Котлы длительного горения: что это и в чем их преимущества

Принцип работы твердотопливных котлов построен на сгорании дров, а также угля. Дополнительно можно использовать торфяные брикеты. Устанавливать котлы твердотопливные длительного горения могут исключительно специалисты. На сегодняшний день на рынке представлен широкий ассортимент данного товара. Для того чтобы определиться с выбором отопительного устройства, следует учесть все его преимущества и недостатки.

Что такое котел длительного горения?

Котлы длительного горения — это твердотопливные агрегаты, в которых сгорание топлива происходит не снизу вверх, как в более привычных моделях, а сверху вниз. Перед подачей пламени воздух разогревается и направляется точно к высокотемпературному очагу. Топливо сгорает слой за слоем, постепенно достигая дна, а горячий воздух обеспечивает максимальное сожжение с минимальными отходами.

В зависимости от конфигурации и мощности, одна закладка топлива может гореть от 7 до 34 часов. Работают котлы длительного горения на угле, дровах, торфе, пеллетах и опилках. Они изготавливаются из чугуна или стали.

Отдельно выделяют пиролизные котлы длительного горения, работа которых основывается на сухой перегонке топлива. Состоят такие котлы из нескольких камер: в первой горит топливо, искусственное введенное в условия нехватки кислорода, во вторую поступает горячий газ из первой камеры. Таким образом, происходит практически полное сгорание материалов.

Принцип действия

Задача любого котла – обеспечение помещения теплом, и если для поддержания оптимальной температуры в доме с печью ее приходится постоянно подкладывать, то с установкой агрегатов длительного горения эта необходимость отпадает. Если точнее, то частота подкладывания топлива сокращается, а период прогорания увеличивается.

Если вы решили приобрести подобное устройство, то вам необходимо знать, каким требованиям должен соответствовать твердотопливный котел:

Принцип действия
  • Увеличенным объемом топки.
  • Техническими характеристиками о продолжительности горения, не менее 7 часов.

Первый пункт является главной характеристикой подобных устройств. Чем больше камера, тем больше топливные возможности.

В зависимости от того, какой принцип действия лежит в основе котла, их делят на 2 категории:

Принцип действия
  • Устройства с принудительным поступлением кислорода.
  • Агрегаты с системой верхнего горения.

Виды угольных котлов

Конкретно для каменноугольного топлива производители предлагают специальные котлы длительного горения на угле. По своей конструкции и принципу действия различают 2 вида таких агрегатов:

  1. Отопительные установки, использующие принцип сжигания твердого топлива «сверху вниз».
  2. Агрегаты с горелкой и автоматической подачей угля.

Высокие цилиндрические котлы литовского бренда STROPUVA хорошо известны широкому кругу пользователей. В них устроена большая камера сжигания, в ней разное твердое топливо горит сверху вниз. Это происходит так: топка до среза загрузочной дверцы наполняется дровами либо углем и разжигается сверху. На массив топлива опускается груз в виде плоского «блина», к его нижней плоскости приварены рассеиватели воздуха.

Воздушный поток поступает в камеру угольного котла сверху по телескопической трубе, к ней и прикреплен груз. Для управления горением применен вентилятор, его обороты регулируются блоком управления. По мере прогорания топлива куча уменьшается и груз опускается на колосниковую решетку, расположенную над зольной камерой.

Интенсивность процесса может регулироваться термостатом с цепным приводом, а воздух подаваться естественным образом. Такая схема задействована в твердотопливных установках бренда LIEPSNELE. Если в агрегатах STROPUVA температуру теплоносителя регистрирует датчик, связанный с блоком управления и вентилятором, то здесь термостат смонтирован в верхней зоне водяной рубашки котла и с помощью цепочки управляет воздушной заслонкой, прикрывающей телескопическую трубу. Такая автоматизация проще и не требует подачи электроэнергии.

Эти данные проверены на практике, а большой интервал зависит от размеров камеры сжигания и качества каменноугольного топлива, его влажности и крупности фракции. КПД установок находится в пределах 75—85%, хотя торговые представители могут утверждать, что он достигает 93%. Эти данные сомнительны, а проверить их при покупке изделия невозможно. Недостатки отопителей с верхним горением следующие:

  1. Во время работы процесс трудно остановить, а потом опять возобновить. После прекращения подачи воздуха топливо еще будет тлеть какое-то время, продолжая нагревать теплоноситель. Для розжига придется поднять груз и открыть дверцу, в результате чего в помещение пойдет дым из топки.
  2. Данные котлы длительного горения располагают невысоким максимальным давлением теплоносителя в системе отопления, — 1.6—1.8 Бар, в то время как традиционные твердотопливные агрегаты выдерживают давление до 3 Бар.

Секреты удачной покупки

Для выбора качественного котла следует хорошо изучить место, в котором он будет использоваться. В первую очередь необходимо определить общую квадратуру. Дополнительно подлежит осмотру место непосредственной установки котла. Там не должно быть легковоспламеняющихся предметов. Топливо при этом следует хранить на определенном расстоянии от прибора.

Корпуса устройств изготавливаются из разных материалов. Неплохо зарекомендовали себя чугунные конструкции.

Номинальная мощность должна быть не ниже 15 кВт. При этом расход топлива находится в пределах 3 кг в час. Коэффициент полезного действия составляет в среднем 80 %. Камера сгорания, как правило, имеет глубину около 240 мм. При этом диаметр дымохода должен быть равен 150 мм. Нормальная его тяга находится в районе 14 Па. Уровень шума расценивается индивидуально. Средние значения лежат в пределах 65 дБ. При этом объем водного пространства должен быть не ниже 30 литров. Стоимость котлов зависит исключительно от производителя.

Пиролизный котёл

Пиролизные теплогенераторы обладают наиболее высоким КПД среди всех твердотопливных котлов. Они специально спроектированы таким образом, чтобы практически всё тепло генерировалось из сжигания пиролизных газов. Прямое горение топлива гораздо менее эффективно, поэтому чем больше тепла будет получено в результате пиролиза, тем меньший расход топлива будет у котла.

В связи с необходимостью постоянной работы в условиях максимально высоких температур, для надёжности и долговечности в конструкции пиролизных котлов используются дорогостоящие материалы. Это становится причиной того, что стоимость такого теплогенератора значительно выше, чем у других типов твердотопливных котлов. Тем не менее, именно пиролизные модели рекомендуется приобретать для получения максимальной экономии в отопительный сезон.

Пиролизный котёл

Так как КПД пиролизного котла наиболее высокий, расход топлива при его использовании минимален. Экономия на топливе в сравнении с классическими теплогенераторами может достигать 100%-200%. Если в вашем регионе стоимость дров или угля очень высокая, то приобретая такой котёл вы быстро окупите разницу в цене.

Читайте также:  Как правильно сделать обвязку котла отопления?

Уникальная особенность пиролизного котла Термико в том, что он способен эффективно работать на влажных дровах. Пиролизные теплогенераторы других производителей строго требовательны к влажности дров. Если этот показатель превышает 20%, устройство может просто не выйти в пиролизный режим. Пиролизник Термико можно полноценно эксплуатировать на дровах влажностью до 40%. Использование влажного топлива неизбежно скажется на КПД котла, но он всё равно будет работать более эффективно, чем любые другие устройства в таких же условиях.

Принцип работы дровяного котла

Конструкция состоит из нескольких узлов, которые определяют принцип работы:

  • топочной камеры, где осуществляется процесс горения;
  • теплообменника, передающего энергию сгорающего топлива теплоносителю;
  • очистного люка, куда попадает шлак (отходы горения);
  • колосниковой решетки, расположенной между камерой горения и зольником, зола падает в отсек для шлака через проемы в решетке;
  • терморегулятора – прибора для контроля интенсивности горения, что важно для поддержания температуры нагрева теплоносителя.

Таким образом в камере сгорания осуществляется само горение, теплообменник нагревается, прогревает теплоноситель, который транспортируется по системе отопления дома. При этом все отходы горения скапливаются в зольнике, потому требуется периодическая чистка отсека.

На заметку! Оборудование может иметь один и два контура. Если это двухконтурный котел на твердом топливе, то один может использоваться для подачи теплоносителя в систему отопления, второй для раздачи ГВС.

Преимущества и недостатки дровяного котла

Плюсы:

Минусы тоже есть:

Рекомендуем к прочтению:Электрические котлы и нагреватели для отопления частного дома

Инерционность оборудования и значительный расход топлива – также являются минусами.

Критерии выбора

Прежде чем рассматривать варианты покупки надо определить:

1. Кто будет истопником и с какой периодичностью вручную загружать топливо:

  • три-пять раз в сутки;
  • один-три раза в сутки;
  • один раз в три-шесть дней;
  • не чаще одного раза в неделю.

2. Чем топить:

Критерии выбора
  • сухими дровами или брикетами – вариант, не подходящий из-за высокой цены и требования по влажности 20-25%;
  • обычными поленьями с влажностью до 40%, пролежавшими под навесом до середины осени – реально применимая ситуация;
  • дровяным хламом – нежелательный вариант по причине существенных занижений характеристик по мощности и необходимости частой очистки изделия;
  • углём – не очень подходящий выбор из-за большой цены, неприятного запаха, грязи, золы и пр.;
  • пеллетами – неплохой вариант в случае использования только деревянных, которые надо найти и придумать, где хранить сезонный запас, потому что закупать мелкими партиями не очень приятное занятие.

После ответа на вопросы можно заняться изучением вариантов выбора. Что следует знать:

1. При выборе изделия с ручной загрузкой:

  • универсальных котлов нет, конструкция топки и теплообменника разрабатывается под конкретный материал, при использовании которого достигается самый лучший результат;
  • чем больше объём топки, тем дольше котёл работает на одной загрузке;
  • мощность зависит от используемого топлива из-за различия в температуре горения;
  • чем больше и тяжелее агрегат, тем больше у него будет срок службы и выше КПД по причине большой площади теплообменника;
  • возможность лёгкой чистки без лишних усилий и использования специальных инструментов, недоступных в свободной продаже;
  • периодичность замены расходных материалов – колосников, уплотнителей, их стоимость и наличие в продаже.

2. При выборе изделия, работающего в автоматическом режиме:

  • может долгое время работать без присмотра, а одной загрузки хватает на пять и больше суток;
  • оснащено горелкой «совкового» типа, где факел пламени пылает в горизонтальной плоскости;
  • оборудовано авторозжигом;
  • подходят только пеллеты;
  • необходимость разрыва потока загрузки для предотвращения возможного возгорания бункера при обратной тяге;
  • возможность использования в ручном режиме;
  • более высокая цена, чем на модели с автоматизированной загрузкой.
Читайте также:  Отопление дома с помощью котла на пеллетах с автоматической подачей

3. При выборе изделия с автоматизированной загрузкой:

Критерии выбора
  • обязательное присутствие оператора до двух раз в сутки;
  • оснащено горелкой ретортного типа;
  • сплошной поток загрузки на срок более пяти дней при автоматизированной подаче пеллетов из большого бункера;
  • отсутствие авторозжига, что требует присмотра для ручного поджигания при потухании;
  • возможность использования в ручном режиме с загрузкой угля или дров;
  • обязательное наличие бункера или постоянная закупка пеллетов во время отопительного сезона;
  • необходимость регулярной чистки теплообменника (один раз в две недели) для поддержания КПД на уровне до 85%;
  • требование принятия специальных мер для обеспечения пожаробезопасности.

Следует помнить, что модели от брендовых производителей по цене будут выше, чем продукция неизвестных фирмы. Однако при твёрдом намерении купить высококачественный продукт длительного использования надо выбирать проверенную марку, а не смотреть только на цену.

Агрегат надёжной марки создаст в загородном доме или даче уютную обстановку в неблагоприятный период осенне-зимних холодов.

Особенности изготовления твердотопливных котлов

Они являются такими:

  1. В качестве материала лучше всего брать жаропрочную сталь с толщиной 4-5 м. Если такой сплав является слишком дорогим, можно сварить котел с обычного листового металла. Для пиролизного котла подходит металл с огнестойкой футеровкой. Другой материал быстро разрушится.
  2. Диаметр патрубков, которые отходят от теплообменника, зависит от типа циркуляции теплоносителя. Если вода должна двигаться естественным образом, то диаметр должен быть большим. Если же планируется использовать насос, то можно брать более узкие патрубки. Согласно множеству чертежей универсальный вариант – это патрубок, диаметр которого составляет 32 мм и более.
  3. Стоит подбирать такую загрузочную дверцу для устройства с трубчатым теплообменником, чтобы через отверстие можно было вынуть этот теплообменник.
  4. Дверки следует делать двойными, с асбестовой прокладкой.

Воздушный обогрев, комбинированный с вентиляцией

Как правило, воздушное отопление и система вентиляции функционируют автономно, не взаимодействуя друг с другом. Совмещение двух отдельных контуров в единую систему иногда позволяет повысить эффективность отопления и снизить теплопотери.

Воздушный обогрев, комбинированный с вентиляцией

Стоит отметить, что такой подход целесообразен для обогрева небольших помещений, например гаражей или мастерских, которые используются лишь время от времени. При этом применяются компактные устройства с вентилятором для воздушного отопления, которые работают от электричества или дизельного топлива. Именно вентилятор нагнетает теплый воздух в помещение.

В больших жилых домах такие установки не применяются, поскольку они неэкономичны и неэффективны.

Полезные советы по изготовлению

Чтобы в самодельном котле вы могли использовать любой вид твердого топлива, и устройство прослужило как можно дольше, для топки лучше применять трубы из жаропрочной легированной стали. Но этот материал очень дорогой, более доступной альтернативой будет бесшовная стальная труба 20 марки (используется для перемещения пары).

Полезные советы по изготовлению

Если для камеры топки вы используете баллон, то стоит учесть, что итак небольшой объем уменьшится из-за срезанного верха и зольника. Решить проблему можно очень простым способом, сделать котел из двух баллонов, тогда объема топки точно хватит. Также можно обойтись без зольника, а отрезанный верх баллона использовать как крышку. Второй способ весьма эффективный при обогреве небольших помещений.

Когда котел уже готов, дверцу зольника необходимо герметизировать. Вначале плотно подгоните ее к проему на петлях, а по периметру дверцы надо установить асбестовый шнур. Если в вашем котле будет и дополнительная дверца для частичной загрузки, то ее также следует герметизировать.

Dartshouse - точечный ремонт вашего дома