Использование котлов длительного горения для отопления дома

Несмотря на разнообразие отопительного оборудования, твердотопливный котел по-прежнему пользуется большим спросом, особенно там, где сложно с подведением газоснабжения, есть трудности с организацией хранения жидкого топлива, часто происходят перебои в электроснабжении. Рассмотрим принцип действия и схемы обвязки твердотопливных котлов.

Принцип работы котельной с водогрейными котлами

Водогрейные твердотопливные котлы считаются наилучшим вариантом отопления в тех случаях, когда речь идет о больших помещениях производственного назначения, а также жилых домах на несколько квартир. Такое оборудование отличается надежностью и высокими качественными характеристиками.

  • Принцип работы котельной с водогрейными котлами
  • Принцип работы
  • Виды водогрейных отопительных котлов на твердом топливе
  • Конструктивные различия водогрейных котлов
  • Различия по типу используемого топлива
  • Преимущества использования водогрейных котлов
  • Конструкция водогрейных котлов

Особенности конструкции и принцип работ

Внутренняя часть используется как топка. Она устроена так, что горение происходит сверху вниз. Помогает этому специальная подача воздуха непосредственно в зону горения. Процесс напоминает скорее тление с выработкой газов из углеродосодержащего топлива. В большей степени эти газы являются горючими. За счет их догорания в верхней части топки происходит максимальное использование тепловой энергии, что позволяет увеличить теплоотдачу и уменьшить расход топлива.

Особенности конструкции и принцип работ
Особенности конструкции и принцип работ
Особенности конструкции и принцип работ

Камера котла разделена на две части распределителем воздуха. Он имеет форму трубы, к которой с одного конца прикреплена площадка с лопастями, а другой конец служит для подачи кислорода.

Особенности конструкции и принцип работ
Особенности конструкции и принцип работ
Особенности конструкции и принцип работ

Котлы с верхним горением отличаются цикличностью работы, и пока не сгорит первая закладка добавление второй партии топлива не понадобится.

Особенности конструкции и принцип работ
Особенности конструкции и принцип работ
Особенности конструкции и принцип работ

Особенности конструкции и принцип работ

Принцип работы

По принципу работы установки делятся на две разновидности:

  1. работающие по классической схеме с включением дутьевого нагнетателя-вентилятора;
  2. модели с верхней загрузкой и подачей воздуха.

Система отопления частного дома с помощью котла

Принцип работы

В обоих названных вариантах работой нагнетателя руководит специальный электронный блок — он контролирует температуру воды, увеличивая либо притормаживая производительность вентилятора. В агрегатах с нагнетателем предусмотрено снижение инерции процессов, за счет чего увеличивается продолжительность сжигания твердого топлива.

В моделях с верхней загрузкой, соответственно, нагнетатель расположен в верхней части корпуса. Воздух подается сверху вниз, в аналогичном направлении происходит и сжигание топлива, в результате заряженная в полном объеме установка способна работать очень длительное время (от 8 до 48 ч.).

В целом, агрегаты длительного горения имеют массу преимуществ, но есть и некоторые минусы. Независимо от принципа работы, их время от времени обязательно необходимо чистить — если пренебрегать очисткой, то оборудование может просто выйти из строя.

Схема: устройство котла длительного горения

На полную мощность котельное оборудование разогревается не моментально, а спустя определенное время. Еще один минус — нельзя оперативно остановить работу котла длительного горения в случае такой необходимости.

Принцип работы

Различия по типу используемого твердого топлива: что учитывать при выборе

Между собой котлы длительного горения различаются не только по принципу работы, но и по типу используемого топлива. Каждый из отопительных агрегатов, работающих на твердом типе топлива, имеет свои преимущества и недостатки, которые следует учитывать при выборе.

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения

Продолжительную работу устройства с теплообменником на одной партии дров обеспечивает специальная конструкция:

Чертежи твердотопливных котлов длительного горения

Классический

В стандартных чертежах устанавливают тепловой генератор в форме цилиндра. Прямоугольный корпус для классических котлов длительного горения не подходит.

Оборудование работает следующим образом:

  • топочную камеру наполняют дровами и разжигают сверху;
  • в процессе прогорания топлива посредством телескопической трубы на него опускается груз с отверстием для циркуляции воздуха;
  • кислород через дымоход поступает в топку под воздействием естественной тяги или вентилятора;
  • теплообменника в классической схеме нет, вода для отопления нагревается напрямую.
Чертежи твердотопливных котлов длительного горения

Помимо дров для растопки используют торф или кокс.

Читайте также:  Дымоход для твердотопливного котла

Пиролизный

В газогенераторных приборах дрова тлеют медленнее. Происходит выделение горючего дыма, который поступает в отдельную зону и вырабатывает дополнительную тепловую энергию. Конструкция включает:

  • Загрузочную камеру. В ней происходит процесс пиролизного сжигания топлива.
  • Отсек дожига. Здесь сгорает газ.
  • Теплообменник. Выполняют в виде «рубашки». Внутри теплообменника нагревается вода для последующего выхода в сеть.
  • Устройство подачи воздуха. Обеспечивает поступление первичного (в топку) и вторичного (в камеру дожига) потока.
  • Дроссельная заслонка. Для регулировки скорости и объема кислорода на этапе первого розжига топлива.
  • Приспособления для управления температурой и мощностью оборудования.
Чертежи твердотопливных котлов длительного горения

Две камеры разделяет огнестойкое перекрытие с форсункой и отверстиями. От вторичного воздушного потока зависит скорость нагрева воды внутри теплообменника.

Шахтный

Устройства, работающие по принципу обычного сжигания топлива, проще пиролизных. Конструкция включает:

  • Топку. Эта зона занимает от 50% объема оборудования и чаще имеет прямоугольную форму. Ее высота незначительно меньше длины целой конструкции.
  • Люк для загрузки топлива. Его устанавливают сверху или сбоку относительно топки.
  • Зольник. Камера, куда естественным путем попадает зола с остатками углей. Ее оборудуют под топкой.
  • Колосник. Выполняет функцию разделительной решетки между внутренними секциями котла.
  • Дверца. Размеры подбирают с учетом возможности одновременного доступа и к зольной, и к нижней части топочной камеры. Чтобы регулировать объем воздуха, на дверцу устанавливают шибер.
  • Секция с теплообменником. В проектах шахтных котлов используют конструкции водяного или жаротрубного типов. В камере теплообменника выполняют отверстие для поступления угарных газов.
  • Дымоходная труба из металла или кирпича с заслонкой.
Чертежи твердотопливных котлов длительного горения

После загрузки и розжига топливо выделяет горючие газы. Через отверстие они поступают в камеру с теплообменником, нагревая последний. Дым отдает энергию и выходит наружу через трубу, а горячая вода поступает в отопительную сеть.

Классификация

Для использования в частном доме, как правило, ставится твердотопливный котел с ручной загрузкой топлива. Виды твердотопливных котлов включают три типа.

Традиционный вариант

Наиболее популярны традиционные котлы на твердом топливе, которые передают тепло путем сгорания твердого топлива. Плохо то, что они нуждаются в частом обслуживании – закладка производится минимум 4 раза в сутки.

Кроме того, такое оборудование почти не регулирует мощность – на обогрев дома уходит лишь 70% тепловой энергии. Нельзя при этом уменьшить объемы топлива, так как КПД у котла невысокий. Но пользователей по-прежнему привлекают простота обвязки, автономность и невысокая стоимость.

Пиролизные варианты

Другой вид – пиролизные котлы. Принцип работы основан на использовании не твердого топлива, а пиролизного газа – продукта разложения топлива при высокой температуре. Преимуществами является полное сгорание топлива, что повышает КПД и почти отсутствующее образование сажи и золы – котлы обслуживают не больше 2-4 раз в сутки.

Минусы такого оборудования в том, что можно использовать только специально высушенное топливо с влажностью не более 20%. Также у них сложная конструкция и высокая стоимость – такие котлы изготавливаются из термостойкого материала.

Агрегаты длительного горения

Такие агрегаты отличаются тем, что топливо сгорает в верхней части – методом верхнего горения. Они просты в конструкции и нуждаются в обслуживании не чаще 1 раза в сутки, если загружать в качестве топлива опилки на брикетах и дровах с 30% влажностью, и 1 раз в неделю при работе на угле. КПД использования таких котлов доходит до 90%.

При этом скорость горения топлива можно уменьшать, если частный дом не нуждается в сильном обогреве. На фоне положительных качеств есть существенный недостаток – они сложны в монтаже, а также нуждаются в подключении циркуляционного насоса.

Автоматика

Сегодня существуют автоматические твердотопливные котлы, которые не требуют частого обслуживания и терморегуляции – они дороже обычных ручных и энергозависимы, но позволяют хорошо сэкономить время и топливо.

К таким относятся электрические пеллетные котлы, которые работают на так называемых пеллетах – гранулах из отходов деревообрабатывающей промышленности. Они доставляются транспортером в камеру при снижении интенсивности горения или температуры воды в системе. Разжигается топливо автоматически. Такие автоматические котлы требуют подключения к электроэнергии, поэтому на случай перебоев в сети нужно запастись аккумулятором.

Читайте также:  Инструкция как собрать и установить дымоход из нержавейки

Твердотопливный котел такого вида имеет и другой минус — громоздкость и необходимость отдельного бункера для загрузки пеллет. Их количество определяет длительность цикла работы: после того, как загруженный в бункер объем сгорит, потребуется следующая закладка. Другой сложностью является стоимость – пеллеты не слишком доступны, и производятся лишь несколькими заводами, а к котлу нужно покупать дополнительно транспортер и бункер.

В процессе эксплуатации запрещается:

Придерживайтесь мер безопасности, поскольку их нарушение может привести не только к аварийной ситуации, но и нанести вред Вашему здоровью!

ВНИМАНИЕ! В случае прекращения работы котла во время отопительного сезона и угрозе замерзания воды в системе отопления, необходимо полностью слить воду из котла и системы отопления (при температуре воздуха внешней среды ниже 0°С). Состояния непрвильной работы твердотопливного котла

ПРОБЛЕМА ПРИЧИНА/ПРИЗНАК СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ
Низкая тепловая продуктивность Засорения каналов топочных газов Очистить каналы топочных газов через очистные отверстия
Низкая тепловая продуктивность Нету прилива свежого воздуха в помещение Проверить стан припливной вентиляции в котельной, улучшить ее проходимость
Низкая тепловая продуктивность Сжигания несоответствующего топлива Применять топливо другого качества
Низкая тепловая продуктивность Неправильно подобрана мощность котла до отопительной площади
Низкая тепловая продуктивность Неправильно выполнено подключения установки ц.о
Низкая тепловая продуктивность Неправильная работа контроллера, вентилятора Отрегулировать настройки контроллера, использовать инструкцию обслуживания контроллера и вентилятор
Котел дымит Недостаточная тяга дымохода Проверить проходность димохода, проверить, чтобы дымоход находился выше конька крышы
Котел дымит Засорения каналов продуктов згорания Очистить котел через очистные отверстия
Котед дымит уничтожение уплотнителей для дверей и очистных отверстий Заменить уплотнитель (это эксплуатационный материал, который нужно регулярно менять)
Котел дымит Неправильне сочетание котла с дымоходом Проверить докладность сочетания котла с дымоходом
Котел дымит Очень низкое атмосферное давление
Резкое увеливение температуры и давления в котле Закрыты клапаны, краны на установке Открыть клапаны, краны
Резкое увеливение температуры и давления в Замерз расширительный бак Нагреть бак расширения
Выход воды из котла Это явление которое, которое происходит в результате разницы температур на котле Проверить влажность топива, разогнать котел до 70°С и поддерживать данную температуру на протяжении нескольких часов
«Стуки», и «Стрельбы» в котле Наличие воздуха в системе ц.о, в результате неправильного наполнения системи и котла теплоносителем Подогреть котел, тоесть поддерживать температуру вище 70°С до момента полного удаления воздуха из котла, выпуск воздуха из системы, с помощью клапанов дополнительного выпуска воздуха в радиаторах ц.о

Для чистки твердотопливного котла от сажи, нагара, и разного шлака, предлагаем средства для качественного ухода за Вашим отоительным оборудованием: Средство для чистки котла Sadpal и Hansa

Рекомендуем посмотреть твердотопливные котлы от производителя

Особенности топки брикетами

Теперь подробнее остановимся на том, как правильно топить твердотопливный котел брикетами. Растопка выполняется тем же методом, что и при использовании угля. При этом важно учитывать, какими брикетами вы топите. При использовании «евродров» растопка выполняется щепой и специальными мелкими брикетами для розжига. Если они отсутствуют, то можно просто измельчить обычные брикеты. В случае использования торфяных брикетов растопку выполняют щепой и мелкими дровами.

Первая закладка брикетов выполняется после образования стабильного пламени и достаточного прогрева котла. Древесные брикеты («евродрова») закладываются вначале слоем 10-15 см. Когда он достаточно хорошо разгорится, закладывается слой брикетов толщиной 15-20 см. Первый слой торфяных брикетов должен быть меньше — порядка 5-6 см. В дальнейшем они также закладываются толщиной 15-20 см. Поддувало при каждой новой закладке топлива обязательно следует закрывать. Открывают его только после завершения загрузки брикетов и запирания топочной дверцы. При этом нужно установить поддувало в правильное положение для создания оптимальной тяги.

Читайте также:  Какой котел лучше выбрать для отопления частного дома

В процессе горения может возникнуть необходимость перемешивать брикеты в топке. Не стоит делать это слишком часто, чтобы не охладить топку. Перемешивание нужно выполнять аккуратно, не допуская резких движений, чтобы не допустить подъема в воздух брикетной пыли и ее попадания в помещение.

Важно определиться, какими брикетами лучше топить твердотопливный котел. «Евродрова» изготавливаются из растительного сырья. Основу этих брикетов составляют сухие древесные опилки. Также в их состав может входить шелуха злаковых и семян. Этот вид топлива по своим свойствам мало отличается от обычных дров, но дает более высокий КПД и медленнее прогорает. При горении не образуется большого количества сажи. Эти особенности делают древесные брикеты оптимальным вариантом для отопления дома или бани.

Торфяные брикеты при горении выделяют много золы, что приводит к быстрому загрязнению колосников и зольника, а также загрязняет помещение, в котором установлен котел. Поэтому данный вид твердого топлива не рекомендуется к использованию для отопления жилых объектов. Преимуществом топливных брикетов является их меньшая цена. Кроме того, прогорают они медленнее древесных.

Требования к самодельным твердотопливным котлам

Классическая схема оборудования состоит из следующих элементов:

  • топка – камера для горения топлива;
  • колосники – решетчатая конструкция, через которую в камеру горения попадает воздух;
  • теплообменник – это может быть труба или емкость накопительная для воды;
  • дымоход – труба, выводящая наружу (за пределы помещения) продукты сгорания;
  • регулятор тяги.
Требования к самодельным твердотопливным котлам

Стоит подробнее рассмотреть некоторые узлы прежде, чем делать котел отопления своими руками:

  1. Размер топки. В камеру загружается сырье, поэтому она должна быть вместительной. Рассчитывается объем так, чтобы все топливо сгорало полностью без необходимости перемешивания. Кирпич имеет меньшую теплопроводность, поэтому в топке из керамики температура будет держаться выше, чем в стальных агрегатах. Также нужно учитывать размещение топочной камеры – тепло должно поступать направленно в теплообменник, в котором прогревается вода для системы отопления.
  2. Теплообменник. Деталь влияет на КПД всего оборудования и изготавливается из стали или чугуна. Змеевик теплообменника представляет собой трубчатую конструкцию с трубами, расположенными вертикально или горизонтально. Чугунные теплообменники – литая модель, которую самостоятельно сделать нельзя, но можно использовать старый теплообменник, который еще годен в эксплуатацию. Стальной теплообменник изготавливается из толстостенной трубы, согнутой под нагревом или с помощью отводов, полуотводов нужного диаметра, которые соединяются со змеевиком сваркой.

Чтобы определиться с правилами монтажа змеевика, стоит внимательно просмотреть схему, в которой даны параметры и правила монтажа элемента.

Требования к самодельным твердотопливным котлам

Обвязка твердотопливного и газового котла (электрокотла )

Данная обвязка актуальна и пользуется спросом у жителей загородных домов. Она позволяет организовать круглогодичный комфорт в доме, включая в общую обвязку несколько источников обогрева. Как правило, устанавливаются пары из газового котла отопления с устройством на твердом виде топлива, а также твердотопливное оборудование с электрокотлом.

Твердотопливный котел+электрический

Схема обвязки газового и электрического устройств с дровяным одинакова, достаточно проста, потому что использует теплоаккумулятор одновременно и как гидрострелку. Это позволяет снабжать теплом эффективно сразу большое количество обогревательных точек (радиаторы, теплый пол, бойлер, полотенцесушитель и т.д.). При этом тепло газового котла отопления (электрического) и дровяного заряжает буферный бак, а затем уже он снабжает энергией тепловой конечные точки обогрева.

Обвязка твердотопливного и газового котла (электрокотла )

Существует также другой вариант совместного подключения газового котла отопления (электрокотла) и твердотопливного, без использования емкости буферной, потому что это достаточно дорого. Здесь главным источником обогрева выступает котел дровяной, газовый – вспомогательный.

Принцип действия. После прогорания твердого топлива температура воздуха снижается. Это фиксирует установленный в комнате датчик и сразу же запускает котел газовый. Остывающий главный котел отключается автоматически. Газовый работает до тех пор, пока дровяной агрегат не начнет прорабатывать следующую порцию топлива. Теперь уже в обратном порядке датчик комнатной температуры отключает газовое устройство обогрева.

Схема с такой обвязкой проста, ее можно самостоятельно установить.

Dartshouse - точечный ремонт вашего дома