Использование котлов длительного горения для отопления дома

Котлы длительного горения на дровах используются сегодня для отопления частных домов и представляют собой усовершенствованные решения применяемых раньше дровяных печей. В некоторых случаях они представляются собой отличную альтернативу электрическим и газовым отопительным котлам. Однако если вы все еще не знаете, стоит ли обзаводиться подобным оборудованием, то должны ближе ознакомиться с его отличительными особенностями, плюсами и минусами, о которых и пойдет речь ниже.

Как работают КДГ

В большинстве твердотопливных печей для поддержания горения применяется метод верхней подачи окислителя (кислорода, содержащегося в воздухе). Кроме того, непосредственно перед попаданием в топку он подогревается до определенной температуры, что способствует лучшему окислению и минимизации отходов сгорания: золы, сажи и т. п.

Кислород в них в отличие от камина подается с верхнего ввода, а затем опускается в нижнюю часть топочной камеры.

Благодаря такой организации движения воздуха на начальном этапе эффективно сгорает только верхний слой твердого топлива, размещенного в объеме камеры. После того как запасы этого слоя заканчиваются, включается подача кислорода в ее нижнюю часть. По мере прогорания очередного слоя воздушный поток проникает все глубже и глубже в топку. Благодаря этому каждая последующая дровяная порция утилизируется только с приходом ее очередности.

Такой подход позволяет экономить на объемах потребляемого топлива и в то же время четко контролировать процесс горения. Описанные особенности технологии и позволили отнести работающие на ее основе котлы к категории отопительного оборудования длительного горения. Благодаря специфике работы эти агрегаты экономичны и гарантируют высокий уровень экологичности при утилизации всех видов топлива.

Котлы длительного горения на дровах для дома

Твердотопливные тепловые установки не являются новшеством. В различных вариациях они применяются с незапамятных времен. Пока сжигание топлива в огромных количествах не представляло ни для кого проблемы, они не теряли актуальности. Однако в современных условиях, такое расточительное отношение к ресурсам неуместно. Из-за этого получили широкое распространение котлы отопления на дровах длительного горения. Для их функционирования в рабочем режиме требуется в разы меньше дров, чем в прямоточных печах и котлах.

Твердотопливный котёл длительного горения в разрезе

Установка представляет собой печь с двумя камерами. В одну из них битком загружают дрова. Они медленно тлеют сверху вниз при минимальном доступе кислорода. Одной порции дров достаточно для 12 – 15 часовой работы котла. В результате этого тления выделяется пиролизный газ, который принудительно подается через форсунки во вторую камеру. Там он подвергается интенсивному горению. Ведь в этот отсек воздух поступает в достаточном количестве. При сгорании выделяется большое количество тепла, которое нагревает жидкость внутри контура.

Чтобы увеличить эффективность работы отопительного котла, необходимо позаботится об утеплении дома

Кроме экономичности, эти котлы обладают высокой экологичностью, так как способны расщеплять органические вещества из топлива почти без остатков. Поэтому дым из таких печей полностью безопасен для человека.

Строение твердотопливного котла длительного горения

На каком топливе работают

Самым распространенным является котел, предназначенный для работы на дровах. Есть также большое количество модификаций на угле. Часто такое оборудование почти всеядно:  может работать на иных видах твердого топлива (торфяных, древесных и угольных брикетах, отходах переработки древесины и т.д.).

Чтобы продлить работу котла на одной закладке дров, топку делают большого объема: чем больше за один раз удастся заложить дров, тем дольше они будут гореть. Потому, выбирая котел длительного горения на дровах, в первую очередь обращайте внимание на объем топки для загрузки дров. Классическим примером являются котлы на дровах украинского производства КЧМ (котел чугунный модернизированный), по цене они довольно демократичны, качество неплохое, потому и популярны.

Твердотопливные котлы длительного горения на дровах

В некоторых моделях основным видом топлива является уголь. В этом случае стоит обратить внимание на толщину стенок в топке: температуры при горении угля очень высокие (особенно атнрацитов и длиннопламенных марок). Долговечность этого типа оборудования  определяется длительностью срока службы топки. Потому кроме типа материала топки обращайте внимание на толщину ее стенок. В угольных котлах длительного горения  предпочтительнее топка из чугуна или толстой конструкционной, а лучше — нержавеющей стали.

Если вы хотите как можно меньше времени проводить возле котла, то вам подойдет пеллетный котел.  Время его автономной работы зависит исключительно от размеров бункера – резервуара, в который засыпают гранулы. Он может вмещать от 20 кг пеллет до нескольких тонн.

Читайте также:  10 лучших теплоносителей для системы отопления

Работа оборудования построена так, что при наличии электричества, агрегат при помощи шнека самостоятельно подсыпает в топку необходимое количество топлива. Если у вас в бункер помещается месячный запас или более, то и наведываться вам в котельную придется только раз в месяц. Пеллетные котлы обладают хорошим КПД — до 90–95%, экономичны. Топливо сгорает почти полностью, так что и чисткой котла придется заниматься примерно раз в месяц. Недостаток таких котлов – довольно высокая стоимость и энегрозависимость (как и у большинства других котлов с автоматическим управлением). Еще один нюанс: такое оборудование требовательно к качеству топлива: пеллеты должны быть целыми и малозольными. При использовании топлива низкого качества горелка забивается, котел останавливается.

Твердотопливные котлы длительного горения пелелтный

Очень привлекательны по многим параметрам многотопливные котлы их еще называют комбинированными. В таких агрегатах может использоваться уголь, дрова и брикеты, их комбинации. В некоторых моделях можно использовать электрический элемент нагрева, который включается после того, как прогорит закладка топлива и котел начнет остывать. Очень удобно.

Приобретая комбинированный котел,  обязательно выясните, какой из видов топлива является основным: проектируют оборудование под один из видов топлива, под остальные вносятся корректировки. Так что именно на основном топливе отопление будет самым эффективным. Потому, если у вас есть возможность заготавливать дрова самостоятельно, а углем планируете топить только в холода, то и основным видом топлива должны быть в этом случае дрова.

Классификация котлов длительного горения

На современном рынке существует много производителей, выпускающих разные виды котлов длительного горения. Их разделяют по таким критериям, как метод сжигания и вид твердого топлива.

Котлы длительно горения классифицируют по разновидности подходящего им топлива:

  1. Есть устройства, которые работают на дровах. Некоторые из них отапливаются пеллетами (гранулы из отходов деревообрабатывающих производств).
  2. Изготавливаются также универсальные твердотопливные котлы, для которых можно применять различные виды топлива — уголь, брикет, дрова и их сочетание.

Большая часть устройств в качестве метода сжигания используют простое сгорание. В процессе совершенствования были изготовлены газогенераторные котлы с повышенным КПД. Для их топки применяется древесный газ и дрова. Такие устройства удобны, в них не образуется сажа и остается совсем немного золы.

Статья, посвящённая дровяным котлам длительного горения, расположена здесь: 

Кроме вышеописанных способов, котлы разделяют по зависимости от носителя электроэнергии. Они бывают зависимыми и независимыми.

Принцип работы

Котлы такого типа работают по принципу верхнего горения, смысл которого заключается в том, что очаг горит сверху вниз. Впервые котел с такой системой был изготовлен в 2000 году литовской компанией «Stropuva», сейчас ее применяют многие производители.

В большую камеру сгорания загружается топливо (дрова, брикет, уголь или пеллеты). Ее объем — 500 куб. дм., благодаря чему устройство может работать несколько суток беспрерывно. Воздух нагнетается по воздуховоду с помощью вентилятора, который легко регулируется. Тепло, которое выделяется при сгорании, передается в теплообменник.

Данный принцип работы обеспечивает достаточно длительное горение и большое количество тепловых калорий.

О плюсах и минусах пеллетных котлов рассказывает данный материал: 

Основные достоинства

Котлы длительного горения обладают множеством преимуществ, благодаря которым они пользуются большим спросом среди населения.

  • большой объем топки, в которую закладывается твердое топливо;
  • возможность использования разных видов топлива — пеллеты, опилки, дрова, торф, брикеты;
  • длительный период горения без добавления топливного продукта;
  • высокая теплоотдача при экономичном расходе топлива;
  • простота в эксплуатации;
  • экологичность — выброс углекислого газа минимален.

Модели твердотопливных котлов постоянно совершенствуются. Современные устройства в большинстве оснащены электронными системами автоматики и вентиляторами для нагнетания воздуха. Они способны поддерживать установленную температуру воздуха в достаточно больших помещениях при небольшом потреблении топлива.

Особенности конструкции

Пиролизные котлы — один из видов твердотопливных котлов, который в последнее время пользуется повышенным спросом из-за постоянно растущих цен на газ и электроэнергию, их еще называют — газогенераторные котлы.

Основным топливом для пиролизного твердотопливного котла является:

  • древесина;
  • брикеты;
  • щепа;
  • древесные отходы.

Очень редко в качестве топлива используется каменный уголь или кокс. Пиролизные котлы комфортны в эксплуатации, отличаются надежностью и большим сроком эксплуатации. Прежде чем купить пиролизный котел нужно изучить возможность выполнения строгих требований по качеству используемого топлива.

В подавляющем большинстве разрешается применять древесину, влажностью не более 20 %. При использовании древесины с большим количеством влаги резко снижается эффективность.

Пиролизный котел работает по принципу сухой перегонки топлива.

При недостатке кислорода, под воздействием высокой температуры, сухая древесина разлагается на твердый остаток и летучую часть (пиролизный газ, который впоследствии смешивается с горячим воздухом).

Эта воздушно-газовая смесь, которая образовалась в процессе пиролиза, является топливом пиролизного котла. Процесс пиролизного сжигания является экзотермическим (сопровождается выделением теплоты).

Происходит он при температурах от 200 до 800 оС и обеспечивает подогрев поступающего в камеру сжигания воздуха. При этом происходит прогрев и подсушивание топлива в камере агрегата, за счет чего минимизируется выход сажи и золы.

Для пиролизного или газогенераторного котла характерным является более высокий КПД по сравнению с традиционной твердотопливной техникой.

При сжигании качественного топлива, КПД пиролизного котла находится на уровне пеллетных котлов и котлов длительного горения и достигает 90 %.

Пиролизные твердотопливные котлы используются как в частных домах и квартирах, так и для отопления производственных помещений.

Пиролизные котлы являются весьма рентабельным видом отопительной техники. Достаточно высокая цена на пиролизный котел покрывается за счет низкого потребления топлива.

В обычном твердотопливном агрегате длительного горения теплоноситель нагревается от тепла, выделяемого при горении топлива, то пиролизные котлы работают по-другому принципу.

При сжигании органического топлива (дров, пеллет, дровяных брикетов и даже угля) при температуре 400-800°С выделяется газ, сжигая который, можно получить намного больше тепла, чем при сжигании топлива.

Процесс газообразования из твердого топлива и последующее сжигание полученного газа называется пиролизом, а агрегаты, использующие такой принцип работы, называются пиролизными, или газогенераторными котлами.

В пиролизном котле присутствуют две камеры, и в обеих осуществляется горение:

  • Камера сгорания – сжигаются (обугливаются) дрова или другое топливо.
  • Камера дожига – сжигается газ, выделяемый топливом.

В камере сгорания располагается и поджигается топливо. В зону горения подается первичный воздух. При прогреве топлива до определенной температуры начинается газовыделение.

При помощи дымососа газ, вместе с вторичным воздухом, засасывается в камеру дожига (она расположена ниже уровня топлива) и сгорает там, выделяя тепло.

Продукты горения попадают в дымовой тракт (газоход) и поступают в дымоход, проходя через водяную рубашку агрегата и нагревая теплоноситель.

В результате, дрова превращаются в древесный уголь, сгорая практически полностью, а дым очищается от неприятных запахов и угарного газа.

Особенности и отличие пиролизного котла

Принцип работы пиролизного котла заключается в генерировании и последующем сжигании горючего газа. Кстати, это свойство дало второе название пиролизным котлам — газогенераторные.Устройство пиролизного котла следующее. В большой камере закладка дров сначала разгорается, а затем воздух автоматически перекрывается, за счет чего, в условиях недостатка кислорода, дрова тлеют длительное время. Выделяемый угарный газ и зольные частицы смешиваются с подогретым воздухом во вторичной камере и догорают. Особенность конструкции – в наличии вентилятора мощностью 50-100 Вт, который обеспечивает принудительную подачу воздуха. В приборе есть возможность поджечь много дров, после чего они медленно горят в течение 12-ти часов. То есть, владельцу не нужно часто подходить к прибору и подкладывать топливо. Такие котлы можно использовать при обогреве загородного дома.  Поэтому, при желании эффективно обогреть дом с использованием водного или воздушного контура, выбор пиролизного котла (или котла длительного горения) будет более рентабелен.

Однако у пиролизного котла есть и ряд недостатков: 

  • Его нельзя топить сырыми дровами, котел на них просто не работает. Теплоотдача сырых дров в 2 раза ниже – энергия уходит на испарение воды, из-за чего они не тлеют;
  • Весьма нежелательно применять древесину, которая дает смолу (сосну, ель, березу), так как отложениями они сильно загрязняют бочку, камеры, форсунки, и затем все это проблематично очищать;
  • Нередко возникает перерасход дров в межсезонье, когда нужно задействовать отопление в холодную ночь, чем практически полностью нивелируется повышенный КПД;
  • Зола, которая остается от дров, выносится струей в дымоход. Дымоход загрязняется, зола оседает беспорядочно, «по ветру», загрязняя все вокруг;
  • Поломка, неправильная работа, не настроенная автоматика угрожают массовым выбросом СО, большим перерасходом дров – угарный газ и древесные частицы не догорают полностью;
  • Большая цена, а также стоимость топлива, из-за чего возникают немалые расходы.

Камин длительного горения на сегодняшний день пользуется большой популярностью для решения вопроса отопления дома. Он эффективен, экономичен, и при этом можно подобрать дизайн, подходящий к любому интерьеру. И тогда камин становится не только качественным способом обогрева помещения, но и элементом уюта в доме.

Инструкция по изготовлению пиролизного котла

В том случае, если нет денег на приобретение пиролизного котла, можно попытаться самостоятельно сделать подобный котел для твердого топлива. Для начала необходимо изучить чертежи данного оборудования. После того, как все расчеты будут сделаны, а тип горения установлен, следует приступить к работе.

Следует собрать все необходимое оборудование и материалы:

  1. Несколько листов нержавеющей стали;
  2. Труба с диаметром примерно 4 см;
  3. Сварочное оборудование;
  4. Арматура толщиной 2 см;
  5. Вентилятор, который будет подавать в камеру поток воздуха;
  6. Несколько кирпичей;
  7. Автоматическая система.

По чертежам отдельно создаются:

  • корпус;
  • воздухораспределитель;
  • дымоход;
  • дверца и крышка для верхней части корпуса.

Сначала следует вырезать трубу, длина которой будет около метра. Еще из одного металлического листа делается дно, а затем приваривается к трубе. Заодно к данной заготовке можно приварить и ножки, сделанные из швеллера.

Рис.1

Особое внимание следует уделить распределителю воздуха. Для этого из листового металла вырезается круг с диаметром меньшим на 20 мм от диаметра главной трубы, а посередине него просверливается отверстие 2 см. В нижней части распределителя горения необходимо приварить крыльчатку, имеющую лопасти из металла. Их ширина не должна превышать пять сантиметров.

Рис. 2

К его верхней части прикрепляют трубу диаметром 60 мм и высотой чуть менее высоты самого котла. Сверху этой трубы крепится заслонка, предназначающаяся для регулирования объема кислорода.

Читайте также:  Виды печей длительного горения: какую выбрать?

Рис. 3

Внизу заготовки нужно вырезать место для двери, через которую можно будет удалять накопившуюся золу. Затем к дверце приваривают задвижку и несколько петель. Сверху конструкции делают дымоход с диаметром 10 см. До полметра она должна находиться практически в горизонтальном положении, а затем переходить в специальный теплообменник.

Делая крышку, надо позаботиться об отверстии, предназначающемся для крепления трубы распределителя. Необходимо, чтобы она плотно прилегала к корпусу камеры горения.

Инструкция по изготовлению пиролизного котла

Видео по изготовлению твердотопливного котла своими руками:

Преимущества пеллетного котла

Котлы длительного горения на дровах (24 часа — это не предельное время без добавления топлива) – это оборудование, которое позволяет не осуществлять заброску ресурсов в течение длительного времени. В качестве примера может выступить пеллетный котел, который порой имеет такую конструкцию, которая позволяет загружать топливо раз в несколько недель.

Устройства предполагают в боковой части наличие ёмкости, куда и помещаются пеллеты. Объем этого резервуара позволяет обеспечить длительную работу котла без вмешательства со стороны человека. Объём отсека может быть разным. С помощью специального механизма из бункера топливо поставляется в котел, который при работе использует ещё и электрическую энергию.

Выбираются пеллетные котлы потребителями чаще всего из-за их высокого коэффициента полезного действия, который достигает 95%. Кроме того, данное оборудование обеспечивает практически полное сгорание топлива, как и в случае с котлами, которые были описаны выше. Это указывает на то, что чистка может осуществляться раз в месяц.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

  1. Тип котла.
  2. Качество топлива.
  3. Правильная эксплуатация.

Научиться правильно топить котел, намного легче, чем может показаться на первый взгляд. Во время растопки и дальнейшей эксплуатации, придерживаются требований, указанных производителем в технической документации. После нескольких топок, процесс становится привычным.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Как добиться длительного горения дров

Добиться длительного горения дров можно, тщательно соблюдая рекомендации производителя:

  • Дрова разжигают при полностью открытой заслонке.
  • В режим длительного горения, котел переводят только после достижения температуры 600°С.
  • Влажность дров не должна превышать 20%. Топить хвойными породами дерева не рекомендуется.
Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Нарушения правил эксплуатации приводит к тому, что от дров в котле образуется смола. Чаще всего, не соблюдают следующие условия:

  • Минимальная температура теплоносителя на выходе не должна опускаться ниже 65°С.
  • Правильно топить котел дровами твердых пород: осиной, буком, акацией, дубом и т.д.
  • Высокая влажность дров приводит к обильному выделению смолы.

Правильная эксплуатация котлов длительного горения, продлевает срок службы техники и увеличивает теплоотдачу.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Как правильно загружать дрова

Розжиг выполняют исключительно сухими лучинками. Использовать бензин или керосин, для растопки дров, запрещается. Время от времени, рекомендуется использовать специальные химические брикеты, удаляющие смолянистые отложения на стенках.

Сколько надо дров на зимний сезон

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Устройство котла длительного горения, позволяет экономить на топливе, приблизительно 15-30%, в зависимости от выбранной модели. Примерный расход дров высчитывается следующим образом:

  • Принято считать, что для обогрева каждых 100 м², потребуется 3 Гкал/мес.
  • При сжигании килограмма дров, выделяется 3200 ккал.
  • Чтобы получить 1 Гкал, котлы длительного горения сжигают 312 кг дров.
  • Для получения 3 Гкал, потребуется приблизительно тонна древесины.

В течение отопительного сезона, для обогрева дома на 100 м², нужно 7-8 тонн дров.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Правила и нормы установки дровяного котла продолжительного горения

Установка котла длительного горения проводится с соблюдением норм, распространяющихся на все котлы, работающие на дровах. Во время проведения монтажных работ, учитывают существующие требования ППБ и СНиП:

  • Монтаж выполняют на прочном негорючем основании. Стены и пол облицовывают негорючими строительными материалами.
  • Дымоход проводят с соблюдением противопожарных разделок. В месте примыкания к стене из горючего материала, прокладывают огнестойкий утеплитель. Материал облицовывают стальным листом.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Водяное отопление от котла на дровах длительного горения, подключают к специальным отводам, находящимся на корпусе котла. В инструкции подробно указывается, какой патрубок идет на подачу и обратку водяного контура.

  • Котел с производительностью более 40 кВт, устанавливается в отдельной комнате.
  • Энергозависимые котлы подключают к электроснабжению через стабилизатор и источник бесперебойного питания. Обязательно используют автоматы. Подключение выполняют напрямую от щитовой.
  • В помещении, используемой под котельную, обязательно наличие приточно-вытяжной вентиляции и естественного освещения. При необходимости, допускается размещение котла в подвале.

Критерии выбора котлов на твердом топливе

Главными критериями в данном случае выступают следующие:

Площадь конкретной постройки. Этот параметр во многом определяет, котел какой мощности следует приобретать, а также влияет на выбор топлива для него.

Высота перекрытий в жилом помещении.

Показатель потерь тепла. На этот параметр влияние оказывает, в первую очередь, толщина стен и потолков в здании, а также материал, из которого изготовлен дом

Нелишним будет также принять во внимание площадь проемов дверей и окон.

Климатические особенности конкретного региона. Как правило, основной акцент делается на температурные показатели в холодный период года, поскольку именно эти данные позволяют рассчитать оптимальную мощность нагрева котла.