, например:

  • котел «BURNit WBS 25» (Болгария, 25 кВт, дополнительно может работать на газу, дизельном топливе и масле): 86250 руб.;
  • Viadrus Hercules U22C-2 (Чехия, 11,7 кВт): 44 тыс. руб.;

Buderus Logano S111-2 (Германия, 12 кВт) стоит 53440 руб.

Если отсутствует газоснабжение, перед владельцами частных домов стоит выбор – приобрести твердотопливный или жидкотопливный котел. Котел на солярке обладает рядом преимуществ, поэтому многие отдают предпочтение именно такому отопителю.

Что такое распределительная гребенка и как правильно ее установить, читайте в этом материале.


Чтобы отопитель мог снабжать теплом две системы одновременно, он должен обладать значительной производительностью. Поэтому разработчики применяют различные конструктивные решения, обеспечивающие полное сгорание топлива и усвоение максимально возможного количества выделяющейся при этом энергии.

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов.

Твердотопливный котел. Название говорит само за себя, – это котел, который топится углем, дровами, пеллетами и тому подобным твердым топливом. Это самый распространенный, высокоэффективный, проверенный временем вид отопительных котлов. Однако, если вы определяетесь, какой вид топлива и, соответственно, отопительного котла, выбрать – необходимо ознакомиться со всеми тонкостями и особенностями их эксплуатации. Мы поговорим о том, стоит ли в том или ином конкретном случае купить твердотопливный котел.

Твердотопливные котлы имеют массу неоспоримых преимуществ, главное из которых – доступность топлива. Наша страна богата углем и лесом, так что проблем с покупкой этого твердого топлива у вас точно не будет. Да и по цене оно сейчас в большинстве регионов доступнее, чем, к примеру, газ. Это первое.

Как я дешево собрал «умный дом» своими руками: пошагово, с фото

Большинство загородных жителей думает, что умный дом — дорогая игрушка, которая по карману лишь единицам. Однако, если подойти к делу с выдумкой, фантазией и прямыми руками, можно сократить затраты в разы, и собрать «умный дом» за копейки. Как это сделать, вы узнаете из нашей истории.

  • Мой «умный дом» — хотелки
  • Выбор компонентов системы
  • Освещение
  • Система «свой-чужой»
  • «Умное» вентилирование санузла
  • Удалённое снятие показаний счетчиков воды и газа
  • Защита от протечек воды в квартире
  • Автоматизация закрытия мансардных окон при дожде
  • Сколько стоит сделать «умный дом» своими руками

Водоснабжение:

Как сделать умный дом своими руками arduino, knx

В фильмах часто демонстрируется жилое помещение, которое как будто живет своей жизнью. Лампочки загораются по мановению руки, открываются шторы, после определенного слова играет музыка. Все это оборудования является интеллектуальной домашней системой, и мы предлагаем рассмотреть, как сделать умный дом своими руками, что для этого нужно, а также какова схема такой системы.


Фото — Контроль дома через планшет

Умный дом на базе ZigBee

Самостоятельно наладку системы «Умного дома» можно сделать и при помощи ZigBee. Это стандарт беспроводной связи, с помощью которого взаимодействуют все приборы в доме или квартире. ZigBee выпускается множество устройств: умные розетки, лампочки, диммеры, датчики движения, разнообразные контрольные сенсоры. Лидером среди компаний-производителей устройств, поддерживающих стандарт ZigBee является китайская компания Xiaomi.

Работа системы ZigBee осуществляется при помощи устройств следующего типа:

  • Координаторы, управляющие действиями системы и обеспечивающие безопасность процессов.
  • Маршрутизаторы, работающие постоянно и отвечающие за работу устройств в спящем режиме. Также они отвечают за восстановление в случае неисправностей. Соединяются с координатором, маршрутизаторами, а также периферийными устройствами и оборудованием для передачи информации.
  • Конечные устройства, отвечающие за отправку и получение данных. Соединяются с координатором и маршрутизаторами, а также связаны с сенсорами и механизмами, отвечающими за выполнение команд.

  • Датчик освещенности.

Освещение

В принципе, это один из самых простых способов повысить удобство проживания. Достаточно приобрести диммер (управляющее устройство), а смонтировать его несложно. Такие изделия классифицируются не только по максимальной нагрузке, но и по способу размещения. Основных вариантов три – непосредственно в светильнике, на стене (с совмещением с выключателем) или в распределительном (силовом) щитке. Подробнее об этих приборах рассказано здесь.

При помощи такого устройства регулируется степень освещенности помещения, следовательно, отпадает надобность в различных ночниках, бра и тому подобное. Кстати, им же может осуществляться управление шторами (жалюзи).

Если в цепь включить датчики движения, то свет будет включаться при входе в помещение. Их установка и настройка имеет ряд особенностей, поэтому детально о них читайте в этой статье.

Читайте также:  Шнековая соковыжималка Мулинекс: модели, насадки, дополнительные функции

Другой вариант управления – от отдельного пульта с возможностью программирования различных опций.

Особенности реализации функций «умного дома»

В рамках одной статьи, рассказать обо всех нюансах элементов автоматизации «умной квартиры» tvema невозможно, поэтому, кратко остановимся на самых интересных моментах этого проекта.

1. Освещение в «умном доме»

Для плавного включения и выключения и, для ночной подсветки, пользователь использовал встраиваемый точечный светильник на светодиодных лампах с цоколем GX53. Но, переделал их на работу с пониженным постоянным напряжением. Яркостью ламп управляет ШИМ-регулятор. Лампы запитаны от отдельного AC/DC преобразователя мощностью 155 Вт, который имеет регулируемый выход 48..58 вольт.

Лампы также пришлось доработать.

Схема установки светильников.

Особенности работы «умных» светильников:

  • В коридоре установлены клавишные выключатели без фиксации (на схеме отмечены точками).
  • В санузле выключатели с фиксацией. Управление от них идет на контроллер.
  • На контроллер также идет сигнал от пассивного инфракрасного датчика движения (PIR датчика).
  • По сигналу датчика движения, контроллер включает ночную подсветку в коридоре, а также выключает свет в коридоре и прихожей, если там никто не появляется в течении 15 минут.
  • Когда дверь открывается, в коридоре и прихожей включается свет.

2. Режим «никого нет дома»

При постановке квартиры на охрану, при открытии входной двери, срабатывает датчик движения и отсылается сообщение.

Ещё у меня была идея установить на входную дверь USB камеру. Если «чужой» зашел в квартиру, его фотографируют и снимают на видео.

3. Вентиляция

Включением и выключением вентиляции в ванне и туалете управляет контроллер освещения.

4. Снятие показаний со счетчиков воды и газа

Сначала tvema думал поставить перед счётчиками USB Web камеры с подсветкой, которые делали бы фото и оправляли картинки с показателями с текстом по заданному шаблону в управляющую компанию. Пользователь даже написал специальную утилиту для камер под Windows XP/7/8/10. Но, газовый счетчик поместили в короб и закрыли рольставней.

Теперь камера не сможет сделать фото счетчика. Стал думать, как решить задачу. Хотел:

  • Автоматизировать открытие рольставни, а камеру поставить на роботизированный складывающийся кронштейн.
  • Сделать из обычного планшетного сканера сканер счетчика.

Всё — не то. Слишком сложно и, — не надёжно. В результате, я отказался от камер в пользу классического подсчета импульсов.

Для этого tvema купил, для газового счётчика, внешний геркон — датчик с магнитоуправляемым герметичным контактом.

А водяной счетчик, когда подошло время поверки, пользователь заменил на модель с импульсным выходом и сделал устройство для подсчёта импульсов.

5. Защита «умного дома» от протечек

Если прорыв водопровода или батареи отопления в частном доме это — ремонт + порча имущества, то в многоэтажке к этому добавляется ремонт квартиры залитых вами соседей. Поэтому устройства контроля протечек — важные элементы «умного дома». tvema использовал стандартное решение:

Купил датчик протечки воды. Установил его контактами вверх, врезав заподлицо в напольное покрытие.

Я поставил 3 датчика протечки воды:

  • под котлом;
  • под разводкой отопления;
  • под мойкой на кухне и в туалете.

А это шаровой кран с электроприводом.

Система работает так: если сработал датчик протечки, то он начинает пищать, пока воду не перекроют. Одновременно автоматически закрывается шаровой кран. Протечка останавливается. Также посылается уведомление. Кроме этого, можно дистанционно открыть или закрыть кран, например, чтобы не волноваться, если нужно надолго уехать из квартиры.

6. «Умное» управление мансардными окнами

Зачем нужна автоматизация мансардных окон? Всё просто — если они открыты и пошел дождь, то вода испортит мебель и отделку. Окна можно просто забыть закрыть, или ливень пошел, когда жильцы находятся не дома.

Tvema решил проблему так:

Установил приводы на окна, датчик дождя и концевики закрытия окна.

Приводы смонтировал на уголок, т.к. штатного крепежа не было.

Датчик дождя установил на крыше, возле фартука, чтобы датчик не снесло снегом, сходящим с кровельного покрытия.

Для автоматизации закрытия окон в подрозетники выключателей управления я вывел витую пару, к которой подключил реле, которое, пока идет дождь, замыкает клавишу закрытия окон, отключая при этом клавишу открытия. Все коммуникации выведены в щитовую и подключены к контроллеру.


Установил приводы на окна, датчик дождя и концевики закрытия окна.

Готовые решения и сборка своими руками

Умный дом сегодня интересен не только обычным людям, желающим сделать свое жилище более комфортным, но и энтузиастам, которым нравится сам процесс проектирования и создания столь современной системы. Немало существует ресурсов, на которых мастера-самоучки обсуждают, как лучше реализовать умное освещение или разработать защиту от протечек труб. Но ведь далеко не каждому интересно корпеть над созданием умного дома своими руками, правда? Вот как раз для нас, среднестатистических пользователей, умнейшие разработчики крупных компаний предлагают готовые решения (хабы), которых в наши дни немало.

Читайте также:  Что такое мельница ветряная. Черная ветряная мельница

Сейчас в комплект поставки Smart Home Suite входит сам хаб, контроллер, датчики движения и открытия двери, а также универсальная кнопка. Smart Home Suite может управлять немалым числом устройств от Xiaomi и других производителей.

Определяемся с актуаторами

В качестве базовых исполнительных устройств предлагаем рассмотреть умные розетки, выключатели, кнопки и лампы.

Некоторые умные розетки позволяют не только управлять состоянием светильников и бытовых приборов, но и вести учет потребляемой мощности. Выключатели и кнопки также пригодятся для реализации сценариев освещения и включения/выключения техники.

Еще одна удобная вещь — умный инфракрасный пульт. Им можно заменить все остальные пульты для телевизора, кондиционера и т. п. Представьте, что вам теперь вообще не придется их искать!

Во всех наборах умного дома присутствует обязательный элемент — блок управления, он же шлюз или центр управления. Это «мозг» системы, который отвечает за управление всеми устройствами умного дома и выполнение сценариев автоматизации. Он принимает данные от датчиков и передает их на сервер производителя для обработки. Благодаря этому вы можете отслеживать эти данные в удобном формате — в приложении на мобильном устройстве, откуда можно в пару кликов передать команды для исполнительных устройств.

Шлюзы поддерживают различные протоколы беспроводной передачи данных, необходимых для обмена данными со всеми компонентами системы: Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Z-Wave, RF. Если устройств много, их объединяют в группы, для чего используются хабы.

Особняком стоят несколько облачных систем умного дома, не требующие управляющего блока. Это платформы Apple HomeKit, Google Home и Умный дом Яндекса. В таком случае команда из приложения улетает прямиком в облако, где обрабатывается при помощи библиотеки функций от производителя конкретного устройства. На примере Яндекса схематически это выглядит так:


Для того, чтобы Алиса увидела ваши девайсы, достаточно установить на смартфоне приложение Яндекс и перейти в меню «Устройства — Умный дом».

Что представляет собой такая система?

Любой комплект электроники, изготовленной для умного дома, является высокотехнологичным оборудованием. Предназначенным для автоматизированного и, чаще всего, централизованного контроля, гибкого, точного управления деятельностью систем коммуникаций квартиры, дома.


А также может осуществляться управление сигнализацией, камерами наблюдения и множеством другого оборудования, к которому относятся даже шторы, окна, телевизоры, ауди-, видеотехника, размещенная по всей квартире, дому.

Домофон Belle

Умный домофон может записывать видео в формате HD 24 часа в сутки. Он ведет ночную съемку, может фиксировать посетителей и сообщать хозяевам о приходе гостей. Даже если дома никого нет, домофон передаст сообщение и покажет трансляцию происходящего в доме.

Важной отличительной особенностью прибора является возможность посетителя совершить звонок владельцам дома. Если они не смогут ответить, с посетителем пообщается встроенный голосовой помощник. Гаджет может записать видеообращение, также он запоминает частых гостей.

Когда монтаж заканчивается, производится тестовый пуск системы. Во время проверки проводятся различные ситуации – резкое охлаждение или перегрев помещение, срабатывание пожарных, охранных датчиков, искусственное увеличение или уменьшение освещенности. При неудаче ищется ошибка и исправляется.

AliExpress – Китай всегда выручит: пакет «Умная квартира своими руками»

Если есть желание внедрить у себя новые решения бытовой автоматизации с низкими затратами, конечно, надо обратиться к производителям, реализующим свою продукцию на AliExpress. На данном портале практически не предлагаются пакеты «Умный дом своими руками и как сделать», но есть необходимое оборудование, которого вполне хватит для необходимого оснащения квартиры или дома.

Итак, минимальный пакет оборудования, который есть в Китае по очень доступной стоимости и приложения в сети – назовем его «Умная квартира своими руками» – включает:

  • управление включением и выключением бытовых приборов и устройств;
  • сенсорные системы;
  • оборудование для управления освещением;
  • устройства для мониторинга и охраны – сигнализации и видеокамеры;
  • API-приложения для смартфонов, доступные бесплатно на Google Play;
  • сетевые облачные приложения, упрощающие подключение и управление домашними приборами.


Ассортиментный ряд оборудования представлен реле для подключения устройств, диммерами плавного регулирования нагрузки (для освещения и электроотопления) и пакетными системами, включающими управление «климат-контролем», освещением, сигнализацией и иногда видеокамерой. Полный список предложений можно получить, введя в строку поиска портала AliExpress «smart home», «умный дом», «интеллектуальный дом», а также названия двух китайских производителей Lilovo и Sonoff.

Необходимое оборудование

До того как установить в своем загородном жилье систему «умный дом», необходимо создать правильный проект и приобрести все необходимые устройства.

В зависимости от личных предпочтений комплект оборудования может быть различным, при этом минимальный набор должен состоять из:

  • сенсорной системы;
  • регулировки, с помощью которой техника и освещение будет включаться и выключаться;
  • мониторов, где будет происходить видеонаблюдение;
  • сигнализации;
  • контроллера;
  • программы-приложения для смартфонов, содержащей необходимые гаджеты;
  • облачных сетевых каналов, упрощающих подключение и управление приборами.

До того как установить в своем загородном жилье систему «умный дом», необходимо создать правильный проект и приобрести все необходимые устройства.

Добавить комментарий