Твердотопливный котел длительного горения на дровах

Принцип работы

Увеличение продолжительности процесса горения достигается не только большой топкой. Существенное воздействие на эффективность и теплопередачу имеет организация топочного горения в виде слоевого сжигания с верхним горением и верхней подачей дутьевого воздуха, поэтому в нижних топливных слоях газовоздушные потоки не циркулируют совсем.

Принцип работы котлоагрегата с длительным горением твердого топлива:
Воздух, требуемый для сгорания топлива, отбирается непосредственно из топочного помещения и проходит через стадию предварительного нагрева в верхней камере подогрева котлов верхнего горения.

В камеру нагрева вмонтирован трубный воздухораспределитель, для подачи горячего воздуха в топочное устройство. Система подачи может быть гравитационной и принудительной.

Воздухораспределитель оборудован каналами, направленными вертикально. Перед топливозагрузкой его поднимают с помощью встроенного механизма, далее засыпают топливо и опускают распределитель, который опирается на верхний топливный уровень. По мере выгорания он опускается вниз топочного пространства. Такое движение распределителя обеспечивает воздухоподачу в верхний слой горячего топлива.

Здесь полностью догорают горючие вещества, передавая тепло через стенки топки греющему теплоносителю, циркулирующему во встроенном теплообменнике.
Дымовые газы отводятся через газоотводящий патрубок в дымовую трубу. Зола собирается в зольном коробе, расположенным внизу котлоагрегата, под топкой. Объем ящика позволяет чистить его с периодичностью от 2 до 5 загрузок.

Как правильно и какими дровами лучше топить

Инструкция по эксплуатации дровяного котла определяет основные требования к топливу, при котором он выдает заявленные параметры. Обычно в паспорте указаны длина поленьев и, для некоторых моделей, их диаметр, зависящие от размеров топки. Оптимальная влажность сырья тоже указана в документах и не превышает 20%. Из пород деревьев лучше использовать породы более плотной древесины: ясень, береза, ольха. Их теплотворная способность выше на в среднем на 25%, чем у хвойных пород: ели, сосны.

Перед тем как запустить котел в работу, желательно прогреть топку и дымоход небольшой, не более 50%, загрузкой дров. На колосники укладываются бумага, лучина, щепа и легкие поленья. Затем все это поджигается и догружается дровами до половины топки так, чтобы между поленьями была возможна циркуляция воздуха. Нужно дать прогореть этой партии при закрытом поддувале и открытой заслонке дымохода. Затем очищается зольник, топка и укладывается основная партия дров плотнее, чем раньше, котел запускается в работу. Чтобы получить желаемые параметры, следует изначально четко следовать рекомендациям производителя оборудования, с опытом придет понимание, как лучше достигается нужный результат.

Отличия двухконтурного котла

Котел длительного горения может иметь не один контур, а два. Таким образом, он не только может отапливать помещение, но и греть воду для хозяйственных нужд. Такие агрегаты оборудованы теплообменником или водяной рубашкой — в этом отделе происходит нагрев воды.

Котел может работать по двухконтурной схеме

Встроенный в систему теплообменник может иметь проточную систему воды или в виде аккумулирующего бойлера. Для отопительной системы, естественно, теплообменник должен работать по проточному ппринципу, а вот для ГВС он может быть как проточным, так и бойлерным.

Для ГВС удобнее выбрать бойлер косвенного нагрева большого объема. Он позволит всегда иметь горячую воду, так как она постоянно будет подогреваться, и сохранять температуру даже после завершения топки в течение длительного времени.

Кроме водяного контура, конструкция котла ничем не отличается от обычных котлов, работающих по этому принципу.

Комбинированные котлы

Котлы, работающие только на твердом топливе, устанавливают в основном, в строениях, расположенных в районах, где недоступны другие виды энергоресурсов. Если же есть возможность подключения к газовому трубопроводу, лучше воспользоваться комбинированным котлом. Он будет гораздо удобнее в применении и экономнее в финансовом плане.

Особое удобство в эксплуатации — комбинированные котлы

Конструкция комбинированных вариантов дополнена газовой горелкой и автоматикой. Начинают топить печь, например, дровами, а при их прогорании и остывании котла ниже установленной температуры, срабатывает автоматика, и включается газовый подогрев, который поддерживает теплоноситель в нужном температурном режиме. Такой котел может быть одноконтурным, но иметь в общей системе встроенный бойлер.

Котел можно встроить в универсальную систему отопления и горячего водоснабжения

Кроме того, есть модели котлов, которые работают на электричестве вместо газа.

Положительные характеристики котла

У любого из агрегатов, описанных выше, есть объединяющие и индивидуальные положительные качества, именно поэтому сегодня их устанавливают в загородных домах и заменяют ими старые кирпичные печи.

• Котлы длительного горения имеют хорошие показатели и обладают очень высоким КПД, который доходит до 90—95%.
• Если в котле встроена система автоматической подачи топлива, то он может долгое время работать без участия человека. Срок такой работы указан в паспорте агрегата.
• Эффективность работы прибора объясняется способностью конструкции при нормальной эксплуатации достигать температуры до 600—650 градусов.
• Котлы — экологически чистые приборы, так как сжигается не только заложенное топливо, но и угарный газ, образующийся при его работе.
• Всегда есть возможность регулировать интенсивность горения.
• Современные котлы оборудованы автоматикой, которая позволяет управлять ими через пульт, а также через него же получать сигнал о возникших при работе неполадках.
• Удобство комбинированных котлов заключается в использовании разного вида топлива, что позволяет существенно на нем сэкономить.
• В котлах с водяным контуром реализована возможность регулирования температуры воды, как для отопления, так и для ГВС.
• При большом количестве положительных качеств агрегата, он имеет вполне доступную цену.
• Простота в монтаже и эксплуатации, а также неприхотливость в уходе и возможность делать это самостоятельно, не привлекая специалистов.
• Компактность, по сравнению с кирпичными строениями.

Объективные недостатки

К отрицательным моментам в использовании котла можно отнести:

Загрузка топлива в прибор производится вручную.
В некоторых моделях отсутствует регулировка температуры воды, поэтому при выборе котла на это нужно обратить особое внимание.
Требуется достаточно много места для хранения дров или другого твердого топлива.
Есть определённые требования к просушке топочного материала.
При использовании комбинированных моделей, нужно будет отвести для системы отдельное помещение — котельную.

Это достаточно существенные недостатки для тех, кто имеет небольшую площадь дома, но при необходимости установить отопление, всегда можно найти выход из положения.

Реально ли построить такой котел своими руками?

При желании и при наличии некоторых навыков, вполне возможно сделать котел длительного горения на твердом топливе самостоятельно

Для эффективности его работы совершенно не важно, какой формы будет котел — круглый, изготовленный из бочки или газового баллона, или сваренный из металлических листов. Главное — правильно устроенная внутренняя система

4 Особенности техники

С появлением полностью автоматических систем управления твердотопливные пиролизные котлы стали вновь пользоваться популярностью у отечественных домовладельцев. Это универсальная в использовании, экономичная техника, которая позволяет полностью решить проблемы с обогревом помещения.

К особенностям техники этого типа можно отнести следующее:

• Высокий показатель КПД, который у отдельных моделей доходит до 95%. Отличная эффективность достигается за счёт минимальных тепловых потерь, продуманной технологии дожига пиролизных газов, а также специальной конструкции теплообменника. По своим КПД твердотопливные котлы не уступают газовым модификациям.
• Для установки твердотопливных отопительных котлов не требуется получать разрешение от газовых служб, а все монтажные работы могут быть выполнены самостоятельно, без обращения к специалистам. Тем самым существенно сокращаются расходы домовладельца на обустройство инженерных коммуникаций.
• Котлы длительного горения неприхотливы в обслуживании, а при условии правильной эксплуатации они прослужат на протяжении десятков лет, не доставляя каких-либо хлопот своим владельцам. Всё, что потребуется делать — это очищать камеру сгорания, удаляя сажу и появившуюся копоть.
• Твердотопливный котел долгого горения отличается увеличенными габаритами, соответственно для его установки потребуется отдельное помещение, которое будет иметь качественную вентиляцию. Только в этом случае можно обеспечить полную безопасность эксплуатации котла. Устанавливать отопители рекомендуется на специально подготовленную усиленную площадку, которая бетонируется с обязательной огнезащитой пола и близлежащих стен дома.

Такая техника отличается функциональностью, полностью управляется автоматикой, она безопасна и универсальна в использовании. Можно подобрать мощные модификации, предназначенные для частных домов, и небольшие пиролизные твердотопливные котлы, которые станут отличным выбором для дачников и владельцев удалённых хуторов.

Как выбрать дровяной котел с медленным горением

Котлы отопления длительного горения на дровах, предлагаются несколькими отечественными и зарубежными производителями. Конструкция оборудования, как и теплотехнические характеристики, существенно отличаются

При выборе теплогенератора, уделяют внимание следующим параметрам:

1. Производительность.
2. Особенности конструкции.
3. Страна изготовитель.

По перечисленным выше трем параметрам, подбирают подходящую модель котла для бытовых нужд.

Расчет мощности

Правильно подобранный дровяной котел отопления длительного горения, легко справляется с обогревом жилой площади до 400 – 500 м². При выборе учитывают производительность теплогенератора. Расчет мощности выполняют следующим образом:

1. Высчитывают общую площадь дома.
2. Делают расчет необходимой мощности котла, используя формулу 1 кВт = 10 м².
3. Если в конструкции присутствует контур ГВС, к полученному результату добавляют 15-20% запаса.

Приведенные расчеты подходят для зданий со средней степенью теплоизоляции, расположенные в средней широте России и имеющие высоту потолков не более 2,7м. Для помещений со сложной конфигурацией, большим количество оконных и дверных проемов, вычисления проводят с помощью он-лайн калькуляторов.

Конструктивные особенности

Виды котлов длительного горения, принято классифицировать на несколько групп, по следующим критериям:

• Количество контуров – одноконтурные котлы для отопления на дровах длительного горения, не имеют встроенного змеевика ГВС. Подогрев бытовой воды осуществляется посредством подключения бойлера косвенного нагрева. Это влечет дополнительные расходы на приобретение емкости и ее дальнейший монтаж. Двухконтурные котлы, одновременно нагревают теплоноситель и воду для бытовых нужд.

• Конструкция топочной камеры – в котлах используется вертикальная и горизонтальная загрузочная камера. Вертикальная топка, подходит для котлов длительного горения на сырых дровах. Используется принцип нижнего сжигания топлива. Сырые верхние дрова, подсушиваются, пока горит нижний слой. Подобная конструкция используется в немецких «Висман», отечественных «Хохловых» и аналогах.

• Автоматика – работа котлов регулируется посредством ручной или механической заслонки. В автоматических версиях, присутствует система принудительного нагнетания воздуха и удаления продуктов сгорания. Контроллер подключается к комнатным терморегуляторам. Погрешность в нагреве теплоносителя, составляет не более 1-2°С.

Отдельно стоит выделить котлы, имеющие встроенный бойлер накопитель. Модели данного типа имеют один контур отопления, но предназначены для нагрева теплоносителя и ГВС.

Лучшие производители

Подобрать лучший дровяной котел для отопления своего дома, может быть достаточно непросто, особенно, если учесть, что продукцию выпускают Россия, Австрия, Германия, Прибалтика, Чехия и Польша, и представлена она, как минимум, десятком различных производителей. От страны изготовителя зависит стоимость оборудования, его теплотехнические характеристики и надежность.

Благодаря отзывам потребителей, был составлен следующий рейтинг дровяных котлов длительного горения:

Виды твердотопливных котлов

Классические твердотопливные котлы

Современные классические агрегаты – эффективная альтернатива приборам, работающим на других видах горючего, например, газе, который в отличие от дров, угля, кокса и брикетов не всегда можно использовать по причине отсутствия близлежащей магистрали.

В бо́льшей своей части они не зависят от электроэнергии – загружаются вручную, работают в естественном режиме циркуляции и имеют механическое управление. В некоторых моделях предусмотрена автоматическая загрузка с применением бункеров подачи – преимущественно для пеллет, представляющих собой спрессованные древесные гранулы.

В агрегатах используется несколько методов регулирования температуры:

1. С помощью заслонки, которая приоткрывается для пропуска нужного количества воздуха;

2. С помощью холодной воды, добавляющейся на подаче;

3. С помощью горячей жидкости, додающейся на возвратке.

Преимущества:

• энергонезависимость многих моделей;
• неплохая эффективность – средний КПД составляет около 80%;
• универсальность – в большинстве случаев;
• сравнительно высокий уровень безопасности;
• дешевизна топлива – в зависимости от региона;
• простота в эксплуатации.

Недостатки:

• установка возможна только в специально отведенном помещении;
• потребность в площадке для дров, угля, брикетов;
• необходимость регулярного обслуживания, а именно загрузки и чистки;
• низкий комфорт пользования.

Устанавливаются такие котлы преимущественно загородом: в частных домах, коттеджах, гостиницах, магазинах, складских помещениях.

Пиролизные твердотопливные котлы

Пиролизный котел, называемый еще газогенератором, представляет собой усовершенствованную классическую модель.

У него 2 камеры, соединенные между собой керамическими форсунками:

1. Одна предназначается для дров, которые при температуре от +200 °С нагреваются, тлеют и разлагаются на уголь и летучую субстанцию с СО в составе;

2. Другая используется для принятия пиролизного газа, образующегося при тепловом воздействии на древесину.

Последний горит при температуре ≈ +1150 °С – предварительный поджиг происходит после подачи воздуха. В результате из обычных дров добываются и используются 2 разных топлива – газ и древесный уголь, суммарная теплоотдача которых значительно выше, чем первичного горючего.

При эксплуатации пиролизного агрегата обязательно учитывается влажность дров – она должна быть не более 20%.

Преимущества:

• высокий КПД – составляет ≈ 90%;
• увеличенный интервал между загрузками;
• почти полное прогорание и небольшая зольность;
• экономичность функционирования;
• совместимость с бойлером косвенного нагрева;
• возможность автоматического управления, упрощающего эксплуатацию.

Недостатки:

• необходимость специального помещения, площадки для дров и регулярного обслуживания;
• зависимость от электроснабжения и влажности поленьев;
• отсутствие стабильности горенья при неполной закладке;
• высокая стоимость.

Пиролизные котлы отличаются высокой мощностью, кроме того, они дорогие, поэтому устанавливаются обычно в загородных жилых и коммерческих постройках с немалой квадратурой.

Твердотопливные котлы длительного горения

Среди конкурентов наиболее выразителен и эффективен котел длительного горения под названием Stropuva – инновационный цилиндрический агрегат с запатентованной технологией.

Дрова, брикеты или уголь, заложенные в топку, сжигаются по принципу свечи, а не костра – сверху вниз, а не снизу вверх. Существенную роль для результативности такого метода играет автоматический клапан – регулятор тяги, который расширяется или сужается в зависимости от значения нагрева.

В данных агрегатах практически нет скачков температуры, как следствие, в аккумулирующие емкости не сбрасывается избыточное тепло по причине его отсутствия.

Одной закладки дров весом 50 кг хватает для бесперебойного отопления помещения 130 м2 на 30 ч. Кроме того, топливо сгорает фактически до остатка – после сжигания угля чистка осуществляется еженедельно, в случае с поленьями – раз в 14 дней.

Преимущества:

• энергонезависимость многих моделей;
• оптимальный КПД – примерно 85%;
• длительный интервал горения;
• отсутствие влияния загрузки на эффективность;
• экономичность использования;
• удобство в эксплуатации.

Недостатки:

• необходимость обслуживания, помещения и площадки для хранения горючего;
• неудобные дверки, независимо от модели;
• высокая цена.

Объекты для использования таких приборов – частные домовладения, а также малогабаритные коммерческие и хозяйственные постройки. Для крупных зданий и сооружений агрегаты монтируются в каскад.

Чем лучше топить

Самым главным преимуществом применения твердотопливных котлоагрегатов является их универсальность по использованному топливу: дрова, брикеты, пеллеты и каменный уголь.

Выбирая топливо нужно исходить из его теплотворной способности:

• уголь, 15-25 Мдж/кг;
• дрова,15-17 Мдж/кг;
• древесные гранулы 12-17 Мдж/кг.

Не менее важно при выборе топлива учитывать время его сгорания в топке. При применении дров и брикетов, усредненное время функционирования котла на одной заправке не превышает 30 часов

В то же время, на прессованных пеллетах, он способен обогревать дом не меньше 72 часов.

Сегодня особой популярностью пользуются комбинированные модификации, работающие как от твердого топлива, так и от электрических ТЭНов.

Подобное теплосиловое оборудование характеризуется практичностью, многофункциональностью и несложной эксплуатацией. В качестве базового топлива используют дрова либо уголь, а при их отсутствии включаются ТЭНы, что обеспечивает требуемый температурный режим в доме.

Самодельные котлы длительного горения на дровах – нюансы изготовления

При наличии свободного времени, умении работать ручным инструментом, а также имея желание, котёл длительного горения на дровах можно изготовить самостоятельно. При изготовлении своими руками необходимо помнить, что:

1. Чем больше камера, предназначенная для загрузки топлива, тем продолжительнее будет процесс его прогорания.
2. Зольная камера должна закрываться герметично, т.к. воздух в рабочую зону котла поступает сверху вниз.
3. В верхней камере необходимо предусмотреть заслонку, предназначенную для регулировки подачи воздуха.
4. Для обеспечения продолжительной эксплуатации сооружаемого агрегата толщина металла должна быть не менее 5 мм.

При самостоятельном изготовлении шахтного котла можно использовать газовый баллон объёмом 50 литров

Изготовление

Согласно многим видео дровяные котлы для отопления делают так:

1. Отрезают необходимый для корпуса отрезок трубы.
2. Вырезают отверстия для дверок и дымохода. Последний должен находиться возле верха на расстоянии, равном высоте распределителя воздуха с ребрами плюс 2 см .
3. Вырезают днище и верх. В центре верха вырезают отверстие.
4. Вырезают блин и приваривают к нему ребра. По центру делают отверстие. Приваривают трубу для подачи воздуха. Делают в ней заслонку.
5. Приваривают днище, вставляют распределитель воздуха, приваривают верх.
6. Фиксируют уголки и водяную рубашку.
7. Приваривают горловины и дверцы.

Выбор котла длительного горения

При выборе любого отопительного прибора нужно учитывать множество факторов. Прежде всего, это касается мощности, поэтому необходимо заранее рассчитать, каким показателем должен обладать котел, чтобы эффективно отапливать помещение конкретной площади. Большое значение имеет и КПД прибора.

Затем необходимо определиться с материалом, из которого должен быть изготовлен котел. Чаще всего выбирают стальные и чугунные приборы. От материала зависит вес, принцип отопления и мощность устройства.

Перед покупкой прибора нужно убедиться в том, что имеется достаточно свободного пространства для того, чтобы расположить его и хранить запасы топлива. Установка дровяного котла отличается в зависимости от конструкции и завода-производителя. После выбора прибора стоит внимательно его осмотреть, чтобы при наличии дефектов выявить их сразу, а не в процессе эксплуатации. Чтобы котел прослужил долго и эффективно работал, необходимо соблюдать все рекомендации по эксплуатации. Кроме того, нужно использовать только сухое топливо, поскольку влага не только снижает количество выделяемого тепла, но и уменьшает эксплуатационный срок отопительного прибора.

Популярные модели

Наиболее известными поставщиками твердотопливных агрегатов являются марки:

• литовская Stopuva;
• немецкая Buderus;
• чешская Wattek;

• бельгийская ACV;
• австрийская Wirbel;
• российские НМК, Zota и ООО ТК «ТеплоГарант».

Среди представленных на рынке моделей от различных компаний, можно выделить несколько востребованных устройств.

Stropuva Mini S8

Независимый от электропитания агрегат, обслуживающий площадь до 80 кв. м. Работает с тремя видами топлива, выделяется небольшими размерами. Снабжён удобной вертикальной дверцей топки.

Специальная конструкция зольника позволяет сократить необходимость его очистки до двух раз в месяц. Одной закладки хватает на суточный обогрев, пеллеты прогорают за 48 часов.

Преимущества:

• высокий КПД;
• качество конструкции;
• безопасность;
• наличие термометра.

Недостатки:

• большой вес;
• шероховатое покрытие дверцы затрудняет её очистку.

Роман Оборин:	Игорь Фалаев:
«Экономичный и компактный агрегат, горит долго. Расходует мало горючего, хорошо обогревает дом, не образует копоти. Единственный минус – тяжеловат.»	«Небольшая удобная бочка, прибор сразу готов к работе, не нужно ничего собирать и прикручивать. Ручки дверок качественные и надёжные, самопроизвольно не открываются. Топится долго, может гореть до 20 часов.»

Теплодар Куппер Эксперт-15

Российская модель с возможностью установки горелки. В верхней половине корпуса располагается штуцер для выхода воздуха. Совместима с дровами, углём и брикетами. Три зоны входа воздуха и верхнее горение обеспечивают долгое поддержание тепла.

На дне находится резервуар с водой, препятствующий излишнему нагреванию пола. Стальная пластина защищает дверцу от накала. Можно дополнительно прикреплять регулятор тяги.

Преимущества:

• возможность монтажа пеллетной или газовой горелки;
• удобная дверца, размещённая под углом;
• непрерывное горение в течение 24 часов.

Недостатки:

• сложность монтажа;
• маленькая топка.

Олег Егорин:	Семён Ивин:
«Удобный котёл, можно докупить дополнительно горелку, работает долго и даже после отключения в доме сохраняется тепло.»	«Неплохой агрегат, хватает почти на сутки обогрева, но горючего расходует много. Удобная конструкция дверки для закладки.»

ZOTA Тополь-16ВК

Аппарат с водяным контуром по доступной цене. Треугольная форма трубы позволяет избежать засоров и увеличивает срок эксплуатации устройства. Для заправки котла можно применять дрова, уголь и пеллеты.

Модель отличается вместительной топкой и возможностью верхней и боковой закладки горючего.

Преимущества:

• низкая цена;
• удобство эксплуатации и очистки;
• эффективность.

Недостатки:

малый КПД.

Владимир Харитонов:	Алексей Зайцев:
«Качественный прибор по доступной для своего сегмента стоимости. Работает без нареканий.»	«Устройством приятно пользоваться, чистится без проблем, можно загружать разные виды топлива, как брикетного, так и обычного.»

Теплодар Куппер Эксперт-22

Прибор небольшого размера, способный работать в 4 режимах: быстрый прогрев, классик, медиум и максимум. Горение по направлению сверху вниз обеспечивает равномерное и более длительное сжигание материала и хорошую отдачу тепла.

Верхний люк для очистки защищён стальным экраном, предотвращающим прогорание.

Преимущества:

• два люка для очистки;
• наклонная дверка для верхней загрузки;
• функция верхнего горения.

Евгений Жердев:	Иван Алаев:
«Продуманная регулировка нагрева, можно настраивать продолжительность горения от 30 минут до суток. Легко чистится, в комплекте есть специальные аксессуары для уборки.»	«Качественная модель, конструкция позволяет подсоединять с любой стороны трубки отопления. С прибором поставляется ТЭН и термоманометр.»

Stropuva S30

Твердотопливный котёл для размещения в коммерческих и жилых помещениях. Одинаково эффективен для круглогодичного и сезонного применения. Отличается высоким КПД, независим от электропитания и совместим с разнообразным топливным материалом.

Устройство имеет компактные габариты, экологически безопасно. Длительность прогорания дров составляет до 30 часов, брикеты могут тлеть до 2 суток.

Преимущества:

• безопасность использования;
• высокий КПД;
• долговечность;
• качество сборки.

Недостатки:

высокая стоимость.