Виды котлов длительного горения на дровах для дома: достоинства и недостатки. Долго тлеющие котлы

Пиролизный котел длительного горения — горит долго, греет сильно! |

В местах, где возможны перебои с газоснабжением или электричеством, где доступно топливо (дерево, уголь и пр.), твердотопливные котлы длительного горения приживаются в качестве основных или резервных источников тепла в отопительных системах. А особенно хорошо зарекомендовали себя пиролизные котлы длительного горения. Они и эффективны, и экономичны!

Пиролизный котел

Тематика твердотопливных котлов одно время утратила свою актуальность, а сейчас довольно уверенно пробивает себе дорогу в отопительной сфере. Успешно помогает этому рост цен на энергоносители (газ, нефть, электричество), а также большая популяризация индивидуального строительства домов и коттеджей.

Разберемся в их особенностях…

Кто это такие?

К группе пиролизных котлов для отопления обычно относятся твердотопливные их «собратья», потребляющие преимущественно дрова.

Дрова –лучшее «меню» для пиролизного котла

Важно! Дрова на территории нашей страны имеют статус легкодоступного топлива. И, заметьте, возобновляемого. Главное помнить о том, что леса не только вырубывать необходимо, но и сажать надо…

Сторонники «хайтека» могут не нервничать! Это не прыжок в прошлое, а умное интегрирование научных технологий в быт человека. Изучение пиролизного котла на дровах (даже самого простого) приоткрывает начало внушительного списка его преимуществ.

Польза пиролиза в отоплении

Длительные поиски энергосберегающих технологий затронули немного органическую химию. Учеными было замечено, что в высокотемпературной среде при ограниченном доступе кислорода процесс горения многих органически твердых веществ сопровождается стабильным выделение горючего газа, который сам по себе пригоден к дальнейшему сжиганию. А при его горении выделяется большое количество теплоты.

Иными словами, при горении одного топлива образуется новое (газообразное) топливо. Древесина в этом процессе лидирует!

Такой процесс генерирования горючего газа из твердотельных органических веществ при их тлении и назвали пиролизом, что и определило название пиролизного котла отопления. Их еще называют газогенераторными или котлами длительного горения на твердом топливе.

Медленное тление приводит к образованию пиролизного газа

За счет двухступенчатого сгорания топлива (твердого и вновь образованного газообразного) пиролизные котлы выделяют большее количество теплоты при сгорании одного и того же объема топлива, чем обычные твердотопливные агрегаты. То есть их КПД значительно выше.

Главным практическим преимуществом таких котлов является их способность длительно (до 25-30 часов) работать на одной закладке топлива. Это достигается путем преднамеренного ограничения подачи воздуха в камеру горения.

И как он устроен?

Отличие пиролизного котла от обычного твердотопливного – в наличии в нем двух камер сгорания. Также в нем присутствует отдельный отсек для отходов процесса горения.

Верхняя камера (газифицирующая) предназначена для загрузки топлива. В ней происходит первичный распад дров.

«Внутренности» пиролизного агрегата

Вследствие ограничения доступа воздуха в камеру в ней происходит экзотермическая реакция. Высокая температура от 200 до 800 оС приводит к образованию двух горючих компонентов: пиролизного газа и древесного угля.

Выделяемое на этом этапе тепло, расходуется также на просушку древесины и подогрев поступающего в зону горения воздуха.

Далее газ попадает в среднюю камеру, где в «паре» с воздухом, затягиваемым в камеру вентилятором-дымососом при высокой температуре в 1150-1200ОС воспламеняется с выделением значительного количества тепловой энергии и фактически полным сгоранием , всего содержимого камеры.

Камеры пиролизного котла

Образовавшаяся зола, а также сажа опадают в нижнюю камеру, приспособленную для периодической очистки, частота которой зависит от качества топлива и интенсивности использования котла на дровах.

Высокотемпературные процессы, происходящие в пиролизном котле длительного горения, определяют требования к прочности всего агрегата. В ход идут сталь или чугун. Чугун более «медлителен» (инерционен), как при нагреве, так и при охлаждении, но и более долговечен. Сталь улучшает динамику при нагреве, А вот быстрое остывание пиролизного котла не всегда удобно. Стойкость к коррозии у чугуна выше, а стальные поверхности преимущественно покрывают керамическими материалами, что предохраняет металл от «разрушительности» высоких температур. Различные конструкционные материалы, наличие автоматики, мощность агрегата определяют его стоимость.

Комплект преимуществ и недостатков

Современные технологии, которые используют пиролизные котлы, позволили им присвоить себе ряд преимуществ:

КПД до 85% объясняется особенностями работы котла, обеспечивающего полное сгорание топлива;
полное сгорание топлива обеспечивает минимизацию количества отходов;
медленный процесс горения позволяет добавлять новую порцию топлива два, а в некоторых конструкциях при экономном использовании даже 1 раз в сутки;

конструкция котла обеспечивает возможность автоматического динамического управления мощностью системы отопления в пределах 30-100 %, путем регулирования скорости поступления воздуха в нижнюю камеру сгорания;
экологическая чистота данной конструкции котла обеспечивается фактически полным сгоранием как твердой, так и образовавшейся газообразной топливной массы, что обеспечивает низкий выброс (примерно в 3 раза меньше) в атмосферу углекислого газа;

Пиролизные котлы на дровах имеют и недостатки. О них также следует упомянуть:

самый малозначительный – это необходимость постоянного электроснабжения агрегата. Но в виду того, что современные системы отопления преимущественно с принудительной циркуляцией теплоносителя, то электричество и так потребуется для обеспечения работы циркуляционного насоса.
«одноконтурность» пиролизных агрегатов, которая также легко компенсируется установкой накопительного бойлера для системы ГВС, что, естественно, приводит к дополнительным затратам;
достаточно высокая цена, которая также компенсируется экономным расходом топлива;
необходимость хоть и редкой, но все же «ручной» загрузки топлива. С этим недостатком успешно справляются новые котлы пиролизного типа на древесных пеллетах, которые можно автоматически дозагружать из топливного бункера или склада.

Пиролизный котел на пеллетах

«требовательность» к качеству древесного топлива, особенно к его влажности, для обеспечения высокоэффективной работы.

И в заключении о глобальном…

Как видим, энергосберегающие технологии прочно внедрились в пиролизный котел длительного горения, реализовав в них свои актуальные глобальные цели:

минимизация расхода топлива;
повышение теплоотдачи топлива при горении;
снижение концентрации врезных веществ в продуктах горения.

Установив в своем доме котел подобного типа, вы не только оптимизируете свое время, затрачиваемое на его обслуживание, но и внесете свое лепту в дело сохранения природы.

Источник

stroymaster-base.ru

Что делать, если быстро сгорают дрова в котле?

Главная Статьи Быстро сгорают дрова в котле

Вопрос быстрого сгорания дров в котле особенно актуален, когда на улице сильные минусовые температуры. Время сжигания одной закладки дров в некоторых случаях может быть меньше одного часа. Даже если топливо полностью перерабатывается за 3-4 часа, это всё равно неудобно. Приходится посещать котельную от 6 до 8 раз в сутки, что превращает процесс отопления частного дома в отдельную спортивную дисциплину.

Чего делать не стоит? Опасные народные методы

Быстрое сгорание — понятие относительное. Если в технической документации к котлу указано время полного сгорания загрузки в пределах 4 часов, то увеличить этот период надолго не удастся. Существует ряд народных методик, как продлить горение дров, но все они приводят к сокращению срока службы устройства и необходимости постоянно проводить его капитальную чистку. Среди наиболее распространённых народных технологий можно назвать использование влажных дров и эксплуатацию теплогенератора в задавленном режиме.

В чём опасность каждого из методов? В большинстве современных котлов указывается необходимый показатель влажности древесины для сжигания в топке на уровне 20%. Всё что выше, уже снижает КПД, так как часть энергии горения уходит на испарение лишней влаги. Ещё одна проблема влажных дров — это большое количество сажи и смолы в дымовых газах. Известное зрелище, когда над костром стоит стена дыма. Это наглядная иллюстрация процесса горения влажного топлива. Сухая древесина сгорает практически без дыма.

Вся эта сажа оседает на стенках котла, и вместе со смолой под воздействием высоких температур образует слой дёгтя. В результате значительно усложняется процесс чистки устройства. Если же чистку откладывать и просто закрывать на это глаза, то со временем накапливается такой толстый слой, что начинают сужаться каналы движения газов и КПД котла неизбежно падает. Кроме того, плотный налёт дёгтя на стенках теплообменника является хорошим теплоизолятором и ухудшает эффективность теплопередачи с разогретых газов на теплоноситель. А это снова становится причиной падения производительности агрегата.

Другой способ справиться с быстрым прогоранием древесины — регулировка подачи воздуха или оттока дымовых газов. Если в топке будет недостаточное количество кислорода, то для полноценного горения просто не хватит ресурсов. В итоге дрова начнут гореть вполсилы и время их сжигания продлится. Но здесь тоже не всё так просто. Этот режим работы теплогенератора называется «задавленным» и приводит к тем же последствиям, что и применение влажных дров.

Нехватка кислорода или неполноценный отток дымовых газов, ограниченный шиберной задвижкой, становится причиной неполного сгорания дров. Вследствие чего на внутренних стенках котла и дымохода образуется налёт из дёгтя, снижающий производительность устройства. Ограничение активности горения ведёт к перерасходу топлива, которое в результате такого частичного сгорания выделяет меньше тепла, чем могло бы. Итоговые траты на топливо в отопительный сезон могут быть заметно превышены только из-за неправильного режима эксплуатации теплогенератора.

Оптимальная интенсивность действующего котла лежит в пределах от 60% до 90% от максимальной мощности. Только в этом промежутке можно говорить о правильной работе системы отопления. Если установленный в данный момент теплогенератор не способен работать в данном интервале производительности, значит он изначально был неправильно рассчитан.

Возможные причины

Первая причина, которая лежит на поверхности, относится к выбору породы древесины. Лучше всего использовать дуб, березу, граб или акацию. Плотность этих пород очень высокая и один и тот же объём такого материала в сравнении, например, с тополем, даст в два раза большее количество тепла. Сосна имеет примерно на треть большую теплоотдачу, чем тополь и в такой же степени даст меньше энергии, чем дуб.

Описанный в предыдущем разделе «задавленный» режим работы котла со временем неизбежно приводит к засорению теплообменника. В результате, часто на таких котлах, даже при их работе на максимальной производительности, отдачи тепла от дров не хватает на полноценный прогрев теплоносителя. Вследствие этого автоматическая система регулировки подачи воздуха вынуждена постоянно поддерживать активное горение в топке, что приводит к чрезмерно быстрому сжиганию дров.

Существует вероятность того, что в системе был неправильно рассчитан или установлен дымоход. Слишком длинный дымовой канал высотой более 11 метров создаёт чересчур интенсивную тягу в котле. В результате, даже автоматический регулятор тяги не справляется с ограничением притока воздуха, и топливо постоянно горит с избыточной интенсивностью. Тут выход один — нужно устанавливать автоматический регулятор тяги на дымоходе.

Но даже после выполнения всех указанных рекомендаций продлить время сжигания топлива можно только до определенного предела. В маленькой топке небольшого классического твердотопливного котла просто не помещается много дров. Как бы эффективно они не горели, если их мало, то всё равно через 3-4 часа они полностью прогорят. Раз и навсегда избавиться от проблемы быстрого сгорания топлива можно только установкой котла длительного горения.

Что делать? Реально рабочие решения

Твердотопливный котёл длительного горения (КДГ) шахтного типа может работать в номинальном режиме на одной закладке дров до 12 часов. Если использовать в качестве топлива уголь, то длительность его сжигания может достигать 24 часов. С одной стороны, замена котла выглядит как слишком затратное решение, но в долгосрочной перспективе это очень грамотное вложение. Благодаря высокому КПД данных теплогенераторов, расход топлива на обогрев частного дома значительно снижается, а это положительно сказывается на ежегодных затратах в отопительный сезон.

Производительность современных высокоэффективных шахтных котлов нижнего горения приближается к производительности пиролизных агрегатов. Конечно, сейчас редко кто выпускает такие качественные теплогенераторы, но примеры хороших моделей есть. По соотношению цены и качества для данного типа устройств лидером на текущий момент является компания Термико (Termico). Шахтные КДГ этой фирмы имеют ряд конструктивных доработок, которые делают их самыми эффективными среди аналогичных устройств.

Альтернативным решением может стать установка более мощного классического или пиролизного котла. Приобретение теплогенератора с производительностью большей, чем из расчёта 1 кВт на 10 м² площади помещений, возможно только при включении в теплосистему дополнительной буферной ёмкости. Такой резервуар называется тепловой аккумулятор. Большой объём воды в нём накапливает избыточную тепловую энергию, сгенерированную котлом, и после его остывания ещё долго поддерживает температуру теплоносителя на необходимой отметке.

Теплоаккумулятор — это неотъемлемая часть любой современной системы отопления. Он обладает не только способностью запасать тепло, но и рядом других положительных свойств. Правильно подобранная буферная ёмкость никогда не допустит закипания теплоносителя в системе. С таким тепловым аккумулятором котёл всегда будет работать в максимально эффективном режиме. Одно только это избавляет от целого ряда трудностей: пропадает необходимость слишком часто чистить котёл, падает расход топлива, уменьшается износ котла и всех элементов теплосистемы.

Решение вопроса с быстрым прогоранием дров имеет два варианта. Первый — это постоянные манипуляции с влажностью дров и регулировкой режимов горения. Такие методы только незначительно облегчают жизнь и являются лишь временным уходом от проблемы. Реально покончить с данным неудобством раз и навсегда возможно только вторым способом. Он включает в себя установку нового, более современного оборудования, которое, даже несмотря на свою стоимость, со временем всё равно приводит к экономии средств.

termico.com.ua

современные твердотопливные отопительные котлы длительного горения с верхней загрузкой дров, виды

Содержание:

Нагревательный агрегат является основой любой отопительной системы, поэтому его выбору следует уделять особое внимание. Хорошо себя зарекомендовали современные твердотопливные котлы длительного горения, обладающие высокой теплоотдачей, повышенной производительностью. Они имеют доступную стоимость.

Обеспечить комфортные условия проживания в загородном домовладении можно только при условии правильно подобранного отопительного оборудования, включая котел. Наличие возможности обустроить автономные коммуникационные системы имеет большое значение для проживания за городской чертой.

Принцип работы твердотопливных котлов длительного горения

Котлы отопительные твердотопливные длительного горения на дровах относятся к инновационному типу обогревательной техники. Они являются надежными и очень экономичными устройствами. Их установка и эксплуатация позволяют обеспечить оптимальные жилищные условия в частом доме.

Если пользоваться доступным по цене источником тепловой энергии, который дешевле газа, можно значительно снизить затраты на теплоснабжение и при этом добиться комфортного температурного режима в помещениях, имеющих любую площадь.

Современные приборы, функционирующие за счет применения твердого топлива и работающие на основе принципа длительного горения, работают так, что уголь, дрова или торф не горят в топочной камере, а тлеют.

Процесс этот происходит максимально медленно, поскольку кислород поступает в камеру горения в ограниченном количестве. Кроме этого, по сравнению с обычным отопительным оборудованием в котле долгого горения топливо тлеет в больших объемах, что дает возможность получения газов с высоким показателем теплоты.

Газ, полученный в результате тления дров, поступает в камеру сгорания агрегата под высоким давлением, после чего происходит его воспламенение. Процесс горения обеспечивается за счет воздействия кислорода. Кроме этого, в топочном отделении догорают и другие остаточные продукты – сажа и тяжелые химические соединения.

Технические характеристики теплогенераторов

Сейчас приобрести котел продолжительного горения, работающий на дровах, торфе или угле можно без проблем. На рынке отопительного оборудования представлен огромный выбор приборов, которые отличаются мощностью и температурой на выходе. Кроме этого, они имеют разные габариты и вес.

Все большей популярностью пользуется твердотопливный котел длительного горения с верхней загрузкой, поскольку в этом случае обеспечивается удобная закладка дров. Также в продаже имеются агрегаты, работающие на угле. Они выделяют большой объем дыма, в котором содержится сажа и зола. В случае, если выбрано подобное устройство, тогда необходимо обеспечить эффективное функционирование вентиляционной системы.

На сегодняшний день для всего ассортимента нагревательных агрегатов долгого горения существуют усредненные показатели и технические характеристики:

рабочее давление составляет около 1 атмосферы;
минимальная температура жидкости, поступающей в котел, 5 градусов;
нагрев теплоносителя на выходе из агрегата – 80 градусов;
средняя производительность генераторов тепловой энергии равна 100 кВт, правда, в продаже представлены модели, имеющие большую рабочую мощность;
продолжительность функционирования от одной загрузки твердого топлива в топку – минимум 11 часов;
КПД составляет не меньше 89 процентов. Обычно для котлов, при работе которых задействуется процесс тления, данный коэффициент имеет одинаковую величину, но многое зависит от типа твердого топлива и его влажности;
температура отработанных газов, уходящих в трубу, не превышает 270 градусов.

Разновидности агрегатов длительного горения

Котлы долгого горения, функционирующие на разных видах твердого топлива, по способу получения тепловой энергии бывают нескольких видов:

Классические устройства. Принцип их работы заключается в том, что тепло, выделяемое при сгорании угля, торфа или древесины, нагревает до нужной температуры теплоноситель для системы теплоснабжения домовладения.
Пиролизные агрегаты. Их конструкция основана на применении инновационной технологии. Источником тепловой энергии для них являются дрова, которые под воздействием высоких температур, составляющих 200-800 градусов, тлеют, а потом распадаются на уголь и газ. Образовавшиеся газы смешивается с кислородом и при сгорании начинают выделять тепло, предназначающееся для подогрева рабочей среды.

Максимальный КПД пиролизного котла можно получить при условии, что для его работы используется сухая древесина. В этом случае будут обеспечены высокие показатели теплоотдачи и наибольшая экономичность, поскольку топливо полностью сгорает.

Преимущества котлов долгого горения

Современные котлы длительного горения на твердом топливе отличаются надежностью.

Данное отопительное оборудование имеет ряд достоинств, среди которых следует выделить:

Высокую степень теплоотдачи и отличные показатели производительности.
Разнообразие моделей - их внешний вид можно подобрать под определенный интерьер помещений.
Простота регулировки процесса горения. Каждый владелец загородной недвижимости в зависимости от сезона и температуры на улице может самостоятельно изменять рабочие настройки отопительного котла длительного горения.
Наличие возможности автоматизации процесса. Нагревательные агрегаты снабжают специальными пультами управления и иными устройствами, благодаря применению которых имеется возможность регулировать их работу. Датчики могут подавать сигналы в случае возникновения аварийной ситуации.
Для работы котлов используются недорогие виды топлива. На сегодняшний день приобретение угля, дров или торфа обходится дешевле, чем природного газа. Кроме этого нет необходимости подключаться к магистральному газопроводу, так как такие агрегаты функционируют в автономном режиме.

Генераторы теплоты, использующие в работе принцип длительного горения, являются лучшим выбором для частного домовладения или другого загородного объекта. Если приобрести котел с верхней загрузкой дров, тогда процесс закладки топлива будет намного проще.

Данное оборудование с уникальным КПД и доступной ценой экономично, оно может работать продолжительное время без сбоев.

teplospec.com

Котлы длительного горения - какое же реальное время?

— Какой котел горит дольше всех?

— Тот, который ничего не обогревает.

Выбирая котел длительного горения, который будет «гореть дольше всех», важно различать долгое горение само по себе и что вы получаете в результате этого горения.

Любые современные котлы длительного горения, не важно управляются они с помощью електроники или механически, будут сжигать свой объем топлива быстрее или медленнее в зависимости от скорости охлаждения воды в радиаторах.

Законы физики пока еще не отменили, поэтому, если вы сумели заставить котел тлеть пару суток — это еще совсем не значит что вы этим нагрели дом. Поэтому совсем не важно горит ли он снизу вверх, сверху вниз или справа налево. Важно сколько энергии выдаст.

Кроме теплоизоляции дома и температуры на улице (которые определяют расход тепловой энергии), на время горения котла на одной загрузке будут влиять: эффективность сгорания топлива, эффективность теплообмена и количество топлива в этой одной загрузке.

В результате, используя более калорийное топливо (например уголь вместо дров), сжигая его лучше (пиролиз) или взяв котел с большей топкой можно добиться увеличения времени работы на одной загрузке.

Котлы длительного горения. Виды котлов.

Не следует путать КПД котла, который показывает сколько процентов энергии образовавшейся при сгорании попадет в систему отопления, с общим результатом работы — ведь разные котлы получат из 1кг заданного топлива разное количество тепловой энергии.

Например: интенсивное горение топлива с турбонаддувом даст больше енергии чем медленное тление в котле с механическим термостатом. Именно поэтому придумали блоки управления с алгоритмом PID которые эффективнее классических систем нагнетания воздуха по принципу «старт-стоп» — топливо все время горит с нужной интенсивностью, а не тлеет. Еще эффективнее пиролизные котлы, которые могут дожигать газы, что образовались в процессе сгорания дров (к сожалению их применение сильно ограничено требованиями к топливу).

Или другой пример: сжигание угля, который сильно спекается (а это большинство украинского антрацита). Слишком сильный наддув в одной точке приводит к образованию спеканий. Чем больше энергии потратиться на процесс образования спеканий, тем меньше энергии попадет в систему отопления. Поэтому для такого топлива предпочтительнее слабый многоточечный наддув.

Если же Вы хотите действительно ОЧЕНЬ ДОЛГО не подходить к котлу, то знайте, что настоящие котлы длительного горения — это котлы с автоматизированной подачей топлива из бункера.

defro.ua