Котлы длительного горения на твердом топливе. Горение котел

Все о котлах длительного горения — Amica

Появление особого вида котлов длительного горения связано с желанием потребителя как можно реже обслуживать твердотопливное оборудование. Основной причиной непродолжительного время горения традиционных агрегатов является то, что сколько бы топлива не находилось в камере – все оно воспламеняется одновременно. Уменьшение подачи воздуха позволяет растянуть процесс, но ухудшает качество сгорания.

Продлить работу на одной загрузке и не потерять эффективность возможно, если ограничить объем топлива, который будет участвовать в процессе. На сегодняшний день известно несколько вариантов конструкции оборудования длительного или, как его называют реже, сверхдлительного горения. Время работы таких агрегатов на закладке составляет от 12 часов до нескольких суток.

Котлы с верхним горением

Первыми на рынке появились такие котлы с верхним горением. Принцип основан на том, что розжиг в топке котла осуществляется сверху. Поддерживает пламя подвижный распределитель воздуха, который постепенно опускается вниз – аж до тех пор, пока не достигнет своего конечного положения. Таким образом единовременно сжигаться будет только верхний слой топлива.

Плюсы котлов с верхним горением:

• Подаваемый в топку воздух предварительно нагревается, пока проходит по распределителю – это улучшает качество горения.

Котлы могут считаться энергонезависимыми, так как теоретически могут работать без электроэнергии в случае естественной циркуляции теплоносителя и природной тяги. На практике же использование такого твердотопливного агрегата без автоматического регулирования может привести к выходу котла из строя. Во-первых – из-за возникновения большого перепада температур, образования конденсата и коррозии. Во-вторых – из-за перегрева.

Минусы котлов с верхним горением:

• Распределитель воздуха и диск во время горения находятся под действием высоких температур и недостаточно охлаждаются, что ведет к ускоренному прогоранию металла;
• Механизм передвижения, так называемую «трубу-телескоп», может заклинить;
• Камера сгорания имеет форму цилиндра – улаживать дрова в такую топку неудобно;
• Из-за принципа горения нет возможности догрузить топливо во время работы – необходимо дождаться пока загрузка прогорит полностью;
• На начальных фазах горения тепло отбирается только в верхней части котла;
• Для розжига, который осуществляется сверху, требуется полная загрузка топки.

Этих недостатков лишен второй вид устройств длительного горения, которые возникли чуть позже.

Котлы с нижним горением

Как видно из названия, горение в этих котлах происходит снизу. Пламя не распространяются вверх благодаря принудительной тяге в обратном направлении – сверху вниз. Когда нижний слой сгорает, топливо сверху постепенно опускается на их место. Это позволило избавиться от всех тех недостатков, которые свойственны первому виду котлов длительного горения.

Минусы котлов с нижним горением:

• Относительная зависимость от электроэнергии. При обесточивании дымососа котел может работать только на природной тяге, если она отсутствует — пламя в котле постепенно потухает.

Плюсы котлов с нижним горением:

• Камера сгорания имеет классическую прямоугольную форму – наиболее удобную для укладки поленьев;
• Топливо можно свободно загружать во время работы котла и добиться непрерывной его работы;
• Для розжига используется небольшое количество топлива, не обязательно загружать полную камеру;
• Дымовые газы проходят всю площадь теплообмена снизу вверх – съем тепла всегда максимальный;
• Так как во время работы котла принудительная тяга идет сверху вниз, то при открытии дверец нет дыма;
• Автоматика полностью регулирует работу котла – это обеспечивает не только качество протекания теплообмена, но и безопасность работы системы в целом.

Достоинства котлов с нижним горением увеличивается, когда в их специфике работе учитывается конкретный вид сжигаемого топлива. Так, в Amica Time C присутствуют подвижные поворотные колосники, которые позволяют разбить корку спекшегося угля, а в Time W реализован принцип сжигания пиролизных газов в горелочном туннеле.

29.10.2016

amica-ltd.com

Котлы длительного горения: пиролизые, верхнего горения

Вопрос о том, как безопасно и экономно  отапливать свой дом, дачу или производственные площади — один из самых насущных  в нашей стране, где отопление работает большую часть года. Современные производители предлагают использовать для этих целей котлы длительного горения. В этой категории могут быть агрегаты, построенных по разным принципам, но их объединяет одно – высокая эффективность и более полное использование тепловой энергии горения. 

На каком топливе работают

Самым распространенным является котел, предназначенный для работы на дровах. Есть также большое количество модификаций на угле. Часто такое оборудование почти всеядно:  может работать на иных видах твердого топлива (торфяных, древесных и угольных брикетах, отходах переработки древесины и т.д.).

Чтобы продлить работу котла на одной закладке дров, топку делают большого объема: чем больше за один раз удастся заложить дров, тем дольше они будут гореть. Потому, выбирая котел длительного горения на дровах, в первую очередь обращайте внимание на объем топки для загрузки дров. Классическим примером являются котлы на дровах украинского производства КЧМ (котел чугунный модернизированный), по цене они довольно демократичны, качество неплохое, потому и популярны.

Твердотопливные котлы длительного горения на дровах

В некоторых моделях основным видом топлива является уголь. В этом случае стоит обратить внимание на толщину стенок в топке: температуры при горении угля очень высокие (особенно атнрацитов и длиннопламенных марок). Долговечность этого типа оборудования  определяется длительностью срока службы топки. Потому кроме типа материала топки обращайте внимание на толщину ее стенок. В угольных котлах длительного горения  предпочтительнее топка из чугуна или толстой конструкционной, а лучше — нержавеющей стали.

Если вы хотите как можно меньше времени проводить возле котла, то вам подойдет пеллетный котел.  Время его автономной работы зависит исключительно от размеров бункера – резервуара, в который засыпают гранулы. Он может вмещать от 20 кг пеллет до нескольких тонн.

Работа оборудования построена так, что при наличии электричества, агрегат при помощи шнека самостоятельно подсыпает в топку необходимое количество топлива. Если у вас в бункер помещается месячный запас или более, то и наведываться вам в котельную придется только раз в месяц. Пеллетные котлы обладают хорошим КПД — до 90–95%, экономичны. Топливо сгорает почти полностью, так что и чисткой котла придется заниматься примерно раз в месяц. Недостаток таких котлов – довольно высокая стоимость и энегрозависимость (как и у большинства других котлов с автоматическим управлением). Еще один нюанс: такое оборудование требовательно к качеству топлива: пеллеты должны быть целыми и малозольными. При использовании топлива низкого качества горелка забивается, котел останавливается.

Твердотопливные котлы длительного горения пелелтный

Очень привлекательны по многим параметрам многотопливные котлы их еще называют комбинированными. В таких агрегатах может использоваться уголь, дрова и брикеты, их комбинации. В некоторых моделях можно использовать электрический элемент нагрева, который включается после того, как прогорит закладка топлива и котел начнет остывать. Очень удобно.

Приобретая комбинированный котел,  обязательно выясните, какой из видов топлива является основным: проектируют оборудование под один из видов топлива, под остальные вносятся корректировки. Так что именно на основном топливе отопление будет самым эффективным. Потому, если у вас есть возможность заготавливать дрова самостоятельно, а углем планируете топить только в холода, то и основным видом топлива должны быть в этом случае дрова.

Классификация по принципу действия

Котлы на твердом топливе могут использовать два различные принципы действия. По этому параметру различают:

Котлы верхнего горения

Это котлы циклической закладки топлива. Это значит,  что пока не прогорит полностью предыдущая порция дров, угля или брикетов, новые закладывать нельзя. Агрегаты этой конструкции просты, но эффективны. Например, котлы длительного горения «Стропува» на одной закладке дров обогревают помещение до суток (при некоторых условиях до 30 часов), а на закладке угля вообще до 7 суток.  Хотя среднее время горения дров – 6-8 часов.

Принцип работы котла верхнего горения

За счет чего же достигается подобный эффект? Все просто, наиболее ярко этот принцип  можно продемонстрировать на примере вертикально расположенной горящей спички. В таком положении она будет гореть намного дольше, чем спичка, расположенная горизонтально или перевернутая головкой вниз.

Топливная камера в котлах верхнего горения устроена так, что горение происходит сверху вниз. Для этого разработана и запатентована специальная подача воздуха именно в зону горения.  И сам процесс горения при таких условиях больше напоминает тление. А, как известно, при тлении из углеродосодержащего топлива в большом количестве выделяются газы. Большая их часть являются горючими. За счет дожига этих газов в верхней части топки происходит более полное использование энергии, что позволяет значительно увеличить теплоотдачу и уменьшить расход топлива.

К недостаткам таких котлов стоит отнести необходимость следить за качеством топлива: если загрузить сырые дрова или уголь, то КПД котла значительно снижается. Также с использованием топлива повышенной влажности выделяется большое количество золы и сажи. Прихотдится тогда  часто чистить печь и дымоход.

Не всегда хорошо и не иметь возможность подкинуть топливо во время процесса горения. Отрицательный момент состоит еще в том, что ограничена возможность автоматизации процесса управления. Пока такая не реализована. Регулировать можно только интенсивность горения и то в достаточно ограниченных пределах, уменьшая при этом КПД котла.

Пиролизные котлы длительного горения

В таких котлах используется процесс разложения топлива при недостатке кислорода. В результате образуется твердая составляющая (кокс в случае сжигания угля и древесный уголь в случае использования дров) и газообразная. Присутствуют также различные смолы, которые также горючи. Сам процесс разложения происходит с выделением значительного количества тепла.

Но это далеко не вся энергия. Полученные в результате разложения продукты сами по себе являются горючими веществами с высокой теплотворной способностью. Например, теплотворная способность древесного угля в 2,5 раза выше, чем у дров. Также выделенные при разложении пиролизные газы большей частью состоят из горючих компонентов. Не горит только азот и двуокись углерода. Они являются балластом и выводятся из топки. Остальные компоненты имеют очень высокую теплотворную способность, во много раз превышающую теплотворную способность дров, торфа и угля. Потому эти газы дополнительно разогреваются,  отправляются в камеру дожига, где смешиваются с воздухом и догорают, выделяя большое количество энергии.

Движение воздуха в топке при пироизе

Количество газов, выделяемое при пиролизе, зависит:

• от типа топлива – больше газов выделяют дрова и торф;
• от температуры – чем выше температура пиролиза, тем большее количество газов образуется и меньшее остается твердого кокса и древесного угля.

Установки, в которых пиролиз происходит при высоких температурах (до 1200oC), называют еще газогенераторными котлами.

Суть процесса пиролиза — в первично камере горит топливо — во вторичной — газы, которые при этом выделились

Особенность пиролизных котлов – две топки: в одной происходит первичное горения топлива (туда оно и закладывается), а во второй дожигаются газы. В обе топки раздельно подается воздух. Воздух для горения топлива называют первичным, а для горения газов – вторичным.

Подобное строение котлов длительного горения с использованием технологии пиролиза хорошо тем, что легко реализуется возможность регулирования интенсивности горения (ограничивая подачу воздуха как первичного, так и вторичного). Именно на этой технологии построены автоматизированные котлы.

В зависимости от того где какая камера располагается пиролизные котлы бывают с верхней или нижней камерой догорания.

При нижнем расположении камеры дожига производить закладку дров удобно. Она имеет выход в дымовой тракт, который располагают снизу. Дальше дым попадает в дымоход и выходит на улицу. Вроде бы все логично, однако чистить печь потребуется гораздо чаще, т. к. зола из верхней камеры горения будет падать вниз и засорять «пиролизную» камеру. Кроме этого, требуется пиролизные газы искусственно при помощи вентиляторов или дымососов направлять вниз, ведь сам по себе дым вниз двигаться не станет.

Разные типы устройства пиролизных котлов

Меньшее распространение получили агрегаты с верхним расположением камеры догорания, хотя тут искусственно создаваемая тяга не нужна, так как дым сам распространяется вверх. Однако такой котел имеет сложную конструкцию дымового канала, которая требуется для того, чтобы отобрать максимум тепла. При таком расположении топки дожига, камера догорания расположена ближе к дымоходу, и вверх стремится самая горячая часть воздуха, а нам необходимо максимальное количество энергии отдать на обогрев, а не выпустить в трубу. Потому дымоотводный тракт выполняют в виде змеевика.

Существенный недостаток пиролизных котлов – требовательность к качеству топлива. Если говорить о дровах, то оптимальная их влажность для пиролизных котлов – 13-20%. При использовании такого топлива выход газов будет максимальным и эффективность самой высокой. Допустима влажность дров до 30%. При использовании еще более «мокрых», резко снижается КПД, образуется сажа и большое количество зольного остатка.

Аналогично дело обстоит и с углем: тут тоже нужно использовать сухое топливо, причем с высокой теплотворной способностью. Оптимальным считается антрацит средних фракций, чуть хуже ведет себя длиннопламенный, тяжело работают агрегаты со спекающимися марками. Их лучше исключить, так как велика вероятность затухания котла. Зато пиролизные котлы очень хорошо работают с брикетами любой формы и из любого сырья (кроме пеллет – они просыпаются через колосники в некоторых моделях).

Основной недостаток многих печей длительного горения — требовательность к качеству топлива

Еще один недостаток пиролизных котлов длительного горения – значительная цена оборудования. Но это связано с тем, что для обеспечения долговечности при высоких температурах пиролиза требуются качественные и массивные жаростойкие материалы. Большое внимание из-за высоких температур уделяется системе безопасности, а это ведет к увеличению стоимости. Немалую роль в ценообразовании имеет и автоматика. Так что высокая стоимость обоснована. Нужно сказать, что высокая цена на пиролизные котлы, достаточно быстро оправдывает себя за счет экономии топлива.

teplowood.ru

принцип работы и особенности эксплуатации

Спецпредложение! Отопительное оборудование со скидками до 50%.Есть в наличии весь модельный ряд Vaillant, Viessmann, Baxi, Bosch, ACV, Protherm, РУСНИТ, Buderus, Kermi и другие. Грамотное проектирование и установка систем под ключ.Звоните: +7 (499) 110-02-51 (Москва и область). E-mail: [email protected]

На сегодняшний день существуют отопительные котлы длительного горения, работающие на твердом топливе. Данное оборудование характеризуется продолжительной работой при одной закладке топлива. Stropuva, котел одного из ведущих производителей, сертифицированный в 2003 году, может проработать около 31 часа на мощности 5-6 киловатт после одной закладки 50 килограмм топлива.

Твердотопливные котлы верхнего горения

Благодаря чему достигается подобная автономность?

• Отсутствует колосник и зольник. Снизу расположен глухой поддон. В самой нижней части заложенного топлива горение не допускается.
• Топка обладает цилиндрической формой. Воздух подается по центру — в результате чего обеспечивается горение верхнего слоя заложенного топлива.
• Распределитель воздуха топки подвижен, во время сгорания заложенного топлива он упирается в горючее и опускается по мере снижения его количества. Благодаря этому насыщенный кислородом воздух постоянно подается в место горение топлива.
• В месте, куда подается свежий воздух, осуществляется только частичное окисление углеводородов. Все продукты, образовавшиеся при сгорании топлива, удаляются через верхнюю часть топки. Массивный диск из металла отделяет продукты сгорания от области горения и выводит их.
• После этого пиролизный газ смешивается с атмосферным воздухом, а затем летучие продукты горение догорают, отдавая остатки тепловой энергии теплообменнику.

Устройство твердотопливного котла верхнего горения

При входе в камеру, где догорают летучие компоненты топлива, устанавливается автоматический регулятор тяги, представляющий собой довольно несложное устройство, благодаря использованию которому определяется температура теплоносителя по тепловому расширению корпуса и подстраивается скорость движения печных газов. В качестве теплообменника выступает корпус котла. Циркуляция воды осуществляется сверху вниз.

Основная трудность работы данного оборудования – это необходимость удаления золы потоком воздуха, чтобы она не мешала горению топлива.

Стоит обратить внимание: после того, как котел был введен в рабочий режим, можно догружать в него топливо в сравнительно небольших количествах, таким образом, к примеру, можно сжигать бытовые отходы.

Достоинства

Плюсы данного решения очевидны: 

• Период работы без необходимости дозакладки топлива определяется лишь размером топливника.
• Перед нами, фактически, еще одна разновидность пиролизного котла. Соответственно все его достоинства, том числе и высокий КПД, остались. Закладываемое топливо сгорает без остатка.
• Оборудование очень отказоустойчиво. Никакой сложной автоматики он не имеет.
• В 2007 году в Литве начали производить универсальные котлы, которые могут сжигать не только древесину и продукты деревообрабатывающей промышленности, но и уголь. Позже производить подобное оборудование стали производить и в России.

Недостатки

Однако подобные котлы имеют некоторые минусы:

Устройства более чувствительны к изменениям температуры теплообменника, нежели традиционные твердотопливные котлы. Незначительные повышения выше допустимого скорости циркуляции означает выпадение конденсата в системе теплообменника, а также ускорение коррозии.

Однако: чугунные котлы длительного горения, работающие на твердом топливе, боятся конденсата гораздо меньше, чем стальные, поскольку чугун в меньшей степени подвержен воздействию коррозии.

Не во всех случаях наддув может справиться со спекающим пеплом. Слишком большее количество пепла способно вызвать снижение теплоотдачи котла. Находящиеся непосредственно в пламени диск и опорная балка, которые отсекают зону горения топлива, достаточно быстро сгорают.

Лучше всего не загружать в топку крупнофракционное топливо, например, не колотые дрова, поскольку горение топлива будет не только сверху. Также не стоит загружать в котел топливо недостаточно просушенное (влажное).

К тому же габариты топки значительно затрудняют ее розжиг в случае неполной загрузки.

Отличительные особенности

Твердотопливные котлы верхнего горения, бывают исключительно напольными, поскольку они обладают слишком большой массой для настенного монтажа.

По всем остальным показателям они являются самыми обычными котлами, работающими на твердом топливе.  (См. также: твердотопливные котлы для отопления частного дома.)

Мощность

Данный показатель – мощность котлов, варьируется в зависимости от назначения.

• Котлы литовского производства Stropuva имеют минимальную тепловую мощность в 7КВт. Младшие модели подобных котлов предназначены для сравнительно небольших частных домов.
• Мощность украинских Буранов достигает 40 киловатт.
• Котлы русского производства, предназначенные для отопительной системы частных домов, имеют мощность 95 КВт.
• Котлы польского производства Логика могут иметь тепловую мощность 200 киловатт, благодаря чему способны отапливать дом площадью 2000 м2. Однако чаще всего их используют для отопления офисов и теплиц.

Теплообменник и корпус могут быть изготовлены из чугуна или стали.

Чугунный теплообменник более долговечный. Однако стоит сказать, что чугунный котел весит горазда больше стального, что создает определенные трудности при его монтаже.

Если говорить о стальных теплообменниках, то стоит сказать, что для их производства может использоваться сталь самого различного качества от низкосортной до высококачественной, которая обладает устойчивостью к воздействию высоких температур. Помимо этого стальные котлы часто имеют защиту из шамотного кирпича.

Топка подобных котлов гораздо больше, нежели у других устройств, предназначенных для отопительной системы. Помимо того, что данное оборудование может отапливать дом, он также может снабжать его горячей водой. При этом теплообменник, использующийся для нагрева воды, должен быть проточным или же иметь специальную накопительную емкость. Если теплообменник проточный, то данный отопительный котел должен обладать довольно высокой эффективной тепловой мощностью и водяной контур длительного горения.

Очумелые ручки

Возможно ли изготовление котла данного типа самостоятельно?

Это возможно, однако только в том случае, если в вашем распоряжении имеется сварка и другой необходимый инструмент для его изготовления.

Твердотопливный котел верхнего горения своими руками можно изготовить на основе обычной стальной бочки, однако лучше всего для этого цели подойдет отрезок магистральной трубы, поскольку она обладает более предпочтительной толщиной стенок. Несмотря на то, что у фабричных котлов отсутствует зольник, лучше всего сделать его.

Зольник представляет собой дверку, предназначенную для удаления из котла продуктов сгорания топлива.

Монтаж

Как необходимо устанавливать котлы верхнего горения?

Данное оборудование вполне можно установить самостоятельно, поскольку это не газовое оборудование, для осуществление монтажа которого необходимо вызывать представителя газовой службы.

Инструкция по установке котла определяется двумя основными особенностями подобных изделий:

Наружные стенки котла могут заметно нагреваться даже если это изделие, имеющее водяную рубашку вокруг топки, о сделанных самостоятельно изделиях, имеющих одинарные стенки,  говорить нечего. В том случае, если котел монтируется на расстоянии не менее полуметра от самой ближайшей стены, если стены возведена из горячего материала, например из дерева, их необходимо дополнительно защитить, обшив листами оцинковки с асбестовой прокладкой или используя кирпичную кладку.

Просвет между дымоходом и стеной или перегородкой из дерева должна превышать двадцать пять сантиметров. Данный просвет необходимо заполнить утепляющими материалом, базальтовой ватой, после чего делается прокладка из асбестового листа и это место обшивается оцинковкой.

Помимо соблюдения дистанции между котлом и стеной необходимо сделать для котла основание (ставить котел на деревянное перекрытие противоречит всем пожарным нормам), представляющее собой полметра армированного с бутом или же со щебнем.

Внимание! Котлы данного типа, обладающие сравнительно малой мощностью также имеют очень внушительную массу, которая увеличиться еще, как минимум, на пятьдесят килограмм после закладки в котел топлива, ведь котлы потому и работают долго, что в них загружено сразу много топлива.

Видео по теме

Заключение

Все о чем вы прочли в данной статье – это еще не полная информация о котлах, более детальную информацию и разновидностях котлов можно узнать из видео в данном материале.

Тепла зимой Вам!

1pokotlam.ru

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

Котлы медленного горения на твердом топливе

Как выбрать котел на твердом топливе длительного горения

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.

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

• Пиролизные (газогенераторные). Этот тип котлов 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 твердотопливного чугунного котла 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 твердотопливного котла. 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. Такой котел подойдет для дома большой площади куда больше, чем дровяной. Уголь отличается низкой стоимостью и удобством в транспортировке.
• На пеллетах. В качестве горючего для котлов 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 котла

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 котла. 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 котла

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 твердотопливных котлов отопления

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 котлы «Дон» обеспечивают 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.

Видео: самодельный котел на твердом топливе своими руками

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.

Отзывы покупателей

Олег, 38 лет :­ Три 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 года :­ В 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 года :­ Как 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.

Котел на твердом топливе длительного горения — цены

Все больше горожан стремятся вырваться на постоянное проживание за пределы мегаполисов. Подальше от шума, пыли и суеты. Теперь практически каждый может ездить по делам на собственном автомобиле, расстояния перестают быть преградой. Единственное, что останавливает многих — уровень комфорта, который предоставляет деревенский дом. В первую очередь, это касается отопления. А если поблизости нет газа, тогда приходится искать альтернативные методы решения вопроса. Одним из таких решений вполне может стать котел на твердом топливе с улучшенными характеристиками, который мы рассмотрим сегодня.

Что такое котел длительного горения

Никакой фантастики и космических инноваций в конструкции устройства нет. Только грамотная разработка и тонкое знание физических процессов позволили разработать такой котел. Дровяной котел, который может гореть очень долго, не требуя к себе особого внимания и обладая хорошим КПД. Это основные характеристики устройства. К тому же дрова — довольно доступный вид топлива, они намного дешевле, чем газ, а объем котла можно подобрать любой и для любого помещения.

Принцип работы прост и понятен — твердое топливо не просто сгорает в топке, как в обычной печи, а медленно тлеет, постоянно вырабатывая тепло. Процесс горения искусственно замедляется благодаря тому, что доступ кислорода к очагу горения может регулироваться в довольно широких пределах. Чем медленнее горит топливо и чем больше его объем, тем больше тепла мы получаем на выходе из устройства.

Такой котел в несколько раз экономичнее, чем обычный котел на твердом топливе, а период его работы может вообще ограничиваться рамками отопительного сезона. В октябре можно его разжечь, а в конце апреля потушить, при этом раз в 5-7 дней проводить новую закладку топлива. Такие устройства производятся как для бытового применения, так и для обогрева промышленных объектов, разница только в размерах. Промышленный котел на твердом топливе длительного горения цены на который в десятки раз превышают бытовой, может занимать отдельное помещение и отапливать целые цеха.

Классификация устройств

Дрова, опилки, уголь и торф — это основные виды топлива для этих устройств, а по способу теплообразования котел проектируют только двух типов:

1. Клaссический твердотопливный котел. Принцип работы сводится к тому, что в процессе сгорания топлива нагревается теплоноситель, который поступает на обогрев здания.
2. Пиролизный твердотопливный котел. Может работать на всех видах топлива, в том числе и на опилках. Тепло выделяется в процессе тления топлива при температурах до 900˚С. Топливо распадается на древесный уголь и горючие газы, которые при смешивании в определенной пропорции с кислородом выделяет контролируемое количество тепла.

Пиролизный котел потребляет только сухое топливо, при этом он может показать высокий КПД и экономичность. Малый расход топлива обусловлен тем, что оно выгорает в камере сгорания практически безостаточно, сокращая при этом расходы на отопление и уменьшая время на уход и обслуживание процесса горения.

Характеристики пиролизных котлов

Все пиролизные котлы, которые выпускаются промышленностью, похожи между собой по показателям, поэтому можно говорить о средних значениях такого оборудования, незначительно отличающиеся между собой, в зависимости от модели. Так, практически каждый котел длительного горения имеет рабочее давление порядка 1 атм, температура теплоносителя на выходе может быть от 70 до 90˚С, при этом КПД таких устройств составляет 85-90%. Для котлов бытового назначения средняя мощность составляет не менее 80 кВт, а температура отработанных газов может достигать 250˚С и выше.

Пиролизные котлы могут иметь массу положительных преимущественных достоинств перед другими видами отопительной техники, в частности, отмечают:

• отличную теплоотдачу;
• высокую производительность;
• безопасность, возможность установки прямо в жилом доме;
• многообразие дизайнерских находок в исполнении корпусов устройств;
• регулировка температуры проходит просто и без применения дополнительных дорогих устройств;
• простая настройка всех параметров;
• возможность установки средств автоматизации, сигнализации и автоматических регулировок;
• низкие цены на топливо по сравнению с электричеством и газом, к тому же это единственный выход, когда поставки газа или электричества ограничены или отсутствуют.

Принцип действия и чертежи котла длительного горения на твердом топливе

Отопители могут работать по нескольким схемам, что отражается на их конструкции. Котлы, которые основаны на принципе верхнего горения устроены несколько проще, чем котлы с нижним очагом, тем не менее, эффективность работы у них практически одинаковая. Верхнеочаговые котлы впервые пошли в серийное производство только в 2000 году и с тех пор их конструкцией пользуются многие при изготовлении котлов своими руками.

Камера сгорания такого котла может быть довольно объемной, вплоть до 500 кубических дециметров. Поэтому, чем больше камера сгорания, тем дольше котел может работать без закладки, вплоть до нескольких суток. Топливо сгорает сверху вниз, а шахтный ограничитель подачи кислорода автоматически уменьшает камеру сгорания по мере выработки топлива. Тепло, образующееся при тлении, передается в теплообменник.

Цены на котлы длительного горения

Котлы длительного горения производятся как отечественными предприятиями, так и многими зарубежными фирмами. Наибольшей популярностью пользуются литовские котлы длительного горения Stropuva. Компания производит широчайший ряд моделей, различные как по мощности, так и по площади отапливаемого помещения.

В зависимости от бюджета можно купить котел длительного горения на 10 кВт с отапливаемой площадью до 100 квадратов. Такой котел обойдется в 90 тысяч. Он может работать на дровах и древесных отходах. Модель Stropuva S 40 может работать как на угле и торфе, так и на дровах, при этом отапливать площадь до 400 квадратов. Цена такого котла составит от 130 тысяч.

Надежные и неприхотливые котлы длительного горения станут стабильным источником тепла в доме, независимо от его размеров. Они просты в регулировках и обслуживании и позволят наслаждаться уютом и комфортом за скромные деньги и без дополнительных хлопот.

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

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 от опления 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 твердотопливных 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.

Видео: устройство и работа пиролизного котла длительного горения « Мотор Сич «

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 на грев 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 на грев теплоносителя, циркулирующего по трубам и водной «рубашке» котла.

Видео: схема устройства и работы котла длительного горения типа « Траян »

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 процес с с жигания 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.

Видео: устройство и работа котла длительного горения « Stropuva »

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.

Видео: достоинства пеллетного котла с автоматической подачей топлива

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 вариа нт дл я 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 проце сс дл я 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 К ПД пр ибора.

Источники: http://sovets.net/4139-kak-vybrat-tverdotoplivnyi-kotel-dlitelnogo-goreniya.html, http://nashprorab.com/kotel-na-tverdom-toplive-dlitelnogo/, http://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/kotly-dlitelnogo-goreniya-na-tverdom-toplive.html

teplosten24.ru

Смотрите также

• 
  Котел окуневый
• 
  Котлы mimax
• 
  Mimax котлы
• Пароохладитель котла
• 
  Котлы termokross
• 
  Котлы пароводогрейные
• 
  Гистерезис котла
• 
  Котел шухова
• 
  Сакович котлы
• 
  Игил котел
• 
  Котел меркурий