В этой статье мы хотим рассказать о твердотопливных котлах ATMOS. Информации об этих котлах в интернете сейчас достаточно много, причем, преимущественно, положительной. Хотя и не без ложки дегтя. Многие потенциальные покупатели считают той самой ложкой дегтя цену данных котлов, ссылаясь на более низкую цену конкурентов.
Оправдана ли столь высокая цена котлов ATMOS? Об этом и поговорим.
Интересно, что когда заходит спор о качестве продукции автопрома (внешний вид, комфорт, надежность, эксплуатационные расходы), спорящие более или менее приходят к консенсусу о том, что невозможно купить хороший и надежный автомобиль «за три копейки». Почему же в случае с котлами должно быть иначе?
Увы, чудес не бывает. А тем, кто верит в обещания невероятной эффективности, многодневной продолжительности работы котла на одной загрузке и при этом экономичности и неприхотливости к качеству топлива, хотим напомнить о печальном опыте многочисленных акционеров финансовых пирамид, которые тоже поверили на слово. К счастью, купив котел, вы не рискуете разориться, но шансы почувствовать себя некомфортно весьма велики.
Что в первую очередь определяет качество твердотопливного котла? Правильно, его эффективность, то есть способность получать максимальное количество тепла, сжигая минимальное количества топлива.
Как мы знаем из курса средней школы, горение – это химический процесс окисления, который сопровождается выделением тепла и света. А вот эффективность горения зависит от многих факторов. Вспомните хотя бы обычную керосиновую лампу – она может ярко светить, а может коптить. Это зависит от качества керосина, чистоты колбы, регулировки фитиля.
Эффективность горения в твердотопливных котлах также зависит от множества факторов, один из которых – качество топлива. О топливе поговорим чуть позже, а сейчас немного об условиях горения.
Не секрет, что одним из показателей эффективности горения является цвет и состав дымовых газов. Например, для сжигания природного газа главное – это смешать газ и воздух в правильной пропорции, тогда в котле мы увидим красивое голубое пламя, а из дымовой трубы будет выходить полностью прозрачная смесь из безвредного углекислого газа (СО₂) и парообразной воды (Н₂О). В морозную погоду водяные пары становятся видимыми и их некоторые принимают за белый дым. Содержание вредных примесей в дыме в этом случае будет крайне незначительным.
Все не так просто в случае с твердым топливом. Несмотря на то, что древесина или уголь состоят из тех же химических элементов, что и природный газ, и, по идее, при их сгорании в атмосферу должны улетучиваться те же СО₂ и Н₂О, добиться стопроцентного сжигания твердого топлива не получится. Вы наверняка обращали внимание на черный дым, вылетающий из дымохода? Это улетает в небо не сгоревшая (и весьма немалая) часть топлива, а вместе с ней и деньги на это топливо потраченные. Кроме того, несгоревшее топливо оседает на стенках теплообменника котла и дымовой трубы в виде сажи, ухудшая тем самым их работу.
Конечно, существуют различные инженерные решения, которые повышают качество горения, но до идеала все равно далеко.
Инженеры-конструкторы ATMOS решили эту задачу кардинально: они разделили процесс горения твердого топлива на два этапа.
Пиролиз
Газообразное топливо горит лучше и эффективнее, чем твердое. Говоря простым языком, частицы газа «более охотно» вступают в реакцию с кислородом. Так что, фактически, задача сводится к превращению твердого топлива в газ (газификации). Вот по этому пути и пошли конструкторы ATMOS – частичная или полная газификация твердого топлива с последующим «дожигом» образовавшихся газов.
Сама по себе идея не нова, этот процесс был хорошо знаком с тех времен, когда люди научились производить древесный уголь для выплавки и обработки металла. Только тогда этот процесс принудительно останавливали и не сжигали уголь полностью, так как производство угля и было основной целью. А вот выделяющийся горючий газ стали использовать относительно недавно.
Используя этот опыт, инженеры ATMOS сумели построить компактный и очень эффективный котел на базе установки, генерирующей горючие газы из твердого топлива.
Теперь о том, как реализована эта идея в котлах ATMOS. Для разделения процесса горения на несколько фаз, камера сгорания котла выполнена из двух частей, вертикально расположенных друг над другом. На рисунке фронтальный разрез котла напоминает цифру «8». В верхней камере котла загруженное топливо тлеет при высокой температуре и недостаточном (для поддержания прямого горения) количестве воздуха. Образовавшиеся перегретые горючие газы поступают в нижнюю камеру через керамическую форсунку, смешиваясь с подогретым вторичным воздухом. Смесь газов, образовавшихся в результате термического разложения древесины или угля, называется пиролизным газом.
Пиролизный газ полностью сгорает при попадании в нижнюю камеру котла. Состав и цвет отходящих дымовых газов в этом случае будет практически такой же, как при сжигании природного газа. И температура горения этой смеси будет близка к температуре горения магистрального газа, то есть выше 1300°С. Для сравнения, температура горения дров в обычной печи или в котле классической конструкции не превышает 850°С, при условии, что дрова сухие (не более 20% влажности) и состоят из твердых пород дерева.
В этом и состоит основная причина высокой эффективности котлов ATMOS.
Загрузочная камера | Нижняя камера сгорания |
Конструкция
Следующая причина - наличие вытяжного вентилятора и правильная конструкция теплообменника, способствующая максимальному «снятию» образовавшейся тепловой энергии. Этот факт подтверждается относительно низкой температурой дымовых газов.
Трубчатый теплообменник | Вытяжной вентилятор |
Керамика
Многие твердотопливные котлы, включая котлы премиальных брендов, не имеют защитных керамических элементов в камере горения. На первый взгляд, ничего страшного в этом нет. Но это только на первый. Посмотрим, почему.
Сухая древесина начинает газифицироваться при нагреве до 400-500°С, при этом образуются относительно тяжелые химические соединения, которые сгорают не полностью, а температура в пламени едва приближается к 1000°С. А при нагреве до 600-700°С древесина превращается в более легкие газы, которые реагируют с кислородом полностью. В результате температура внутри факела существенно выше 1000°С. Длительное воздействие столь высокой температуры, да еще и узконаправленное (факел), способно разрушить не только сталь, но и чугун. Вот поэтому в котлы ATMOS устанавливаются керамические форсунки и отражатели.
В самых последних версиях котлов ATMOS установлена также и в верхней камере, благодаря чему пиролизный процесс происходит при еще более высокой температуре.
К слову сказать, наличие керамической облицовки в котле можно считать своеобразным индикатором его эффективности. Почему? Допустим, производитель заявляет КПД твердотопливного котла на уровне 85-93%, но при этом в котле отсутствуют защитные керамические элементы. Это свидетельствует о том, что пиролизное сжигание древесины в нем происходит при температуре ниже 1000°С, в противном случае такой котел не «дожил» бы даже до окончания гарантийного срока. А, как мы уже знаем, эффективно котел сжигает топливо при температуре выше 1000°С.
Стоит также обратить внимание на такой показатель эффективности сгорания как температура дымовых газов. Если он отсутствует в описании котла, то это серьезный повод задуматься. Ведь скажи производитель честно, что эта температура приближается к значению в 300°С – у покупателя возникнут вопросы относительно эффективности теплообменника и котла вообще.
Качество сборки
Отдельного внимания заслуживает качество сборки котлов ATMOS. Они изготовлены из котловой стали достаточно большой толщины - 6-8 мм, но при этом края стальных деталей как будто отрезаны и сварены ювелиром.
Дверцы котла (обычно их две) выполнены из котлового чугуна, благодаря чему на протяжении всего срока службы их «не ведет». С внутренней стороны дверцы оснащены термически устойчивыми пластинами, что защищает котел от лишних теплопотерь, а дверцы - от перегрева. Уплотнения по периметру выполнены из термостойкого каната и обеспечивают максимальную плотность и легкость закрытия дверцы: как будто закрываешь дверь дорого автомобиля – мягко, бесшумно и надежно.
Комфорт
Кроме того, котлы ATMOS исключительно удобны в обслуживании и эксплуатации. Они оснащены герметичными ревизионными люками, а большая загрузочная камера с широким отверстием позволит закладывать в топку крупные поленья, причем, в достаточно большом количестве.
Интеллектуальная панель управления
Большинство котлов ATMOS оснащены оптимальным набором приборов измерения, управления и защиты. Есть встроенный контур охлаждения котла. И, что немаловажно, в архитектуру управления котлом заложена возможность модернизации. Для этого на панели управления предусмотрено штатное гнездо для установки интеллектуальной автоматики, которая снабжена целым набором датчиков для контроля температуры в котле, трубопроводах, тепловом аккумуляторе, бойлере ГВС, в помещении и на улице.
Качество топлива
А теперь вернемся к качеству топлива. Котлы ATMOS весьма чувствительны к влажности древесины, о чем предельно честно написано в инструкции к котлам: топливо должно быть сухим и качественным. Это важно, так как при влажности топлива выше 20%, производительность котла может снизится до 50% от указанного номинального значения. Возможно, кто-то посчитает это слабым местом котлов ATMOS. Но! Вы же не будете удивляться плохой работе двигателя автомобиля, если зальете в его бак некачественное топливо или топливо с октановым числом ниже требуемого? Или будете? Решать вам.