Отопительный котел на твердом топливе длительного горения. Котлы длительного горения

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.

Оптимальным решением вопроса видится создание внутридомовой системы 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.

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.

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 .

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.

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 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.

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.

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 , 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.

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.

Сгорающие пиролизные газы обеспечивают основной теплообмен с трубами или «рубашкой» водяного контура. Циркуляционный , 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.

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 твердого топлива с последующим дожигом пиролизного газа – создание таких условий, чтобы процесс 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.

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:

• 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.

• 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 . 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 .

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.

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

• 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 вариант 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 процесс дл я пополнения запасов топлива к камере сгорания.
• В отличие от 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 КПД пр ибора.

Модели твердотопливного отопительного оборудования являются отличной альтернативой своим аналогам, работающем на жидком или сжиженном топливе. В последнее время большим спросом пользуются котлы, предназначенные для длительного горения. Они способны работать в автономном режиме в течении нескольких десятков часов. При выборе лучших модификаций устройства следует руководствоваться отзывами потребителей. Рейтинг оборудования, входящего в топ-5 самых востребованных моделей 2016-2017 года значительно упростит задачу.

Работающий на твердом топливе, является хорошей альтернативой своим аналогам, работающим на природном газе, дизтопливе или электричестве. Подобное оборудование особенно востребовано в не газифицированных районах или удаленных от областных центров, а также где наблюдаются постоянные перебои в работе линий электропередач. Твердотопливные выпускаются как для промышленного, так и для бытового использования.

Разновидности твердотопливных котлов

На рынке отопительного оборудования котлы представлены в широком ассортименте от разных производителей. В свою очередь компании имеют несколько линеек своего оборудования, которых насчитывается множество моделей. Данное обстоятельство значительно усложняет выбор оптимального варианта под конкретные условия работы. Поэтому твердотопливные могут делиться по нескольким категориям:

Совет. Котлы, имеющие КПД 83 – 90 % обладают оптимальным соотношением объем топливной камеры/продолжительность горения. При этом они работают на максимальной мощности, заявленной производителем.

Рейтинг котлов по виду топлива

Твердотопливные котлы обладают высокой универсальностью. Модели, рассчитанные для работы на дровах или угле, могут использоваться в качестве топлива пеллеты или брикеты. Основываясь на технических характеристиках оборудования и отзывах специалистов и рядовых потребителей можно составить рейтинг лучших моделей.

Stropuva S 40

Котел длительного горения, работающий на дровах, угле или древесных брикетах, занимает первое место в этом рейтинге. Оборудование литовско-российской компании STROPUVA обладает самым высоким КПД равным 95 %. Внушительный объем топки в 320 дм. куб. вмещает в себя 50 кг топлива. В зависимости от режима работы одна загрузка устройства обеспечивает бесперебойную работу от 31 до 130 часов. Максимальная отапливаемая площадь помещения составляет 400 м. кв. Он также предназначен для работы на пеллетах или коксе. Его конструкция предусматривает один контур нагрева, что обуславливает его применение только для системы отопления. Мощность устройства составляет 40 кВт, температура жидкости 85 °C, рабочее давление 2 бар.

Zota Pellet 25

Котел предназначен для работы на древесных пеллетах и занимает второе место в рейтинге. Продукция отечественного производителя оснащается ЖК дисплеем, на котором отображается вся необходимая информация: текущее состояние, настройка режима работы, ошибки и т. д. Система автоматики способна контролировать и управлять как самим оборудованием, так и второстепенными устройствами. Например, он способен осуществлять управление до пяти циркуляционных насосов системы отопления и теплого пола. Пеллетный котел обладает высоким КПД равным 90 %, его мощность в 25 кВт способна эффективно обогреть дом до 250 м. кв. Одна полная загрузка обеспечивает бесперебойную работу оборудования до 50 часов.

Внимание! Котлы, работающие на брикетированном топливе и древесных пеллетах оснащаются системой автоматической загрузки топки. Данная функция существенно увеличивает длительность горения и автономную работу оборудования.

Buderus Logano G221-20

Третье место занимает немецкий котел, обладающий высокой надежностью и стабильностью в своей работе. Он не имеет автоматическую загрузку топлива, а максимальная длина поленьев не должна превышать 68 см. Высокий КПД 90% и мощность от 10 до 20 кВт компенсируют незначительные недостатки. Теплообменник, выполненный из чугуна обладает высоким коэффициентом теплоотдачи, что обеспечивает быстрый нагрев носителя до необходимой температуры. Устройство может работать на дровах, угле и коксе.

Protherm Бобер 50 DLO

Чугунный котел от словацкого производителя занимает четвертое. Он обладает достаточно высокими техническими характеристиками: КПД – 90 %, мощность – от 35 до 40 кВт, в зависимости от вида топлива, температура жидкости – 90 °C, рабочее давление – 2 бар (максимальное – 3 бар), отапливаемая площадь – до 260 м. кв. Низкий уровень потерь тепла обусловлен применением неорганической ваты в качестве изоляционного материала между топкой и корпусом оборудования.

Теплодар Куппер ОК30

Продукция отечественного производителя занимает пятое место. Это обусловлено относительно низким КПД 84%. За счет высокой мощности в 39 кВт он способен нагревать жидкость до рабочей температуры за 20 минут. Он способен эффективно отапливать дом площадью до 300 м. кв. Котел рассчитан для работы на дровах, пеллетах, угле, а при необходимости в качестве топлива можно использовать природный газ или электричество. Все его преимущества подымают оборудование на достаточно высокое место.

Совет. Котел, оснащенный чугунным теплообменником, обладает высокой степенью теплоотдачи и сроком эксплуатации, что в несколько раз повышает его эффективность и надежность.

Рейтинг котлов по цене

Стоимость отопительного оборудования играет одну из ключевых ролей при выборе необходимой модели твердотопливного котла продолжительного горения. В каждом ценовом сегменте присутствуют лучшие модели, которые способны отвечать практически всем требованиям потребителей:

Бюджетный класс

Невысокая стоимость отопительного оборудования не означает низкие характеристики, надежность и отсутствие стабильной работы. В этом классе присутствуют модели, которые отлично подойдут для дачи и небольших частных домов:

Стандартный класс

Лидером в этом сегменте является котел Lamborghini WBL 7. Имеет высокий КПД 90 %, тепло и звукоизоляционные характеристики. Мощность 30 кВт позволяет отопить площадь до 270 м. кв. Автономность работы на одной полной загрузке – 12 часов, максимальная температура воды – 90 °C.

Второе место занимает чешский котел Viadrus Hercules U22D-4. За счет своего КПД 80 % и мощности в 20 кВт эффективно обогревает дом в 180 – 200 м. кв. Обладает высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Расход топлива составляет 6,8 кг/ч. Единственный минус – работает исключительно на дровах.

Alpine Air Solidplus 4 занимает третью позицию. Прост в обслуживании и эксплуатации, мощность котла – 26 кВт, КПД – 70 %, температура воды: минимальная – 30 °C, максимальная – 90 °C, рабочее давление – 3 бар. Работает на дровах или угле.

Премиум класс

• Первое место. Biomaster BM-15 оснащен системой автоочистки зольника, объем топливной камеры от 200 до 400 л, КПД 95 %, мощность 16 кВт. Высокие характеристики позволяют использовать котел в многоэтажных домах или отелях, промышленных зданиях и т. д.
• Второе место. Viessmann Vitoligno Его мощность в 30 кВт и КПД 90 % позволяют отопить площадь до 399 м. кв. Одной загрузки хватает для автономной работы до 40 часов. Система автоматики обеспечивает надежную и стабильную эксплуатацию.
• Третье место.Candle S. Отличительной ососбенностью является горение только верхней части топлива. Одна загрузка обеспечивает работу до 36 часов. КПД 85 – 90 %, мощность от 5 до 35 кВт в зависимости от модели. Рабочее давление – 180 кПа, температура теплоносителя 90 °C, расход топлива – 0,29 кг/ч.

Твердотопливные котлы эффективно отапливают одноэтажные и многоэтажные частные дома, производственные помещения: цеха, склады и т. д., а также различные учреждения: школы, детские сады, больницы.

Как выбрать твердотопливный котел: видео

Перед собственниками частных домов проблема отопления стоит особенно остро. Обойтись без него невозможно, поэтому владельцы стремятся подобрать максимально удобную систему, отвечающую принципам экономии и практичности.

Решение проблемы отопления частного дома

Многолетний опыт показывает, что оптимально организовать внутридомовое водяное отопление, функционирующие за счет циркуляции теплоносителя по разветвленной системе труб и радиаторов. Поэтому ключевым вопросом является выбор отопительного котла. Традиционно владельцы предпочитают устанавливать газовые котлы, однако не во всех регионах это является доступным источником тепла. Обогревать помещение за счет использование электричества - дорогостоящее удовольствие, а если добавить вероятность перебоев с его поставками, то решение выглядит крайне нерационально. Выходом из сложившейся ситуации станет приобретение котла длительного горения.

Основываясь на физико-химических свойствах теплового источника, специфическая конструкция котла длительного горения позволяет загружать дрова с минимальным интервалом 12 часов. Отдельные модели работают без дополнительного внесения топливного материала несколько суток. Сохраняя возможность использовать наиболее доступные виды топлива - дрова и уголь, существуют котлы длительного горения, работающие на пеллетах, торфе, «евродровах» или жидком топливе. Поэтому каждый может подобрать себе модель котла, позволяющую рационально перерабатывать доступное топливо в тепловую энергию для дома.

Принцип работы оборудования длительного горения

Работа обычной печи основывается на поддержании процесса горения потоком поступающего извне воздуха, содержащего кислород. Продукты сгорания в этой конструкции улетучиваются в дымоходную систему. Ее повороты незначительно способствуют увеличению теплоотдачи и повышению КПД печи, но не влияют на рост отдачи энергии от конкретного источника топлива. Исправить существующее положение смогли котлы длительного горения, принцип работы которых основан на свойствах древесины вторично выделять при горении газообразное топливо, которое в обычной печи улетучивается в атмосферу. Реакция термического разложения древесины носит названия пиролиза, а выделяемая горючая субстанция не что иное, как пиролизный газ. Поэтому конструкция котла длительного горения обеспечивает технологию, при которой процесс открытого огня сокращен до минимума. При этом выделения пиролизного газа достигают максимального уровня, и именно он является главным источником теплоотдачи.

Разновидности конструкций

В зависимости от внутреннего обустройства, условно котлы длительного горения можно разделить на следующие типы:

• твердотопливные котлы горизонтальной формы;
• пиролизные конструкции;
• агрегаты в виде вертикально расположенного цилиндра;

Модели, работающие на дровах, завоевали наибольшую популярность. По удобству в эксплуатации первенство занимают пиролизные конструкции, этим объясняется высокая стоимость оборудования. При выборе экземпляра котла, где выработка тепла идет за счет использования прессованных брикетов (пеллет), будьте готовы к дороговизне топлива.

Твердотопливные котлы горизонтального расположения

Название твердотопливного оборудования само говорит о возможных источниках работы котлов длительного горения. Это может быть:

• уголь;
• торф;
• кокс.

Приятным моментом начала эксплуатации станет отсутствие необходимости в получении разрешительной документации от контролирующих учреждений. Мощность таких котлов варьируется в пределах 12-45 кВт, этого хватит для обогрева частного дома до 120 м 2 .

Замечание ! Оборудование паровой отопительной системы при условии установки помпы обеспечит обогрев пространства площадью до 300 м2.

Особенности конструкции котла заключаются в следующем:

• встроенный вентилятор обеспечивает нагнетание воздуха;
• блок автоматики отвечает за регулирование воздушных потоков;
• в большинстве моделей котла камера загрузки и предварительного горения находится сверху;
• после разжигания топлива воздух к нему поступает в минимальных количествах;
• основной теплообмен осуществляют пиролизные газы за счет работы циркуляционного насоса.

Отдельные производители выпускают котлы длительного горения с камерой дожига, расположенной сзади конструкции. Это обеспечивает высокое КПД оборудования, составляющее 90-93%. На выходе в дымоход газы имеют температуру лишь 70-100 о С.

Среди недостатков котлов длительного горения с таким обустройством отмечается:

• Необходимость регулярно добавлять топливо. Поэтому длительное отсутствие дома является весомой причиной отказаться от подобной модели. Рынок предлагает полностью автоматизированные котлы, но тогда возникают другие трудности.
• Электронное регулирование процессов работы котла длительного горения сопряжено с полной зависимостью от электроэнергии. Ее отсутствие приводит к полной остановке процесса отопления, частные перепады напряжения станут причиной некорректной работы автоматики котла длительного горения.

Однако популярность котлов такой конструкции очевидна благодаря дешевизне топлива. Для домика площадью 60 м 2 тонны торфа хватит на две-три зимы, а его стоимость приемлема даже для малообеспеченных владельцев котла.

Пиролизные конструкции

Пиролизные котлы характеризуются большей эффективностью, нежели твердотопливные, хотя в своей работе используют аналогичное топливо - торф, уголь и другие материалы. Причина высокой производительности кроется в особенном внутреннем обустройстве котла:

• Регулируемая циркуляция воздуха осуществляется на основе естественной тяги.
• Просторная загрузочная камера расположена снизу.
• Зольник-поддувало, по принципу классической печи, установлен ниже камеры сгорания котла.
• После загрузки и розжига топлива заслонку оставляют полностью открытой для запуска процесса пиролиза.
• Начало выделения пиролизных газов служит сигналом для закрытия заслонки и ограничения подачи кислорода в зону горения. После этого топливо в камере находится в режиме тления, а в верхней части котла нагретый воздух соединяется с пиролизным газом, в результате чего осуществляется эффективный дожиг.

Существенным преимуществом конструкции котлов длительного горения за счет использования пиролизных газов является полная независимость от наличия электроэнергии. Установка отопительного котла без предварительного согласования с контролирующими организациями - еще один значимый плюс в копилку достоинств. Среди недостатков - меньшая мощность (хватает обогреть площадь 75 м 2) и отсутствие возможности отопления помещения без радиаторов или конвекторов.

Замечание ! Наиболее эффективны пиролизные приборы длительного горения, работающие на твердом топливе. Аналогичные котлы, использующие жидкое топливо, отличаются низким уровнем выделения пиролизного газа.

Вертикальные агрегаты

Интересной разновидностью котлов длительного горения являются вертикальные агрегаты, выпускаемые торговой маркой «Stropuva». Для их функционирования также необходимо твердое топливо, а высокая эффективность достигается за счет процесса дожига пиролизного газа, но внутреннее устройство существенно отличается от описанных выше моделей. Ключевым моментом является сжигание топлива в обратном направлении - сверху вниз, при этом тлеет оно не все одновременно, а только незначительный верхний слой. Для работы подобного котла длительного горения применяют разнообразные материалы:

• щепу;
• опилки;
• дрова;
• уголь;
• прессованные брикеты и прочее топливо.

Важно ! В зависимости от выбранной модели, работа котла длительного горения на дровах без добавки топлива может длиться в течение трех дней, а при загрузке угля период увеличивается до недели.

Особенности конструкции, обеспечивающие столь удобное функционирование, заключаются в следующем:

• Загрузка топливного материала в камеру сгорания производится через окно, расположенное чуть выше середины котла длительного горения.
• Поверхностный розжиг достигается с применением специальных печных жидкостей, обладающих легковоспламеняющимися свойствами.
• Начало горения сопровождается опусканием на топливную массу распределителя воздуха для дозированной подачи кислорода в верхний слой. Специальные каналы обеспечивают равномерное распределение воздушных масс по всей площади.
• Предварительный нагрев воздуха для формирования эффективного процесса пиролиза в котле длительного горения происходит в верхней части отопительного агрегата.
• После окончания дожига пиролизных газов остаточные элементы сгорания выходят через дымоход.
• Теплообмен с отопительной системой осуществляется за счет «водяной» рубашки, в которую заключен котел длительного горения.
• Для регулярных действий по очистке от зольных отложений предусмотрено ревизионное окно.

Эффективность подобной конструкции легла в основу многочисленных самостоятельных проектов по изготовлению котлов длительного горения.

Заключительные итоги

Инновационные технологии, за счет внедрения процесса длительного горения, дали шанс получить твердотопливным котлам отопления вторую жизнь. Общие достоинства отопительных агрегатов заключаются в следующем:

• Высокий КПД, в отдельных моделях он достигает 95%. Экономичность котлов успешно конкурирует с газовыми аналогами.
• Экологическая безопасность: поступающие при работе котла длительного горения в атмосферу углекислый газ и водяные испарения легко поглощаются растениями.
• Независимость от присутствия газовых магистралей, доступность топливных ресурсов.
• Отсутствие необходимости оформления разрешительной документации.
• Отдельные модели котлов длительного горения обладают вторым контуром, обеспечивающим горячее водоснабжение. При желании, отопительный агрегат можно оснастить бойлером косвенного нагрева.
• Котлы длительного горения не требуют специальных навыков при эксплуатации и рассчитаны на длительный срок службы.

Достоинства эксплуатации котлов длительного горения сопровождаются определенными трудностями:

• необходимость периодически производить загрузку топлива;
• профилактические действия по очистке агрегата от скопившейся золы обязательны для всех котлов длительного горения;
• установка твердотопливного котла сопровождается оборудованием отдельного помещения, оснащенного дымоходом и качественной вентиляцией;

Внимание ! В месте хранения топлива следует следить за влажностью воздуха, превышение 20% порога сопровождается резким снижением КПД котла длительного горения.

Соблюдение установленных требований по эксплуатации котла позволит длительный период отапливать жилье с небольшими затратами по приобретению топливного сырья и при желании получать ГВС.

Требуют регулярного обслуживания и загрузки топлива - это их основной недостаток. Дешевые и простые модели необходимо заполнять дровами раз в несколько часов. Поэтому для отопления жилого дома чаще используют котлы длительного горения, которые могут работать на одной партии топлива несколько суток .

За счет чего достигается столь долгий срок работы этих моделей? Значительные габариты обычно подсказывают покупателю, что дело в большем объеме загрузочной камеры. Отчасти это так, но в основе длительной работы лежит не количество топлива, а принцип его горения «сверху вниз» .

При сжигании топлива горит только верхний его слой, причем горение происходит при дозированном поступлении воздуха. Яркого пламени при этом не образуется, топливо длительно и равномерно тлеет, нагревая при этом нижние слои. Поэтому котлы длительного горения не так требовательны к влажности дров и фракции угля .

Устройство котла длительного горения имеет свои особенности . Дверца загрузочной камеры расположена высоко - в верхней трети корпуса. Топливом заполняется практически все внутреннее пространство, этим объясняется большой объем загрузки. В верхней части корпуса находится дымовой патрубок, который соединяют с дымоходом.

Внизу камеры - зольник, он необходим для чистки котла. Роль поддувала, как в обычных печах, в этих моделях зольник не играет, поэтому дверца его герметична. Воздух поступает из воздушной камеры, расположенной вверху, она одновременно является рекуператором: дымовые газы нагревают ее стенки, благодаря чему в зону горения воздух поступает уже нагретым. Вверху камера оснащена заслонкой.

Чтобы дозировано поставлять воздух к поверхности горения топлива, котлы оснащены распределителем воздуха, соединенным с воздушной камерой посредством телескопически удлиняющейся трубы. По мере прогорания загрузки топлива распределитель опускается вместе с верхним горящим слоем, что обеспечивает длительный устойчивый режим подачи воздуха.

В исходное положение распределитель воздуха возвращается с помощью троса с кольцом - просто вытягивается наверх. По положению троса можно определить остаток топлива в камере загрузки.

Теплообменник в моделях длительного горения представляет собой водяную рубашку, расположенную по всем боковым поверхностям, благодаря чему теплосъем довольно эффективен. Для подачи теплоносителя в систему отопления и возврата ее в котел предусмотрены штуцера. Штуцер подачи воды в систему находится в верхней части теплообменника, возврата - в нижней, это обеспечивает естественную циркуляцию.

Могут быть оснащены автоматическим или термомеханическим регулированием . В первом случае они энергозависимы и требуют подключения к электросети. Во втором управление процессом горения происходит с помощью биметаллического . Такие котлы не нуждаются в электроэнергии и могут бесперебойно работать в любых условиях.

Достоинства котлов длительного горения

• время работы на одной загрузке - до 7 суток;
• простая и надежная конструкция;
• невысокие требования к качеству топлива;
• большинство моделей не требует подключения к сети;
• цена на котлы сопоставима с ценой на .

Недостатки:

• значительные габариты;
• потребность в регулярной чистке - при тлении выделяется большое количество сажи.

Виды топлива для котлов длительного горения

Котлы длительного горения не требовательны к качеству топлива . Наибольшую эффективность они дают на антраците и буром угле, но могут работать и на дровах, брикетах и пеллетах.