Как работают твердотопливные котлы длительного горения? 55

В основе принципа длительного горения лежит снижение скорости сгорания топлива за счет уменьшения подачи воздуха. Кислород в первичную камеру сгорания подается в количестве, достаточном для тления, но не обеспечивающем интенсивное горение.

Во время медленного окисления древесины выделяются газообразные углеводороды, получившие название пиролизных газов. Сам процесс органического разложения древесных волокон под действием высокой температуры называется приролизом.

Дожигание продуктов окисления во вторичной камере на длительность горения топливной закладки не оказывает существенного влияния, однако существенно увеличивает общую эффективность работы котла на дровах. Это связано с тем, что при сгорании вторичных газов выделяется значительно больше тепловой энергии чем при интенсивном горении дров.

Энергозависимые установки длительного горения

Компоновка дровяных котлов длительного горения предполагает расположение основной топочной камеры непосредственно над зоной сжигания вторичных газов, а сообщение между ними осуществляется через специальные керамические форсунки, способные работать при температуре от 800 до 1000 0 С. Днище главного топливного отсека оборудовано специальной термостойкой постелью, чаще всего из шамотного кирпича или керамобетонных блоков.

Направленное движение воздуха (тяга) обеспечивается с помощью нагнетающего вентилятора, от частоты вращения которого зависит количество кислорода в рабочей зоне. На основании данных, полученных от температурного датчика, автоматическая система управления (АСУ) может увеличивать или уменьшать угловую скорость крыльчатки. К достоинствам такой схемы можно отнести высокую точность регулировки. Кроме этого, воздух, проходя через верхний топочный бункер, нагревается, что упрощает процесс воспламенения пиролизных углеводородов.

Интенсивность циркуляции теплоносителя в отопительном контуре регулируется насосом, который также подключается к АСУ. Если температура теплоносителя снижается, автоматически увеличивается подача воздуха.

Точность регулировки и экономичность энергозависимых дровяных котлов отопления длительного горения обеспечивают значительную экономию дров, что за весь отопительный сезон выливается значительную сумму. Однако не следует сбрасывать со счетов тот факт, что при отсутствии электропитания, такой котел становится бесполезной грудой металлолома, поскольку естественная тяга в таких конструкциях, как правило, не предусматривается.

Энергонезависимые дровяные котлы длительного горения

Несмотря на то что экономичность и производительность таких установок заметно ниже, чем установок оснащенных АСУ, они совершенно не зависят от наличия электроэнергии, что является их существенным плюсом. К недостаткам таких систем относится, прежде всего, сложность настройки.

У такого котла на дровах регулировка подачи кислорода производится открытием специальной заслонки, имеющей кинематическую связь с биметаллическим терморегулятором, расположенным на верхней крышке изделия.

После розжига дровяной закладки и получения устойчивого горения заслонку приводят в рабочее положение, уменьшая тем самым количество воздуха в первичной камере сгорания и обеспечивая оптимальные условия для химико-термического окисления древесного горючего. Горячие пиролизные газы, под действием естественной тяги, поступают в верхнюю камеру сгорания, где смешиваются с разогретым вторичным воздухом, вследствие чего воспламеняются.

Циркулирующий в водяной рубашке теплоноситель быстро нагревается за счет контакта с горячими стенками камеры сгорания. Высокую производительность таких конструкций обеспечивает большая площадь теплообменника.

Отопительные котлы на дровах обратного горения

Главной особенностью таких устройств является то, что процесс первичного сжигания происходит в направлении от верхних слоев к нижним.

Конструкция представляет собой вертикально расположенный цилиндр со штоком и прижимным диском, обеспечивающим равномерное распределение воздуха по всей поверхности горения.

Образовавшиеся в результате пиролиза газы поступают в верхнюю часть корпуса, где смешиваются с предварительно разогретым вторичным воздухом и воспламеняются. Раскаленная боковая поверхность непосредственно контактирует с теплоносителем, поступающим в контур отопления через выходной патрубок. Для большей эффективности, прибор может быть установлен в защитный кожух, а образовавшаяся полость заполнена пенополиуретаном или другим негорючим теплоизолятором.

Система дымоудаления

Принцип работы твердотопливного котла объясняет образование внутри топки значительного количества дыма. Для удаления продуктов горения используют теплоизолированные трубы, проложенные от котла за пределы дома.

Разновидности твердотопливных котлов

Принцип действия твердотопливных котлов позволяет им быть частью различных современных схем. Речь идет как о самых простых одноконтурных приборах, так и о мощнейших многофункциональных агрегатах с высокой производительностью. Существует несколько способов классификации твердотопливного оборудования.

По материалу изготовления:

  1. Из стали. Стоимость на стальные приборы ниже, чем на чугунные. К тому же они более просты в обслуживании: чистка проходит без особых проблем. Из недостатков можно выделить чувствительность моделей к температуре в обратной трубе: она должна быть не менее +60 градусов. Это предусматривает использование специальных клапанов для поддерживания необходимого температурного режима путем подмешивания в обратку горячей воды из подающей трубы.
  2. Из чугуна. Отличаются более высокой долговечностью, однако требуют сложный уход. Использование чугунных твердотопливных котлов рекомендуется в случае их непрерывного использования. Приобретение сверхнадежного чугунного агрегата только для аварийных случаев является непрактичным решением. С подобными задачами в состоянии справиться более дешевые стальные модели.

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:

Котел верхнего горения

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

За счет чего возможна такая работа котла?

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

Достоинства и недостатки

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

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

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

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

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

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

Итоги

Для организации системы отопления можно применить несколько схем устройства котла на твердом топливе. Любая из разновидностей агрегата представляет собой универсальный прибор, превосходящий своих электрических и дизельных собратьев в плане экономичности.

Общие сведения

Из-за высокой стоимости дизельного топлива и электричества, а также дополнительных расходов на подключение газового оборудования во многих случаях выбор делают в сторону котла на твердом топливе. В результате получается обзавестись отопительной системой, на работу которой не влияет наличие или отсутствие внешних энергоносителей. Как правило, большая часть приборов данного типа не нуждаются в электрической энергии, или же потребляют ее в очень небольших количествах.

Чаще всего твердотопливными котлами комплектуются индивидуальные системы отопления в отдаленных районах, испытывающих серьезные затруднения с подачей магистрального газа. Существуют целые области нашей страны, где в качестве основного обогревающего агрегата используются дровяные котлы.

Устройство и принцип работы твердотопливного котла – теория и практика

Не секрет, что с точки зрения экономичности и удобства эксплуатации наиболее удобным является газовое отопление. В тех случаях, когда населенный пункт находится в значительном удалении от газовой магистрали, автономное теплоснабжение рациональнее всего оснастить твердотопливным колом.

Особенности конструкции

Для понимания принципа работы твердотопливного котла предлагается рассмотреть его конструкцию, в состав которой входит несколько элементов.

Заключение по теме

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

Как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками: чертежи, схемы и инструкции

Как устроена печь длительного горения «Бубафоня»

Как сделать котел на дровах длительного горения своими руками

Как выбирать дровяные котлы длительного горения с водяным контуром?

Какими бывают самодельные печи длительного горения

Пиролизный котел или газогенератор

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

В газогенераторе процесс сгорания разделяется на два этапа:

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

Что получается в результате?

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

Но необходимо учесть и некоторые отрицательные моменты:

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

Как правильно выбрать твердотопливный котёл длительного горения

В последнее время выбрать твердотопливный котёл длительного горения для отопления частного дома стало непростой задачей. Зная о высоком спросе на тепловые агрегаты подобного рода, производители и продавцы отопительной техники без разбору используют данную формулировку в названии своих изделий. Тем самым они вводят в заблуждение покупателей, слабо разбирающихся в этой области. Отсюда и цель нашего материала – помочь домовладельцу осуществить выбор источника тепла продолжительного горения, сжигающего твердое топливо.

Подбор теплогенератора по продолжительности горения

Визуально отличить настоящий ТТ-котел длительного горения среди прочих можно по следующим признакам:

  1. В паспорте изделия указана продолжительность работы с 1 загрузки не менее 8 часов.
  2. Увеличенный объем топливника наращивает общую высоту агрегата, отчего подобные котлы выше своих «собратьев» при одинаковой тепловой мощности. Другой вариант – увеличение глубины топки, отчего корпус «вырастает» в длину.
  3. У высоких моделей расстояние между загрузочной и зольной дверцей – порядка 500 мм, не меньше. Часть производителей снабжает свои изделия третьей промежуточной дверцей для удобства эксплуатации.

Современный котел продолжительного горения Atmos D30

Примечание. Пиролизные и пеллетные отопители не относятся к рассматриваемой категории, так как функционируют по другому принципу.

Пример. Твердотопливный водогрейный котел, работающий по обычной схеме, имеет объем топки 50—65 литров при мощности 22 кВт и паспортной длительности горения 6 ч на дровах. Полный объем топливника теплогенератора долгого горения составляет 100 л и более, а полезный (до уровня загрузочной дверцы) – 80 л при мощности 20 кВт (например, ATMOS D30 и VIESSMANN VITOLIGNO 250-S). Если же рассматривать котлы с верхним горением дров типа прибалтийской Стропувы (Stropuva), то там объем камеры достигает 260 л (мощность 20 кВт).

Отопители с верхним сжиганием топлива способны функционировать 12—15 часов на дровах и до 3 суток на антраците, но имеют ряд недостатков:

  • поленья нельзя подкидывать «на ходу», а только после полного сгорания предыдущей порции дров;
  • затруднительно делать краткосрочное протапливание дома;
  • горючее мелкой фракции наподобие опилок или мусора иногда зависает на стенках.

Подробнее о данных теплогенераторах рассказано на видео:

Контроль и регулировка температуры

Как известно, обязательным условием для процесса горения является подача воздуха. При чем от интенсивности этой подачи напрямую зависит скорость горения. Этот принцип используется в конструкции твердотопливных котлов, где для регулировки поступления воздуха имеются механические заслонки и шиберы.

Для такой схемы устройства твердотопливного котла отопления характерна простота и надежность: заслонку прочно скрепляют со специальным регулятором. Если температура чрезмерно поднимется, это провоцирует расширение стенок регулятора и следующее за этим опускание заслонки. В итоге снижается интенсивность поступления кислорода в топочную камеру. Процесс остывания регулятора активизирует обратный процесс поднятия заслонки: воздух получает возможность поступать в большем объеме, увеличивая тем самым интенсивность горения.

На первый взгляд может показаться, что учитывая принцип работы твердотопливного котла длительного горения, такая схема управления процессом горения слишком примитивна и архаична. Однако именно простота служит залогом ее эффективности и надежности. Это объясняет широкое распространение шиберной регулировки в большинстве моделей твердотопливных отопительных котлов. Строго говоря, такой подход до сих пор не испытывает особой конкуренции, т.к. в этом случае не требуется дорогостоящая электроэнергия.

Типы отопительных котлов

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

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

Монтаж

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

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

Современный твердотопливный котел длительного горения — принцип работы и особенности эксплуатации

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

И первый вопрос…

Котлы длительного горения на дровах для частного дома

Использование дров в качестве топлива для котлов получило широкое распространение в связи с распадом СССР. Главной предпосылкой для этого послужило активное сворачивание программ газификации сельской местности и пригородных районов.

Отсутствие газовых магистралей послужило толчком для модернизации известной с незапамятных времен печки-буржуйки. Справедливости ради нужно отметить, что современные котлы на дровах длительного горения обладают довольно высоким КПД и могут работать в автономном режиме от 6 до 12 часов. Особое внимание при проектировании твердотопливных тепловых генераторов уделяется созданию оптимальных условий для полного сгорания древесины.

Ниже будут рассмотрены принцип действия и конструктивные особенности дровяных котлов, оценены их преимущества и недостатки. В соответствующих разделах можно найти отзывы владельцев, на практике оценивших дровяные котлы отопления длительного горения, и рейтинг ведущих производителей.

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?

Принцип работы твердотопливных котлов

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.

Ряд полезных советов по выбору

Многих домовладельцев интересует вопрос, как выбрать двухконтурный твердотопливный котел, способный работать без дозагрузки 8 часов и более. Задача непростая, поскольку лучшие представители племени ТТ-котлов длительного горения редко оснащаются вторым контуром для ГВС. Так что отыскать на рынке подходящую модель будет нелегко. Отсюда совет: лучше используйте совместно с дровяными теплогенераторами бойлер косвенного нагрева, предусмотрев полуторный запас по мощности.

Для справки. В техническом паспорте на обычный твердотопливный агрегат, оснащенный вторым контуром, расход горячей воды указывают в литрах за 1 час, а не в минуту, как у двухконтурных газовых котлов. Причина – в режиме работы отопителя, он обеспечит паспортный расход только при температуре воды в котловой рубашке 90 °С.

Теперь ряд советов, как выбрать подходящий источник тепла на твердом топливе:

  1. Когда стоит выбор между длительно работающим котлом прямого и верхнего горения, берите вариант первый. Обычный агрегат с увеличенной топкой создаст вам гораздо меньше хлопот.
  2. Если надо выбирать между чугунным и стальным теплообменником, то предпочтительнее вариант первый. Чугунные элементы котла служат намного дольше стальных, но и стоят на 15—20% дороже.
  3. При надежном электроснабжении жилища лучше приобрести модель котла с принудительной подачей воздуха вентилятором и автоматикой. В режиме ожидания, когда теплоноситель нагрет до нужной температуры, а вентилятор отключен, доступ воздуха в топку перекрыт абсолютно и древесина тлеет очень медленно.
  4. Выбирайте модель ТТ-котла, где вентилятор установлен сверху корпуса. В изделиях с вентилятором, встроенным в дверцу или боковую стенку, этот узел быстрее выходит из строя. Причина – в пыли и мусоре, которые вентилятор захватывает из нижней зоны помещения.

Так выглядит колосниковая решетка из труб, наполняемых теплоносителем

  • Избегайте покупки котла с водотрубными колосниками (вместо привычной решетки проходят трубы, наполненные теплоносителем). Во-первых, к ним намертво прикипает мелкая фракция угля. Во-вторых, водонаполненный колосник быстро охлаждает жар в топке, заставляя чаще срабатывать автоматику, запускающую режим горения.
  • Выбирая для отопления дома дровяной котел длительного горения, учтите, что цена этих агрегатов ощутимо выше. Будьте внимательны, общаясь с торговыми представителями разных производителей, изучайте инструкцию по эксплуатации изделия. Если там написано, что объем топливника – 45 л, а продолжительность горения – 8 часов и больше, смело отказывайтесь от предложения, как бы оно ни привлекало ценой. Реально вам придется догружать такой отопитель каждые 4 часа.

    Водяная рубашка

    Принцип действия твердотопливного котла подразумевает наличие в его топке двойных стенок: в промежутке между ними заполняют теплоносителем. Такую конструкцию называют водяной рубашкой. По мере горения топлива происходит нагревание жидкости в водяной рубашке. Это приводит к появлению тепловых потоков, поднимающих горячий теплоноситель в верхнюю часть емкости. Отсюда горячая вода перетекает в теплопровод. После того, как жидкость пройдет по всему отопительному контуру и отдаст тепло жилищу, она возвращается в остывшем состоянии обратно. Для этих целей имеет нижний патрубок.

    Для убыстрения циркуляции воды внутри отопительной системы на некоторых твердотопливных котлах монтируются специальные насосы. Однако большая часть моделей выпускается для открытых отопительных систем. Имеются в виду схемы, где теплоноситель двигается не за счет работающей помпы, а благодаря небольшому уклону трубопровода. Объясняется это простотой, надежностью и экономичностью инерционных систем. К тому же, они полностью независимы от наличия электрической энергии. Благодаря этому их можно применять в отдаленных районах, лишенных благ цивилизации.

    Топка

    Это название применяется к камере, где происходит сгорания топлива. Обычно она выполняет также роль теплообменника. Конструкция топки состоит из портала для подачи топлива, зоны выведения продуктов сгорания, колосника, емкости для сбора золы и воздушного отверстия. Когда твердое топливо сгорает, это способствует нагреванию стенок топки. В дальнейшем тепловая энергия передается воде в специальной рубашке, которая окружает топку со всех сторон.

    Критерии выбора отопительного агрегата

    Помимо цены теплогенератора, соответствующей вашему бюджету, выбор осуществляется по таким критериям:

    • тепловая мощность;
    • максимальное рабочее давление теплоносителя;
    • продолжительность работы с 1 закладки топлива.

    Мощность отопителя равна расчетной тепловой нагрузке на систему отопления, умноженной на коэффициент запаса. Точный расчет тепловой нагрузки довольно сложен и заслуживает отдельной темы, но при выборе можно воспользоваться общепринятыми укрупненными вычислениями. Их суть проста: на обогрев 10 м² площади выделяется 1 кВт тепловой энергии. Зная общую квадратуру помещений, несложно рассчитать нагрузку на отопление.

    Система отопления призвана компенсировать все потери тепла, уходящего через ограждения, вместе с вентиляцией и горячей водой

    Когда планируется, что котел долгого горения будет работать только на обогрев, то для определения его мощности полученное значение нагрузки умножается на 1.2. Для обеспечения горячего водоснабжения придется подобрать теплогенератор с полуторным запасом (коэффициент 1.5).

    Перед тем как выбрать котел на твердом топливе по рабочему давлению, нужно выяснить перепад высот между нижней и верхней точкой водяной системы отопления. Вопрос актуален для коттеджей в 2—3 этажа, где котельная может располагаться на уровне цоколя либо в подвале. Чтобы вы понимали, 10 м высоты водного столба равны давлению 1 Бар или 1 кг/см² (1 Атм.). То есть в доме, где перепад высот составит 10 м, давление в системе будет не менее 1 Бар.

    Если для одноэтажного частного дома сгодится отопитель с рабочим давлением 1—1.5 Бар, то для особняка в несколько этажей понадобится агрегат с более высокими характеристиками. Следует отметить, что лучшие котлы длительного горения на дровах и угле от известных производителей способны выдерживать давление до 3 Бар (30 м водного столба).

    Выбирая твердотопливный источник тепла, не стоит заострять внимание на КПД теплогенератора, поскольку многие производители лукавят и завышают этот показатель. Ведь проверить его вы все равно не сможете. Реальный КПД дровяных и угольных котлов данного типа лежит в диапазоне 70—75%.

    Принцип работы

    Работает котел на твердом топливе, как правило, на дровах, торфе, отходах пиломатериалов, специальных древесных брикетах, угле и пеллетах (гранулах, изготовленных из измельченной древесины, смолы, хвои и т.п.). Особой популярностью пользуются приборы универсального типа, способные потреблять практически все виды твердого топлива.

    По способу теплопередачи котлы бывают:

    • Воздушными.
    • Паровыми.
    • Водяными (встречаются чаще всего).

    По принципу сжигания топлива:

    • Традиционные. Работают на дровах и угле. Принцип действия такой же, как у обычной дровяной печи.
    • Длительного горения. Инновационная разработка в области оборудования для отопления. Твердотопливные котлы длительного горения имеют вид удлиненной топочной камеры, окруженной со всех сторон водяной рубашкой. При горении пламя распространяется не снизу вверх, а сверху вниз, напоминая в этом отношении процесс горения свечи. Принцип работы котла длительного горения позволяет достигать полного сгорания топлива. При этом увеличивается промежуток горения одной закладки топлива (до 7 суток). Работает котел длительного горения, как правило, при стабильно высокой температуре теплоносителя, что на порядок повышает его КПД. Бесперебойное и безопасное функционирование таких моделей достигается за счет включения в конструкцию вентиляторов для экстренного тушения, предохранительного клапана и циркуляционной помпы.

    • Пеллетные. В качестве топлива здесь используются специальные пеллеты. Такие котлы дополнительно оснащаются автоматической системой подачи пеллет и бункером для хранения топлива. Благодаря электронным датчикам осуществляется контроль наличия топлива внутри топки. Для работы такой системы необходимо стабильное электрическое питание.
    • Пиролизные. Уникальное оборудование, где наряду с энергией от горения твердого топлива используется также тепловыделение газов. Это дает возможность небольшой объем топлива обратить в значительную порцию тепловой энергии. В результате достигается повышение КПД котла и снижение вредных выхлопов.

    Принцип работы твердотопливных котлов длительного горения дает возможность применить автоматизацию. Управление агрегатами данного типа настолько простое, что его может осилить ребенок.

    Принцип работы котла длительного горения

    Большой интервал между загрузками топлива имеет решающее значение для многих пользователей. Продолжительность горения 4—5 часов, свойственная традиционным теплогенераторам, мало кого устраивает.

    Очень удобно, когда между закладками топлива в котел проходит 10–12 часов

    Это вполне понятно, ведь люди хотят получить за свои деньги комфортное отопление, а не трудиться круглые сутки истопниками. Тем не менее принцип работы котла длительного горения ничем не отличается от традиционного агрегата:

    • дрова либо уголь сжигаются в топливной камере;
    • тепло от прямого сжигания воспринимается стенками топки и передается теплоносителю, циркулирующему внутри водяной рубашки;
    • разогретые дымовые газы также отдают тепло водяной рубашке и удаляются посредством дымохода.

    Для справки. Топливную камеру и теплообменник принято изготавливать из стали либо чугуна.

    Суть процесса горения отражена на схеме ТТ-котла, показанного в разрезе:

    Воздух, нагнетаемый в топку вентилятором, по пути нагревается в воздуховоде

    Закономерный вопрос: за счет чего достигается длительность работы на дровах 8—12 часов, а на угле – до 24 ч? Есть 2 пути:

    1. Выбрать режим тления, ограничив до минимума поступление воздуха в топку.
    2. Модернизировать конструкцию теплогенератора, максимально увеличив объем топливника.

    Первый путь удобен недобросовестным производителям и продавцам, поскольку таким образом можно к названию любого котла приписать дополнение «длительного горения», а ответственность за реальную продолжительность взвалить на домовладельца, предлагая ему жечь дрова в режиме медленного тления. Но это неприемлемо по нескольким причинам:

    • при тлении древесина выделяет мало тепловой энергии, ее может не хватать на обогрев здания;
    • КПД теплового агрегата падает до 50% вместо 75%, значительная часть топлива сгорает впустую;
    • уголь мелкой фракции при недостаточной температуре в топке может спекаться и браться коржом;
    • свежая древесина некоторых пород (ива, тополь) крайне неохотно горит в подобном режиме;
    • при тлении вместо безобидного углекислого газа (СО2) в атмосферу выбрасывается токсичный угарный газ (СО).

    Для справки. Во многих странах Западной Европы запрещена эксплуатация ТТ-котла без буферной емкости, поскольку она позволяет агрегату работать в режиме полного горения с максимальным КПД и минимальными вредными выбросами.

    Второй путь – более правильный, хотя и ведет к дополнительным затратам и росту конечной стоимости изделия. Увеличенные размеры камеры сжигания позволяют поместить туда больше топлива, которое в эффективном режиме станет гореть дольше. Этот принцип используется во многих современных котлах прямого и верхнего горения.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Гидроизолятор