Котлы длительного горения на дровах для частного дома

Все без исключения владельцы частных домов сталкивались с необходимостью решения проблемы обогрева жилья. Используя котёл верхнего горения, можно обеспечить комфорт проживания за городом, при этом существенно сократить затраты на коммунальные услуги. Пиролизные твердотопливные котлы отличаются эффективностью, полной безопасностью и универсальностью в использовании.

Описание техники

Традиционно для обогрева частных домов используются котлы, которые подключаются к магистральному или баллонному газу. Однако за городом, на дачах и удалённых хуторах отсутствует возможность использования природного газа, соответственно, требуется выбирать другие виды топлива. Популярностью пользуются пиролизные твердотопливные котлы верхнего горения, отапливающиеся дровами, углем, пеллетами и иными продуктами деревообработки.

До недавнего прошлого популярность таких твердотопливных котлов верхнего горения была существенно ограничена, что объяснялось сложностью их эксплуатации. Топливо в топке быстро выгорало, домовладельцы вынуждены были постоянно подкладывать дрова, что несколько затрудняло использование таких отопительных установок. Однако сегодня популярностью стали пользоваться так называемые пиролизные котлы, которые способны обогревать частный дом на протяжении двух суток и более от одной заправки топливом.

Классические твердотопливные котлы

Это самый распространенный вид отопительных установок, сжигающих твердое топливо, их еще называют котлами прямого горения. В силу простоты конструкции данные агрегаты – самые дешевые из всех и потому приобретаются домовладельцами чаще всего.

Также популярны они и среди мастеров – самодельщиков, оттого и чертежи по изготовлению традиционных теплогенераторов отыскать несложно. Агрегаты можно условно разделить на 2 типа:

  • энергонезависимые, работающие на естественной тяге дымохода;
  • наддувные, с принудительным нагнетанием воздуха.

Первые функционируют по принципу обычной печи, только «одетой» в водяную рубашку. Объемная топливная камера располагается над зольником, отделяемая от него колосниками. Воздух из помещения поступает в топку через заслонку в дверце зольника и колосниковую решетку. Его количество регулирует термостат с цепным приводом, ориентирующийся на температуру воды в рубашке котла и управляющий воздушной заслонкой механически. Для лучшего восприятия процесса ниже показана схема твердотопливного котла:

Дымовые газы, выделяющиеся в топке, проходят через жаровые трубы теплообменника, омываемые снаружи водой. В зависимости от конструкции отопителя, продукты горения могут совершить 2 или 3 хода по газоходам, интенсивно обмениваясь теплом с водяной рубашкой. Отдав свою теплоту, газы покидают агрегат посредством дымохода.

Примечание. В приведенной схеме теплогенератора жаровые трубы расположены горизонтально. Есть модели и с вертикальными газоходами, но решающего значения это не имеет.

Энергонезависимые твердотопливные агрегаты не могут похвастать высоким КПД, максимум – 70%. Длительность горения зависит от объема топливника и режима работы, хотя настоятельно рекомендуется использовать их совместно с теплоаккумулятором. Второй тип котлов – более продуктивный, их КПД достигает 75% за счет принудительной подачи воздуха вентилятором. Устройство такой установки хорошо отражает схема работы твердотопливного котла, представленная ниже:

Водотрубный котёл общая характеристика

Преимущественные стороны водотрубного котла очевидны. По этой причине подобные типы котлов чаще других используются на тепловых электростанциях большой мощности.

Конвекционный поток таких систем способствует ускорению движения воды в большей степени, чем этот эффект проявляется у жаротрубных сооружений.

Соответственно, коэффициент передачи тепла водотрубных котлов более высокий, что сопровождается не менее высоким значением эффективности этого вида котельного оборудования.

Исполнение конструкции позволяет плавно наращивать давление внутри водотрубного котла до значений, равных 150-160 кг/см2.

Выход пара на подобных сооружениях может достигать 500 кг/с. При этом доступно получить верхнюю границу температуры пара на выходе из водотрубного котла, равную 550ºС.

Классическое исполнение парового оборудования, работающего по принципу термосифона. Подобные системы часто встречаются в составе проектов котельных разного назначения

По габаритным размерам водотрубные котлы успешно конкурируют с дымогарным (жаротрубным) оборудованием.

Небольшие по габаритам водотрубные паровые котлы традиционно собраны как единое целое оборудование, помещённое внутрь прочного корпуса.

Но крупные котельные установки обычно изготавливаются секционными модулями, которые собираются в единый модуль непосредственно на месте установки системы.

Виды топлива

Если не принимать в расчет «всеядные» котлы с естественной или принудительной тягой, большинство остальных видов ориентированы на определенный вид топлива, а некоторые производители даже оговаривают его размеры. Причем независимо от конструкции и принципа действия, мощность, указанная в паспорте, обязательно «привязана» к конкретному виду. Например, к марке угля и размеру фракции или к дровам с указанием породы дерева и влажности.

Все твердое топливо отличается между собой теплотворностью, и это надо также учитывать перед тем как выбрать твердотопливный котел для частного дома.

Теплотворная способность некоторых видов топливаИсточник

Уголь

Виды топлива

Каменный уголь отличается высокой теплотворной способностью – плотная структура и низкий собственный уровень влажности обеспечивает хорошие эксплуатационные характеристики.

Антрацит не уступает, чаще превосходит каменный уголь по теплотворности, но стоит дороже. А температура горения у него выше, что сказывается на долговечности оборудования (колосников, топочной камеры, дымохода).

Бурый уголь характерен высоким содержанием несгораемого остатка (балласта), а иногда и высоким уровнем влажности. Поэтому теплотворная способность может быть ниже чем у дров или древесного топлива.

Принцип работы и преимущества

Принцип работы таков:

  1. Укладка дров в котёл осуществляется вертикально. В специальном нижнем отверстии разжигаем дрова.
  2. Постепенно сгорая, топливо (дрова) опускаются на низ камеры
  3. Конструкция устроена таким образом, что поток воздуха не позволяет загораться верхней части дров.
  4. Высокая температура в камере позволяет хорошо просушить дрова.
  5. Образовавшийся газ во время горения, попадает в камеру дожига.

Основные преимущества:

  1. Высокий КПД. Отапливать можно даже промышленные помещения.
  2. Подойдёт практически любое твердое топливо.
  3. Экономичный расход топлива. Сделав одну закладку дров, можно 12-24 часа обогревать помещение.
  4. Благодаря широкому диапазону мощности, можно отапливать как маленькие, так и большие помещения.
  5. Простота в эксплуатации. Агрегат имеет несколько люков, через которые можно загружать топливо и осуществлять чистку. Также имеется отсек для золы, который можно очищать даже во время работы котла.

Шахтный котел позволяет не зависеть от центрального отопления, что очень удобно. Также он отличается от других систем отопления удобством, эффективностью и неприхотливостью в эксплуатации.

Заключение по теме

Если у вас остались вопросы, то задавайте их профессионалам. Специалисты с радостью помогут вам и дадут ценные советы. Удачи в строительстве и ремонте!

Принцип работы и особенности  твердотопливного котла прямого горения

Это самый простой твердотопливный котел, как видите, ничего сложного.

Классический нагревательный элемент на дровах – это технология, проверенная временем. Котел на дровах для обогрева пользуется спросом. Вышеуказанные приборы отличаются приемлемой ценой, а потому доступны широкой массе покупателей.

Устройство твердотопливного классического котла отопления выглядит следующим образом:

  • корпус из стали или чугуна;
  • топочная камера;
  • поверх камеры – теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель;
  • дымоход;
  • зольник.

Тепло от реакции горения передается теплоносителю, который циркулирует по теплообменнику. Теплообменники в свою очередь могут изготавливаться либо из чугуна, либо из стали. Чугунные котлы отопления на твердом топливе имеют больший вес, по сравнению с аналогичными изделиями из стали, и стоят на порядок дороже.

Однако чугунный теплообменник долговечнее, он не подвержен коррозии, на нем не образуется конденсат даже при +50 градусах, что также продлевает срок службы оборудования.

Чугунные твердотопливные котлы отопления боятся перепадов температуры, от чего могут растрескаться. Стальные теплообменники лишены данного недостатка. К их преимуществам можно отнести сравнительно небольшой вес и низкую стоимость. Однако они больше подвержены коррозии, на них часто образуется конденсат, а потому их температура не должна быть ниже +65 градусов.

Читайте также:  Как сделать твердотопливный котел своими руками

Регулировать температуру теплоносителя можно при помощи регуляторов тяги. Они могут быть механическими (обычная заслонка) и автоматическими (микропроцессорный контроллер). При помощи данной составляющей легко контролировать поступление кислорода к топливу, тем самым регулировать интенсивность реакции окисления, а следовательно и температуру воды или антифриза.

Лучшие производители дровяных котлов

Поскольку на эффективность работы отопительной системы, прежде всего, влияет КПД котла длительного горения, качество и энергоэффективность устройства имеют принципиальное значение. В настоящее время лидирующие позиции на рынке твердотопливного оборудования занимают следующие компании:

Stropuva

Сandle

Еще один литовский бренд специализирующийся на изготовлении котлов длительного горения для отопления дома. Главным отличием от предыдущего производителя является то, что все модификации «Сandle» рассчитаны исключительно на использование дров. В паспорте агрегата заявлена длительность горения одной полной загрузки дров от 7 до 30 часов, однако, на практике, достичь таких показателей удается крайне редко. Цена котла на дровах, на наш взгляд, несколько завышена.

Buderus

Известный немецкий бренд выпускает пиролизные котлы отопления длительного горения, конструкция которых принципиально отличается от рассмотренных выше моделей. Камера сжигания вторичных газов располагается ниже топочного отделения, а циркуляция воздуха в системе обеспечивается специальным вентилятором. Высокая цена установок оправдана наличием АСУ и использованием качественных жаростойких материалов.

Wichlach

Прометей

Отечественная разработка сильно напоминает немецкий аналог, однако выгодно отличается от него сегментной конструкцией колосников, позволяющей производить замену исключительно разрушенных участков, а не всей трубы. Дровяные котлы оснащаются АСУ итальянского производства, обеспечивающей точную регулировку температуры теплоносителя и частоты вращения нагнетающего вентилятора.

Как работает котел отопления на твердом топливе длительного горения – виды, преимущества и недостатки

Для отопления собственного дома может использоваться несколько видов систем, и выбор подходящей – задача далеко не самая тривиальная. Долго тянуть с выбором не получится – ближайшая зима сделает проживание в неотапливаемом доме совершенно невозможным, не говоря уже о многократном снижении срока службы всей отделки, мебели и прочих объектов, находящихся в доме.

Самое традиционное решение – это обустройство водяного отопительного контура, в котором будет циркулировать теплоноситель, отдающий тепло помещениям посредством отопительных приборов.

Разумеется, функционирование такой системы невозможно без нагревательного устройства.

В последнее время все большую популярность приобретают котлы отопления длительного горения на твердом топливе, которые отличаются высокой эффективностью и экономичностью. Именно такие устройства и будут рассмотрены в данной статье.

Особенности котлов длительного горения

Самым популярным источником тепла для водяных отопительных систем является газовый котел.

У таких устройств есть немало преимуществ, но существует и несколько ограничений на использование газовых котлов: во-первых, газовые магистрали проложены далеко не во всех населенных пунктах, особенно если речь идет о дачных поселках, а во-вторых, подключение к этой магистрали всегда обходится в достаточно крупную сумму. Кроме того, стоит отметить необходимость согласования установленного газового оборудования с соответствующими инстанциями.

Еще один доступный вариант – это использование электрического отопительного оборудования. У подобных устройств тоже есть масса положительных качеств – высокий КПД, гибкая настройка и наличие различных автоматизированных вспомогательных систем.

Впрочем, за эти преимущества придется основательно платить – стоимость электроэнергии на сегодняшний день очень велика, поэтому эксплуатация электрического отопления обходится слишком дорого.

Обратите внимание

К тому же, если регион характеризуется регулярными перебоями с электричеством, то подобный вариант отопления будет крайне нестабильным, а значит, недостаточно эффективным в деле создания комфорта в доме.

Вот здесь-то и стоит вспомнить о подзабытом варианте обогрева жилого дома – обычном твердотопливном котле на дровах.

При достаточно высокой эффективности подобное оборудование отличается еще и экономичностью – дрова являются возобновляемым энергетическим ресурсом, поэтому их стоимость не очень велика.

Как работает котел отопления на твердом топливе длительного горения – виды, преимущества и недостатки

Кроме того, хорошие твердотопливные котлы не особо требовательны к качеству используемого топлива.

Читайте также:  Отопление дома с помощью котла на пеллетах с автоматической подачей

Конечно, простые печи нельзя назвать высокотехнологичным оборудованием. Их до сих пор можно встретить в деревнях, но использование обычных печей в современных постройках в качестве основного отопительного контура не практикуется, несмотря на способность долго отдавать тепло за счет толстых стенок и тщательно рассчитанной системы вывода продуктов сгорания.

Вся проблема заключается в том, что при подключении такой печи к водяному отопительному контуру приходится поддерживать определенную температуру теплоносителя, подкладывая новую партию дров каждые 2-3 часа. Разумеется, расход топлива при этом увеличивается на порядок, и ни о какой экономичности не может идти и речи.

В качестве топлива могут использоваться не только обычные дрова. Достаточно эффективным и недорогим топливом являются пеллеты – спрессованные брикеты, состоящие из отходов деревообрабатывающей промышленности.

Важно

При большой необходимости такой материал можно сделать и самостоятельно. Для твердотопливных котлов также можно использовать уголь или торф (правда, в этом случае оборудование должно быть рассчитано именно на данный вид топлива).

Хорошим вариантом будут и «евродрова», состоящие из древесных отходов, но имеющие форму привычных поленьев.

Принцип работы котлов отопления на твердом топливе

Обычные твердотопливные печи работают по довольно простому принципу:

С технологической точки зрения подобный процесс очень напоминает обычный открытый огонь, но в печи он получается заключенным в кирпичную или металлическую коробку.

Продукты сгорания топлива выводятся наружу посредством дымоотводного канала, который при правильном проектировании существенно повышает эффективность системы.

Впрочем, никакие технические особенности простой печи не могут повысить энергетическую ценность используемого топлива – оно все равно будет гореть достаточно быстро, активно и с большим количеством отходов, то есть теплоотдача самого топлива получается ниже предельно возможной.

Преимущества и недостатки

Шахтные котлы имеют и достоинства и недостатки. К их преимуществам можно отнести:

Для использования шахтных котлов нет необходимости применять сложную автоматику. С таким оборудованием практически полностью исключается возможность попадания в помещение дыма или угарного газа. А вот к недостаткам шахтных котлов некоторые относят слишком простую его конструкцию, из-за чего некоторые стремятся сделать агрегат своими силами, что приводит к довольно неприятным последствиям.

В заключение стоит отметить, что шахтные котлы являются довольно эффективными, производительными и удобными в работе. Такое отопительное оборудование радует владельцев экономным расходом топлива, доступной стоимостью. Если вы не хотите зависеть от центрального отопления или у вас просто нет возможности подвести к дому газ, обязательно обратите внимание на твердотопливные котлы шахтного типа.

Как правильно эксплуатировать

Паровые котлы относятся к объектам повышенной опасности, поэтому многими нормативными документами котлонадзора, проектом установки, технической документацией завода-изготовителя и правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов закреплены требования по безопасной эксплуатации таких сосудов, которые обязаны выполнять ответственные должностные лица и обслуживающий персонал.

Это приводит к ухудшению теплопередачи от дымовых газов к питательной воде, она перестает охлаждать трубы, которые перегреваются, перегорают в следствии чего, образуется разрыв стен, резкое падение давления во внутреннем контуре агрегата, мгновенное парообразование перегретой воды и взрыв котла.

Уровень очистки сырой воды зависит от источника водоснабжения и устанавливается специалистами в проекте водоподготовки котлоагрегата, где описаны не только режимы, но и схема подключения с необходимым оборудованием.

Управление котлов бывает ручным и автоматизированным. Современные ПК без автоматики и защиты безопасности к эксплуатации не допускаются. Ручное управление с защитой безопасности допускаются только в маломощных угольных котлах низкого давления.

Структура управления котла:

  1. Устройства розжига и отключения горения топлива.
  2. Регулирования расходов: топливо, воздух и вода.
  3. Сбор и анализ данных работы ПК.
  4. Система аварийной остановки котла.
Dartshouse - точечный ремонт вашего дома