Принцип действия и рекомендации в выборе котла Холмова

Твердотопливный котел Холмова: особенности использования, технические характеристики. Котел Холмова относят к твердотопливным котлам длительного горения. Устройство по своей конструкции состоит из вертикальных шахт в двух экземплярах. Первая камера более объемная и предназначается для закладки топлива и его дальнейшего сжигания. Горение материала протекает только в ограниченном пространство внизу закладки, и поэтому устройство еще называют как котел нижнего длительного горения.

Вторая камера чуть меньше и в ней происходит дожигание газов древесины. Помимо этого, это еще и местоположение теплообменника: именной в этой части идет самое активное нагревание воды для отопительной системы.

Содержание

1 Типы ТТ котлов
2 Котел шахтного типа Холмова
- 2.1 фото котел Холмова
3 Плюсы заказа в магазине Maxiterm
4 Котел Холмова. Конструктивные особенности
5 Рекомендации и опыт эксплуатации
6 Общие сведения
7 Немного об истории конструкции
8 Плюсы и минусы
- 8.1 Все преимущества
- 8.2 Единственный недостаток
9 Достоинства и недостатки

Типы ТТ котлов

Они рознятся по требованиям, предъявляемым к используемому топливу и особенностям его сжигания.

Пиролизные. Принцип работы заключается в двухэтапном процессе сгорания древесины. Первичное горение происходит при ограничении количества подаваемого воздуха. При таком режиме древесина преобразуется в древесный уголь с выделением большого количества т.н. пиролизных газов, которые затем дожигаются во второй камере. Такое сгорание позволяет полноценно использовать топливо и получить максимальное количество выделяемого древесиной тепла. Одним из минусов таких котлов являются высокие требования к качеству топлива — оно должно быть сухим и состоять из древесины твердых пород.
Пеллетные. Используют гранулированную древесину, которая, по мере сгорания, самостоятельно добавляется из специального отсека-бункера. Такой способ загрузки минимизирует участие человека в работе системы, но удорожает получение тепла, поскольку такие котлы могут работать исключительно на пеллетах.
Твердотопливные. Более универсальны в отношении потребляемого топлива. Это могут быть дрова, угольные брикеты, торф, опилки или их комбинации. Недостатком такого разнообразия является необходимость частой загрузки и более низкий КПД.

Это интересно: Лемакс- Lemax и Отзывы о котлах: Wester Clever, Премиум, Патриот, Wise, Лидер

Котел шахтного типа Холмова

фото котел Холмова

Цены и характеристики популярных котлов СМОТРЕТЬ ПО ССЫЛКЕ

Сейчас многие заводы производят разные варианты котлов и под разными названиями, но принцип работы у них практически один и тот же. Котел популярен среди пользователей и давайте рассмотрим его плюсы и минусы.

Конструктивно агрегат состоит из двух вертикальных шахт — загрузочной камеры, камеры теплообменника, зоны сжигания и дожига топлива. Отсюда и происходит название котла. Топливо в котел загружается вертикально как в колодец и горит снизу в сторону теплообменника – так называемый «метод нижнего отгорания» или «боковое горение». Так что его еще называют котел нижнего горения.

Плюсы заказа в магазине Maxiterm

Большой выбор качественного оборудования от ведущих украинских и зарубежных производителей отопительной техники.
Доставка по Харькову курьерской службой, поставки в регионы через транспортные компании и «Новую Почту».
Оплата наличными или по безналичному расчету для удобства клиентов.
Возможность приобретения товаров в кредит благодаря сотрудничеству с «Ощадбанком».
Консультации квалифицированных сотрудников по техническим вопросам.

Котел Холмова. Конструктивные особенности

Появление котла, сочетающего плюсы пиролизных со «всеядностью» классических твердотопливных агрегатов позволило решить проблему использования топлива ненадлежащей влажности и состава. Эта конструкция использует дожиг пиролизных газов, потребляя при этом самое разнообразное сырье вплоть до отходов сельхозпроизводства, получая при этом высокий (вплоть до 90%) КПД.

Шахтный котел длительного горения Холмова состоит из двух последовательных камер сгорания. В первой осуществляется процесс первичного горения материала, который загружается сверху через люк. Процесс собственно горения происходит в нижней части шахты, в слое высотой около 15 см. По мере прогорания этого слоя верхний массив опускается на слой углей ближе к колосниковой решетке. Подающийся через заслонку воздух разделяется на две части. Большая его часть направляется под колосниками в камеру дожига, меньшая обеспечивает горение материала в первой камере. Проходящий во вторую шахту воздух увлекает с собой часть дымовых масс из камеры горения. Таким образом выделяющиеся пиролизные газы, просачиваясь через слой углей, проходят процесс обогащения и направляются во вторую шахту, где и происходит экзотермическая реакция дожига с выделением большого количества тепла. Наличие керамических катализаторов меняет площадь газовой щели, разделяющей камеры. Это влияет на интенсивность горения топлива и мощность агрегата.

Место самых высоких температур находится внизу шахты, достигая 800⁰С. Это тепло передается водяной рубашке котла и теплообменнику, поступая затем в систему отопления.

Процесс перегорания топлива протекает в ограниченном пространстве нижней части закладки. Из-за этого агрегат носит название шахтного котла продолжительного нижнего горения.

Минимальная продолжительность работы котла на одной закладке топлива — около полусуток. Это связано с большим (от 130 л в зависимости от мощности) объемом камеры сгорания и ограниченным объемом горения в загрузочной шахте. При использовании угля это время горения одной закладки существенно увеличивается.

Котел работает на механическом изменении подачи воздуха (регулятор тяги на цепочке) и независим от электроэнергии.

Допустимое топливо

Материалы, которые могут использоваться в шахтных котлах длительного горения:

дрова;
угли;
пеллеты;
брикеты;
щепа;
опилки.

Продолжительность работы котла на одной закладке зависит от мощности оборудования, теплотворной способности используемого топлива, наружной температуры, степени влажности. Хотя двухступенчатый механизм сгорания позволяет использовать топливо с высокой (до 40%) влажностью.

Линейка агрегатов по выдаваемой мощности составляет от 8 кВт до 50 кВт. Следует учесть, что при подборе котла запас следует увеличить на треть. Так, при отапливаемой площади помещения 100 кв.м, котел следует покупать не менее 12 кВт по производительности.

Достоинства и недостатки котлов Холмова

Плюсы:

возможность использования разнообразного топлива;
допустима высокая влажность;
возможность дозагрузки в процессе горения;
длительность горения на одной закладке.

Минусы:

неполное поступление выделяющихся газов в камеру дожига способствует оседанию сажи и смол в камере начального горения;
требование к температуре обратной линии системы отопления (не ниже 65⁰С), более низкие температуры способствуют появлению конденсата и ухудшению процессов горения.

Эта конструкция может доукомплектовываться электронным блоком управления и вентилятором подачи воздуха

Дымоход

Важнейшей составляющей системы отопления наряду с теплогенератором является дымоотведение. Дымление, оседание сажи и смол на внутренних поверхностях агрегата, недостаточный нагрев отопительных приборов и помещений — это малая толика проблем, связанных с неверно подобранным дымоходом.

Что представляет собой правильный отвод отработанных газов?

Требования к дымоходам

Дымоотводящие каналы должны быть

гладкими;
термо- и кислотоустойчивыми;
надлежащего размера и формы.

Диаметр дымоходного канала не должен быть меньше, чем выходной патрубок котла. Но и избыточное превышение сечения канала ухудшает тягу, способствует оседанию сажи на стенки дымохода. Максимальное превышение не должно быть большим, чем на 30% от номинального сечения. Внутренние поверхности и профиль канала не должны препятствовать потоку отработанных газов. Материал должен быть коррозионностойким, поскольку конденсат, образующийся при запусках системы, является очень агрессивным комплексом, способным разрушать даже некоторые марки нержавеющих сталей.

Дымоходы бывают:

керамические;
стальные;
кирпичные.

Наименее удачным материалом является кирпич. Невозможность создания гладкой внутренней поверхности, легкое разрушение от перепадов температур и влаги делают кирпичные дымоходы худшими из возможных.

Керамические могут представлять трубы с разной толщиной стенки либо модули. Они хороши абсолютной устойчивостью к агрессивным средам, прочны и обладают отличными аэродинамическими свойствами. Модули удобны в монтаже и представляют собой керамзитобетонные блоки с вмонтированной керамической трубой, защищенной теплоизоляцией.

Каждый дымоход имеет свой класс огнестойкости, температурный класс и определенную температуру наружной стенки.

Оптимальны по соотношению «цена-качество» стальные дымоходы. Поскольку конструкция должна быть утеплена, то максимально удобны сэндвич-системы, которые представляют собой трубу в трубе с размещенным между ними теплоизолятором. Они удобны в монтаже, гарантированы от протечек конденсата, а качество заводской изоляции — это не только срок службы дымохода, но и гарантия нормальной работы котла.

Труба должна быть высотой не менее 5 м от уровня горения и, при выведении на кровлю, должна выступать в зависимости от расстояния до конька крыши:

не менее полуметра от зоны ветрового подпора, если расстояние до него до 1.5 м;
не ниже линии конька при расположении от 1.5 до 3 м до него;
не ниже угла 10⁰с линией горизонта при расположении более, чем 3 м.

Общие сведения

Принцип действия

Технические особенности получения тепла внутри устройства включает в себя сразу два типа генерации тепла – прямое сжигание топлива и после – дожигание газов пиролиза. Проект конструкции создан таким образом, чтобы поток воздуха, который входит внутрь, не давал достаточного количества кислорода для полноценного горения, и получается, что часть топлива горит, а другая часть тлеет.

Под тлением подразумевается разложение соединений органики под действием высокой температуры. Процесс сопровождается выбором дыма в больших количествах с большим содержанием сажи и смол. Эти газы дыма при прохождении через раскаленные угли получают обогащение дополнительными веществами и получаются пиролизные газы, которые на порядок активнее.

Время работы

На одной закладке твердотопливный котел Холмова может работать беспрерывно до 12 часов. Это почти в 4 раза больше, чем у стандартных теплогенераторов на твердом топливе. Именно поэтому его и называют котлом длительного горения. Продолжительность сжигания одной закладки достигается благодаря ограничению горения в загрузочной камере. Эта же камера является самой большой в агрегате и вмещает намного больше, чем стандартные топки твердотопливных котлов.

У котла при параметрах мощности в 15кВт объем загрузочной шахты равен 185 литрам. Из всей закладки от верхней границы до колосников горение будет происходить лишь на нижних 25 см. Остальное же топливо будет находиться над прослойкой и ждать прогорания нижнего слоя материала, а после будет занимать его место.

Пространство над углями, которые горят, составляет около 30 см и называется областью активного дымообразования и газообразования. Большая часть потока воздуха, который входит, поступает под колосники и под ними проходит уже во вторую камеру дожигания пиролизных газов. Этот воздух будет затягивать газы и дым, которые находятся над горящим слоем.

Температура печи

Камеры отделены друг от друга перегородкой, которая стоит строго вертикально. Лишь в самом низу стенка имеет небольшой просвет. Через это пространство, которое свободно, под действием тяги пламя засасывает из первой камеры во вторую. В этой нижней части проходит полное дожигание газов, а сверху установлен теплообменник конвекционного действия. Место с пиковой температурой находится внизу второй шахты, где показатель температуры достигает до +800 градусов. Примерно 65-70% тепла в области будет передаваться на водяную рубашку котла в виде излучения радиационного типа. Оставшаяся тепловая энергия собирается в водотрубном конвекционном теплообменнике.

Сырье

Котел Холмова может работать на угле, дровах, пеллетах, брикетах и прочих сыпучих мелких материалах, к примеру, на щепе, опилках и другом виде органического топлива. Чтобы получить максимальную отдачу устройства, использование угля следует ограничить. Сам по себе ископаемый уголь – это продукт разложения органики и при переработке в котле практически не образуются пиролизные газы. Намного лучше в таком теплогенераторе использовать дрова или брикеты из органического сырья – из шелухи, соломы, древесные и прочие.

Немного об истории конструкции

Существует весьма удачное высказывание: «Все новое – это хорошо забытое старое». Котел Холмов «Котел Бизон» как раз и соответствует данному выражению в полной мере. Ибо он действительно является весьма старой разработкой, успешно забытой и вновь возродившейся, словно феникс из пепла.

Итак, сегодня производится конструкция, которую собирали не на пустом месте, она не стала результатом кропотливой роботы современных энтузиастов. Она возникла, как природный результат продолжения яркой, но, к сожалению, канувшей в Лету, разработки невероятно талантливого российского теплотехника – профессора Кирша Карла Васильевича. Современное производство котлов Холмова обязано именно этому человеку, а не как многие думают какому-то неизвестному изобретателю Холмову.

Над разработкой своих идей талантливейший ученый трудился сто лет назад. В 1916 году он создавал конструкцию в Тепловом комитете. Он работал над конструкцией, которая должна была сжигать дрова высокой влажности. Его замысел был воспринят на ура сразу же после завершения Октябрьского переворота. После него Российская империя впала в кризис, который не обошел стороной и энергетическую составляющую. Энергетический кризис имел огромные масштабы. Он дошел до таких пределов, что в таких больших городах, как Москва и Санкт-Петербург почти не осталось сухих дров. А на улице свирепствовала зима, люди гибли, и нужно было что-то предпринимать.

Именно тогда на выручку пришла топка с вертикальным зеркалом, сконструированная профессором Киршем. Этот агрегат спас тысячи людей от лютых холодов. В топке можно было сжигать свежеспиленную древесину с влажностью от 45%. Это был настоящий прорыв в тогдашней энергетическо-отопительной отрасли.

Аж до 1950 годов подобная топка эксплуатировалась в народном хозяйстве. Однако в мир стремительно ворвалась нефтепромышленность, свою нишу в «отопительном» бизнесе начали занимать компании централизации источников теплоснабжения. Повсеместно стали необоснованно ликвидировать котлы, которые с успехом функционировали на местных видах топлива. Прошло еще немного времени и все то, над чем так скрупулезно трудился Карл Кирш, было заброшено в небытие. Ни в России, ни в Украине не осталось ни одного действующего агрегата подобного плана, не было обнаружено ни единого чертежа или какой-нибудь методики расчета. Осталось лишь несколько старых фотографий, на которые и оперлось последующее производство котлов Холмова.

Плюсы и минусы

Конечно же, у такого замечательного котла имеются свои плюсы и недостатки. О них и пойдёт речь в этой части статьи.

Все преимущества

Итак, начать стоит с плюсов, которых не мало:

Универсальность. Котёл Холмова, как уже было сказано выше, может работать на любом виде сухого топлива, таких как дрова или брикеты. Также в нём могут быть использованы намокшие дрова (влажность не должна превышать сорока пяти процентов);
Высокий коэффициент полезного действия. Такой отопительный котёл может быть использован в самых различных условиях в зависимости от того, какая модель была выбрана. К примеру, существуют модели для загородных домов, помещений под склад, коттеджей и так далее.
Высокая автономность. Это не касается моделей с зависимостью от электропитания. Энергонезависимые модели, без доступа к электричеству, могут работать от двенадцати до восемнадцати часов на одной закладке топлива.
Высокий уровень безопасности. С котлом Холмова не нужно устанавливать системы, которые будут отслеживать утечки угарного газа. Его утечка в этом котле практически равна нулю.

Единственный недостаток

Однако, не стоит думать что котёл Холмова идеален. У него тоже есть минус, но он только один – в нём оседает смола и сажа, которые со временем начинают скапливаться. При этом не все они попадают в специально отведённые камеры, а потому вычистить их может быть проблематично.

Достоинства и недостатки

Твердотопливные котлы шахтного типа имеют следующие положительные характеристики:

Универсальность. Котёл Холмова может функционировать почти на любом типе твёрдого топлива. Можно топить конструкцию даже влажными дровами (не более 45 %).
Высокий КПД. Отопительные котлы отличаются высокой производительностью и, в зависимости от модели, предназначены для загородных домов, коттеджей, помещений под склад и т.д.
Автономность. Этот параметр относится к энергонезависимым котлам обогрева. Модели могут работать без электричества, в экономном режиме, на одной закладке топлива 12-16 часов.
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.
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.