Недостатки твердотопливных котлов длительного горения: особенности разных видов, плюсы и минусы

Главные преимущества и недостатки ТТ-котлов длительного горения

Недостатки твердотопливных котлов длительного горения в глазах покупателя менее существенны, чем их преимущества. Поэтому спрос на такое оборудование остается стабильно высоким. Большинство моделей автономно, т.к. не нуждается в электричестве.

Общая информация о ТТ-котлах длительного горения

Первой теплогенераторы этого типа стала выпускать компания Stropuva. Сейчас эту тему освоили многие производители котельного оборудования.

Основные характеристики и показатели

Агрегаты имеют следующие особенности:

Топку увеличенного объема. Он составляет 100-200 л против 50 (л) у традиционных котлов.
Высоту, достигающую 1,7-1,9 м. Это обусловлено тем, что камера сгорания имеет форму вертикального цилиндра.
Большой вес. Масса у некоторых бытовых моделей составляет около 400 кг.

Благодаря конструктивным и техническим особенностям достигаются следующие показатели:

продолжительность горения 1 закладки топлива — 30 часов на дровах и до 5 суток на угле;
КПД — до 85%.

Принцип работы

Продолжительность горения обеспечивают следующие факторы:

объем топливной закладки увеличен;
дрова или уголь поджигаются сверху;
воздух подается строго в зону пламени.

Огонь движется вниз медленно. Аналогичное явление наблюдается при горении свечи.

Для подачи воздуха в зону пламени котел оснащают телескопической трубкой с распределителем на конце. Тот укладывают на топливо, и по мере его прогорания деталь под собственным весом опускается вниз. Телескопическая трубка при этом вытягивается.

Топливо вблизи зоны горения из-за высокой температуры и недостатка кислорода разлагается на метан, водород и другие газы (пиролиз). Они сжигаются в верхней части камеры, что увеличивает КПД установки.

Особенности разных видов

Теплогенераторы верхнего горения делятся на 2 типа:

дровяные;
угольные.

Первым хватает кислорода, поступающего в результате естественной тяги, поэтому они могут обходиться без электричества. Для регулировки мощности воздушную заслонку подсоединяют к механическому термостату, меняющему ее положение в зависимости от температуры теплоносителя.

Угольные котлы нуждаются в увеличенном количестве кислорода. Для этого воздух нагнетается вентилятором, поэтому такие агрегаты энергозависимы. Мощность контролируется электроникой, что обеспечивает более высокую точность.

Главные преимущества

Теплогенераторы верхнего горения имеют много достоинств. Основным из них является долгая работа на 1 закладке топлива. Для сравнения: в традиционный котел дрова приходится загружать каждые 3-4 часа.

Есть и другие преимущества.

Простота конструкции

В котлах этого типа отсутствуют сложные узлы. Данное обстоятельство дает следующие выгоды:

надежность;
низкую стоимость ремонта;
возможность устранения неполадок собственными силами в домашних условиях.

Последний пункт имеет особое значение для жителей деревень и поселков, расположенных вдали от крупных городов.

Независимость от внешних источников

Модели, работающие без электричества, являются автономными. При наличии запаса топлива владелец с гарантией в 100% будет обеспечен теплом. Этим ТТ-котлы выгодно отличаются от газовых и электрических аналогов, которые при перебоях в централизованных сетях становятся недееспособными.

Благодаря автономности теплогенераторы данного класса могут работать в плохо освоенной местности, где энергетическая инфраструктура пока отсутствует.

Доступность и дешевизна топлива

Дрова, уголь, торф и иное подобное горючее обходятся дешевле газа и электричества. Некоторые владельцы деревообрабатывающих производств даже доплачивают за вывоз опилок и других отходов, используемых в качестве топлива.

Почти во всех негазифицированных районах как минимум 1 вид твердого горючего присутствует в избытке.

Материал изготовления

Отопители делают из стали или чугуна. Эти материалы обладают рядом достоинств:

низкой стоимостью;
прочностью;
долговечностью;
высокой теплопередачей;
относительно низким коэффициентом температурного расширения.

Чугунные приборы превосходят стальные в следующем:

сроке службы;
коррозионной устойчивости.

Но проигрывают им в:

цене;
ремонтопригодности;
весе;
восприимчивости к перепадам температур (хрупкий чугун дает трещины).

Практичность

Выпускают котлы со вторым контуром, обеспечивающим снабжение горячей водой. Прибор работает на 2 системы — отопление и ГВС.

Нужно иметь в виду приоритет второго контура. Когда пользователь открывает кран смесителя, 3-ходовой клапан в котле отключает систему отопления и перенаправляет теплоноситель на подогрев воды. Если та расходуется часто и помногу, в доме будет холодно.

Также к ТТ-котлу можно подключить бойлер косвенного нагрева.

Высокий уровень КПД

Коэффициент полезного действия отопителей длительного горения достигает 85%. Для сравнения: у традиционных котлов этот показатель не превышает 75%.

Высокий КПД дает тройной положительный эффект:

снижаются затраты на обогрев дома;
уменьшается количество сажи в выхлопе (реже нужно чистить агрегат и дымоход);
нивелируется вред, наносимый экологии.

Широкий выбор

Категория продолжительно работающих теплогенераторов включает в себя множество моделей для разных условий и на любой кошелек. В каталогах представлены:

Дровяные и угольные котлы. Вторые рассчитаны на более высокие температуры.
Мощностью от 8 до 60 кВт. Отапливаемая площадь может достигать 600 кв. м.
Автономные энергонезависимые с механическим управлением и такой же автоматикой. Незаменимы в местности с частыми перебоями в электроснабжении.
С электронным управлением, дисплеем, выносными термодатчиками. Можно подключать погодозависимую автоматику, отправлять команды со смартфона, программировать прибор и с высокой точностью настраивать температуру теплоносителя.

В продаже представлены модели и российского, и зарубежного производства.

Отечественные котлы дешевле, но за редким исключением не уступают в качестве импортным. В случае поломки запчасти для них доставят намного быстрее.

Отрицательные стороны твердотопливных котлов длительного горения

Основными недостатками являются:

Трудоемкая очистка. Внутренняя поверхность камеры имеет большую площадь; с нее нужно удалить не только сажу, но и недогоревшие остатки топлива.
Невозможность подбросить дров в середине цикла. Нужно дождаться, пока догорит текущая закладка.
Периоды холодных батарей. В конце цикла в течение 1,5-2 часов, пока догорает последнее топливо, котел дает мало тепла.
Потребность в высокой номинальной мощности. Чтобы время горения соответствовало паспортному, производительность котла должна в 2 раза превосходить расчетную.

Последний пункт нужно пояснить на примере. Если владелец дома площадью 200 кв. м хочет, чтобы отопитель работал 36 часов на дровах и 5 суток на угле, как это заявлено в паспорте, ему нужно покупать модель с номинальной мощностью 40 кВт. По стандартному усредненному расчету такому объекту требуется 20 (кВт) тепла — по 1000 Вт на каждые 10 (кв. м). Но котел такой мощности, как показала практика, работает лишь 12 часов на дровах и 48 на угле.

Имеются и другие недостатки.

Большие габариты и отсутствие мобильности

Следствием наращивания объема топки стало увеличение размеров и массы прибора. Это усложняет доставку и устройство основания. Согласно нормам, агрегаты массой свыше 300 кг устанавливают на фундамент.

Самые мощные модели не проходят в стандартный дверной проем. Приходится разбирать часть стены.

Наличие отдельного помещения для хранения топлива

Запас горючего на зиму занимает много места. Причем для хранения нужно отвести помещение, т.к. на улице оно отсыреет и будет плохо гореть. На складе требуется обеспечить проветривание, чтобы влажность оставалась на оптимальном уровне.

Регулярный контроль и ручное управление

Конструкция приборов этого вида не предусматривает автоматизацию топливоподачи, как, например, в пеллетных котлах. Уголь или дрова загружают вручную.

Энергонезависимые модели нуждаются в постоянном контроле, потому что механическая автоматика работает с погрешностью до 20°С.

Эта величина зависит от влажности топлива, условий в помещении и других факторов, так что даже при использовании однотипного горючего случаются отклонения.

Определенные условия эксплуатации

ТТ-отопители негативно реагируют на потерю температуры в обратке ниже +50…+55°С.

В таких условиях на стенках теплообменника образуется кислотный конденсат, разъедающий материал. Во избежание этого приходится усложнять обвязку: соединять подачу и обратку возле прибора перемычкой и ставить на ней автоматически управляемый 3-ходовой клапан для подмеса горячей среды.

Такие отопители отличаются большой инерционностью: даже после закрытия воздушной заслонки топливо некоторое время продолжает гореть и выделять энергию.

Приходится включать в систему дополнительный радиатор или накопитель для аварийного сброса избыточного тепла.

Пожароопасные

Риск возгорания при использовании теплогенераторов на твердом топливе намного выше, чем в случае с газовыми или электрическими аналогами. Из камеры могут вылетать искры, при обратной тяге возможен и выход пламени. По этой причине:

минимальное расстояние от установки до стены составляет 1 м (с несгораемым покрытием — 80 см);
пол перед топкой закрывают настилом из стали толщиной 1,2 мм на подушке из базальтового картона.

Может загореться и сажа в дымоходе, во избежание этого его нужно чистить как минимум раз в год.

Неэкологичные

Отопители этого типа не обеспечивают полного сгорания топлива. Помимо углекислоты и воды, выхлоп содержит углеводородные радикалы и другие соединения, загрязняющие окружающую среду.

Отзывы пользователей

Николай, 44 года, Самара:

«Поставил у себя котел верхнего горения. Возникли сложности с доставкой — он тяжелый и большой. Работает долго, топливо (дрова) загружаю примерно раз в сутки. Но делать это неудобно. Кроме того, сложно чистить топку, т.к. высота котла составляет 1,5 м».

Григорий, 37 лет, Новосибирская обл.:

«Пользуюсь котлом длительного горения уже давно. Он сложен в обслуживании, но зато реже приходится заниматься загрузкой угля. Собираюсь заменить на пеллетный, т.к. неподалеку открылось производство топливных гранул».

Вывод

Перед покупкой теплогенератора длительного горения нужно обдумать его плюсы и минусы. Главное преимущество — долгая работа на 1 закладке топлива. Но уголь или дрова нельзя подложить, пока не догорит текущая порция.

Пеллетные котлы | Что нужно знать | Как выбрать

Пеллетные котлы становятся всё более популярными в Украине. И причина не только в том, что в продаже появилось достаточно много дешевых (относительно другого твердого топлива) пеллет. Просто котлы на пеллетах максимально автоматизированы и могут непрерывно работать несколько недель или даже месяцев, чем очень упрощают жизнь своим владельцам.

О том, что нужно знать, перед покупкой пеллетного котла, поговорим в этой статье, а именно:

Также в тексте найдутся несколько полезных ссылок про горелки и правильный монтаж. Итак, приступим:

Пеллетный котел – как работает?

Пеллетный котел с автоматической подачей идеален для тех, кто не хочет всю зиму проводить в котельной. По простоте обслуживания сравним с газовым оборудованием – работает по принципу «включил и забыл». Практически все функции, начиная от розжига и заканчивая подачей топлива на горелку, осуществляются без участия человека. Нужно только вовремя догружать пеллеты в бак, периодически высыпать пепел из зольного ящика и чистить теплообменник. Кстати, многие современные горелки способны к самоочищению, так что даже их чистить не придется.

Еще одна интересная опция – дистанционное управление. Многие модели можно укомплектовать Wi-Fi или GPS-модулями, что позволяет регулировать работу котла удаленно. Например, понижая температуру в доме, пока там никого нет, и давая команду на нагрев в нужный момент (при выезде с работы и т.д.).

Помимо популярности использования в частном доме, котел на пеллетах хорошо справляется с отоплением промышленных объектов любых масштабов. Особенно выгодно использовать его на предприятиях, связанных с деревообработкой. Если самостоятельно производить пеллеты из производственных отходов, на отоплении можно будет солидно экономить.

Чем отличаются пеллетные котлы?

По сути, пеллетный котел – это модификация твердотопливного. У него тоже есть топка с загрузочной дверцей, теплообменник, дымоход, зольник. Более того, при необходимости его тоже можно топить кусковым углем или дровами. Отличие заключается в наличии топливного бака, механизма автоподачи и пеллетной горелки.

Читайте также:

Как сделать веранду из поликарбоната

Топливный бак располагается сверху или сбоку от котла. Его объем (а значит – и продолжительность работы без дозагрузок) зависит от мощности и модели агрегата. При этом многие производители позволяют выбирать желаемый объем топливного бункера (а при необходимости его можно заменить или увеличить). Также встречаются модели со встроенными топливными баками. Они компактные и занимают меньше места, но топлива в них тоже вмещается намного меньше. Соответственно, лишены главного преимущества своих пеллетных собратьев – способности долго работать без дозагрузок. Топливо может подаваться принудительно или в гравитационном режиме, когда пеллеты из бункера высыпаются прямо на горелку.

Принудительную подачу пеллет обеспечивает шнековый механизм со встроенным электроприводом. Он позволяет точно дозировать пеллеты и хорошо управляем, но должен быть постоянно подключен к электричеству.

Если же речь идет именно о разновидности пеллетных котлов, то здесь, в первую очередь, стоит выделить разные пеллетные горелки – факельные и ретортные. Кратко их отличие описано чуть ниже, а если желаете более подробно прочитать, то это можно сделать в нашей статье: Пеллетные горелки | Виды и различия.

Различия пеллетного отопления: 3 варианта

В зависимости от вида установленной на котел пеллетной горелки различают несколько вариантов пеллетного отопления и, соответственно, несколько типов котлов.

Котел с факельной горелкой. Работает на пеллетах любого качества, в том числе агропеллетах с высоким показателем зольности. Особенности конструкции горелки позволяют подавать в зону горения вторичный воздух. Благодаря этому КПД факельных горелок выше, чем ретортных.

Котел с ретортной горелкой. Такие горелки разделяются на оборотные и неподвижные. В оборотных можно сжигать уголь-горошек и другое низкокачественное фракционное топливо. В неподвижных только качественные пеллеты. Расход топлива в сравнении с факельной больше. В целом ретортные горелки более мощные и габаритные, поэтому чаще применяются на котлах промышленного назначения.

Комбинированный котел дрова-пеллеты. Это может быть как укомплектованный горелкой и съемными колосниками котел серийного производства, так и обычный твердотопливный, на который установили пеллетную горелку.

Кстати, факельную пеллетную горелку можно установить практически на любой твердотопливный котел (если позволяют объем топки). Поэтому если котел сравнительно новый и Вы еще не планировали его менять, можно переоборудовать его под работу на пеллете.

Монтаж пеллетного котла: в чем подвох?

Собственно, котел на пеллетах для дома – это уже готовая к работе установка с горелкой, механизмом автоподачи и топливным бункером. Нужно только подключить ее к системе отопления и дымоходу. Схемы обвязки и рекомендации по монтажу есть в паспорте или инструкции, которая прилагается к котлу. Единственное, что нужно помнить – эффективность работы котла во многом зависит от того, насколько правильно его подключили и настроили. Поэтому либо четко следуйте рекомендациям производителя, либо обращайтесь за помощью к специалистам.

Монтаж пеллетной горелки в старый котел

Как быть, если на обычный твердотопливный котел нужно установить пеллетную горелку? Теоретически, ее можно врезать в дверцу котла самостоятельно. Для этого нужно разметить место под горелку и наметить места для крепежей. Дальше дело техники.

На практике такой подход чаще приводит к испорченным дверцам и заказу новых на заводе. Мы рекомендуем сразу обратиться к специалистам. Тем более, что многие производители пеллетных котлов изготавливают дверцы с посадочным окном для горелки под заказ (по меркам клиента) или же берут старую дверцу от котла на завод (переслать можно любым перевозчиком) и в производственных условиях подготавливают ее для установки факельной пеллетной горелки. Останется только навесить ее на котел.

Стоимость пеллетного котла и когда окупится?

Стоимость пеллетного котла является, пожалуй, главным его недостатком. Конструктивно котел на пеллетах мало чем отличается от довольно дорогих котлов длительного горения. Но к цене добавляется также топливный бункер, механизм автоподачи, автоматика (специальный контроллер), а также пеллетная горелка (стоимость которой зачастую выше самого котла).

Поэтому, если искать недорогой пеллетный котел, то его стоимость может быть относительно дешевой только к другим котлам на пеллетах. А если сравнивать с обычными твердотопливными котлами, то всё оборудование этой категории покажется дорогим.

Тем не менее, котел для пеллет окупается уже через 4-7 сезонов эксплуатации. Такой разброс вызван тем, что стоимость и качество пеллет (как и другого твердого топлива) очень сильно варьируется в каждом отдельном случае. Чем лучше пеллета – тем меньше мороки с её сжиганием и настройкой горелки. Да, можно брать дешевую пеллету, но и проводить время у котла придется в разы больше.

В любом случае, даже если взять наихудший вариант – 7 лет, то в данном случае окупаемость измеряется в деньгах, не беря в расчет колоссальную экономию времени и удобство эксплуатации.

В идеале, конечно же, лучше заранее просчитать стоимость топлива в регионе, сравнить его цены с другим твердым топливом, электричеством, газом (если подключен), а также расходами на подключение того или иного котла.

Выбор пеллетного котла: как не ошибиться?

Чтобы выбрать пеллетный котел, нужно сначала определится с мощностью (1 кВт на 10 м 2 отапливаемой площади). После этого – определится с горелкой. Выбирая между факельной и ретортной горелкой, нужно учитывать качество топлива, которое будете использовать.

Читайте также:

Конденсат в железном гараже

Следующим этапом должно стать изучение моделей пеллетных котлов от разных производителей. Некоторые отечественные котлы комплектуются зарубежными горелками. Здесь важно уточнить наличие в Вашей области сервисного центра таких горелок – шанс поломки не велик, но даже мизерный шанс остаться зимой на 2-3 недели (срок диагностики/починки у горелок без местного сервиса) не обнадеживает.

Помимо горелок обращайте внимание на толщину стали котла, его конструкцию и функции автоматики. Каждый производитель старается выделиться и предложить вариант лучше, чем у других.

И не забудьте заранее померить котельную и узнать габариты топливного бункера.

В общем, факторов, которые нужно учесть при выборе пеллетного котла, достаточно много. Сомневаетесь в правильности своего выбора? Проконсультируйтесь со специалистом.

Мы поможем выбрать оптимальную модель котла и организуем его доставку. Если нужно – сделаем монтаж и ввод в эксплуатацию. А также обеспечим качественное сервисное обслуживание на протяжении всего периода эксплуатации.

В нашем магазине можно узнать актуальные размеры, характеристики и реальные отзывы кликнув по баннеру снизу.

Комбинированные котлы на пеллетах и дровах

Универсальные котлы на пеллетах и дровах, привлекают потенциального покупателя по причине доступности топлива. Пеллетно-дровяные котлы автоматизированы, контроль над процессом горения осуществляется с помощью высокочувствительной автоматики. В работе используется принцип газогенерации, что увеличивает время автономной работы и теплоэффективность оборудования.

Принцип работы пеллетно-дровяного котла

Комбинированный отопительный котел на дровах и пеллетах, отличают несколько конструктивных особенностей, влияющих на их производительность и используемый принцип работы:

Резервный источник тепла – в некоторых моделях предусмотрен электрический ТЭН, нагревающий теплоноситель при остановке горения основного вида топлива.

Принцип газогенерации или пиролиза – котел на дровах и пеллетах сжигает топливо при ограниченной подаче воздуха и высокой температуре. Создание таких условий приводит к усиленному продуцированию газа, который дожигается в отдельной камере, что увеличивает КПД и теплоэффективность оборудования.

Двухтопочные котлы

Пеллетно-дровяные котлы с двумя топками, удобны в эксплуатации, чем однотопочный вариант, по следующим причинам:

Автоматический переход на резервный источник топлива. Двухтопочный комбинированный отопительный котел на пеллетах и дровах, обычно работает следующим образом. Дрова используются в качестве основного источника нагрева. Как только поленья прогорают, и температура теплоносителя падает, самостоятельно включается пеллетная горелка, поддерживающая нагрев до тех пор, пока заново не будет использоваться основной вид топлива.

Вместе с тем, конструкция двухтопочных твердотопливных пиролизных котлов длительного горения на дровах и пеллетах, имеет один существенный недостаток – большой вес. Топочные камеры, чаще изготавливают из чугуна, поэтому, даже небольшой котел на 15 кВт, может весить около 500 кг, что создает определенные сложности во время монтажа.

Однотопочные котлы

Однотопочные котлы, по своей конструкции практически ничем не отличаются от обычных твердотопливных котлов. Единственной, существенной разницей, является наличие специальных разъемов для установки пеллетной горелки.

Котлы отличают следующие характеристики:

Трудности, связанные с переоборудованием системы – чтобы перевести котел на пеллеты, потребуется установить горелочное устройство. На переоборудование, даже с условием определенного опыта, уйдет около 15 минут. Автоматический переход с дров на пеллеты не предусмотрен.

Скромные габариты – котлы, работающие на древесных гранулах и дровах, имеют меньшую высоту. Двухтопочные и однотопочные агрегаты имеют встроенный пеллетный бункер для хранения топлива. Для котлов с одной топочной камерой, хранилище нередко устанавливают сверху, для экономии полезной площади.

Автоматика – котлы длительного горения легче контролировать и не допускать перегрева теплоносителя. Автоматика следит за нагнетанием воздуха, температурой воды на подаче и обратке. В некоторых моделях, помимо прочего, установлено подключение к комнатным термостатам.

Основные правила установки котла на гранулах и дровах

Все твердотопливные агрегаты являются оборудованием, использующим принцип высокотемпературного нагрева теплоносителя. Топочная камера разогревается до 450°С.

В процессе работы, на стенках дымохода накапливается сажа. При возгорании последней, нагрев дымоходной трубы достигает 1000°С.

Монтаж твёрдотопливных агрегатов – подбор помещения под котельную, правильный выбор и подключение системы дымоудаления, выполняют с учетом особенностей их эксплуатации.

Дополнительные меры безопасности эксплуатации котлов на твердом топливе – дровах, пеллетах, требуются в связи с хранением топлива. Нередко, именно котельная и хранилище становятся источником возгорания. Установка и обслуживание, как самого котла, так и пеллетного хранилища, осуществляются в согласии с рекомендациями производителя и действующими правилами ППБ.

Организация помещения под котёл

От того, как организовано помещений под нужды котельной, во многом зависит безопасность и комфорт эксплуатации твердотопливного котла. Минимальные требования подробно описаны в СНиП и ППБ.

При обустройстве помещения учитывают:

Специфика работы – во время горения, корпус котла может существенно разогреваться. Температура отходящих газов достигает 450-550°С. Поэтому, котельная обязательно облицовывается негорючими материалами: штукатуркой, керамической плиткой. Минимальное расстояние до стены 1 м. Деревянные стены, прилегающие к котлу, обшиваются теплоизоляцией и закрываются металлическим листом. Поверхность вскрывается огнестойкой пропиткой.

Читайте также:

Кокосовые матрасы

Обязательно присутствие принудительной и естественной вентиляции. В помещение проводят отдельный вентиляционный канал. Хотя бы одно окно в котельной, должно открываться для проветривания.

Нормы хранения дров и пеллет

Котельная и складские помещения для хранения топлива, являются местом повышенной пожароопасности. Чтобы не допустить возгорания, дрова и пеллеты хранятся в соответствии с рекомендациями производителей котлов и нормами пожарной безопасности:

Между котлом и пеллетным хранилищем, минимальное расстояние не менее 1 м, максимальное 20 м.

В котельной или на складе, не допускается хранение легковоспламеняющихся материалов.

Обязательно проведение регулярной уборки, с целью удаления древесной пыли. При определенной концентрации в помещении, пыль становится причиной возгорания и взрыва. Особенно тщательно убирают электропривод для подачи пеллет. Все металлические части топливной передачи и котла должны быть заземлены.

Расход дров и пеллет составляет от 5-10 кг в час. Допускается хранение топлива непосредственно в котельной, достаточного для обогрева помещений в течение суток, порядка 60-100 кг.

Для хранения топлива выбирают сухое, проветриваемое помещение.

Выбор оптимальной системы удаления дыма

В процессе сжигания твердого топлива, битопливный котел, разогревает температуру отходящий газов до 550°С. При возгорании сажи, что случается довольно часто, кратковременный нагрев дымохода достигает 1000°С. Эту особенность, учитывают при выборе подходящей системы дымоотведения.

Внутренняя полость трубы должна быть устойчива к кислотным образованиям.

Для улучшения характеристик тяги, выбирают дымоход с теплоизоляцией.

Оптимально круглое или овальное сечение.

Для частного загородного дома, дачи или коттеджа, оптимально подойдет дымоход из сэндвич труб или керамики.

За и против комбинированных пеллетно-дровяных котлов

Отечественному потребителю, двухтопливные котлы доступны уже более 10 лет. О котлах сложилось определенное мнение, которое стоит учитывать, решая целесообразно ли приобретать котел, работающий на дровах и пеллетах одновременно.

Дополнительно с техническими характеристиками и производительностью агрегатов, стоит учесть и вопрос доступности гранулированного топлива для местности, где планируется эксплуатация агрегата. Подсчитав все за и против, намного легче принять правильное решение.

Плюсы использования двухтопливных котлов

Котёл для отопления на дровах или на древесных гранулах, судя по отзывам покупателей, имеет следующие преимущества:

Экономичность – вопрос заключается не только в том, что при использовании газогенерации, расход топлива, в среднем сокращается на 10-15%, при этом увеличивается теплоотдача. Газогенераторные котлы на дровах и на гранулах стоят дешевле, чем два отдельных агрегата.

Высокий КПД – соотношение мощности отопительного котла при работе на дровах или пеллетах в обычном режиме горения, практически одинаковое. При переходе в режим газогенерации, лучшая теплоотдача достигается при использовании дров. Максимальный КПД 92%.

Минусы котлов типа пеллеты-дрова

Существует несколько недостатков, которые стоит учесть еще перед приобретением многотопливного котла:

Отсутствие пеллет в некоторых регионах страны – этот минус временный, так как в России постепенно налаживается производство и продажа топливных гранул. Но на данный момент, может быть проблематично, приобрести пеллеты хорошего качества в некоторых регионах.

Большой вес конструкции – тяжело устанавливать котел, весящий около 500 кг и более. Даже однотопочный вариант, снабженный чугунным теплообменником, будет весить несколько центнеров, не говоря уже о двухтопочном аналоге.

Автоматика котлов и электроприводы для шнековой передачи пеллет, чувствительны к перепадам напряжения. Потребуется установить систему автономного электроснабжения котла и стабилизации напряжения.

Если двухтопливные котлы правильно установлены, и подключены к системе электроснабжения и отопления, эксплуатация редко сопряжена со сложностями во время работы. Модели автоматизированы, имеют высокую теплоотдачу и экономично расходуют топливо.

Пеллетные котлы отопления: виды, преимущества и правила выбора лучшего котла

Если рядом нет магистрального газопровода, то современные пеллетные котлы отопления будут наиболее эффективным и экономичным вариантом обогрева жилых или нежилых зданий. Кроме того, такие агрегаты отличаются долговечностью, возможностью автономной работы и безопасностью.

Чтобы эксплуатация котла не доставила хлопот, а покупка не разочаровала, необходимо взвешенно подойти к вопросу выбора оборудования.

Мы поможем вам в этом вопросе. В статье приведены плюсы и минусы пеллетных котлов, указаны особенности их работы и обслуживания, а также подробно расписаны характеристики и параметры, которые следует учесть при покупке.

Основные характеристики котлов на пеллетах

Все пеллетные котлы предназначены для отопления зданий. Кроме того, эти изделия могут обеспечивать горячее водоснабжение. Правда, такая функция дополнительная, поэтому предусмотрена не в каждом изделии.

Главной особенностью таких твердотопливных котлов является высокая автоматизация. В них в качестве топлива используются спрессованные древесные гранулы, названные пеллетами.

Чтобы оборудование работало, владельцу достаточно:

с периодичностью в несколько дней, а то и недель, месяцев (все зависит от размера бункера), обеспечивать запас топлива;
выполнять несложное обслуживание – в основном оно состоит из очистки от золы и занимает всего несколько минут.

Читайте также:

Как обновить паркет

Котлы, получающие энергию от сжигания пеллет, используются для обогрева частных и многоквартирных домов, дач, гостиниц, офисных, производственных зданий, магазинов. Если нужно обогреть отдельное помещение, то можно использовать пеллетные печи с наименьшей производительностью.

Преимущества пеллетного оборудования

На сегодня преимущества котлов, работающих на пеллетах, весомые, что и делает их востребованными. Одним из важнейших плюсов является высокий КПД, он достигает 80-97%. Он сопоставим с самым признанным оборудованием для обогрева — газовыми котлами.

Важно, что эффективность обеспечивается дешевым топливом — пеллеты сделаны из отходов деревообработки (стружки, прессованных опилок различных лиственных или хвойных пород), благодаря этому их себестоимость уступает только газу.

Умеренные цены на топливо в паре с высоким КПД обеспечивают оборудованию экономичность. В России это самый дешевый вид отопления после газа, в ряде постсоветских стран (например, Украине) и вовсе самый доступный.

К примеру, использование котла на пеллетах обойдется в 1,5 раза дешевле, чем аналогичного оборудования, работающего на угле. А обогрев здания с помощью электрического котла дороже в 2-3 раза.

Важным достоинством является автономность в работе — она достигается высоким уровнем автоматизации. К примеру, котел сам способен поставлять в топку нужное количество пеллет, контролировать установленный владельцем температурный режим, прекращать и начинать работу. Нередко оборудование в силах даже очищать себя от золы.

Автономность бывает в пределах 2-15 дней, а если автоматизированному котлу обеспечить бесперебойную поставку топлива, то он способен проработать без вмешательства человека весь холодный сезон. Также эти агрегаты независимы от наличия централизованного отопления, магистрального газопровода.

Нельзя забывать об экологичности — пеллеты представляют собой спрессованные опилки, в них нет клея, других связующих веществ. Это гарантирует отсутствие в гранулах вредных веществ (например, серы), их зольность в десятки раз ниже, чем у дров, как и выделение углекислоты.

Еще одно немаловажное преимущество — безопасность. Для ее обеспечения используется многоуровневая противопожарная система, включающая в себя датчики контроля, электронику, обеспечивающую прерывание подачи пеллет, автоматическое выключение, ряд котлов оснащаются системами сигнализации.

Важным плюсом является простая установка — владельцу котла не нужно получать какое-либо разрешение, составлять проект. Действующие правила позволяют монтировать такое оборудование в подсобках, подвалах, коридорах, кухнях. Кроме того, обвязку пеллетного котла можно выполнить самостоятельно.

Виды оборудования на пеллетах

Любой пеллетный котел является твердотопливным, поэтому обладает всеми особенностями таких изделий. То есть для его изготовления используются сталь, чугун, а конструкция состоит из традиционных элементов: корпуса, топки, теплообменника, никуда не делся и дымоход.

Но есть и своя «изюминка» — горелка, работающая вместе с электроникой и механизмом подачи топлива в топку. Этот элемент конструкции существенно влияет на характеристики любого котла, поэтому согласно их особенностям и делят котлы на виды.

Особых сложностей с выбором типа горелки не будет – вариантов всего три:

факельный;
объемный;
каминный.

Факельные горелки отличаются такими преимуществами: компактность, долговечность, неприхотливость. Также эти изделия отличаются относительно невысокой производительностью, поэтому используются только для установки в бытовые котлы умеренной мощности.

Их рекомендуется выбирать, если оборудование будет часто включаться/выключаться (например, на дачах, где люди постоянно не живут). Также это лучший вариант для универсальных котлов, то есть использующих разные виды топлива.

Еще одной важной особенностью всех факельных горелок является чувствительность к качеству пеллетного топлива. Такое оборудование способно эффективно и долговременно работать только на умеренно влажных пеллетах, сохраняющих свою форму до попадания в горелку с низким содержанием песка, других примесей.

Объемные горелки — это самые производительные и эффективные среди прочих видов. Поэтому они устанавливаются в мощные бытовые и промышленные котлы. Обычно имеют большую массу, чем факельные аналоги. Также такое оборудование малочувствительно к качеству топлива.

Каминные горелки — предназначены для установки только в наименьшие котлы (печи-камины). Они чувствительны к качеству топлива.

Также эта разновидность горелок отличается умеренной производительностью, но из-за простоты конструкции наивысшей надежностью.

Все пеллетные котлы делятся на группы по целевому назначению.

Разобраться в этом вопросе просто, так как существует всего две разновидности:

отопительные котлы;
печи-камины.

Отопительные котлы — служат для обогрева и обеспечения горячего водоснабжения. Обычно их мощность начинается от 13-15 кВт, максимальная производительность 2 мегаватта. Отличаются массивностью, непритязательностью внешнего вида. Такое оборудование устанавливают в подвалах домов, отдельных зданиях.

Печи-камины — служат для обогрева помещения в котором установлены. Они компактные, отличаются тихой работой, имеют привлекательный внешний вид.

Дополнительно все пеллетные котлы делят по уровню автоматизации на следующие виды:

автоматические;
полуавтоматические;
механизированные.

Автоматические котлы. В бесперебойную работу таких изделий придется вносить свой вклад крайне редко, обычно от него требуется осенью запустить котел, весной выключить. Всем остальным управляет процессор – подачей топлива, розжигом, очисткой теплообменника и даже удалением золы.

Но такое оборудование будет доступно не всем из-за своей дороговизны, сложности проектирования, недешевого монтажа, так как требует множества точных настроек электроники.

Кроме того, автоматические изделия максимально проявят свои качества, если запас топлива будет большим, то есть нужен склад размером хотя-бы в несколько кубометров. А если бункер придется загружать часто, то смысл платить внушительные деньги за такое оборудование теряется.

Полуавтоматические изделия обычно отличаются от автоматических котлов только тем, что чистку зольников необходимо выполнять вручную. Но эта процедура сложностей не вызывает даже у незнакомых с таким оборудованием людей.

Кроме того, процедура чистки непродолжительная, занимает считанные минут (не более 15-20). Да и выполняется она редко – обычно не чаще раза в неделю).

Механизированные котлы — самая распространенная группа. Причин для этого несколько, например, они отличаются компактностью, наиболее доступной стоимостью, простотой конструкции, что повышает надежность.

Поскольку уровень автоматизации несколько ниже, чем в других случаях, то человеку придется выполнять чистку теплообменника и зольника самостоятельно, но это совсем не критично. Эта процедура обычно несложная, занимает немного времени, а частота зависит от качества пеллет, интенсивности использования котла.

Поскольку бункер механизированного изделия имеет относительно небольшие размеры, то загружать его придется вручную через несколько дней. Точная периодичность зависит от режима эксплуатации (в морозы чаще, в межсезонье на порядок реже).

Все оборудование, использующее для работы пеллеты, отличается универсальностью – это касается типа используемого топлива.

Есть котлы следующих разновидностей:

пеллетные;
условно комбинированные;
комбинированные.

Котлы, относящиеся к категории пеллетных, могут работать только на древесных гранулах. Более универсальные условно комбинированные изделия позволяют использовать альтернативные виды топлива, например: брикеты, дрова.

Но есть важное условие – любой вид топлива, кроме пеллет, следует применять только в исключительных случаях и кратковременно. Причиной этого является конструкция котла.

Обычно возможность использовать альтернативное топливо дают дополнительные элементы конструкции, например, часто в комплект входит колосниковая решетка, которая монтируется в топку, если закончились пеллеты.

Комбинированная разновидность оборудования позволяет использовать несколько видов топлива на постоянной основе. Указанная возможность достигается благодаря наличию нескольких топок. Это решение позволяет сделать котел максимально универсальным, но и делает его более громоздким и дорогим.

Важным моментом является характеристика самих пеллет и их качество. Дело в том, что автоматика представленного оборудования рассчитана только на гранулы определенного типа и качества. Поэтому перед покупкой нужно научиться разбираться в выборе подходящего топлива.

Что нужно знать о пеллетах?

Древесные гранулы, используемые в качестве топлива, бывают разных размеров, они зависят от стандартов, принятых в государстве. Так, пеллеты выпущенные в Евросоюзе достигают в длину 30-60 мм. В России, где правила еще не установлены, гранулы могут быть длиннее.

Поэтому, если использовать такой продукт для котла, выпущенного в Европе, то тяжело будет настроить автоматику на нужный режим. В результате возможен перерасход, некорректная работа в определенных владельцем режимах и тд.

Также все котлы для отопления, функционирующие на пеллетах, требуют, чтобы они были достаточного качества. То есть гранулы должны сохранять свою форму до момента попадания в топку. Иначе перерасхода не миновать.

Прочность пеллет зависит от качества изготовления, влажности. Важно, чтобы она не превышала 12%. Если норму не соблюдать, то понизится теплотворность, а в тяжелых случаях гранулы придут в полную негодность.

Этот вид топлива бывает:

бытовым (зольность до 1%) — их делают из отходов лиственных пород с минимальным добавлением коры;
промышленным (зольность до 3%) — его изготовляют из отходов хвойных пород с добавлением коры (до 10%);
из отходов сельскохозяйственной деятельности (зольность более 3%) — делают их из биомассы различного происхождения (шелухи подсолнечника, соломы).

Гранулы для бытового использования отличаются максимально высокой теплотворностью, так как содержат небольшое количество пыли, имеют низкую влажность. Они всегда белого цвета.

Более дешевые – гранулы для промышленного использования. Низкая стоимость является их существенным преимуществом. Их недостаток – не самая высокая теплотворность. Кроме тог, котел придется существенно чаще чистить и эта процедура будет более трудозатратная.

Существует еще один вид пеллет, изготовленный из отходов сельскохозяйственной деятельности. Но использовать их не стоит – они обладают крайне низкой теплотворностью, высокой зольностью. Это значит, что котел будет засоряться часто, а чистить его, в таком случае, достаточно сложно, особенно застывшую золу.

Наладить производство пеллет можно самостоятельно, подробнее об изготовлении специального пресса написано в этой статье.

Как правильно выбрать оборудование

Еще до принятия решения о покупке пеллетного котла следует разобраться в ряде моментов, чтобы избежать существенных финансовых потерь. Так бывает, что, поспешив с покупкой, владелец не может установить приобретенное оборудование или полноценно эксплуатировать его.

На что смотреть перед покупкой

Итак, перед покупкой следует разобраться с несколькими нюансами.

Во-первых, удостовериться, есть ли возможность разместить нужное оборудование в здании. Обычно его устанавливают на первом этаже, в подвале.

Нужно учитывать не просто предполагаемые размеры конкретного изделия, а и требования к его установке, например, между компонентами котла должны быть зазоры от 700 мм.

Во-вторых, нужно прикинуть, есть ли возможность хранить топливо в нужном количестве. Также необходимо обратить внимание на удобство доставки его к котлу (подвоз от поставщика, перемещение от места хранения к бункеру). Да и хранить топливо положено только в сухом помещении.

В-третьих, достаточная ли мощность электросети. Поскольку блок управления, вместе с датчиками, система розжига работают от электричества, то для нормальной работы, на короткий период, они могут создавать существенную нагрузку.

Так происходит во время процедуры розжига котла, когда специальный ТЭН подымает температуру в камере сгорания до внушительных 1000°C, чтобы пеллеты загорелись.

В линейке котлов от компании Теплодар есть комбинированные котлы КУПЕР ПРО, которые можно использовать и как твердотопливные, и как пеллетные:

Молниеотводы – принцип действия, устройство и виды

Вы знали, что в тропических лесах можно наблюдать молниеотводы, созданные самой природой? Это лианы. Обвивая дерево и вплетаясь в его крону, лиана образует путь для отвода электрического тока молнии в землю: в случае удара молнии, сама лиана полностью сгорает, зато спасает дерево, на которое опиралась. Таким образом, живая природа давно использует принцип молниезащиты с помощью молниеотводов.

В нашем сегодняшнем понимании молниеотвод — это искусственное устройство, устанавливаемое на зданиях и сооружениях и служащее для защиты объекта от попадания в него молнии. А между тем, Храмы Древнего Египта были оснащены высокими мачтами обитыми медью. Храм царя Соломона также имеет подобные защитные сооружения. Получается, что люди с древних времен понимали, как важно защищать здания от молний.

Изобретение молниеотвода

В эпоху Просвещения Французский физик Жак Ром, приблизительно в одно время с американским изобретателем Бенджамином Франклином, запускал проволочного воздушного змея во время грозы. Это было в начале 50-х годов XVIII столетия. Электрическая природа молнии тогда полностью подтвердилась.

В Российской империи молниеотводы, независимо от Франклина и Рома, были изобретены в 1753 году Михаилом Васильевичем Ломоносовым и Георгом Вильгельмом Рихманом.

О правильном способе установки молниеотводов для защиты очень подробно писал Франклин. Он предлагал использовать тонкий как гвоздь длинный железный стрежень, вкопанный во влажную землю на метр глубины, и приблизительно на 2 метра возвышающийся над наивысшей точкой здания.

К верхнему концу стержня надлежало прикрепить 30 сантиметровый кусок медной проволоки «толщиной с вязальную спицу, заостренный как игла». Для устойчивости стержень предлагалось крепить к стене дома прочной веревкой.

Для высоких зданий Франклин предлагал прибегнуть к установке двух таких стержней (по одному с каждой стороны дома), соединенных под коньками крыши проволокой.

Принцип действия описывался так: острие будет притягивать к себе молнию и отводить ток в землю, так что молния уже не сможет никому причинить вреда. Подобным образом Франклин предлагал защищать и морские суда, где провод с острием должен был быть закреплен на верхушке мачты и спускаться в воду по обшивке.

Устройство современного молниеотвода

На сегодняшний день мы хорошо понимаем природу разряда молнии и принципы защиты от нее. Грозовое облако накапливает и несет на себе объемный электрический заряд. В это же время на поверхности Земли индуцируется большой поверхностный заряд противоположного знака, соответственно у поверхности Земли значительно возрастает напряженность электрического поля.

Наибольшие величины напряженности электрического поля имеют острия заземленных проводников, по этой причине на верхушках молниеотводов зажигаются коронные разряды, и воздух вблизи них значительно ионизируется.

Вследствие ионизации напряженность электрического поля на острие уменьшается, в связи с чем вероятность удара молнии в данное место снижается. Если разряд все же происходит, то заряд вырывается из молниеотвода и ток уходит таким образом через него – в землю, не причиняя ущерба объекту.

Конструкция молниеотвода включает в себя три части.

Молниеприемник располагается в верхней точке защитной конструкции и служит для приема разряда в момент соединения с каналом молнии. Молниеприемник — не обязательно штырь, это может быть натянутый над объектом трос или сетка.

Токоотвод представляет собой провод большого сечения, который соединяет молниеприемник с заземлителем, с тем чтобы отвести заряд в землю. Третья часть — заземлитель. Заземлитель — это проводник (обычно разветвленный), заглубленный в грунт и непосредственно контактирующий с землей.

Три элемента молниеотвода крепятся на несущей конструкции, которая может располагаться либо на защищаемом объекте, либо возле него. Кроме того молниеотвод может быть встроен в декоративные элементы объекта.

Высота от поверхности земли до молниеприемника делается по возможности большей, однако минимальная высота должна составлять не менее чем 58% защищаемого от молнии радиуса.

Радиус действия молниеотвода можно в принципе повысить, разместив на молниеприемнике источник гамма-излучения, способствующий ионизации при более низкой напряженности наведенного электрического поля на острие. Такиим образом работают устройства активной молниезащиты.

Виды и конструктивные особенности молниеотводов

В качестве стержневых молниеприемников применяют медные штыри диаметром около 15 миллиметров. Радиус защиты таких решений меньше чем у тросовых, однако неброский внешний вид порой бывает важнее.

Тросовые молниеприемники защищают большую площадь чем стержневые. Они применяются, например, для защиты линий электропередач. Проводящий трос соединяется с токоотводом при помощи болтов.

Сетчатый молниеприемник представляет собой металлическую сетку, которая может быть установлена прямо на крыше дома, либо натянута над защищаемым сооружением.

Токоотвод, соединяющий молниеприемник с заземлителем обычно представляет собой толстый медный (или алюминиевый) провод, прикрепленный с одной стороны к молниеприемнику, с другой стороны — к заземлителю, при помощи муфт.

Для крепления токоотвода к несущей конструкции применяют элементы из диэлектрических материалов, а для защиты от внешних воздействий данный проводник помещают в кабель-канал.

Касаемо заземления для молниеотвода важно отметить, что оно всегда представляет собой отдельный контур, который ни при каких условиях НЕ может быть использован для заземления через него же электрической сети. Если так сделать, то от попадания молнии в молниеотвод могут пострадать питаемые от сети потребители.

Минимальная глубина установки заземлителя обычно принимается равной 50 см. В качестве основных элементов здесь используют три металлических стержня длиной от 3 метров и сечением не менее 25 кв.мм. Стержни скрепляются друг с другом болтами с применением шин либо свариваются в форме расположенного параллельно поверхности земли правильного треугольника.

Читайте также:

Как приклеить плинтус на ванну

Смотрите также по этой теме:

Электронная книга “В двух словах о молниезащите (проектирование, подключение, заземление и испытания) – IEC 62305, nVent / ERICO”, 92 стр. – скачать файл в PDF (на английском языке).

Молниезащита зданий, сооружений, оборудования и коммуникаций

Атмосферные явления с образованием молний, сопровождаемых яркими вспышками света, громом, называют грозами. Молнии – это грозовые разряды электричества, возникающие между облаками и Землей; внутри облаков.

Попадание молнии в дом

Опасность для жизни людей, сохранности промышленных, общественных строений, высотных инженерных сооружений – дымовых труб, антенн телевидения, радиосвязи, включая сотовую; вышек, опор электрических сетей; технологического оборудования, расположенного на открытых промышленных площадках, например, для ректификационных колонн предприятий нефтепереработки представляют молнии первого типа.

Необходимость устройства молниезащиты связана с тем, что напряжение при грозовых разрядах достигает 50 млн. В, а сила тока – до 100 тыс. А; с выделением огромного количества световой, звуковой и тепловой энергии. Грозовые разряды являются электрическими взрывами, сходными с детонацией, наносящими разрушения строениям, ломающими деревья, послужившие им источниками заземления; травмируют, контузят людей, что нередко приводит к их гибели.

Молниезащитой называют комплекс технических решений, что надежно обеспечивают безопасность людей, предохранение строений различного назначения, высотных объектов; технологического, инженерного оборудования производственных объектов; коммуникаций инфраструктуры населенных пунктов, линий электропередач как от прямых ударов грозовых разрядов, электромагнитной, электростатической индукции, так и от передачи электротока через металлоконструкции, коммуникации.

Заземление и молниезащита – это то, чем согласно нормам должны быть оборудованы промышленные здания, инженерные коммуникации, а также другие объекты. Кроме того, пункт 4 статьи 50 Федерального закона РФ №123-ФЗ предписывает в качестве одного из способов исключения источников зажигания устраивать защиту от молний для зданий, оборудования для повышения уровня пожарной безопасности на объектах.

Нормы устройства молниезащиты

Учитывая, что строения, сооружения, технологические установки, коммуникации довольно сильно отличаются по своему устройству, исполнению разработаны государственные, ведомственные, корпоративные нормы; стандарты, правила проектирования для организации оптимальной, эффективной защиты от грозовых разрядов для каждого типа объектов – от производственных объектов, где она впервые стала применяться, до жилых домов.

В основе норм, что регламентируют создание технической защиты от молний, опыт организации электрической безопасности строений разного вида, назначения, с учетом особенностей, присущих современным постройкам, сооружениям и коммуникациям инфраструктуры, связи.

Требования к молниезащите изложены во многих официальных документах. Проектирование, расчет молниезащиты ведется на основании следующей нормативно-технической базы:

«Правил устройства электроустановок». В настоящее время действует седьмое и некоторые главы шестого издания этого основополагающего документа, без знания требований которого невозможно проектирование любых видов, типов электрических установок, оборудования, аппаратуры защиты от поражения электротоком, включая молниезащиту. Промышленная безопасность защищаемых объектов с категориями по взрывопожарной опасности помещений, зданий также невозможна без этого вида защиты от высоковольтных разрядов электрического тока. Это учитывают требования по организации, исполнению молниезащиты для различных видов строений, инженерных сооружений, электрических коммуникаций, указанные в нескольких главах ПУЭ. Главы 2.4, 2.5 – для воздушных линий электропередач с рабочим напряжением меньше и больше 1 кВ соответственно, включая карту районирования территории России с указанием длительности гроз в году, что необходимо при проектировании систем, устройств молниезащиты. Глава 4.2 – для распределительных устройств, электрических подстанций напряжением больше 1 тыс. В. Глава 4.3 – для преобразовательных подстанций, установок.
РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений». Ее предназначение видно из названия. Несмотря на то что документ утвержден еще Министерством энергетики Советского Союза, по согласованию с Госстроем, он действует и сегодня.
Некоторые ее положения неизбежно устарели, не успевая за научно-техническим прогрессом, поэтому при проектировании современных технических систем, устройств защиты от грозовых разрядов пользуются российскими ГОСТ, идентичными стандартам Международной электротехнической комиссии; а также отечественными инструкциями по молниезащите, вышедшими в свет позднее.
Один из этих документов СО 153-34.21.122-2003, разработанный тем же коллективом ученых, регламентирует устройство молниезащиты как строений, так и инфраструктурных коммуникаций.
ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010, ГОСТ Р МЭК 62305-2-2010, представляющие собой две части одного национального стандарта о менеджменте рисков при защите объектов от грозовых разрядов. В первой части сформулированы общие принципы, во второй – методики оценки рисков гибели, получения травм от поражения электротоком людей; полного/частичного разрушения объектов, общественных коммуникаций; экономических потерь от попадания молний.
Важно, что при этом рассматриваются такие факторы, как пожарная безопасность, так как в расчетах учитываются пространства с огнеопасной средой – воздушной смесью паров горючих жидкостей, газов, пыли.
ГОСТ Р МЭК 62561.1-2014. Это первая часть национального стандарта об элементах систем защиты от молний, касающаяся требований к их частям, соединениям.
ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014 – к проводникам, электродам заземления.
ГОСТ Р МЭК 62561.3-2014 – к распределительным разрядникам.
ГОСТ Р МЭК 62561.4-2014 – к элементам крепления.
ГОСТ Р МЭК 62561.5-2014 – к смотровым колодцам, уплотнителям электродов заземления.

Требования к проектированию, устройству заземления, защиты от молний электроустановок, оборудования зданий, линий электропередач в СССР также устанавливал СНиП 3.05.06-85 об электротехнических устройствах. Сегодня действует свод правил, выпущенный как его актуализированная версия – СП 76.13330.2016.

Помимо норм, действующих на территории РФ, следуют упомянуть сходные требования к системам защиты от грозовых зарядов, применяемые в союзных государствах. В Республике Казахстан – это СП РК 2.04-103-2013 об устройстве молниезащиты объектов, вышедший взамен аналогичной инструкции СН РК 2.04-29-2005; в Республике Беларусь – технический кодекс ТКП 336-2011 о защите от молний объектов, инженерных коммуникаций.

Тип зон молниезащиты

Под системами защиты от молний объектов, инженерных, коммуникаций и технологического оборудования понимают внешние и внутренние технические устройства, позволяющие защитить их как от прямого воздействия ударов молний, так и от вторичных воздействий – электрических, электромагнитных полей, сопровождающий грозовой разряд.

Различают активные и пассивные системы защиты от молний.

Пассивная, способная перехватить молнию до ее разряда на конструкции строительного объекта, корпуса оборудования или части инженерного, коммуникационного сооружения, и отвести заряд в землю, состоит из следующих элементов:

Приемника молний.
Молниеотводов.
Заземляющих устройств.

В активной системе к этим неотъемлемым элементам добавляются устройства, генерирующие восходящий поток ионов, притягивающий к себе грозовой разряд.

Проектируются, монтируются несколько видов систем молниезащиты – стержневая, тросовая, которые по результатам проведенных расчетов, в зависимости от количества стержней/тросов, их расстановки/расположения, конфигурации площади защиты, могут создавать два типа зон молниезащиты:

А. Степень надежности защиты – от 99, 5%.
Б – от 95%.

Виды систем молниезащиты

На практике, если строительный объект, технологическая установка, вышка, столб, антенна инженерных коммуникаций полностью находится в зоне защиты от попадания молний, вероятность их поражения грозовым электрическим разрядом стремится к нулю.

Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

Существуют следующие категории молниезащиты строительных объектов, зависящие от назначения, значимости, класса пожарной опасности и возможности взрыва; пожарной нагрузки – наличия, количества, вида взрывопожароопасных материалов; региональной частотности грозовых разрядов; зафиксированных попаданий молний:

I категория, имеющая наивысший уровень защиты от возможного прямого попадания молний в объект. Это производственные объекты с наличием взрывоопасных зон классов опасности В-I, II. Тип зоны защиты – А.
II категория. Это здания производственного, складского назначения, открытые площадки как с хранением ЛВЖ, ГЖ, так и с установленным на них технологическим оборудованием, где они обращаются; а также взрывоопасные производства, наружные установки классом опасности ниже В-Iа. Тип зоны защиты для технологического оборудования, установленного на открытых промышленных площадках – Б; для объектов – А или Б в зависимости от прогнозируемого количества грозовых разрядов в год.
III категория. К ней относятся строительные объекты различного назначения III–V степеней стойкости к огню в районах, где годовая продолжительность гроз больше 20 часов. Основной тип молниезащиты – Б.

Определить все основные параметры системы защиты от попадания молний для любого конкретного объекта можно по таблице 1 РД 34.21.122.

Виды молниезащиты

Система молниезащиты в зависимости от категории объектов может быть нескольких видов:

Защищающая от прямых ударов. Устройства, используемые для этого, называют молниеотводами, состоящими из несущей опоры, в качестве которой может служить сам строительный объект, приемника разряда, токоотвода и заземлителя. Применяют как стержневые, тросовые молниеотводы, так и металлическую сетку, уложенную на кровлю защищаемого объекта. Для воздушных линий электропередач используют грозозащитные тросы, принимающие разряд молнии.
От электростатической индукции. Осуществляется путем подсоединения всего электрооборудования к системе заземления объекта.
От электромагнитной индукции. Для этого в местах соединений устраиваются токопроводящие перемычки между участками трубопроводов, эстакад.
От заноса электрического потенциала, вызванного грозовым разрядом. Для этого все входящие в здания, сооружения коммуникации, включая металлическую оболочку электрических кабелей напряжением до 1 тыс. В, заземляются. Воздушные линии электропередач на подходах к объекту оборудуют грозозащитными тросами, а на опорах монтируют разрядники, ограничители перенапряжения.

Средства и способы молниезащиты

К средствам защиты от грозовых разрядов электричества относят:

стержневые приемники молний;
грозозащитные тросы;
сетчатые молниеприемники;
токоотводы;
контуры заземления строительных объектов.

Варианты исполнения молниезащиты бывают двух видов:

Внешний, защищающий от прямого воздействия высокопотенциального электрического разряда, способного вызвать разрушения, взрывы и пожары, за счет его отвода в землю для рассеивания энергии.
Внутренний. Для защиты от вторичных факторов прямого или близкого к защищаемому объекту удара молнии. Для этого используют различные типы специальных приборов, называемых УЗИП – устройствами защиты от импульсных перенапряжений.

Установка молниезащиты, испытание молниезащиты по окончании монтажных работ производится организациями, выполняющими электротехнические работы.

Эксплуатация молниезащиты не требует дополнительных затрат, рассчитана на длительный период. Но, осмотр молниезащиты на предмет обнаружения механических повреждений приемников разряда, токоотводящих, заземляющих элементов, связей между ними все же обязателен.

Проверка молниезащиты позволяет собственникам объектов, руководству предприятий, организаций быть уверенными, что она не подведет в опасный грозовой период.

Молниеотводы. Виды и устройство. Работа и особенности

Если рассматривать статистику погибших людей от ударов молнии, то это количество больше, чем жертв в авиационных катастрофах. Молния каждый год уносит несколько тысяч жизней, а также наносит многомиллионный материальный ущерб. Каждый владелец дачи или собственного дома знает, что защитить свое имущество и родственников можно только самому. Поэтому молниеотводы лучше изготавливать самостоятельно.

Молниеотводы

Самодельные молниеотводы нормально работают, что подтверждается на практике. Такие устройства имеют и другое название – громоотводы. Гром никакого вреда не наносит, кроме громкого звука. А для защиты от молнии необходимо сооружать некоторую конструкцию.

Удар молнии обычно приходится в конструкцию с максимальной высотой, которая встречается на ее пути. Опасным местом во время грозы является жилой дом или другая постройка из-за наличия в них металлических элементов – крыша, телевизионная антенна и т.д. Жильцы городских квартир могут не беспокоиться, так как большинство многоэтажных домов уже имеют молниеотводы.

Если рядом с домом имеется вышка сотовой связи, то в устройстве молниеотвода нет необходимости. Во всех других случаях целесообразно все-таки обезопасить свой дом. Если вызывать для таких работ специалистов, то это обойдется вам недешево. Но если разобраться с устройством системы молниеотвода, то можно все сделать самостоятельно.

Виды и особенности устройства

На рисунке изображено устройство системы молниеотведения.

Существует несколько видов молниеотвода, но основные их части одни и те же:

Молниеприемник.
Токоотводящее устройство.
Заземление.

Виды молниеприемников

Верхняя часть этой защитной системы называется молниеприемником.

Стержневой приемник молнии заострен на конце. В него ударяет молния во время грозы. Оптимальным вариантом изготовления приемника молнии является медный штырь диаметром 15 мм. Он должен быть расположен достаточно высоко, однако слишком высокий приемник будет притягивать к себе электрические разряды молнии.Стержневые молниеотводы наиболее эстетичны, в отличие от тросового, но обеспечивают меньший защитный радиус на участке. От высоты металлического штыря зависит величина защищаемого пространства.

Тросовый приемник способен защитить большую площадь участка, в отличие от стержневого молниеприемника. Тросовые конструкции используются в устройствах линий электропередач. В них вместо металлических штырей применяют трос, который соединяется с другими элементами болтовым соединением.

Сетчатый приемник молнии изготавливается в виде металлической сетки на крыше дома.

Токоотводы

Следующей частью системы отведения молнии является токоотвод, состоящий из толстых алюминиевых или медных проводов, закрепленных специальными муфтами к приемнику молнии и заземляющему контуру. Для крепления его на стене применяются пластиковые крепежные элементы. Токоотвод необходимо изолировать от воздействия внешней среды. Для этого обычно используют пластиковый кабель-канал.

Заземление

Основные элементы заземления находятся в грунте. Заземлитель состоит из металлических стержней, сваренных между собой, либо скрепленных болтами.

Заземление системы отведения молнии является важной частью всей конструкции. Этот заземляющий контур аналогичен устройству заземления дома. Важным требованием при этом является то, что эти два разных контура заземления ни в коем случае не должны соединяться. Иначе во время грозы бытовые электрические устройства могут выйти из строя, либо возникнет возгорание деревянного дома от разряда молнии.

Требования к заземлению системы отведения молнии:

Металлические штыри, вставленные в грунт, должны быть длиной не меньше трех метров.
Сечение металлических штырей – не менее 25 мм 2 .
Штыри соединяются между собой треугольником, что является отличием от обычного заземления дома.
Между вершинами треугольника должно быть расстояние не менее 3 метров.
В качестве соединительных шин допускается применять металлический пруток диаметром не меньше 12 мм или полосу сечением 50 х 6 мм.
Длина сварных швов не должна быть меньше 20 см.
Для заземления молниеотводов устанавливается минимальная глубина над поверхностью земли 50 см.

Место для заземления

К этому вопросу следует подходить с наибольшим вниманием и аккуратностью. Заземляющие электроды не должны устанавливаться в местах нахождения животных, или возле детских площадок. Также нельзя располагать эти элементы возле скамеек или дорожек.

Лучше заземление будет работать во влажном грунте. Чтобы поддерживать работу заземления, можно самостоятельно создавать для этого условия, периодически поливая место заземления водой. Если нет возможности полива этого места, а почва в вашей местности слишком сухая, то рекомендуется при установке в почву электродов заземления посыпать их смесью соли и древесного угля.

Как работают молниеотводы

Чтобы разобраться в принципе действия системы отведения молнии, следует представить большой конденсатор, который постоянно заряжается. Его обкладками будут облака и земля. При наступлении грозы обкладки этого большого конденсатора начинают электризоваться между собой, и накапливать заряд. При достижении разницы напряжения между обкладками, равному напряжению пробоя молнии, возникает сильный разряд молнии, достигающий нескольких миллиардов вольт.

Чтобы заряд не накапливался, необходимо замкнуть этот конденсатор на землю. Таким замыкающим проводником и являются молниеотводы. Поэтому при грозе происходит разряжение конденсатора и обкладки не могут накопить заряд, а напряжение в молниеотводе уменьшается до нуля. Другими словами, система отведения молнии создает условия, в которых не способен возникнуть электрический разряд молнии, так как накапливаемый заряд отводится в землю.

Особенности самостоятельной установки молниеотвода

Молниеотводы рекомендуется изготавливать из материалов, не подверженных коррозии. Для этого применяется оцинкованный уголок, луженая жесть, профиль из дюралюминия, или сетка из неизолированной медной проволоки. Соединяющие проводники должны иметь необходимое сечение. Молниеприемник нельзя покрывать лакокрасочными материалами или другой изоляцией.
Для удобного расположения молниеотвода можно использовать высокое дерево, находящееся вблизи дома. Чтобы не причинять вред дереву, приемник молнии можно закрепить на длинном деревянном шесте, который фиксируют на дереве с помощью пластиковых хомутов, и располагают на максимальной высоте.
Если дерева нет, то можно использовать для крепления молниеприемника телевизионную антенну, которая закреплена на крыше дома.
Другим способом установки является печная труба, к которой можно закрепить металлический штырь и соединить его с заземлением.

Техническое обслуживание

Чтобы система молниеотвода работала без нареканий, необходимо обслуживать его конструкцию для поддержания в рабочем состоянии. Металлический штырь, играющий роль приемника молнии, необходимо чистить обычными чистящими средствами в виде наждачной бумаги или других аналогичных средств, чтобы предотвратить образование окиси и удалить загрязнения.

В засушливые времена необходимо периодически увлажнять почву в месте закладки контура заземления.