Печи-камины длительного горения. Котел длительного горения очаг

Печи-камины для дома и дачи с водяным контуромы длительного горения

В последние годы на постсоветском пространстве возник повышенный спрос на котельное оборудование, сжигающее различные виды твердого топлива. Благодаря этому обновились и отопительные печи самых разных конструкций, превратившись в привлекательные, а иной раз и многофункциональные изделия. Они прочно заняли свое место на рынке и пользуются постоянным спросом.

При этом многие модели претерпели конструктивные изменения, связанные с последними достижениями в теплотехнике и появлением новых комплектующих, изготовленных из современных материалов. Цель данного материала – рассмотреть, чем же так хороши металлические печи-камины длительного горения для дома или дачи и принцип их работы.

Плюсы и минусы печей-каминов

Следует отметить, что металлические печки на дровах популярны не только в России, но и в других северных странах Европы и Америки. Соответственно, этот сегмент рынка наводнен как российской продукцией, так и зарубежной, предоставляя покупателям достойный выбор. В чем же секрет такой популярностинезатейливых обогревателей на дровах? Причины просты:

1.  Энергонезависимость. Для функционирования источника тепла нужен лишь хороший дымоход,электроэнергия не требуется.
2. Привлекательный дизайн. Современные печи-камины для домов и дач обрели новую внешность, оттого стали служить не только источниками тепла, но и примечательной деталью интерьера.
3. Длительность горения, о ней мы расскажем отдельно.
4. Простота конструкции и монтажа.
5. Доступная стоимость. Цены дровяных печей длительного горения ниже, чем у твердотопливных котлов.

Ну и нельзя не сказать об ощущении покоя и комфорта, возникающем при горении печки с прозрачным стеклом, где хорошо видно пламя, а в некоторых моделях – даже с трех сторон. Дровяные печи-камины долгого горения выделяют в помещение здоровое тепло, имеющее приятный запах, особенно при сжигании древесины хвойных пород.Не обошлось и без недостатков. Эффективность теплоотдачи подобных обогревателей ниже, чем у котлов, поскольку продукты горения удаляются с довольно высокой температурой. Это обусловливает реальный показатель КПД на уровне 60%, заверения торговых представителей об эффективности работы печи на дровах в 70—75% являются обычным маркетинговым ходом.

Другой недостаток, присущий подобным источникам тепла – это возможность обогревать только то помещение, в котором он находится. Но тут стоит оговориться, что в последнее время многие производители предлагают модели с функцией подключения к радиаторной системе отопления. Поэтому в случае использования камина с водяным контуром можно обогревать несколько комнат, где стоят батареи.

Виды печей и принцип их работы

Печи-камины принято изготавливать из следующих материалов:

• чугун;
• жаропрочная сталь.

Изделия бывают полной заводской готовности, его понадобится лишь установить на место. Другой вариант исполнения – это каминные топки, для них еще надо выбрать и приобрести облицовку, гармонирующую с интерьером комнаты. По способу размещения металлические печи длительного горения выпускаются традиционной и угловой конструкции.

Угловая печь в интерьере

Изделия из чугуна отличаются долговечностью в эксплуатации и добротностью в изготовлении. В то же время они тяжелы и дороги по сравнению со стальными «собратьями», чей срок службы не столь продолжителен. Что касается внешности и эффективности, то чугунная дровяная печь по этим показателям не лучше стальной, она может похвастать лишь большой инертностью, из-за чего корпус достаточно долго отдает тепло после прогорания дров. Обогреватели из стали остывают гораздо быстрее, поэтому их лучше использовать для дачи.

По принципу действия печки делятся на два типа: традиционную и длительного горения. Первая работает просто: внутрь топки на колосниковую решетку закладываются дрова и поджигаются, воздух поступает естественным образом снизу. Регулировка интенсивности сжигания производится вручную, с помощью рычажка на передней панели или другим способом, ограничивая количество подаваемого воздуха.

Продукты горения покидают топку напрямую через дымоход, успев отдать тепло металлическим ребрам верхнего колпака. Воздух, что идет на прогрев дома, получает теплоту от стенок топки и выходит сквозь верхние решетки. Реальный показатель КПД подобных печек не превышает 50%, поскольку львиная доля тепла улетучивается из дома через дымоход. Детально процесс горения и теплообмена изображен на рисунке:

Иначе призвана сжигать твердое топливо печь-камин длительного горения для дачи или частного дома. В ней различными способами устраивается вторичная камера, где должны сгорать пиролизные газы, выделяющиеся в результате тления дров в главной топке. Чтобы дожечь эти газы во вторичной камере, туда организована дополнительная подача воздуха, нагревающегося от раскаленной стенки топки.

Чтобы обеспечить длительное горение дров, применяется испытанный прием: после розжига и разогрева обогревателя искусственно ограничивается количество воздуха, подаваемого в зону горения главной топки. Древесина начинает тлеть, выделяя пиролизный газ, догорающий во вторичной камере после соприкосновения с нагретым воздухом. По такому принципу функционирует множество современных печей-каминов, их КПД достигает 60%, как было сказано выше.

Печь-камин с водяным контуром

С целью повышения функциональности производители дровяных каминных топок стали добавлять в их конструкцию различные элементы. Например, чтобы обогревать несколько помещений или готовить воду для нужд ГВС, существует печь-камин с водяным контуром. Установив такой обогреватель в гостиной или кухне-столовой, к нему можно присоединить несколько радиаторов, размещенных в смежных комнатах, например, в спальнях. Главное, чтобы тепловой мощности устройства хватало на обогрев этих помещений, иначе холодно будет везде, в том числе и в комнате с обогревателем.

Конструктивно теплообменник у печей каминов выполняется двух видов:

• водотрубного типа;
• в виде водяной рубашки.

Схема печи с водяным контуром

Конструкция водотрубного теплообменника предполагает размещение на пути движения дымовых газов труб с теплоносителем, отбирающих у них теплоту и передающих ее радиаторам системы отопления. Циркуляция теплоносителя осуществляется, как и в случае с обычным котлом, – естественным образом либо принудительным, с помощью насоса.

Важно! Использование для водяного отопления схемы с циркуляционным насосом делает ее энергозависимой, а значит, при отключении электричества появляется опасность вскипания теплоносителя и прорыва его через слабые места в соединениях. В схеме обязательно должна присутствовать группа безопасности со сбросным клапаном.

Дровяная печь-камин с теплообменником в виде водяной рубашки напоминает устройство обычного котла, где металлические стенки камеры сжигания омываются снаружи теплоносителем. Он нагревается непосредственно от пламени и выделяющегося в топке тепла. Нельзя сказать, что такая конструкция чем-то лучше или хуже предыдущей, здесь все зависит от площади поверхностей обмена.

Печь-камин с теплообменником

Есть и более функциональные металлические печи-камины, в них помимо водяного контура отопления встраивается варочная панель. Такая печь с плитой и теплообменником – отличное решение для дачи или частного дома с ненадежным электро– и газоснабжением или при его полном отсутствии. Для хорошей работы данного обогревателя лучше всего брать древесину с влажностью не выше 30%, в противном случае готовка может занять у вас целый день.

Заключение

Вариант установки печи-камина целесообразно рассматривать для дома небольшой площади, дачи или же в качестве декоративного обогревателя на одну комнату, например, гостиную. Хотя нередки ситуации, когда никаких энергоносителей, кроме дров, в наличии нет, а покупать твердотопливный котел – очень дорого. Тогда данная печка станет единственным приемлемым решением.

cotlix.com

Котел длительного горения

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

Котел 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.

Принцип работы пиролизного котла длительного горения на 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.

Двухконтурный котел

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 теплоно8тель 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.

Существующие 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.

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 – самодельный котел длительного горения «ВМБ»

Однако, вернемся к простейшей конструкции, доступной даже начинающему мастеру.

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.

kaminforlife.ru

Котлы длительного горения на твердом топливе

Проблема отопления собственного жилья – одна из самых сложных задач, которую приходится решать хозяину дома. Игнорировать этот вопрос не получится – проживать в неотапливаемом здании практически половину года будет невозможно, а резкие температурные перепады быстро состарят всю внутреннюю отделку и сократят срок службы всего строения.

Котлы длительного горения на твердом топливе

Оптимальным решением вопроса видится создание внутридомовой системы водяного отопления, с циркуляцией теплоносителя по трубам и радиаторам, установленным в помещениях в нужном количестве. Значит, основная проблема – выбор теплового генератора, попросту - котла, который будет преобразовывать внешний источник энергии в нагрев. А в этом вопросе, исходя из особенностей климата на подавляющей части территории России, степени доступности, в том числе – ценовой, тех или иных энергоресурсов, все большую популярность завоевывают котлы длительного горения на твердом топливе.

Чем хороши котлы длительного горения

Содержание статьи

На сегодняшний день самым удобным вариантом традиционно считается установка газового котла. Однако, далеко не во всех населенных пунктах, а тем более – загородных дачных поселках проложены газоснабжающие сети. Кроме того, подвод индивидуальной линии от магистрали, при ее наличии – это очень серьезные затраты.

Газовые котлы удобны и экономичны, но далеко не всегда есть возможность их установить

Если прибавить к этому неизбежные процедуры согласования, составление проекта с соблюдением всех требований контролирующих инстанций, то подобный способ отопления может отпугнуть хозяев дома, особенно в условиях, когда ему есть достойная альтернатива.

Казалось бы, очень приемлемый вариант – использование электроэнергии. Электрических котлов выпускается немало, они отличаются высоким КПД, лёгкостью регулировки, насыщенностью системами контроля и автоматического управления системой отопления. Но все эти весьма значимые преимущества легко разбиваются об основной «подводный камень» - стоимость киловатта электроэнергии. Среднестатистическая семья попросту разорится только на одном отоплении своего дома.

Электрические котлы компактны и удобны в регулировке, но не отличаются экономичностью

Кроме того, не секрет, что в удаленных от крупных центров поселках перепады в электросети, увы, не являются редкостью. Ставить себя в полную зависимость от стабильности работы электросетей, наверное, не лучший вариант.

На фоне развития современных энергетических технологий постепенно «ушел в тень» традиционный для российских просторов способ обогрева своего жилья с помощью обычных дров. А ведь это – возобновляемый источник энергии, и с недостатком подобного топлива на огромных территориях страны попросту нет. В ход идут и самостоятельно заготавливаемые дрова, и приобретенные, и отходы предприятий деревообработки, и старый сухостой, который все равно нуждается в регулярной очистке. Одним словом, древесина была и остается самым, наверное, доступным видом топлива в лесистых районах страны.

Дрова в качестве основного топлива рано списывать со счетов

Конечно, от отопления дровами никогда не отказывались полностью, и печки в домах старой постройки хозяева заботливо ремонтировали и использовали по назначению. Но вот в новых зданиях установка каменной печи или камина производится, скорее, как дань моде, а не в целях полного перехода на твердое топливо.

Однако, печь печью - она достаточно долго держит тепло за счет толстых кирпичных стенок и продуманной системы каналов для выхода продуктов сгорания дров. Ее можно протопить и раз в сутки, чтобы обеспечить в помещении приемлемый для проживания микроклимат. Но как быть с водяными контурами отопления? Если просто постоянно поддерживать огонь в топке котла, как в обычной дровяной печи, то это будет разорительно с точки зрения расхода топлива, да и крайне утомительно – каждые 2 -3 часа, а то и чаще, подкладывать новую порцию дров. Однако, выход был найден – это воплотилось в создании современных котлов длительного горения.

Особая конструкция отопительного прибора, основанная на применяемых во время его работы физико-химических свойствах твердого топлива, позволяет производить загрузку дров не чаще, чем один раз в 12 – 15 часов, а в некоторых моделях этот срок еще больше, и иногда составляет даже несколько суток.

Достоинства подобных котлов еще и в том, что многие из них могут использовать в качестве топлива, помимо дров, и другие его виды. Это могут быть, например, спрессованные брикеты из древесных отходов - пеллеты, которые можно приобрести в магазине, а в ряде случаев – даже изготовить самостоятельно.

Пеллеты - гранулированное топливо для котлов длительного горения

Применяют для твердотоплив#Bх котлов каменный уголь или торф. В последнее время стали пользоваться популярностью так называемые «евродрова».

Продукт переработки отходов древесины - брикеты или «евродрова»

Это также продукт переработки отходов деревообрабатывающей промышленности, обладающий высокой энергоемкостью и очень удобный в использовании.

Принципы работы котлов длительного горения

Принцип работы обычной печи на твердом топливе известен, наверное, каждому. В топочную камеру закладываются дрова (уголь, брикеты), а из расположенной ниже поддувальной камеры идет поток воздуха, содержащий кислород, необходимый для процесса горения. Интенсивность горения ограничивается только лишь объемом поступающего воздуха и площадью внешней поверхности топливной закладки.

При обычном сжигании дров не используется в полном объеме заложенный в них энергетический потенциал

По сути, это обычный костер, только заключенный в каменные или металлические стены, и требующий постоянного пополнения запаса топлива. При этом продукты сгорания практически напрямую отводятся в дымоходную систему, лабиринты и повороты которой только лишь улучшают теплоотдачу на элементы конструкции и, в определенной стене приводят к повышению КПД, но никак не могут повысить общую энергетическую отдачу от конкретного вида топлива. Процесс термического разложения древесины проходит очень интенсивно, скоротечно, оставляя достаточно много отходов и выбрасывая в атмосферу неиспользованные возможности.

А эти возможности заключаются в особых свойствах древесины, которые обусловлены ее биохимическим составом. В процессе нагрева этот материал не просто окисляется до состояния угля с выделением обычного углекислого (СО2) и угарного газа (СО). Высокотемпературное воздействие всегда приводит к синтезу летучих углеводородных соединений со сложной химической формулой, а они сами по себе являются отличным газообразным топливом, которое в обычных печах попросту выбрасывается в атмосферу.

Горение дров с ограниченным поступлением кислорода приводит к образованию пиролизных газов, являющихся отличным топливом

Процесс термического разложения древесины называют пиролизом, соответственно, выделяемые при этом горячие газообразные составляющие – пиролизным газом. Характерно, что температура его сгорания, а значит – и теплоотдача, несопоставимо выше, чем получаемые при обычном горении дерева. При этом процессы окисления древесины настолько глубокие, что после них практически не остаётся отходов в виде золы, а в атмосферу после сгорания газообразной составляющей выбрасываются в основном водяной пар и углекислый газ.

Значит, с точки зрения технологии наиболее рационального использования древесного топлива целесообразно минимизировать процесс открытого горения, добиться максимального выделения пиролизного газа, который и будет при сжигании, по сути, являться основным источником тепловой энергии. Именно эти принципы заложены в конструкцию котлов длительного горения.

Разновидности твердотопливных котлов длительного горения

Итак, как, наверное, стало уже понятно из принципа действия котла длительного горения, основная технологическая задача, которая должна быть решена для его корректной работы - это дозирование поступление воздуха в камеру предварительного термического разложения дров и регулировка потоков полученных пиролизных газов и вторичного разогретого воздуха для их сжигания в основной камере сгорания, где, собственно, и организован основной теплообмен с контуром отопления.

При общности задачи, в различных моделях она технически решается по-своему.

1. Одним из вариантов являются конструкции, в которых нагнетание воздуха осуществляется с помощью встроенного вентилятора, а регулировка потоков производится блоком автоматики.

Большинство из подобных котлов скомпонованы таким образом, что камера загрузки и предварительного горения топлива у них расположена сверху.

Примерная схема устройства пиролизного котла

После розжига заложенных дров подача воздуха к ним сводится к минимуму, а вентилятор обеспечивает воздушный поток через нижнюю камеру основного дожига, которая выполнена из жаростойких материалов (шамота или керамобетона), не допускающих быстрого прогорания металлических деталей и становящихся, кроме того, хорошими аккумуляторами тепла. Создавшаяся тяга постоянно «подсасывает» образующийся пиролизный газ в нижнюю камеру. На входе в нее установлены керамические сопла, способные выдерживать экстремальные температуры – более 1000 градусов Цельсия.

Расположение камер в классической компоновке пиролизного котла

Сгорающие пиролизные газы обеспечивают основной теплообмен с трубами или «рубашкой» водяного контура. Циркуляционный насос, который обычно также завязан с блоком автоматики котла, обеспечивает движение теплоносителя по трубам и радиаторам системы отопления.

Если посмотреть на представленный видеоролик, то даже визуально можно сравнить очень интенсивность горения дров в камере загрузки (практически на уровне вялотекущего тления) и несопоставимую с ними мощь сгорания пиролизного газа в основной камере сгорания.

Подобная компоновка камер вовсе не является «догмой» для этого вида котлов длительного горения. Так, например, в котлах модельного ряда «Gefest-profi» камера дожига вынесена назад.

У некоторых моделей котлов камера дожига может располагаться и иначе, например, сзади

Она имеет сложную лабиринтную конструкцию, что способствует наиболее эффективному теплообмену с контуром отопления. За счёт этого достигается очень высокий КПД – до 90 ? 93 %, практически все тепло расходуется на нагрев теплоносителя. Об этом говорит и тот факт, что температура газов на выходе в дымоходную трубу – всего около 70 – 110 градусов.

Упомянутые котлы с электронным регулированием всем хороши, однако, имеет очень существенный недостаток. Они полностью энергозависимы – при выключении подачи электроэнергии вентиляторы и блок автоматики не действуют, а значит, и вся отопительная система становится неработоспособной, даже если в доме в возможность естественной циркуляции теплоносителя по контуру. Выход, конечно, есть - это установка системы бесперебойного питания, но она хороша для экстренных случаев. Если перебои в электроснабжении – частое явление, то придется избрать какой-либо другой вариант.

Весьма привередливы подобные котлы и к перепадам сетевого напряжения – автоматика может работать некорректно, и часто для них требуется установка отдельного стабилизатора.

2. Подобных недостатков лишены энергонезависимые котлы длительного горения, в которых организована регулируемая циркуляция воздуха за счет естественной тяги. Примером подобных нагревательных приборов могут служить популярные у потребителей модели «Траян» одноименной российского торгово-производственного объединения и «Буржуй-К» Костромского завода «Теплогарант».

Основное достоинство подобных котлов - полная энергонезависимость

У них обширная загрузочная камера находится снизу, а под ней размещен зольник-поддувало – все, как в классической печи. Заслонка на расположенной внизу дверце для доступа воздуха механически (через цепочку) связана с биметаллическим терморегулятором.

После загрузки дров и их розжига заслонка открыта по максимуму – это необходимо, чтобы началось уверенное горение топлива и запустились процессы пиролиза, для которых нужна температура не ниже 200 градусов.

Затем заслонка закрывается таким образом, чтобы минимизировать поступление кислорода в зону горения дров, и камера переходит на режим тления. Воздух же, пройдя по специальным каналам для необходимого нагрева до нужной температуры, поступает в верхнюю камеру. Подача его осуществляется через специальные трубки, в которых имеются откалиброванные отверстия. Выходя через эти своеобразные горелки, кислород воздуха вступает в окислительную реакцию с поднимающимся из топочной камеры пиролизным газом. Происходит эффективный его дожиг с выделением большого количества тепла, которое расходуется на нагрев теплоносителя, циркулирующего по трубам и водной «рубашке» котла.

Котёл полностью энергонезависим, поэтому он может вполне использоваться при отсутствии электроэнергии в системе отопления открытого или закрытого типа с естественной циркуляцией теплоносителя.

Справедливости ради надо отметить, что подобная схема все же вызывает немало критики со стороны специалистов. Спорить здесь сложно – действительно, по своему КПД и экономичности расхода дров она серьезно уступает котлам с электронным регулированием и принудительным созданием потоков воздуха и пиролизных газов. Однако, независимость от электроэнергии и простота в эксплуатации делают такие котлы весьма популярными у российских потребителей.

3. Еще один технологический подход обеспечения длительность горения твердого топлива с последующим дожигом пиролизного газа – создание таких условий, чтобы процесс сжигания дров шел сверху вниз, только в относительно тонком слое загрузки. Этот принцип, например, применен в популярных и доказавших свою эффективность котлах модельного ряда «Stropuva» одноименной литовской компании.

Вертикальные котлы «Stropuva» могут длительное время работать практически на любом твердом топливе

Эти котлы имеют характерную форму вертикально расположенного цилиндра. Они могут использовать практически любой вид твердого топлива – дрова, опилки, щепу, уголь, брикеты и т.п. Внушительная камера загрузки позволяет им работать на одной закладке весьма длительное время. Так, на одной загрузке дров котел, в зависимости от конкретной модели, способен функционировать от 1 до 3 суток, а на угле этот срок еще более впечатляющий – от 3 до 7 суток.

Секрет кроется в конструкции котла:

Примерная схема устройства и работы котла «Stropuva»

• Через окно (6) осуществляется загрузка имеющегося топлива в камеру сгорания (8). Затем производится поверхностный розжиг с помощью обычным легковоспламеняющихся печных жидкостей. Как только горение началось, на топливную закладку опускается распределитель воздуха (7) – он будет дозировано подавать кислород только в верхний горящий слой. В его конструкции предусмотрены специальные каналы, способствующие равномерному распределению воздушного потока по площади горения.
• Для того, чтобы процесс поверхностного горения с сопровождающим его пиролизом шел максимально эффективно, воздух нуждается в предварительной подготовке – нагреве до определенной температуры. Для этого предусмотрена специальная камера (2). Она связана с распределителем телескопическим воздуховодом. Таким образом, распределитель постепенно опускается по мере сгорания топлива под силой собственной тяжести и постоянно находится в верхнем горящем слое.

Вместительная камера загрузки с распределителем воздуха и телескопическим воздуховодом

• Выделившиеся пиролизные газы дожигаются в верхней части камеры (5). Для этого предусмотрена подача дополнительного воздуха через заслонку (4). Она имеет несколько положений, рассчитанных на разные виды топлива – уголь или дрова.
• После дожига газов остаточные продукты сгорания выводятся в дымоход через патрубок (3).
• Общая регулировка интенсивности горения, а значит, и выделяемой тепловой мощности котла производится воздушной заслонкой (1), связанной с биметаллическим регулятором, на котором устанавливается заданное значение.
• Котел заключен в водяную «рубашку» для теплообмена с контуром отопления – для этого имеются патрубки подачи разогретого теплоносителя (10) и «обратки» (11).
• Ревизионное окошко (9) служит для регулярной очистки топки от зольных отложений.

Некоторые мощные модели котлов «Stropuva» могут оснащаться вентилятором для принудительной подачи воздуха. Однако, все они вполне способны функционировать и на естественной тяге, что делает эти обогревательные приборы полностью независимыми от наличия электроэнергии.

Конструкция котла настолько эффективна, что стала основой для многочисленных самостоятельных разработок, производимых народными умельцами. Так, именно «Stropuva» наверняка стала прототипом популярно в настоящее время печки «бубафоня». Об ее устройстве, правильном расчете и технологии самостоятельного изготовления подробно рассказано в соответствующей публикации нашего портала.

4. Длительность автономной работы котла может быть обеспечена и автоматизацией подачи твердого топлива в камеру сгорания. Эта схема реализована в котлах, использующих в качестве топлива гранулированные древесные отходы – пеллеты.

Пеллетный котел с автоматической подачей топлива всегда отличает вместительный загрузочный бункер

По сути, это тот же котел длительного горения, имеющий несколько камер сгорания, но дополнительно оборудованный специальным бункером для загрузки гранулированного топлива. Непрерывная подача пеллет в топку осуществляется посредством вращающегося гибкого или жесткого шнека.

Примерная схема подачи гранулированного топлива в котел

Специальные фото- и термодатчики отслеживают интенсивность горения и наличие топлива, вырабатывая соответствующие управляющие сигналы для своевременной подачи пеллет в область горения в необходимом количестве.

Подобная схема считается очень эффективной и имеющей широкие перспективы. К ее основному недостатку можно отнести полную зависимость от электроснабжения. Впрочем, такие котлы вполне могут быть переведены и на обычную ручную загрузку дров или угля. Система достаточно сложна в монтаже и регулировке. И еще один минус, который пока что ограничивает широкое распространение подобных котлов – ненасыщенный на текущий момент рынок гранулированного топлива, могут возникнуть определенные проблемы с его приобретением. Перед установкой подобного котла, чтобы не тратить немалые деньги попусту, следует гарантировано заручиться надежной поставкой пеллет от их производителя.

Подведем итоги

Итак, котлы на твердом топливе рано списывать в разряд устаревшей, неактуальной отопительной техники. Благодаря современным инновационным технологиям они получили «второе дыхание» и свободно конкурируют с другими типами котлов – газовыми и электрическими.

• Котлы длительного горения имеют солидный КПД, доходящий у некоторых моделей до 90 – 95 %. Тепловые потери, благодаря продуманным процессам дожига пиролизных газов и конструкции теплообменников, сведены к минимуму. По эффективности и экономичности они ничуть не уступают газовым.
• Выброс от подобных котлов в атмосферу не представляет угрозы для окружающей среды, все составляющие – водяные пары и углекислый газ, легко усваиваются растениями.
• Доступность топлива и автономность, независимость от наличия газовых магистралей – одно из основных преимуществ подобной техники. Нет необходимости в утомительных разрешительных процедурах при установке котла. В регионах, где нет недостатка дров – это оптимальный вариант для организации отопления дома.
• Котлы могут иметь встроенный второй контур для горячего водоснабжения дома. Даже если его нет, несложно подключить к ним бойлер косвенного нагрева.
• Котлы длительного горения – достаточно неприхотливы и просты в обслуживании. При правильной эксплуатации они рассчитаны на несколько десятилетий работы.

Основными недостатками подобных котлов можно считать следующее:

• Каким бы продолжительным ни был срок работы от одной загрузки, все равно придется периодически вмешиваться в этот процесс для пополнения запасов топлива к камере сгорания.
• В отличие от газовых или электрических, обязательными профилактическим мероприятием является регулярная очистка котла от скопившейся золы во избежание ее коксования на стенках камер.
• Под котел на твёрдом топливе обязательно требуется отдельное помещение с хорошей вентиляцией и дымоходом. Эти приборы всегда – достаточно массивные, поэтому под них необходимо подготовить усиленную площадку.
• Необходимо дополнительное место для создания запасов твердого топлива с обязательным соблюдением правил его хранения. Подобные котлы достаточно чутко реагируют на уровень влажности дров. Считается предельной величиной влажность до 20% - при ее превышении возможна резкая потеря КПД прибора.

kamburg.ru

• 
  Котел бакси 49 квт
• 
  Котел бакси 10 квт
• 
  Как сделать котел ведьмы
• 
  Газовый котел вулкан 9
• 
  Вакуумный котел для отопления
• 
  Установка газовый котел висман
• 
  Котлы промышленные на щепе
• 
  Котлы на щепе промышленные
• 
  Газовый котел бойлер буран
• 
  Сибирь котел 8 квт
• 
  Котел для обогрева гаража