Что такое котел длительного горения – Твердотопливный котел длительного горения. Вся правда.

Что такое твердотопливный котел длительного горения, и как он работает

Далеко не все знают о существовании твердотопливных котлов длительного горения. Поэтому имеет смысл познакомиться с этим оборудованием. Давайте разберём принцип его работы и эффективные способы эксплуатации.

И первый вопрос…

Что это такое?

Котел твердотопливный длительного горения Defro

Как же работает такой вид твердотопливного котла? В его топку загружают дрова или уголь, пеллеты или торфяные брикеты, солому или тростник и просто поджигают их. Все перечисленные материалы являются топливом. Все это горит, а тепло передается устройству, которое называется теплообменником. Конструкция последнего достаточно сложна. Обычно это полый змеевик из металла, внутри которого проходит теплоноситель — вода.

Тепловая энергия от металла передается воде, которая нагревается и начинает движение по системе отопления под действием законов физики. Конструкция отопительного котла и принцип его работы просты и понятны, но все это крайне неудобно в обслуживании и эксплуатации.

Один небольшой нюанс — длительность горения разных видов топлива различается и составляет от 2 до 8 часов. Но в любом случае после полного прогорания топлива образовавшуюся золу необходимо убрать и сделать новую закладку.

Еще совсем недавно все это проводилось вручную и сопровождалось массой неприятных моментов, особенно, когда дело касалось уборки. Но теперь на рынке есть новые конструкции, работающие в полуавтоматическом режиме. То есть загрузка топлива — брикетов, угля или пеллетов — происходит механическим способом из бункеров, которые способны принять большой объем таких материалов. К тому же подобные котлы снабжаются автоматикой, которая сама регулирует подачу топлива в котел.

Но конструкторы и инженеры стали искать не только механические способы решения этих задач. Рассматривались и другие механизмы лучшего сгорания топлива в топках. Так появились на свет два новых агрегата с совершенно иными принципами работы. Рассмотрим каждый из них отдельно.

Пиролизный котел или газогенератор

Пиролизный котел Ziehbart 100

Для начала поясним, что такое пиролиз. Это возможность эффективного сгорания топлива при недостатке кислорода. Когда его не хватает, то образуется несгораемый остаток в виде твердой золы, а побочным продуктом является горючий пиролизный газ. Он представляет собой дикую смесь продуктов сгорания твердого топлива и углекислоты.

В газогенераторе процесс сгорания разделяется на два этапа:

1. В топливной камере №1 топливо тлеет в бедной кислородом атмосфере. Подчеркиваем — оно не горит, а тлеет. Создать такие условия — не проблема. К примеру, можно поставить обычную механическую заслонку. Закрыл — и нет поступления воздуха. Открыл — и производительность резко повышается.
2. В топливной камере №2 перерабатываются летучие продукты сгорания топлива. Это газ, регулировать который можно без проблем. К примеру, можно установить термостат, который будет определять количество необходимой энергии в нужное вам время.

Что получается в результате?

• Полное сгорание твердого топлива. Остается лишь мелкая зола, которую можно использовать в качестве удобрения. Это экономически выгодно во всех отношениях — никаких отходов, длительное горение, и реже производится чистка зольника.
• Увеличивается промежуток между закладками топлива. К примеру, крупный уголь можно закладывать 1 раз в сутки.
• Полная автоматизация процесса.
• Есть возможность сжигать большие по размеру дрова. В обычных твердотопливных котлах они полностью не сгорают.

Но необходимо учесть и некоторые отрицательные моменты:

• Стоимость отопительного пиролизного котла в разы выше, чем у классических вариантов.
• Такие котлы относятся к категории энергозависимых и требуют принудительного надува.
• Для их работы необходимо использовать только сухое топливо.
• Нельзя делать закладку ниже нормы, определенной производителем.

Котел верхнего горения

Если говорить точно, это и есть твердотопливные котлы верхнего горения. Они предназначены для одной закладки, на которой котел будет работать очень долго. Можно привести большое количество примеров современных котлов, которые при одной закладке работали более суток, при этом выделяя тепловую энергию в 5–6 киловатт.

За счет чего возможна такая работа котла?

• Во-первых, за счет конструктивных особенностей модели. Колосник и зольник в ней отсутствуют. На их месте установлен глухой поддон, исключающий горение в этой части котла. Топка имеет цилиндрическую форму, а воздух в нее попадает сверху, что дает возможность гореть верхнему слою топлива.
• Во-вторых, распределить потока воздуха является подвижной частью, а не стационарной. При закладке он поднимается вверх до определенного уровня, что создает условия для равномерного распределения воздуха по верхним слоям горящего топлива. По мере сгорания и уменьшения объема закладки происходит снижение распределителя. То есть опять верхние слои топлива обогащаются кислородом. Так что равномерность сжигания топлива в течение всего времени обеспечена.
• В-третьих, за счет двух описанных свойств конструкции топки происходит окисление углеводородов, но оно не полное, а частичное. Под действие тепла продукты сгорания и мелкие частички золы поднимаются вверх, но от камеры сгорания их будет отделять специальный диск, не дающий создавать противоток. Именно здесь в массу потока продуктов сгорания добавляется кислород, который дожигает горючую смесь. Этот принцип используется в пиролизном газогенераторе.
• В-четвертых, во второй камере, где дожигаются продукты сгорания топлива, установлен автоматический регулятор тяги. Это устройство работает по принципу зависимости температуры теплоносителя и скорости движения выхлопных газов.
• И, в-пятых, роль теплообменника в такой модели играет корпус котла.

 

Внимание! После выхода котла на рабочий режим работы его можно догружать разными бытовыми отходами.

Достоинства и недостатки

Котел длительного горения STROPUVA S

Давайте начнем с достоинств этого вида твердотопливных котлов. Прежде всего, объём закладки ограничен только размерами топливника. Если рассматривать эту модель по принципу работы, то это все тот же пиролизный котел или его модификация с высоким коэффициентом полезного действия и полным сгоранием топлива. В такие котлы не устанавливается сложная система автоматики, что делает его простым в эксплуатации и обслуживании.

Есть один небольшой момент, который касается видов твердого топлива. Еще совсем недавно подобные модели работали только на дровах. Все изменилось несколько лет тому назад, когда литовские производители сконструировали универсальный котел, работающий и на угле. Сегодня модели с длительным сгоранием работают практически на всех видах твердого топлива.

А теперь о недостатках, без которых, конечно, не обошлось. Такие конструкции очень чувствительны к температуре теплообменника. Незначительное изменение скорости движения теплоносителя сразу приводит к выпадению конденсата. А это коррозия, быстрый износ и уменьшение срока эксплуатации котла. Поэтому из двух вариантов — стальной или чугунный — необходимо отдать предпочтение второму, потому что он менее подвержен процессам коррозии.

Если сравнивать две модели — классическую и с верхним горением, то вторая по цене явно дороже, что может оттолкнуть большинство потребителей. Существует два вида такой модели, которые отличаются друг от друга способом надува — это с принудительным надувом и естественным. В любом случае надув не может справиться со спекающимся пеплом или золой. Чем больше пепла, тем меньше теплоотдача, а значит, пепел придется постоянно убирать. В моделях с принудительным надувом его образуется меньше, а с естественным больше.

Диск и балка, которая поддерживает его (мы говорим сейчас об устройствах, которые разделяют камеры сгорания топлива и продуктов горения), быстро прогорают, а значит, приходится их менять и проводить ремонт котла. Нельзя закладывать в топку дрова или уголь большого размера, поскольку тяжело будет обеспечить верхнее горение. Да и влажные материалы закладывать также не рекомендуется.

И последний из недостатков. Размеры топки недостаточны, чтобы в ней легко можно было проводить розжиг, когда закладка неполная.

Типы отопительных котлов

Виды котлов

Интересующий нас тип котлов производится только в напольном исполнении — уж слишком велика его масса. И если не учитывать уже описанные позиции, то это обычные твердотопливные котлы. Логика подсказывает, что мощность таких моделей зависит от прямого назначения топливного агрегата. Здесь есть устройства с минимальными параметрами — 7 киловатт, а есть и с максимальными — до 95 киловатт. Такие колы в основном используются для отопления небольших домов. Но есть и более мощные установки, к примеру, с 200-киловаттной мощностью. Они применяются для обогрева домов площадью более 2000 квадратных метров.

В производстве котлов применяются сталь или чугун, но даже сталь у разных производителей отличается, что будет влиять на стоимость прибора. К примеру, жаростойкий металл в разы дороже, чем низкосортный, а, соответственно, и стоить такой котел будет больше. В некоторых моделях используется шамотный кирпич, которым обкладывают топку. Это увеличивает не только стоимость агрегата, но также его прочность и долговечность. Кстати, подобные модели могут быть одноконтурными и двухконтурными.

Монтаж

Отопительные котлы монтаж

Это не газовое оборудование, поэтому его можно устанавливать своими руками. Правда, есть несколько важных предупреждений от специалистов:

1. Котел необходимо устанавливать на расстоянии не меньше полуметра от ближайших стенок. Дело в том, что этот нагревательный прибор, даже если в его конструкции есть водяная рубашка, очень сильно нагревается. И если стены дома возведены из горючих материалов, необходимо их дополнительно обшить защитой. К примеру, асбестовым листом, кирпичом или металлическим листом из оцинкованной стали, под которым все равно придется проложить асбест.
2. Любой, даже самый маломощный котел из этой категории, имеет значительную массу. Поэтому нужно позаботиться об остове, на котором он будет размещаться. Остов должен быть прочным, негорючим и надежным. Имейте в виду, что масса котла увеличится за счет веса закладки. Поэтому оптимальный вариант — это отдельно стоящий фундамент, сооруженный по всем строительным канонам с укладкой щебеночной подушки и армирующего каркаса из металлической арматуры. Кстати, специалисты советуют заливать фундамент высотой не менее полуметра.

Заключение по теме

Как видите, некоторые вопросы увеличения эффективности работы отопительных котлов зависят не только от размеров самих отопительных агрегатов или от увеличения подачи топлива. Научно-технический прогресс сегодня предлагает совершенно другие позиции, связанные с технологическими процессами. И в этом вы сами могли убедиться на примере твердотопливных котлов с верхним горением топлива.

Похожие записи

Комментарии и отзывы к материалу

У вас должен быть включен JavaScript для отображения комментариев.

gidotopleniya.ru

Как выбрать твердотопливный котел длительного горения: какой лучше

Кирилл Сысоев

Мозолистые руки не знают скуки!

19 янв. 2016 г.

Чтобы приобрести подходящий отопительный агрегат для частного дома, необходимо трезво оценить характеристики предлагаемых вариантов и учесть все особенности жилья, которое нужно обогреть. Чтобы справиться с этой задачей, вам придется произвести точные математические расчеты и хорошенько продумать момент поставки горючего. Сведения, которые вы получите из этой статьи, помогут вам понять, как выбрать твердотопливный котел длительного горения. Используйте предложенный материал, чтобы избежать распространенных ошибок и принять верное решение.

Статьи по теме

Разновидности и принципы работы твердотопливных котлов длительного горения

Если вам предстоит выбрать котел на твердом топливе длительного горения, первым делом ознакомьтесь с классификацией этих агрегатов. Имея общее представление о существующих разновидностях, вы сможете сориентироваться в широком ассортименте и сразу исключить неподходящие варианты. Твердотопливные отопительные котлы отличаются по нескольким признакам, которые будут описаны дальше в статье.

По способу сжигания топлива

Котлы отопления длительного горения на твердом топливе делятся на две категории:

• Традиционные. В них реализована самая простая схема сжигания топлива. По принципу работы они напоминают обыкновенную печь со специальным окошком для подачи горючего. Основной элемент – теплообменник, обеспечивающий передачу температуры непосредственно к теплоносителю. Такие котлы отличаются небывалой надежностью и долговечностью, однако их КПД оставляет желать лучшего.

• Пиролизные (газогенераторные). Этот тип отличается повышенным уровнем КПД. Такие агрегаты вырабатывают тепловую энергию, сжигая топливо особенным путем. Сперва агрегат подсушивает горючее. Далее следует дегазация, в ходе которой около 85% веществ при горении преобразуется в горючий газ. Оставшиеся 15% остаются в форме угля. Во внутренней полости камеры сгорания температура повышается до 600°, за счет чего горючий газ окисляется и воспламеняется. Этот процесс оставляет горящий слой угля. Массы низкотемпературных газов насыщаются углеродом, обеспечивая повышение температуры до 1000°. В таких условиях уголь разлагается, выделяя большое количество тепловой энергии. Поток воздуха, подводимый к верхней стенке камеры сгорания, направляет пламя вертикально вниз. За счет этого процесс горения становится управляемым. Непрерывная подача воздуха обеспечивает постоянное окисление горючих газов.

По материалу изготовления

В ассортименте бытовых твердотопливных котлов встречаются агрегаты, изготовленные из различных материалов. Производители используют два вида металлов:

• Чугун. Котел, выполненный из чугуна и представляет собой секционную конструкцию, каждый отдел которой может быть отделен от остальных. Возможность разборки делает агрегат более удобным при транспортировке и монтаже. При возникновении необходимости проведения ремонтных работ эта особенность существенно облегчает задачу мастеру. В ходе эксплуатации чугунного котла внутренние стенки камеры сгорания подвергаются химической коррозии. На них появляется сухая ржавчина (пленка, состоящая из оксида железа). Как правило, она не прогрессирует, поэтому КПД агрегата остается на стабильно высоком уровне. Часто чистить его от нагара не придется. Единственным существенным недостатком является восприимчивость к перепадам температуры. Тепловой удар может привести к повреждению стенок камеры. Таких случаев стоит избегать.

• Сталь. Котел, изготовленный из этого металла, представляет собой моноблочный агрегат, который собирается в заводских условиях. Разобрать его для удобства транспортировки не удастся. Стальные твердотопливные котлы длительного сгорания не боятся тепловых ударов, поэтому в них более широко используют автоматические электронные устройства смены режимов. Тем не менее, систематические перепады температур приводят к образованию усталых зон на стенках камеры сгорания, что со временем приводит к прогоранию металла. Если это произойдет, отремонтировать агрегат не удастся.

По типу используемого топлива

Отопительные твердотопливные котлы длительного сгорания делятся на четыре категории по типу сжигаемого топлива:

• На дровах. Самая распространенная разновидность. Ее популярность объясняется простотой конструкции и неприхотливостью к горючему. Твердотопливный котел длительного горения на дровах может работать практически при любых условиях, но у него есть один существенный недостаток – отсутствие автоматики. По мере сгорания топлива пользователю приходится подкладывать в топку дрова.

• На угле. Подойдет для дома большой площади куда больше, чем дровяной. Уголь отличается низкой стоимостью и удобством в транспортировке.
• На пеллетах. В качестве горючего для этой разновидности используются топливные древесные гранулы, представляющие собой спрессованные отходы деревообрабатывающей промышленности. Их называют пеллетами. Относительно небольшая камера сгорания пеллетного котла сжигает брикеты, вырабатывая большое количество тепла.
• На опилках. Отдельная разновидность твердотопливных котлов, в которых сжигаются опилки, сухая трава, листья и прочие отходы. Такие агрегаты обеспечивают качественный обогрев жилья, а также решают проблему утилизации мусора растительного происхождения.

Двухконтурные

Твердотопливные двухконтурные котлы длительного горения отличаются тем, что не только отапливают жилье, но еще и подогревают воду для использования в бытовых целях. Установив такой агрегат, вы обогреете дом и заодно решите проблему обеспечения теплой воды для ванной комнаты и кухни. Твердотопливный котел длительного горения с водяным контуром стоит дороже, однако с ним отпадает потребность в установке газовой колонки или бойлера.

Критерии выбора котлов на твердом топливе длительного горения

С общей классификацией котлов на твердом горючем мы уже ознакомились. Пришло время рассмотреть критерии, по которым владельцы частных домов определяют оптимально подходящие варианты агрегатов для монтажа систем обогрева. Ознакомившись с последующими разделами, вы узнаете, как правильно выбрать твердотопливный котел длительного горения для своего жилья.

Вид топлива

Первым делом вы должны определиться с тем, какое горючее будет использоваться для отопления. Исходите из того, какой вид топлива удобнее покупать и завозить. Если у вас имеется заготовленная древесина, будет разумно приобрести котел на дровах. Владельцам коттеджей, где нет деревьев, можно порекомендовать отопление пеллетами. Угольные котлы подойдут тем, кто имеет возможность на выгодных условиях заказывать качественное топливо. Системы отопления на опилках, как правило, используются для обогрева объектов, занимающихся обработкой древесины.

Мощность­

Чтобы определить необходимую мощность отопительной системы, нужно произвести простые математические вычисления. Рассчитайте общий объем помещений, которые собираетесь отапливать. Полученная цифра поможет вам найти в широком ассортименте твердотопливных котлов длительного сгорания модель с соответствующими параметрами. Имейте в виду: всегда нужно обеспечивать запас мощности, чтобы при сильном зимнем морозе в доме не было холодно.

Вес устройства

При выборе твердотопливного котла длительного сгорания для обогрева частного дома параметр массы принимается во внимание, лишь если владелец намеревается закрепить купленный агрегат на стене. Согласно государственным стандартам, установленным газовой службой России, такой способ монтажа допускается для отопительных котлов объемом менее 100 литров.

Объем загрузочной камеры

Этот параметр характеризует соотношение объема закладываемого топлива с мощностью отопительного агрегата. Чем больше горючего умещается в загрузочной камере, тем реже вам придется пополнять запас дров/углей/пеллет. Для стальных котлов отношение этих величин составляет 1,6-2,6 л/кВт. Чугунные отопительные агрегаты расходуют топливо в меньших количествах – 1,1-1,4 л/кВт.

Общий объем загрузочной камеры поможет вам примерно оценить возможности. Заполнить ее на 100% вам не удастся в любом случае. Куда большее значение имеет полезный объем загрузочной камеры. Эта величина отображает фактическое количество топлива, которое вы сможете загрузить в камеру сгорания. Чтобы определить ее, нужно знать принцип сжигания горючего выбранного котла и способ загрузки топлива (верхний или передний).

Коэффициент полезного действия

Один из самых главных параметров для любого твердотопливного отопительного агрегата длительного сгорания. Цифра, выражающая КПД котла, характеризует ту часть вырабатываемой тепловой энергии, которая реально расходуется на отопление жилья. Выбирая агрегат с высоким коэффициентом полезного действия, вы сможете снизить требования к мощности. Низкий КПД подразумевает лишний расход тепла, поэтому вам придется добавлять больше горючего, чтобы поддерживать приемлемую температуру в доме.

Обзор лучших производителей­

Современный рынок отопительных систем для частных домов полнится предложениями от множества брендов, однако далеко не все эти агрегаты могут похвастаться надежностью и долговечностью. О том, как выбрать домашний твердотопливный котел длительного горения вы узнали из предшествующих разделов статьи. Пришло время сузить область поиска до круга тех производителей, которые по-настоящему заслуживают уважения:

1. Stropuva. Торговая марка «Стропува» выпускает высококачественные угольные отопительные котлы с высоким уровнем КПД и продолжительным сроком горения после каждой закладки.
2. Очаг. Компания «Очаг» производит твердотопливные котлы, оснащенные теплообменниками самой современной конструкции. Агрегаты этого бренда отличаются долговечностью и высокой производительностью.
3. Wichlacz. Надежный польский бренд, выпускающий отменные твердотопливные котлы, работающие по принципу послойного сжигания горючего.
4. Виадрус. Уважаемый во всем мире производитель угольных, дровяных и угольно-дровяных твердотопливных котлов.
5. Дон. Отопительные агрегаты этого бренда отличаются надежностью и долговечностью. При минимальном потреблении топлива «Дон» обеспечивает высокий уровень КПД.
6. Теплодар. Отопительные агрегаты длительного сгорания торговой марки «Теплодар» по своей надежности и производительности могут сравниться с лучшими детищами немецких производителей.

Где купить и сколько стоят

Приобретение твердотопливного котла длительного сгорания для обогрева частного дома – задача серьезная. Подходить к ней нужно с максимальной ответственностью. Такой агрегат стоит немалых денег, поэтому первым делом необходимо оценивать надежность продающей стороны. В таблице, приведенной ниже, вы найдете контактные данные и некоторые коммерческие предложения проверенных московских поставщиков отопительного оборудования.

Название организации	Адрес, Веб-сайт	Наименование предлагаемой модели	Тип	Цена, руб
«ТехноДом»	Заводское шоссе, дом №9А; Веб-сайт: teh-dom	Stropuva S8	Двухконтурный пиролизный	60 000
		Viardus Woodpell 7	Автоматический пеллетный	268 000
«Термо-Мир»	ул. Авиаконструктора Миля, дом №19; Веб-сайт: termo-mir	Дон КС-Т-16	Дровяной	198 00
		Дон КС-ГВ-50Н	Дровяной	24 000
«ГарантКомфорт»	Бизнес-Парк Румянцево, Киевское шоссе, дом №1, корпус А, офис №905; Веб-сайт: garantcomfort	Viardus U22D-5	Угольно-дровяной	85 034
		Viardus U22D-10	Угольно-дровяной	125 235
«ТеплоДар»	Веб-сайт: teplodar	Теплодар Куппер ОК15	Универсальный твердотопливный	21 740
		Теплодар Куппер ОК20	Универсальный твердотопливный	24 710
		Теплодар Куппер ОК20	Универсальный твердотопливный	31 730

Видео

Для тех, кто лишен возможности приобрести дорогостоящий отопительный котел, подойдет вариант сборки такого агрегата в домашних условиях. Приведенный ниже видеоролик подробно объяснит, как это сделать. Прислушайтесь к советам специалистов, и сможете самостоятельно создать альтернативный вариант твердотопливного котла длительного сгорания.

Как сделать котел длительного горения своими руками! затраты 30 дол!

Отзывы покупателей

Олег, 38 лет­Три года назад купил в интернете твердотопливный котел Wichlacz (Польша). Работает замечательно. За все время чистить камеру пришлось только два раза. Зимой в доме всегда тепло. Потребление угля минимальное. Одной закладки хватает, как минимум на два дня. Автоматика функционирует безотказно. Советую всем, кто живет в северных поясах.

Федор, 44 года­В 2010 году выбросил старый котел и купил новенький «Виадрус» на пеллетах. Согласен, удовольствие не из дешевых, но, зато проблема отопления решилась раз, и навсегда. Автоматическая подача пеллет работает безотказно. Потребление топлива минимальное. Дом отапливается круглые сутки, но с финансовой стороны это практически не ощущается. За время службы (почти 6 лет) не возникло никаких претензий.

Евгений, 34 года­Как только купили дом, я сразу поменял котел. Установил универсальный твердотопливный «Теплодар» Куппер ОК20. Для нашей жилплощади мощности этого агрегата хватает с головой. Сам котел стоит не дорого, да и топливо для него не сильно бьет по карману. При этом никто из членов семьи не жалуется на плохой обогрев. Топим всем, что попадается под руку. Очень удобно: и мусор утилизируем, и дом отапливаем.

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!Рассказать друзьям:

Статья обновлена: 22.05.2019

sovets.net

Принцип работы твердотопливных котлов пиролизных и длительного горения

Какого бы вида ни был твердотопливный котёл, все имеют высокий уровень коэффициента полезного действия, именно благодаря конструкции и принципу устройства. На этой страничке рассмотрим и попробуем разобраться как работают твердотопливные котлы. Основное отличие между обычными твердотопливными котлами и твердотопливными котлами длительного горения состоит в том, что во втором случае горение происходит намного дольше благодаря принципу сгорания. Итак рассмотрим принцип работы твердотопливных котлов и как работают котлы на твёрдом топливе, чтобы понимать как выбрать котёл.

Принцип работы котла длительного горения на твёрдом топливе.

Как правило, такие твердотопливные котлы работают по принципу “верхнего горения”. Как работает котёл длительного горения? До того, как кислород попадает непосредственно в топку, где происходит горение, он подогревается. Греется для того, чтобы в итоге уменьшить количество отходов горения: сажи, золы. Кислород подаётся не снизу вверх, а сверху вниз. Таким образом горит только верхний слой твёрдого топлива, уложенного в топке. Из-за того, что воздух заходит сверху, он не проникает вниз и там процесс горения невозможен. Горит только верхний слой топлива. Когда верхний слой сгорает, включается подача на нижний слой. Так постепенно по мере сгорания воздух подаётся всё ниже и ниже. Благодаря такому подходу всегда горит верхний слой топлива, и нетронутым остаётся тот, что снизу, пока до него не дойдёт очередь. Это позволяет очень экономно расходовать топливо, и контролировать процесс горения. Именно с такой технологией твёрдое топливо горит очень долго.

Такие котлы не только экономичны но и экологичны. Конечно, при условии использования огнестойких строительных материалов, которые не только обеспечат максимальный КПД котла, изолируя тепло, но и обезопасят от возможных возгораний.

Наглядно понять, как работает пиролизный котёл, можно из этого ролика:

 

Как работает пиролизный котёл. Устройство и принцип работы пиролизного котла.

Принцип работы пиролизного твердотопливного котла построен на процессе разложения твёрдого топлива на пиролизный газ и кокс. Достигается это с помощью недостаточной подачи воздуха. Из-за слабой подачи воздуха топливо медленно тлеет, но не горит, в результате образуется пиролизный газ. В результате газ соединяется с воздухом. происходит горение и выделяется тепло, которым греется теплоноситель. Благодаря такому процессу в дыму крайне мало вредных веществ, да и сажи и золы незначительно. Так что в случае с пиролизными котлами, так же можно говорить об экологичности.

Итак, рассмотрим подробнее принцип работы пиролизного котла.

• Что такое пиролиз? Пиролиз — процесс сжигания в условиях недостаточного количества кислорода. Результатом такого горения являются твёрдые продукты горения и газ: твёрдые отходы — это зола и смесь летучих углеводородов  плюс углекислоты.
• Принцип работы газогенератора(или пиролизного котла), заключается в том, что такой твердотопливный котёл разграничивает процесс теплотворения на два процесса. Первый, это обычный процесс горения твёрдого топлива, при ограничении подачи кислорода. При дефиците воздуха, твёрдое топливо очень медленно тлеет выделяя газ. Ограничивает подачу кислорода, котёл очень просто, механической заслонкой, которая в зависимости от количества воздуха в топке, либо открывается либо закрывается. При этом можно вручную «поддать жару», приоткрывая заслонку.
• Вторая часть процесса сгорания топлива, заключается в прогорании летучих отходов процесса горения в первой топке. Во второй топке прогорает так называемый пиролизный газ — результат горения твёрдого топлива в первой топке.
• Регулировка при этом, также как и в случае подачи воздуха в первую топку, происходит очень просто. Термостат контролирует процесс горения и изменяет работу котла ровно настолько, насколько необходимо для выработки необходимого количества тепла. По принципу работы он не особо отличается от термостата для водонагревателя.
• Эффективность пиролизных котлов. На сегодняшний день самые эффективные котлы — те, в которых горение происходит сверху вниз. Конечно, это накладывает определённые сложности, например, в таких котлах приходится делать принудительную тягу, ведь вторая камера дожига пиролизного газа находится под колосником. Если проще: топливо рассыпается в продукта отходов процесса горения — в золу. При этом образовывается газ, который также дожигается. В результате: максимальное выделения тепла, практически с безотходным процессом горения. Плюс, золу можно использовать как удобрение.

Принцип работы пиролизного котла устроен таким образом, что помимо максимально эффективного сгорания топлива, мы имеем и минимальные отходы процесса горения. Основной минус — это цена пиролизных котлов, но положительных моментов, на самом деле очень много:

• Минимум отходов и минимальная чистка топки, в сравнении с другими твердотопливными котлами.
• Долгое время автономной работы без дозагрузок, благодаря экономичной подаче воздуха.
• Автоматизация процесса горения. Котёл сам регулирует когда увеличивать горение и когда уменьшать.
• Твёрдое топливо больших размеров подходит для таких котлов, так как в любом случае дожигание топлива проходит практически полностью.

Автоматика и механика твердотопливных котлов.

Несмотря на все уровни контроля за процессами горения и безопасности эксплуатации в целом, твердотопливные котлы практически не содержат сложных автоматических устройств. Именно благодаря тому, что чаще всего температура регулируется механикой, в котлах практически нечему ломаться. Кроме того сама конструкция котлов является простой и надёжной. Потому и монтаж твердотопливного котла своими руками выполнить реально, но лучше обратиться к специалистам. Даже сделать котельную своими руками можно, но зачем лишние проблемы, если можно всё доверить профессионалам?

tverdo-kotel.com

Виды и устройство твердотопливных котлов длительного горения

Для хозяина частного дома, владельца загородной жилой недвижимости особенно актуальным в отопительный сезон становится обслуживание автономной системы отопления. Когда в доме стоит газовый котел особых вопросов работа отопления не вызывает. Газ подается по магистрали постоянно и остается только настроить соответствующим образом автоматику, контролирующую температурный режим в доме. Сложнее дело обстоит для той категории граждан, кто использует для отопления в домашних условиях твердотопливный котел. Данный вид нагревательного оборудования хоть и обеспечивает некоторую независимость от централизованного энергоснабжения, однако требует к себе больше внимания.

Обитателям дома приходится самостоятельно контролировать работу агрегата, принимать непосредственное физическое участие в процессе. Это не всегда удобно и возможно. Кардинально решить проблему позволят отопительные твердотопливные котлы длительного горения, которые сегодня выпускаются многими компаниями, специализирующиеся на котельном оборудовании. Рассмотрим, что собой представляет подобный котел длительного горения, каковые его конструктивные особенности, преимущества и недостатки.

Предпосылки появления котельного оборудования данного вида

Традиционные твердотопливные котлы работают на топливе, которое загружается в камеру сгорания. Это может быть уголь, дрова, торфяные брикеты, пеллеты и другие виды органического топлива. От того насколько часто приходится загружать топливо в камеру сгорания зависит домашний комфорт и уют. В среднем для твердотопливного аппарата, выполненного по классической схеме, для нормального режима работы требуется 2-8 загрузок в сутки. Отлаженная система автоматики берет на себя все основные функции. То как работает само нагревательное устройство, как расходуется топливо, зависит уже от модели и от человека.

Для справки: время, потраченное на нормальную загрузку топливом твердотопливного аппарата в обычном варианте, составляет 3-5 минут. Время горения одной загрузки составляет в среднем 2-4 часа. На подготовку топки к загрузке новой партии дров или угля (уборка золы, зачистка топочной камеры от крупных фрагментов топлива) уходит еще 5-10 минут. Итого: для очередной растопки котла требуется не менее 20 минут. У вас есть ночью это время? Вы можете найти 20 минут своего времени, если вы только пришли в дом после долгого отсутствия?

Работающий котел на твердом топливе этого вида в состоянии длительное время выдавать необходимое для обогрева тепло, значительно увеличивая продолжительность времени между загрузками. Уже одно название этого агрегата говорит о том, что оборудование способно работать бесперебойно длительное время. Принципиальное отличие данного вида отопительных приборов от традиционных моделей твердотопливных котлов заключается в способе горения.

Не всегда есть возможность подбрасывать в очередной раз дрова или уголь в топку. Подобная процедура вызывает дискомфорт, особенно ночью, когда температура за окном стремительно опускается. Загруженное топливо может прогореть во время отсутствия хозяев, что приведет неизбежно к остыванию теплоносителя в контуре.

Попытки оптимизировать способ загрузки дров или угля даже в самый лучший котел за счет автоматической подачи, решают проблему частично. Обустраивать рядом с топливным агрегатом прибор механической подачи угля, значит на ограниченной площади дополнительное место. Шум постоянно работающего ротора или шнека малоприятен. Требовалось найти принципиальное решение проблемы. На фото показан обычный котел, работающий на твердом топливе, оснащенный бункером для автоматической подачи угля.

Одним словом, у людей есть масса причин на то, что бы ставить у себя дома твердотопливные котлы длительного горения. Такая техника сводит к минимуму человеческий фактор, от которого во многом зависит эффективность отопительной системы. Отопительная техника, работающая по данному принципу, появилась чуть более 10-15 лет назад. Тогда только стали появляться первые образцы аппаратов. Многие пытались у себя дома самостоятельно соорудить твердотопливный котел длительного горения своими руками. Главное понять принцип действия отопительного оборудования данного вида.

Котел на твердом топливе длительного горения – принцип действия

С появлением на рынке котельного оборудования нагревательных приборов длительного горения, ситуация с организацией и установкой системы домашнего отопления значительно упростилась. Теперь можно ставить для отопления мощные нагревательные установки, не требующие постоянной загрузки топливом. Котлы длительного горения, сделанные своими руками, не всегда способны полностью удовлетворить потребности обитателей дома.

Глядя на чертежи первых моделей, видно насколько сегодня конструкция агрегатов изменилась. Для примера приводится чертеж типичной нагревательной установки пиролизного типа.

Промышленные изделия, в которых производители добавили ряд конструктивных изменений и новшеств, обладают большим технологическим ресурсом, экономичные и более практичные в эксплуатации. Несмотря на существенные технологические и конструктивные изменения, в основе оборудования этого вида остался неизменным принцип действия. Топливо, загруженное в камеру сгорания, особым способом горит не так, как в обычном котле. Сам принцип горения топливной массы в корне отличается. За счет создания определенных условий в топке происходят экзотермические реакции, другие физические процессы, оказывающие влияние на интенсивность горения и длительность выгорания загруженного топлива.

В современных агрегатах используется два способа горения:

• Первый, за счет пиролиза;
• Второй, за счет верхнего способа горения топливного материала.

Процесс пиролиза – связанный с генерацией тепловой энергии, выделяемой в процессе горения угля, дров и других топливных материалов. Основная работа котла заключается в горении древесного газа, генерируемого из тлеющего топлива.

Во втором случае речь идет о верхнем способе горения. Топливо выгорает не снизу вверху, как принято считать, а наоборот, сверху вниз. За счет этого процесса достигается полное выгорание топливного материала, заложенного в топку. Количество выделяемого в результате горения тепла на порядок больше, чем у аппаратов нижнего горения.

Какие виды твердотопливных аппаратов длительного горения существуют

На сегодняшний день в обиходе особую популярность приобрели два вида подобной техники:

• котлы твердотопливные, работающий пиролизным способ;
• агрегаты, рассчитанные на верхний способ загрузки.

Твердотопливные котлы, работающие на основе пиролиза

Рассмотрим первый, самый распространенный и наиболее эффективный вид — пиролизные котлы. Если говорить об этом типе твердотопливного котла, то он представляет собой узкоспециализированный нагревательный прибор. Агрегат представляет собой типичное нагревательное устройство на дровах длительного горения.

Важно! Для работы данного оборудования необходимо использовать только сухие дрова пеллеты, влажность которых не превышает 20%. В противном случае процесс пиролиза не начнется, котел утратит свои основные преимущества и эффективность.

Отличает данные нагревательные приборы конструктивная особенность. Здесь мы имеем дело с двумя камерами сгорания. В первую топку закладываются дрова, где при ограниченном поступлении воздуха начинается процесс тления топливного материала. Далее, из тлеющей древесины происходит интенсивное выделение пиролизного (древесного) газа, который поступает уже во вторую топку. Здесь, при повышенном содержании кислорода нагретый воздух начинает взаимодействовать с древесным газом. Благодаря принципу действия агрегаты, работающие за счет пиролиза, принято называть газогенераторные нагревательные приборы.

Начинается интенсивное горение газообразной смеси, выделяя при этом огромное количество тепловой энергии. Весь процесс протекает достаточно долго. Результатом работы котла становится практически пустая топка. Все, включая мельчайшие частицы золы, горючие летучие соединения, успевают сгореть в топочной камере. За счет такого способа горения пиролизные котлы на твердом топливе длительного горения обладают одним из самых высоких КПД (85%), среди всего модельного ряда твердотопливной отопительной техники.

Основная особенность данного типа котельного оборудования — возможность использовать для системы отопления не только получаемое тепло, но и нагретый пиролизный газ. Дровяной котел может работать, как с водяным отоплением, так и с воздушным.

На заметку: пиролизные устройства имеют две топки. Горение в верхней камере достигается за счет нагнетания дополнительного объема воздуха, поэтому тяга в данном случае является только принудительной.

Основные преимущества такого способа работы котельного оборудования заключаются в следующем:

• топливо выгорает полностью;
• значительные по времени промежутки между закладками топливного материала;
• техническая возможность регулировки температуры котловой воды;
• техническая возможность сжигания крупных фрагментов древесины.

Чертежи внутреннего устройства пиролизных котлов позволяют точно представить не только конструкцию самого агрегата, но и вникнуть в принцип работы.

На фото представлен фрагмент работы верхней топки аппарата, где и происходит пиролиз.

К недостаткам данного вида отопительной техники следует отнестись риторически. Основной аргумент противников пиролизных котлов — высокая стоимость оборудования. В сравнении с традиционными приборами, такие модели стоят на треть дороже.

В отличие от обычных твердотопливных приборов, пиролизный котел отопления энергозависим. Принудительный наддув обеспечивается за счет установки дополнительного вентилятора.

Памятка: оборудование пиролизного типа необходимо загружать топливом полностью. В противном случае агрегат будет работать не на полную мощность. Горение будет не одинаковым и не стабильным.

Самый эффективный считается нагревательный агрегат, рассчитанный на обслуживание двух контуров. В данном случае вы получаете автономное отопление и полностью независимую систему горячего водоснабжения. Теплообменник для горячей воды делается из жаропрочной стали или из чугуна, имеющий форму змеевика.

Котлы твердотопливные верхнего сжигания

Вторым типом нагревательной техники подобного рода является котел на твердом топливе длительного горения с верхней загрузкой. В отличие от пиролизных котлов – этот вид отопительного оборудования используется уже не одно столетие. Главное отличие от традиционных твердотопливных котлов, принцип загрузки топлива и основная работа агрегата. Основной эффект достигается за счет сгорания топливного материала с верху вниз. Другими словами:

Топливо начинает гореть именно там, где присутствует кислород. Таким образом, сгорает слой за слоем, начиная с самого верхнего. Одной загрузки хватает на 12-24 часа работы котла. Котел в процессе своей работы полностью выжигает порцию топлива, ожидая очередной загрузки. За счет полноты горения достигается максимальная теплоотдача топлива. КПД некоторых моделей составляет порядка 80%.

Внимание! Что бы избежать закипания котловой воды в теплообменнике, первая закладка дров должна быть небольшой. Ориентировочно топка заполняется на ½ от своего объема. После розжига, спустя 15-20 минут добавляет остатки необходимого объема топливного материала.

Существенным недостатком аппаратов отопления длительного горения является их высокая инертность. Котел теряет свою мощность в момент загрузки очередной партии топлива. Сравнивая с котлами нижнего горения, агрегаты с верхней загрузкой обладают меньшей теплоотдачей. Чертеж-схема показывает внутреннее строение устройства и принцип действия.

Современная модель твердотопливного котла длительного горения очень обычно оснащается вентилятором, который нагнетает в камеру сгорания воздух. В большинстве случаев, выпускаемые модели работают на дровах, однако сегодня стало модным топить подобные агрегаты торфяными и древесными брикетами.

Заключение

В завершении анализа характеристик вашему вниманию предлагается видео, на котором показаны твердотопливные котлы длительного горения. Ролик наглядно демонстрирует принцип действия отопительной техники данного вида. Если пиролизные агрегаты представляют собой новое техническое решение, совершенно иной вид нагревательной техники, то аппараты с верхней загрузкой являются устройствами длительного горения в прямом смысле.

Модель, которая представляет наибольший интерес, в плане цены, качества и эффективности – это твердотопливный котел верхнего горения, сверхдлительный, удобный и практичный отопительный прибор.

Так к примеру: твердотопливный агрегат с верхней загрузкой может переварить 50 кг. топлива при единичной разгрузке в течение 31 часа. Котел работал в режиме номинальной нагрузки, давая мощность в 8-10 кВт.

Добиться такого показателя удалось за счет существенных конструктивных особенностей. Топка аппарата имеет цилиндрическую форму. Воздушная масса поступает в камеру сгорания сверху, равномерно распределяясь по всему верхнему слою топливной закладки. Следует отметить один технический нюанс: распределитель воздуха опирается на слой топлива. По мере сгорания слоя, распределитель опускается, достигая следующего слоя топлива.

Там где воздух соприкасается с топливным материалом, горение сопровождается частичным окислением углерода. Продукты горения поступают в верхнюю часть топки, после чего улетучиваются через дымоход наружу.

Главной конструктивной особенностью для данного отопительного оборудования является то, что теплообменником является весь корпус нагревательного агрегата. Котловая вода циркулирует сверху вниз.

Оба типа котлов на твердом топливе являются котлами пиролизного типа, в разных модификациях.

Длительность работы определяется размеров топки, куда помещается топливный ресурс. Котлы этих модификаций имеют высокий КПД, эффективны в плане расхода топлива. Сложная автоматика практически отсутствует, сама конструкция приборов стабильна. Свой выбор вы можете делать самостоятельно, учитывая собственные бытовые потребности. Котлы подобного типа идеально подходят для тех, кто предпочитает больше наслаждаться теплом и уютом, чем заниматься физической работой, загружая дрова в топку обычного нагревательного прибора автономного отопления.

znatoktepla.ru

Котлы длительного горения – какие они на самом деле

Сейчас под слоганом «котел длительного горения» продают все подряд.  Все хотят меньше хлопот и чтобы горело долго, поэтому выражение «Длительное горение» действует на покупателя завораживающе. Оно привлекает даже лучше, чем выражение «Нате вам миллион».  Оно действует настолько хорошо, что сейчас уже трудно найти котел не длительного горения. Продавцы в фирмочках и в супермаркетах дают магическое название всему подряд теплогенерирующему оборудованию. Но подразделяют это все еще на три — четыре уровня по этой самой длительности пламяпроизводства, ведь отопительное оборудование довольно разное.

Трудно сказать, что, где и как будет предлагаться покупателю под названием Длительное горение. Посмотрим, какое оборудование обычно имеется в продаже, а также рассмотрим агрегат с большой массой закладываемых дров (горят наоборот — сверху вниз) и его недостатки крупным планом.

 

Что мы можем обнаружить в продаже

Продавцы часто предлагают покупателям следующие рекламные выражения. Но понимать под ними нужно нечто другое…

• Простой котел длительного горения
  Это предлагается обыкновенный маленький «плюгавенький» котельчик, который до изобретения этого рекламного сленга был просто дешевым стальным котлом. Регулировкой воздушной заслонки вручную можно растянуть горение одной загрузки топлива до 12 – 15 часов.

   

• Автоматизированные системы длительного горения.
  Тоже небольшой котел, но с приделанным вентилятором снизу для увеличения тяги и электронным табло с помощью которого можно задать температуру и управлять количеством подаваемого воздуха. Время горения одной загрузки увеличивается с помощью прикрытия доступа воздуха до 24 часов (речь об угле).

   

• Котел супердлительного горения.
  Большой мощный котел классической конструкции с водяной колосниковой решеткой, дополнительными элементами теплообменника, также, скорее всего снабженный вентилятором наддува снизу вверх и электронным табло. Но у известных производителей, обычно без электроники и вентилятора, а с регулированием заслонки цепочкой на термостат.Еще фирменному исполнению сопутствует качество, возможно чугунный долговечный теплообменник, а также дополнительная характеристика — «Европеец».

   

• Самое длительное горение.
  Это длинный цилиндр на большую загрузку, горение идет сверху вниз…..
  А это и есть тот самый агрегат, который и пустил в ход эту известную рекламу.

 

Идея вроде бы не плохая – сделать большой корпус, наложить побольше дров, поджечь, и пускай себе тлеют. А следующую загрузку делать через 30 – 48 часов.

Но что из нее получилось на практике?

Почему котел длительного горения в таком вот классическом варианте не производят нормальные фирмы с именем и имиджем? А только лишь небольшие производители на просторах СНГ.

Ознакомьтесь также — Пеллетный и пиролизный котлы – какой лучше, что выбрать

Один раз поджог и мучаешься пока сгорит

В котел длительного горения можно положить сразу очень много дров – десятки и даже более сотни килограммов, в зависимости от мощности и от желания производителя сделать наиболее длительное горение.

Например, в определенную модель загружается сразу 60 кг дров. Это весьма большая куча. Можно подсчитать, что из этих дров всего выделится около 180 кВт тепловой энергии, если влажность не больше 20%.

Фокус в том, что начавшийся процесс горения нельзя остановить, — дрова будут тлеть и выделять при этом не менее 5 кВт в час – 180/36=5 кВт, ведь по заявлением производителя процесс можно растянуть максимум на 36 часов.

Если на улице не холодно, например, около 0, то 180 кВт за 36 часов нам вовсе не нужны. Нужно было лишь разогреть дом, а дальше …. В результате, чуть перетопили, и приходится открывать окна. Не о какой экономии не может быть и речи. Или заливать водой, а после дрова извлекать из этой бочки и сушить, но как?

Реалии таковы, что выделение этим котлом энергии мало совпадает с потребностями обычных частных домов.

На практике чаще всего нужно быстро нагреть, а затем сделать перерыв или давать минимум. А такое количество энергии, которая предлагается в бочке за 36 часов потребуется лишь при больших морозах.

Только во время самых больших морозов, очень не продолжительный период сезона отопления, энергоотдача котла длительного горения и теплопотери в доме совпадают и отопление становится экономичным.

Предлагаете подобрать менее мощный котел?
Да, но тогда совсем плохо – нужно быстро протопить, нагреть бойлер, а максимальные теперь уже 10 кВт на это не способны. Нужно брать котел оптимальной расчетной мощности – 15 кВт в час или больше, растапливать его и открывать форточки пока не прогорит… Деньги на ветер. Ни о каком КПД речи уже не идет.

Статья О выборе котла на твердом топливе

Нет короткой протопки

Самое обычное дело – на улице похолодало и решили подтопить. При этом в обычный котел кладут 3 полешка и температура теплоносителя поднимается до 40 градусов, и в доме – комфортно. Увы, с котлом длительного горения (бочкообразным котлом) это не доступно — конструкция не позволяет поджечь пару поленьев – нужно заложить немало. Выход тот же что и по пункту выше – растапливаем и заливаем, вытаскиваем назад и сушим.

Трудно почистить и обслужить

Известно, что любой котел нужно будет чистить. Налипшая на теплообменник корка, сильно уменьшает КПД котла, она действует как теплоизолятор. С обычным котлом в этом отношении все понятно и не сложно. Но как почистить бочку длительного горения?

Нужно изобретать какой-то ершик и скребок и затем как-то изгибаться…. И делать это чаще. Увы, такие бочки хорошо засмаливаются из-за не оптимального процесса горения с недостатком кислорода. Но зато в отдельных моделях отдельных производителей корпус при нагревании так деформируется, что необходимо, того гляди еще переломится…

 

Нельзя уложить дрова

В обычном котле длительное горение можно организовать аккуратно уложив дрова, чтобы горение передавалось без особого пламени, и прикрыв заслонку, ограничить количество поступающего воздуха.

Но вот в бочкообразном уложить дрова стопочкой аккуратно не получится. Дрова можно только набрасывать как попало сверху. В общем как они там будут гореть, ведает только создатель этого котла, что только увеличивает его непредсказуемость и уменьшает эффективность.

Но мало того, в отдельных моделях отсутствует дно. Котел нужно устанавливать на бетонный пол и обкладывать цементным раствором. Теперь эта бочка не только трудна в эксплуатации, но она еще может прожечь нам основание пола! Остается верить заявлению производителей, что в котле скоро появится зола, и воздействие пламени, температуры на наш пол будет не таким уж сильным….

В общем, знакомство с котлами длительного горения обычной бочкообразной конструкции на большую закладку дров и горение сверху вниз говорит о том, что их нужно всячески избегать.

С остальными, так называемыми «котлами длительного горения», нужно разбираться, — что они представляют собой на самом деле в каждом конкретном случае….

Также важно котел правильно подключить. Ознакомьтесь с основными правилами подключения котлов.

teplodom1.ru

Принцип работы котла длительного горения простыми словами

Котел длительного горения стал отличной заменой для печей различных типов, которые требуют постоянной подпитки топливом. Его преимущество заключается в долговременной отдаче тепла в помещение, а значит, налицо экономия не только времени, но и топлива.

Внешний вид котла длительного горения

У такого котла существуют и другие полезные положительные качества, которые помогут решить некоторые домашние проблемы. В продаже представлено немало моделей котлов подобного класса, из которых можно выбрать устраивающий по характеристикам и цене, но есть еще один вариант — изготовить такой отопительный прибор самостоятельно.

Принцип работы

Одна их принципиальных схем котла

Длительное горение котлов достигнуто благодаря конструкции отопительного прибора, в которую включена дополнительная камера для сжигания выделенного в процессе горения древесного топлива газа.

Принцип таков — топливо, заложенное в печь, при почти полном отсутствии кислорода, не подвергается активному сжиганию открытым пламенем, а значит, происходит его долгое тление с отдачей тепла. Чтобы образовалось достаточное количество газа, при сжигании топлива, после закладки дров, растопки котла и появлении активного пламени, автоматически включаются вентиляционные насосы, которые отводят из топки излишний кислород и переводят горение в состояние тления.

Кроме тепла, исходящего от топлива, при медленном горении выделяется газ, который поступает в дополнительную камеру через керамические или металлические трубы или форсунки. В камере происходит дожиг газа, чему способствует система поддува воздуха. Здесь же происходит окончательное сжигание остальных продуктов сгорания топлива, например, сажных и других тяжелых соединений.

При обычной конструкции печи, топливо после сгорания оставляет немало продуктов (отходов), которые способны также при их сжигании давать тепло. Это и учли разработчики котлов длительного горения. Камера, где происходит вторичное сгорание, задерживает выделенное тепло внутри конструкции, не давая ему сразу же уходить в трубу.

Еще одно преимущество сгорания выделенных веществ заключается в экологической чистоте дыма, исходящего из печи, так как все токсичные продукты от горения уничтожаются в дополнительном отделении дожига.

Те поняли текстом? Посмотрите видео!

Кроме того, такой котел имеет одну особенность: если во всей печах горение топлива происходит снизу вверх, то в печах длительного горения, наоборот, сверху вниз. Этот фактор также замедляет процесс горения, не давая быстро нагреваться топливу, расположенному ниже огня.

В такой котел загружается сразу большое количество дров, т.е. топочная камера заполняется доверху. После розжига она герметично закрывается дверцей. Количество поступающего кислорода контролируется регулятором подачи воздуха.

Система дожига пиролизных газов

Камера сгорания отходов горения и выделенного газа может быть расположена в нижней, верхней или задней части котла — это зависит от конкретной модели.

В качестве топлива для этого агрегата может быть использованы: дрова и уголь, опилки и торф, а также другие материалы. Неважно, какой из видов твердого топлива будет использоваться для загрузки котла, но главное, чтобы оно было достаточно просушено. Излишняя влажность будет снижать мощность отопительной установки, которая будет уходить на просушку дров, и снижать выработку вторичного топлива — пиролизного газа.

Могут использоваться самые разные виды твердого топлива

После сгорания любого топлива в печи длительного горения остается небольшая кучка пепла, поэтому для его удаления предусмотрена совсем небольшая дверца.

Отличия двухконтурного котла

Котел длительного горения может иметь не один контур, а два. Таким образом, он не только может отапливать помещение, но и греть воду для хозяйственных нужд. Такие агрегаты оборудованы теплообменником или водяной рубашкой — в этом отделе происходит нагрев воды.

Котел может работать по двухконтурной схеме

Встроенный в систему теплообменник может иметь проточную систему воды или в виде аккумулирующего бойлера. Для отопительной системы, естественно, теплообменник должен работать по проточному ппринципу, а вот для ГВС он может быть как проточным, так и бойлерным.

Для ГВС удобнее выбрать бойлер косвенного нагрева большого объема. Он позволит всегда иметь горячую воду, так как она постоянно будет подогреваться, и сохранять температуру даже после завершения топки в течение длительного времени.

Кроме водяного контура, конструкция котла ничем не отличается от обычных котлов, работающих по этому принципу.

Комбинированные котлы

Котлы, работающие только на твердом топливе, устанавливают в основном, в строениях, расположенных в районах, где недоступны другие виды энергоресурсов. Если же есть возможность подключения к газовому трубопроводу, лучше воспользоваться комбинированным котлом. Он будет гораздо удобнее в применении и экономнее в финансовом плане.

Особое удобство в эксплуатации — комбинированные котлы

Конструкция комбинированных вариантов дополнена газовой горелкой и автоматикой. Начинают топить печь, например, дровами, а при их прогорании и остывании котла ниже установленной температуры, срабатывает автоматика, и включается газовый подогрев, который поддерживает теплоноситель в нужном температурном режиме. Такой котел может быть одноконтурным, но иметь в общей системе встроенный бойлер.

Котел можно встроить в универсальную систему отопления и горячего водоснабжения

Кроме того, есть модели котлов, которые работают на электричестве вместо газа.

Положительные характеристики котла

У любого из агрегатов, описанных выше, есть объединяющие и индивидуальные положительные качества, именно поэтому сегодня их устанавливают в загородных домах и заменяют ими старые кирпичные печи.

• Котлы длительного горения имеют хорошие показатели и обладают очень высоким КПД, который доходит до 90—95%.
• Если в котле встроена система автоматической подачи топлива, то он может долгое время работать без участия человека. Срок такой работы указан в паспорте агрегата.
• Эффективность работы прибора объясняется способностью конструкции при нормальной эксплуатации достигать температуры до 600—650 градусов.
• Котлы — экологически чистые приборы, так как сжигается не только заложенное топливо, но и угарный газ, образующийся при его работе.
• Всегда есть возможность регулировать интенсивность горения.
• Современные котлы оборудованы автоматикой, которая позволяет управлять ими через пульт, а также через него же получать сигнал о возникших при работе неполадках.
• Удобство комбинированных котлов заключается в использовании разного вида топлива, что позволяет существенно на нем сэкономить.
• В котлах с водяным контуром реализована возможность регулирования температуры воды, как для отопления, так и для ГВС.
• При большом количестве положительных качеств агрегата, он имеет вполне доступную цену.
• Простота в монтаже и эксплуатации, а также неприхотливость в уходе и возможность делать это самостоятельно, не привлекая специалистов.
• Компактность, по сравнению с кирпичными строениями.

Объективные недостатки

К отрицательным моментам в использовании котла можно отнести:

• Загрузка топлива в прибор производится вручную.
• В некоторых моделях отсутствует регулировка температуры воды, поэтому при выборе котла на это нужно обратить особое внимание.
• Требуется достаточно много места для хранения дров или другого твердого топлива.
• Есть определённые требования к просушке топочного материала.
• При использовании комбинированных моделей, нужно будет отвести для системы отдельное помещение — котельную.

Это достаточно существенные недостатки для тех, кто имеет небольшую площадь дома, но при необходимости установить отопление, всегда можно найти выход из положения.

Реально ли построить такой котел своими руками?

При желании и при наличии некоторых навыков, вполне возможно сделать котел длительного горения на твердом топливе самостоятельно. Для эффективности его работы совершенно не важно, какой формы будет котел — круглый, изготовленный из бочки или газового баллона, или сваренный из металлических листов. Главное — правильно устроенная внутренняя система.

Видео-пример постройки самодельного котла длительного горения «от Максима»

Простейшая конструкция котла длительного горения

Лабиринт из камер дожига и труб теплообменника

На предложенной схеме хорошо видно, каким совершенно несложным образом можно создать условия внутри котла для задержки горячего воздуха, что существенно продлит процесс остывания.

Из всех вариантов котлов, которые можно выполнить самостоятельно, имеющий прямоугольную форму будет самым компактным и эстетичным. Он отлично подойдет для отопления небольшого помещения, а если его несколько доработать, то согреет и большую площадь.

Примерная схема топочной части котла с размерами

Конструкция котла достаточно проста и для нее потребуется вполне доступные материалы, а их количество будет зависеть от размера задуманного агрегата.

Смысл конструкции состоит в том, чтобы не дать возможности нагретому воздуху напрямую уйти в трубу. Для этого и устраиваются внутри приспособления, состоящие из металлических пластин и труб, приваренных особым образом и создающих между собой своеобразный лабиринт, по которому и должен медленно уходить нагретый воздух. Верхние отсеки, при грамотной организации подачи дополнительного воздуха, будут играть функцию камер дожига. При желании, котел изнутри обложить шамотной плиткой или же кирпичом, установленным на ребро. Можно устроить кладку из кирпича и снаружи отопительного прибора.

Для того чтобы сделать такой котел нужно подготовить: металлический лист не менее трех миллиметров толщиной, стальной уголок 4×4 или 5×5 см, крышку для отверстия в варочной плите, дымоходную трубу требуемой конфигурации, длины и диаметра. Весь материал закупается, опираясь на заранее составленную схему.

• Первым шагом идет раскройка всех деталей из металла после разметки по размерам согласно схемы. Детали необходимо вырезать аккуратно, затем выровнять края с помощью зачистки шлифмашинкой.

Вырезаются следующие детали: дно и стенки котла, панель колосника, варочная панель, две или три внутренние панели для создания лабиринтного выхода нагретых газов.

• Далее, в варочной панели вырезаются отверстия для конфорки и дымохода. В передней панели устраиваются два прямоугольных отверстия для топки и поддувала. Вырезанные пластины обвариваются — они будут использованы для дверец, и должны плотно закрываться. Крепятся они на петли, которые привариваются к панели и дверцам. Затем на них закрепляются задвижки.
• Продолжается работа с передней панелью — приваривается одна пластина с ее внутренней стороны. Она должна быть меньше размера боковой стенки на 7—8 сантиметров, т.е. она не должна доходить до задней стенки на указанное расстояние. От верхней панели ее располагают на расстоянии 10—12 сантиметров.
• Далее, идет работа с  задней стенкой — на нее с внутренней же стороны привариваются две металлические панели, такой же величины, как на передней. Одна из них закрепляется на расстоянии от верха 5—6 сантиметров, а вторая 15—17. При сборке котла, пластина с передней панели должна располагаться между пластинами задней стенки.
• На боковые стенки, на всю их длину приваривают по одному уголку, на одной высоте — в дальнейшем они будут служить кронштейнами для колосника.
• К нижней части привариваются ножки, выполненные из уголка. Для устойчивости котла, лучше приварить к их торцу металлические круглые или квадратные пластины.
• Чтобы сделать колосниковую панель, в подготовленной металлической заготовке высверливают многочисленные отверстия или вырезают длинные полосы, идущие вдоль боковых стенок. Можно поступить и другим образом — сварить колосник из арматуры. Если удастся найти в продаже колосник чугунный, точно подходящий под нудный размер – это будет идеальным вариантом. При проектировании котла этот вопрос можно продумать заранее.
• Решающим и завершающим шагом является сборка всех деталей вместе. Их можно соединить с помощью уголка, а можно сварить детали между собой встык, но это нужно делать очень аккуратно, швы должны быть ровными и герметичными.
• К готовой конструкции с помощью сварки присоединяется патрубок дымоходной трубы.
• Чтобы конструкция была аккуратной, нужно зачистить сварочные швы и покрыть весь котел полностью жаростойкой краской.

После высыхания краски, можно проводить испытания перед установкой. Испытывают котел на открытом воздухе.

Видео – оригинальный самодельный котел длительного горения

Ранее было рассказано о самой простейшей конструкции. Однако креативные идеи  не имеют границ. Посмотрите на пошаговый процесс создания котла совершенно необычной конструкции.

Установка

Установку котла нужно проводить, соблюдая правила противопожарной безопасности.

• Для установки котла стационарно нужно подготовить для него поверхность. Она должна быть ровной и огнестойкой — это может быть бетонный пол, кирпичная кладка или кафельная плитка.
• Стены около котла отделываются жаростойким гипсокартоном, плиткой, кирпичной или каменной кладкой. Можно выбрать и другой негорючий материал.
• Помещение, где располагается котел должно иметь хорошую вентиляционную систему.

Если котел изготавливается своими руками, нужно постараться выбрать качественный материал, чтобы изделие прослужило долгий срок.

При выборе готового котла, необходимо внимательно ознакомиться с его характеристиками и функциями, чтобы он удовлетворял всем зависящим от него запросам. Если нет необходимости или возможности приобретать котел заводского производства, то можно сделать его самостоятельно или заказать у опытного мастера.

kamin-expert.ru

Как выбрать твердотопливный котел длительного горения для дома

Котел длительного горения на твердом топливе – экономный вариант отопления дома.

При выборе твердотопливного агрегата нужно обратить внимание на:

1. Вид устройства, плюсы и минусы каждого из них.
2. Тип основного топлива.
3. Мощность.
4. Объем загрузочной камеры и продолжительность горения.
5. Материал, используемый для изготовления теплообменника.
6. Энергопотребление.
7. Автономность и безопасность.

Виды

Виды твердотопливных агрегатов длительного горения:

1. Пиролизные.
2. Устройства, работающие по принципу верхнего горения.
3. Пеллетные.

Пиролизные котлы

Особенностью этих устройств является то, что внутри них возникает пиролиз, то есть разложение дров на более простые вещества. Это древесный уголь (образуется при использовании дров) или кокс (возникает при загрузке угля) и газы, большая часть которых способна гореть и выделять тепло. Пиролиз может происходить только в условиях высокой температуры и недостатка кислорода.

Главное отличие пиролизных печей заключается в том, что практически все образованные вещества во время пиролиза сгорают (не горят только углекислый газ и азот.) В других древесных котлах много угарных газов выходят через дымоход. Горение образованных газов  даёт 90% процентов производимого печью тепла. Тепло, которое возникает при сжигании древесного угля, в большой степени используется для поддержки пиролиза.

Образованные во время пиролиза газы подогреваются и выводятся в отдельную камеру, в которой и сгорают. Воздух в эту камеру подается отдельным каналом.

Конструкция пиролизной печи:

1. Две камеры. В одной горит топливо, в другой – угарные газы. Вторая камера может быть над топкой или под ней. Второй вариант является более распространенным. Его легче производить.
2. Вентилятор. Есть в тех древесных котлах, в которых камера догорания находится под топкой. Он нужен для подачи угарных газов в камеру догорания. Он работает от электричества. В устройствах для дома с размещенной вверху камерой догорания вентилятора нет.
3. Система, которая подает воздух в каждую из камер отдельно.
4. Теплообменник.
5. Дымоотвод. В моделях с нижней камерой догорания он очень прост. Во втором типе печи для дома он имеет форму змеевика, потому, что тепло находится очень близко от дымовой трубы. Если его вовремя не собрать, то оно выйдет наружу. Змеевик эту проблему предотвращает.

Плюсы и минусы пиролизных котлов

Современные твердотопливные котлы имеют такие преимущества:

1. Высокий процент сгорания топлива.
2. Автоматичность работы. Нужно только настроить рабочий режим, загружать дрова и проводить чистку.
3. Возможность использовать любой тип горючего. Исключением для некоторых моделей являются пеллеты: они могут проваливаться в нижнюю камеру.

Недостатки:

1. Можно использовать только то топливо, влажность которого меньше 20%.
2. Вентилятор и другие электрические компоненты требуют электрического тока.
3. Потребность в пропускном клапане или элеваторном узле тогда, когда в системе отопления сильно охлаждается теплоноситель. Обратную воду нужно подогревать, разбавляя с горячей для того, чтобы не повлиять на процесс пиролиза.

Котлы с принципом верхнего горения

Такие устройства можно назвать гибридом стандартных твердотопливных котлов и пиролизных потому, что теплоноситель нагревается как от сгорания дров, так и от частичного сгорания угарных газов.

Печь для дома представляет собой высокую узкую вертикальную емкость, в середину которой закладывается большое количество дров или угля, и вокруг которой находится водяная рубашка. Топливо горит сверху вниз, а выделяемые газы догорают вверху жаровой камеры. Из-за этого положить новые дрова внутрь можно только после полного сгорания горючего.

Лучший твердотопливный котел такого типа – «Стропува». Если сжигать дрова в этом устройстве, то загрузку нужно делать раз в 6-12 часов. На угле она работает до 5 суток.

Плюсы:

1. Автоматическая регулировка интенсивности сжигания топлива.
2. Многие варианты не нуждаются в электрической энергии.
3. Может работать в системе отопления без циркуляционных насосов.
4. Сравнительно невысокая цена.

Главный минус – невозможность давать хороший КПД на плохом горючем. Оно должно иметь влажность 13-20%.

Пеллетный котел

К агрегатам длительного горения он попал потому, что имеет особую конструкцию, которая позволяет загружать пеллеты раз в месяц.

Конструкция этого элемента системы отопления включает размещенную сбоку емкость, в которую и насыпают пеллеты. Объем емкости такой, что пеллет хватает на целый месяц. Топливо из бункера поставляет специальный механизм. Он работает, используя электрическую энергию.

Преимущества:

1. КПД достигает 90-95%.
2. Фактически полное сгорание горючего. Чистку можно проводить раз в месяц.
3. Топливо можно загружать один раз в месяц или несколько месяцев (все зависит от объема бункера).

Недостатки:

1. Зависимость от электрического тока.
2. Высокая цена.
3. Потребность в цельных и малозольных пеллетах.

Мощность котла и вид топлива

Для выбора по этому критерию нужно знать, сколько тепла он должен создавать для отопления всего помещения и для нагрева воды в косвенном бойлере.

Для отопления помещения мощность определяют, исходя из того, что на 10 кв. м должен приходиться 1 кВт. Это при условии, если стены ниже 3 м. К полученной цифре добавляют количество тепла, необходимое для нагрева воды. Учитывают определенный запас.

В печах  можно сжигать:

1. Дрова.
2. Уголь.
3. Торф.
4. Сланец.
5. Пеллеты.
6. Брикеты и прочие виды.

Объем загрузочной камеры и мощность котла

Соотношение этих показателей является очень важным. Оно показывает, насколько часто придется загружать дрова в камеру горения.

Например, объем загрузочной камеры пиролизного котла Viessmann Vitoligno 100-S 25 составляет 110 л. Мощность  составляет 25 кВт. Соотношение будет 110/25 = 4,4 л/кВт. Этот показатель хороший для котлов такого типа, поскольку в среднем он колеблется от 3,44 до 4,9 л/кВт.

Модель «Стропува» по этому показателю лучше – 12,5-20 л/кВт (мощность моделей колеблется от 10 до 40 кВт). Самым  лучшим по этому соотношению является пеллетный котел длительного горения – 30 л/кВт и более.

Материал и тип теплообменника

Этот узел прибора бывает чугунным и стальным. Чугунный теплообменник представляет собой конструкцию, состоящую из секций. Он является полностью разборным. Такая особенность дает немало плюсов:

1. Удобство перевозки.
2. Удобный монтаж и обслуживание.
3. Возможность ремонта (плохую секцию заменяют).
4. Нужно реже очищать. Даже покрытый нагаром или сухой ржавчиной элемент выдает приличный КПД.

Главная проблема чугунных теплообменников – быстрое разрушение при термическом ударе. Если он еще горячий, а в середину начала поступать холодная вода, то чугун может треснуть. Кроме этого чугунные теплообменники обладают высокой тепловой инерцией.

Стальной теплообменник является цельным моноблоком. Такая конструкция легко справляется с резкой сменой температуры и быстро реагирует на интенсивность горения топлива.

Частые и сильные перепады температур могут нанести вред, особенно для сварных соединений. Проблемой теплообменника является коррозия и неспособность противостоять отложениям солей. Если эти два фактора разрушают стенки, то нужно либо полностью менять теплообменник (если он является трубчатым), либо покупать новый котел длительного горения.

Этот узел может быть водяной рубашкой или состоять из труб. Первый очень экономный в случае беспламенного горения топлива. Что касается трубного теплообменника, то лучше выбрать твердотопливный котел длительного горения с противоточным узлом. В нем вода и газы движутся навстречу, благодаря чему КПД становится максимальным.

poluchi-teplo.ru