принцип работы и особенности эксплуатации
Спецпредложение! Отопительное оборудование со скидками до 50%.
Есть в наличии весь модельный ряд Vaillant, Viessmann,
Baxi, Bosch, ACV, Protherm, РУСНИТ, Buderus, Kermi и другие.
Грамотное проектирование и установка систем под ключ.
Звоните: +7 (499) 110-02-51 (Москва и область).
E-mail: [email protected]
На сегодняшний день существуют отопительные котлы длительного горения, работающие на твердом топливе. Данное оборудование характеризуется продолжительной работой при одной закладке топлива. Stropuva, котел одного из ведущих производителей, сертифицированный в 2003 году, может проработать около 31 часа на мощности 5-6 киловатт после одной закладки 50 килограмм топлива.
Твердотопливные котлы верхнего горения
Благодаря чему достигается подобная автономность?
- Отсутствует колосник и зольник. Снизу расположен глухой поддон. В самой нижней части заложенного топлива горение не допускается.
- Топка обладает цилиндрической формой. Воздух подается по центру — в результате чего обеспечивается горение верхнего слоя заложенного топлива.
- Распределитель воздуха топки подвижен, во время сгорания заложенного топлива он упирается в горючее и опускается по мере снижения его количества. Благодаря этому насыщенный кислородом воздух постоянно подается в место горение топлива.
- В месте, куда подается свежий воздух, осуществляется только частичное окисление углеводородов. Все продукты, образовавшиеся при сгорании топлива, удаляются через верхнюю часть топки. Массивный диск из металла отделяет продукты сгорания от области горения и выводит их.
- После этого пиролизный газ смешивается с атмосферным воздухом, а затем летучие продукты горение догорают, отдавая остатки тепловой энергии теплообменнику.
Устройство твердотопливного котла верхнего горения
При входе в камеру, где догорают летучие компоненты топлива, устанавливается автоматический регулятор тяги, представляющий собой довольно несложное устройство, благодаря использованию которому определяется температура теплоносителя по тепловому расширению корпуса и подстраивается скорость движения печных газов. В качестве теплообменника выступает корпус котла. Циркуляция воды осуществляется сверху вниз.
Основная трудность работы данного оборудования – это необходимость удаления золы потоком воздуха, чтобы она не мешала горению топлива.
Стоит обратить внимание: после того, как котел был введен в рабочий режим, можно догружать в него топливо в сравнительно небольших количествах, таким образом, к примеру, можно сжигать бытовые отходы.
Достоинства
Плюсы данного решения очевидны:
- Период работы без необходимости дозакладки топлива определяется лишь размером топливника.
- Перед нами, фактически, еще одна разновидность пиролизного котла. Соответственно все его достоинства, том числе и высокий КПД, остались. Закладываемое топливо сгорает без остатка.
- Оборудование очень отказоустойчиво. Никакой сложной автоматики он не имеет.
- В 2007 году в Литве начали производить универсальные котлы, которые могут сжигать не только древесину и продукты деревообрабатывающей промышленности, но и уголь. Позже производить подобное оборудование стали производить и в России.
Недостатки
Однако подобные котлы имеют некоторые минусы:
Устройства более чувствительны к изменениям температуры теплообменника, нежели традиционные твердотопливные котлы. Незначительные повышения выше допустимого скорости циркуляции означает выпадение конденсата в системе теплообменника, а также ускорение коррозии.
Однако: чугунные котлы длительного горения, работающие на твердом топливе, боятся конденсата гораздо меньше, чем стальные, поскольку чугун в меньшей степени подвержен воздействию коррозии.
Не во всех случаях наддув может справиться со спекающим пеплом. Слишком большее количество пепла способно вызвать снижение теплоотдачи котла. Находящиеся непосредственно в пламени диск и опорная балка, которые отсекают зону горения топлива, достаточно быстро сгорают.
Лучше всего не загружать в топку крупнофракционное топливо, например, не колотые дрова, поскольку горение топлива будет не только сверху. Также не стоит загружать в котел топливо недостаточно просушенное (влажное).
К тому же габариты топки значительно затрудняют ее розжиг в случае неполной загрузки.
Отличительные особенности
Твердотопливные котлы верхнего горения, бывают исключительно напольными, поскольку они обладают слишком большой массой для настенного монтажа.
По всем остальным показателям они являются самыми обычными котлами, работающими на твердом топливе. (См. также: твердотопливные котлы для отопления частного дома.)
Мощность
Данный показатель – мощность котлов, варьируется в зависимости от назначения.
- Котлы литовского производства Stropuva имеют минимальную тепловую мощность в 7КВт. Младшие модели подобных котлов предназначены для сравнительно небольших частных домов.
- Мощность украинских Буранов достигает 40 киловатт.
- Котлы русского производства, предназначенные для отопительной системы частных домов, имеют мощность 95 КВт.
- Котлы польского производства Логика могут иметь тепловую мощность 200 киловатт, благодаря чему способны отапливать дом площадью 2000 м2. Однако чаще всего их используют для отопления офисов и теплиц.
Теплообменник и корпус могут быть изготовлены из чугуна или стали.
Чугунный теплообменник более долговечный. Однако стоит сказать, что чугунный котел весит горазда больше стального, что создает определенные трудности при его монтаже.
Если говорить о стальных теплообменниках, то стоит сказать, что для их производства может использоваться сталь самого различного качества от низкосортной до высококачественной, которая обладает устойчивостью к воздействию высоких температур. Помимо этого стальные котлы часто имеют защиту из шамотного кирпича.
Топка подобных котлов гораздо больше, нежели у других устройств, предназначенных для отопительной системы. Помимо того, что данное оборудование может отапливать дом, он также может снабжать его горячей водой. При этом теплообменник, использующийся для нагрева воды, должен быть проточным или же иметь специальную накопительную емкость. Если теплообменник проточный, то данный отопительный котел должен обладать довольно высокой эффективной тепловой мощностью и водяной контур длительного горения.
Очумелые ручки
Возможно ли изготовление котла данного типа самостоятельно?
Это возможно, однако только в том случае, если в вашем распоряжении имеется сварка и другой необходимый инструмент для его изготовления.
Твердотопливный котел верхнего горения своими руками можно изготовить на основе обычной стальной бочки, однако лучше всего для этого цели подойдет отрезок магистральной трубы, поскольку она обладает более предпочтительной толщиной стенок. Несмотря на то, что у фабричных котлов отсутствует зольник, лучше всего сделать его.
Зольник представляет собой дверку, предназначенную для удаления из котла продуктов сгорания топлива.
Монтаж
Как необходимо устанавливать котлы верхнего горения?
Данное оборудование вполне можно установить самостоятельно, поскольку это не газовое оборудование, для осуществление монтажа которого необходимо вызывать представителя газовой службы.
Инструкция по установке котла определяется двумя основными особенностями подобных изделий:
Наружные стенки котла могут заметно нагреваться даже если это изделие, имеющее водяную рубашку вокруг топки, о сделанных самостоятельно изделиях, имеющих одинарные стенки, говорить нечего. В том случае, если котел монтируется на расстоянии не менее полуметра от самой ближайшей стены, если стены возведена из горячего материала, например из дерева, их необходимо дополнительно защитить, обшив листами оцинковки с асбестовой прокладкой или используя кирпичную кладку.
Просвет между дымоходом и стеной или перегородкой из дерева должна превышать двадцать пять сантиметров. Данный просвет необходимо заполнить утепляющими материалом, базальтовой ватой, после чего делается прокладка из асбестового листа и это место обшивается оцинковкой.
Помимо соблюдения дистанции между котлом и стеной необходимо сделать для котла основание (ставить котел на деревянное перекрытие противоречит всем пожарным нормам), представляющее собой полметра армированного с бутом или же со щебнем.
Внимание! Котлы данного типа, обладающие сравнительно малой мощностью также имеют очень внушительную массу, которая увеличиться еще, как минимум, на пятьдесят килограмм после закладки в котел топлива, ведь котлы потому и работают долго, что в них загружено сразу много топлива.
Видео по теме
Заключение
Все о чем вы прочли в данной статье – это еще не полная информация о котлах, более детальную информацию и разновидностях котлов можно узнать из видео в данном материале.
Тепла зимой Вам!
Загрузка…
1pokotlam.ru
Котлы длительного горения: пиролизые, верхнего горения
Вопрос о том, как безопасно и экономно отапливать свой дом, дачу или производственные площади — один из самых насущных в нашей стране, где отопление работает большую часть года. Современные производители предлагают использовать для этих целей котлы длительного горения. В этой категории могут быть агрегаты, построенных по разным принципам, но их объединяет одно – высокая эффективность и более полное использование тепловой энергии 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.
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 по принципу действия
Котлы на твердом топливе могут использовать два различные принципы действия. По этому параметру различают:
Котлы верхнего горения
Это котлы циклической закладки топлива. Это значит, что пока не прогорит полностью предыдущая порция дров, угля или брикетов, новые закладывать нельзя. Агрегаты этой конструкции просты, но эффективны. Например, котлы длительного горения «Стропува» на одной закладке дров обогревают помещение до суток (при некоторых условиях до 30 часов), а на закладке угля вообще до 7 суток. Хотя среднее время горения дров – 6-8 часов.
Принцип работы котла верхнего горения
За счет чего же достигается подобный эффект? Все просто, наиболее ярко этот принцип можно продемонстрировать на примере вертикально расположенной горящей спички. В таком положении она будет гореть намного дольше, чем спичка, расположенная горизонтально или перевернутая головкой вниз.
Топливная камера в котлах верхнего горения устроена так, что горение происходит сверху вниз. Для этого разработана и запатентована специальная подача воздуха именно в зону горения. И сам процесс горения при таких условиях больше напоминает тление. А, как известно, при тлении из углеродосодержащего топлива в большом количестве выделяются газы. Большая их часть являются горючими. За счет дожига этих газов в верхней части топки происходит более полное использование энергии, что позволяет значительно увеличить теплоотдачу и уменьшить расход топлива.
К недостаткам таких котлов стоит отнести необходимость следить за качеством топлива: если загрузить сырые дрова или уголь, то КПД котла значительно снижается. Также с использованием топлива повышенной влажности выделяется большое количество золы и сажи. Прихотдится тогда часто чистить печь и дымоход.
Не всегда хорошо и не иметь возможность подкинуть топливо во время процесса горения. Отрицательный момент состоит еще в том, что ограничена возможность автоматизации процесса управления. Пока такая не реализована. Регулировать можно только интенсивность горения и то в достаточно ограниченных пределах, уменьшая при этом КПД котла.
Пиролизные котлы длительного горения
В таких котлах используется процесс разложения топлива при недостатке кислорода. В результате образуется твердая составляющая (кокс в случае сжигания угля и древесный уголь в случае использования дров) и газообразная. Присутствуют также различные смолы, которые также горючи. Сам процесс разложения происходит с выделением значительного количества тепла.
Но это далеко не вся энергия. Полученные в результате разложения продукты сами по себе являются горючими веществами с высокой теплотворной способностью. Например, теплотворная способность древесного угля в 2,5 раза выше, чем у дров. Также выделенные при разложении пиролизные газы большей частью состоят из горючих компонентов. Не горит только азот и двуокись углерода. Они являются балластом и выводятся из топки. Остальные компоненты имеют очень высокую теплотворную способность, во много раз превышающую теплотворную способность дров, торфа и угля. Потому эти газы дополнительно разогреваются, отправляются в камеру дожига, где смешиваются с воздухом и догорают, выделяя большое количество энергии.
Движение воздуха в топке при пироизе
Количество газов, выделяемое при пиролизе, зависит:
- от типа топлива – больше газов выделяют дрова и торф;
- от температуры – чем выше температура пиролиза, тем большее количество газов образуется и меньшее остается твердого кокса и древесного угля.
Установки, в которых пиролиз происходит при высоких температурах (до 1200oC), называют еще газогенераторными котлами.
Суть процесса пиролиза — в первично камере горит топливо — во вторичной — газы, которые при этом выделились
Особенность пиролизных котлов – две топки: в одной происходит первичное горения топлива (туда оно и закладывается), а во второй дожигаются газы. В обе топки раздельно подается воздух. Воздух для горения топлива называют первичным, а для горения газов – вторичным.
Подобное строение котлов длительного горения с использованием технологии пиролиза хорошо тем, что легко реализуется возможность регулирования интенсивности горения (ограничивая подачу воздуха как первичного, так и вторичного). Именно на этой технологии построены автоматизированные котлы.
В зависимости от того где какая камера располагается пиролизные котлы бывают с верхней или нижней камерой догорания.
При нижнем расположении камеры дожига производить закладку дров удобно. Она имеет выход в дымовой тракт, который располагают снизу. Дальше дым попадает в дымоход и выходит на улицу. Вроде бы все логично, однако чистить печь потребуется гораздо чаще, т. к. зола из верхней камеры горения будет падать вниз и засорять «пиролизную» камеру. Кроме этого, требуется пиролизные газы искусственно при помощи вентиляторов или дымососов направлять вниз, ведь сам по себе дым вниз двигаться не станет.
Разные типы устройства пиролизных котлов
Меньшее распространение получили агрегаты с верхним расположением камеры догорания, хотя тут искусственно создаваемая тяга не нужна, так как дым сам распространяется вверх. Однако такой котел имеет сложную конструкцию дымового канала, которая требуется для того, чтобы отобрать максимум тепла. При таком расположении топки дожига, камера догорания расположена ближе к дымоходу, и вверх стремится самая горячая часть воздуха, а нам необходимо максимальное количество энергии отдать на обогрев, а не выпустить в трубу. Потому дымоотводный тракт выполняют в виде змеевика.
Существенный недостаток пиролизных котлов – требовательность к качеству топлива. Если говорить о дровах, то оптимальная их влажность для пиролизных котлов – 13-20%. При использовании такого топлива выход газов будет максимальным и эффективность самой высокой. Допустима влажность дров до 30%. При использовании еще более «мокрых», резко снижается КПД, образуется сажа и большое количество зольного остатка.
Аналогично дело обстоит и с углем: тут тоже нужно использовать сухое топливо, причем с высокой теплотворной способностью. Оптимальным считается антрацит средних фракций, чуть хуже ведет себя длиннопламенный, тяжело работают агрегаты со спекающимися марками. Их лучше исключить, так как велика вероятность затухания котла. Зато пиролизные котлы очень хорошо работают с брикетами любой формы и из любого сырья (кроме пеллет – они просыпаются через колосники в некоторых моделях).
Основной недостаток многих печей длительного горения — требовательность к качеству топлива
Еще один недостаток пиролизных котлов длительного горения – значительная цена оборудования. Но это связано с тем, что для обеспечения долговечности при высоких температурах пиролиза требуются качественные и массивные жаростойкие материалы. Большое внимание из-за высоких температур уделяется системе безопасности, а это ведет к увеличению стоимости. Немалую роль в ценообразовании имеет и автоматика. Так что высокая стоимость обоснована. Нужно сказать, что высокая цена на пиролизные котлы, достаточно быстро оправдывает себя за счет экономии топлива.
teplowood.ru
Твердотопливные котлы верхнего горения — Альтеп центр
Учитывая тот факт, что твердотопливные котлы характеризуются более высоким КПД, они наиболее популярны среди остальных разновидностей отопительных агрегатов. Кроме того, подкупает и доступная цена котлов, независимость их от электричества или газопровода. Твердотопливные котлы являются полноценной автономной системой отопления, за что и получили заслуженную популярность.
Кроме того, многие люди предпочитают устанавливать в своем доме твердотопливные котлы из-за их универсальности. Агрегаты прекрасно работают на дровах, угле, торфе. А сейчас начали широко использоваться пеллеты – прессованные отходы деревообработки, они требуют меньше места для хранения, характеризуются более долгим временем сгорания.
Основной недостаток твердотопливных котлов
Очень часто при выборе агрегата люди руководствуются особенностями его обслуживания. Так от твердотопливных котлов многие отказывались из-за времени горения одной загрузки топлива. Ранее эти показатели не превышали 3 часа, соответственно, требовалось делать большие запасы дров или угля, часто загружать в котел топливо. А это значительные временные затраты на достаточно трудоемкий процесс.
Но, производители твердотопливных котлов сделали все, чтобы избежать этих сложностей. На рынок были выпущены котлы длительного горения.
Особенности и достоинства верхнего горения топлива
Итак, чем же отличаются твердотопливные котлы, в которых происходит верхнее горение топлива. Речь идет про котлы длительного горения, имеющие цилиндрическую форму, за что их часто называют свечками. Но, такие агрегаты отличаются высокой практичностью, не требуют частых загрузок дров. Чтобы понять, почему так происходит, рассмотрим принцип работы такого котла.
Камера сгорания в данном случае делится на две части. В верхней части происходит процедура сгорания дров, а в нижней части находится их запас. Соответственно, поджигается топливо не снизу, как было в обычных твердотопливных котлах, а сверху. По мере сгорания верхнего слоя, процесс горения распространяется на топливо, которое расположено ниже, ранее не задействованное в этом процессе. Так время горения одной закладки дров существенно увеличивается.
Преимущества таких котлов
Одним из преимуществ является достаточно невысокая стоимость, что делает котлы доступными для всех желающих. Также стоит отметить экономию пространства. Учитывая конструктивные особенности котла, он возвышается над полом примерно на 2 метра, но занимает совсем немного его площади. Это очень удобно, если человек задается вопросом оборудования маленькой котельной, где для обычного твердотопливного котла будет очень мало места.
Кроме того, подобные котлы прекрасно работают не только на дровах, но и другом, более дешевом топливе, это могут быть поддоны, горбыль, строительный мусор. Учитывая то, что в любом случае человек оценивает экономичность, то данное качество незаменимо.
Отметим и особенности подачи воздуха в камеру горения. Воздух подается сверху вниз. При этом, в верхней камере воздух нагревается до высоких температур, поступая ниже, обеспечивает максимально полную реакцию с топливом. Таким образом, достигаются максимально высокие показатели КПД, при этом они могут варьироваться в пределах от 10 до 100% номинальной мощности. Из данного преимущества следует очередное достоинство рассматриваемого вида котлов – они прекрасно отапливают помещение любой площади. Зависимо от объемов помещения котел может работать на одной закладке до нескольких дней. Соответственно, вопрос о частой потребности в загрузке топлива исчерпан.
Обязательно нужно уделить внимание долговечности данных котлов, которая также обеспечена особенностями их формы. Сами котлы изготавливаются из высококачественной, плотной, жаропрочной стали, поэтому трудно даже назвать определенный срок их службы. Кроме того, за счет конструктивных особенностей, очаг горения топлива не находится на одном месте. Он плавно перемещается сверху вниз, не давая металлу, из которого изготовлен котел, прогреваться больше чем до 400 градусов. Все конструктивные элементы, риск выхода из строя которых более высок, являются съемными, поэтому легко меняются в случае необходимости.
К условиям эксплуатации котлы также неприхотливы, поэтому данному пункту можно не уделять особого внимания. Если одного котла мало для обогрева большой площади, возможна установка еще оного агрегата.
Ассортимент котлов
Альтеп центп предлагает твердотопливные котлы в достаточно большом ассортименте, это различные модели, которые в первую очередь различаются по мощности и площади отапливаемого помещения. Также разнятся и объемы топочной камеры, в соответствии с мощностью конкретного котла. Есть агрегаты, которые работают только на дровах и специальных брикетах, для топки более мощных котлов может также использоваться торф и уголь.
Стоит обратить внимание и на время сгорания топлива. Если это дрова, то одной загрузки при минимальном режиме работы хватит на сутки и более (до 31,5 часа). Если в качестве топлива используется уголь, срок горения одной закладки увеличивается до 3 суток. При этом, КПД в каждой из предложенных моделей максимально высокий, составляет 85%.
blog.altep.ua
Особенности работы твердотопливного котла верхнего горения
ⓅЕсли у вас случаются перебои в электросети, проблемы с подведением газа или просто зашкаливают тарифы на электричество и газ, тогда стоит остановить свой выбор на одном из твердотопливных котлов.
Существует несколько видов твердотопливных котлов по принципу действия:
- длительного верхнего горения — рабочий ресурс до пяти суток;
- классические — на одной загрузке ресурс работы составляет от 2 до 6 часов;
- пиролизные — количеством отходов минимальное, имеет повышенный КПД.
При выборе котла следует принимать во внимание вид топлива, которое подходит для этого котла, и способ его подачи. Стоит учитывать и вид тяги, которая бывает принудительной или естественной.
Как работают котлы верхнего горения?
Отличительная черта котлов верхнего горения — сгорание с верхнего уровня. Подобная методика позволила существенно увеличить время работы теплогенератора за цикл, вследствие чего значительно возрастает отдача тепла.
Твердотопливный котёл верхнего горения оснащён камерой для угля либо дров внушительного размера. До тех пор, пока вверху медленно идёт процесс горения, внизу камеры топливная масса не загорается, пока не придёт её черёд. Лишь только когда всё полностью прогорит в верхней части топки, начнёт гореть нижнее топливо.
Очередное достоинство данной разновидности котлов на твёрдом топливе заключается в том, что воздушный поток, движущийся сверху вниз, поступает в топку посредством специально предусмотренных каналов и рассеивателя.
Нагревание воздушной массы происходит вверху топки. Когда дрова или уголь прогорают, воздух опускается вниз. Горячий воздух в нижней части камеры быстро вступает в реакцию с топливом, повышая КПД отопительного устройства.
Не стоит подчёркивать очевидный факт: метод верхнего сгорания обеспечивает экономию расходов на топливо. Естественно, что закладывать массу для горения в камеру приходится гораздо реже.
Зачастую котлы данной модели выполнены в цилиндрической форме, однако встречаются устройства в виде параллелепипеда.
Топка, вмещающая большой объём горючей массы, гарантирует длительный период горения одной закладки. Форма отопительного устройства гарантирует его компактность, что экономит полезную площадь.
Отопительные устройства верхнего горения долговечны и надёжны. За счёт плавного изменения уровня горения сверху вниз корпус, изготовленный из металла, не нагревается выше 400 градусов.
Как правило, котлы предназначены не для одного вида твёрдого топлива. Допускается использование как стандартного топлива (уголь и дрова), так и торфяных смесей, и отходов древесины.
Если топить углём, можно достичь продолжительности цикла сгорания от 1 до 5 суток, при применении дров котёл горит 8—30 часов. Необходимо помнить, что при выборе угля либо дров КПД котла не изменится и составит 85—93%.
Оценив по достоинству характеристики котлов верхнего горения, можно переходить к подробному изучению модельного ряда данных устройств.
*Комментарий: редакция не несёт ответственности за содержание и мнения, изложенные в статьях со знаком Ⓟ.
www.epochtimes.com.ua
выбор материалов и этапы выполнения работ
По удобству эксплуатации котел на твердом топливе длительного горения значительно опережает своего обычного, «недлительного» собрата.
К сожалению, стоит он также намного дороже.
Желая сэкономить, народные умельцы научились делать твердотопливные котлы длительного горения своими руками. Рассмотрим, как соорудить такой агрегат.
Выбираем прототип
Основным недостатком обычных отопительных котлов на твердом топливе длительного горения, как известно, является необходимость постоянно подкладывать все новые порции топлива.Конечно, рядом с агрегатом можно установить шнековый питатель с большим бункером, который будет подавать топливо автоматически, но тогда котел придется «кормить» только изысканными блюдами – пеллетами (гранулированное топливо) или мелкофракционным углем.
Подумав, инженеры предложили два решения, которые позволяют обеспечить более медленное сгорание топлива:
- пиролиз;
- принцип верхнего горения твердого топлива.
Использование пиролиза
В условиях высоких температур без доступа воздуха древесина начинает тлеть, выделяя при этом горючий газ – это явление и называется пиролизом. Через форсунку газ поступает в отдельную камеру, где и сгорает.
Этапы работы пиролизного котла
На сегодняшний день эта идея является самой прогрессивной, но из-за своей сложности для самостоятельного изготовления котла она не подходит.
Принцип верхнего горения
Впервые эту идею реализовали инженеры компании Stropuva. Их котел мы и возьмем за прототип.
Замысел состоит в следующем:
- Закладка топлива поджигается не снизу, а сверху.
- Вподается в ограниченном объеме и только в зону горения топлива – для этого применен телескопический воздуховод.
Поступающий к топливу воздух предварительно нагревается в специальной камере до температуры 400 градусов, вследствие чего топливо, до которого еще не добрался огонь, начинает выделять пиролизный газ.
Самодельные котлы длительного горения на твердом топливе – конструкция
Конечно, сделать телескопический воздуховод своими руками практически невозможно. А без него не получится и камеру предварительного подогрева воздуха применить. Но идею инженеров Stropuva можно реализовать и по-другому.
Итак, рассмотрим, как же сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками. Самодельный котел длительного горения будет похожим на шприц, только без отверстия для иглы в нижней части. Топливо укладывается на дно цилиндрического корпуса, а затем прижимается тяжелым стальным блином, играющим роль поршня.
Корпус котла из газового баллона
В его центре просверлено отверстие и тут же приварена труба, выходящая за пределы корпуса. Она похожа на шток, но на самом деле это воздуховод, через который воздух будет поступать к верхней части топлива. Труба-шток выходит наружу сквозь отверстие в плотно закрытой крышке корпуса.
Если в крышке просто проделать отверстие для трубы-штока, то в образовавшийся зазор будет засасываться большое количество воздуха, что приведет к более быстрому сгоранию топлива. Чтобы этого не произошло, на крышку по центру наваривают гильзу, в которой шток будет двигаться, как в направляющей. Чем большей будет длина гильзы, тем большим будет гидравлическое сопротивление в зазоре между ней и штоком и тем меньше «левого» воздуха попадет в камеру сгорания.
Подачу воздуха можно регулировать, установив в верхней части штокообразного воздуховода заслонку.
Дымоход будет подсоединен к верхней части корпуса. Он, разумеется, должен быть выше «поршня».
Как же быть с подогревом воздуха? На нижней стороне блина-поршня мы соорудим несколько каналов, ведущих от центрального отверстия к периферии. За время движения по этим каналам воздух успеет нагреться до требуемой температуры.
По мере сгорания топлива стальной блин будет опускаться все ниже (в прототипе телескопический воздуховод работает также), так что воздух все время будет поступать прямо в зону горения.
Печь со стальным блином
Для удаления золы в нижней части корпуса можно сделать дверцу. Чтобы она не пропускала воздух, проем необходимо оклеить асбестовым шнуром.
Применение массивного диска обеспечивает не только воздухораспределение, но и ряд преимуществ:
- Котел оказался на 50% ниже агрегатов той же мощности, в которых топливо находится в свободном виде (без гнета).
- Полностью исключается обратная тяга, когда воздух в топку начинает поступать из дымохода, а дым вырывается в помещение.
- Объем древесного (пиролизного) газа значительно увеличился.
Материалы и параметры
Рассмотрим по отдельности все части самодельного агрегата.
Корпус
Изготавливается из трубы с внутренним диаметром 300 – 800 мм и толщиной стенки от 4 до 6 мм. Оптимальная высота корпуса – от 3-х до 5-ти диаметров.
Лучше всего корпус котла делать из газового баллона. Его закругленная верхушка является идеальной камерой для дожигания пиролизного газа.
Блин (поршень)
Для свободного перемещения блина внутри котла между ним и стенкой корпуса должен оставаться некоторый зазор.
Оптимальная разность диаметров блина и корпуса составляет 5%, то есть для 500-миллиметрового агрегата следует взять диск диаметром 475 мм.
Рассчитав диаметр, из стального листа толщиной 2,5 мм вырезают круглую заготовку.
В ее центре выполняют отверстие диаметром 50 мм. Сверху на заготовку для веса наваривают согнутый в виде кольца швеллер. Наружный диаметр этого кольца должен быть чуть меньше диаметра заготовки, иначе диск будет заклинивать в корпусе.
К нижней части блина необходимо приварить несколько радиально направленных уголков или швеллеров. Профиль приваривается к диску торцами обеих полок, так что образуется канал, по которому воздух будет двигаться от центрального отверстия. Высота такого канала должна составлять от 40 мм (при минимальном диаметре) до 75 мм (при максимальном).
Если котел имеет в диаметре менее 500 мм, каналы следует слегка изогнуть, увеличивая путь и, соответственно, нагрев воздуха. Причем изгиб нужно делать в сторону естественного вихреобразования: для нашего полушария – по ходу стрелки часов, для противоположного – в обратном направлении.
Для изготовления верхнего кольца необходимо подобрать такой швеллер, чтобы масса диска в результате составила от 3 до 5 кг.
К готовому диску сверху приваривают трубу диаметром 60 мм, так чтобы центральное отверстие оказалось внутри нее.
Дымоход
Чтобы определить сечение дымохода, необходимо воспользоваться несложной формулой:А = 1,75 х Т.
Здесь:
- А – площадь сечения дымоотводящего канала, кв. см;
- Т – энергия, выделяемая при сгорании одной закладки топлива, взятая в кВт*ч.
Очевидно, что сечение дымохода будет зависеть от объема камеры сгорания и вида применяемого топлива.
При этом надо учитывать, что теплотворная способность древесины зависит от ее влажности. Полено, высушенное в помещении, будет иметь влажность на уровне 15%, а при хранении в поленнице на открытом воздухе – около 60%. При этом в первом случае теплотворная способность окажется в 2,5 раза выше, чем во втором.
Следует учитывать и то, что при высокой влажности древесный газ выделяется хуже либо вовсе отсутствует.
Водяная рубашка и автоматика
Созданный по описанной выше схеме агрегат можно использовать для воздушного и инфракрасного отопления, но при желании его можно оборудовать водяной рубашкой.
Делается она из трубы большего, чем корпус котла, диаметра и двух колец, навариваемых сверху и снизу.
Отбор тепла с помощью жидкостного теплоносителя следует осуществлять обдуманно, присматриваясь к работе котла.
Дело в том, что из-за понижения температуры в топке котла древесный газ может сгорать не полностью, что приведет к падению КПД агрегата до 60% или ниже. Также будут иметь место следующие нежелательные эффекты:
- Внутри котла будет образовываться большое количество нагара.
- Возрастет объем и образующегося в дымоходе конденсата, который при замерзании (зимой) может даже перекрыть дымоход.
Но опытом установлено, что правильный выбор параметров агрегат данной конструкции способен работать с водяной системой отопления достаточно эффективно.
Надо сказать, что эксплуатация самодельного котла длительного горения с водяной рубашкой требует постоянного участия человека: при каждом изменении температуры на улице приходится менять положение заслонки на воздуховоде. Если упустить момент, то при похолодании теплоноситель может остыть (явление сопровождается падением КПД и образованием большого количества кислотного конденсата), а при потеплении – закипеть. Чтобы автоматизировать работу котла, его можно оснастить механическим устройством на основе биметаллической пластины.
Схема твердотопливного котла верхнего горения
Для изготовления биметаллической пластины можно использовать различные материалы, но наиболее доступными являются нержавейка + бронза или нержавейка + латунь. Из листа нержавейки толщиной 0,5 мм следует вырезать фрагмент в форме трапеции с длиной нижнего основания от 3 до 5 см, а верхнего – от 1 до 1,5 см. Высота трапеции должна составлять 20 – 30 см. Такая же фигура вырезается из латуни (толщина листа – 2 мм) или из бронзы (1 мм).
Далее пластины необходимо скрепить вместе. Такая пластина при изгибании создает усилие в несколько килограмм. Ее необходимо соединить посредством рычажного устройства с заслонкой воздуховода. Настройка системы производится путем изменения соотношения длины плеч рычага.
Из за доступной стоимости газа люди чаще всего выбирают именно газовые котлы для обогрева домов. Двухконтурные газовые котлы для отопления частного дома удобны еще и тем, что в одном корпусе, по сути, совмещено два прибора – котел и бойлер. Этапы самостоятельной установки оборудования вы найдете в статье.
Принцип работы водородного котла отопления разберем в этой рубрике.
Розжиг котла
Для розжига древесины или сланца в воздуховод достаточно налить горючей жидкости (подойдет отработанное масло) и бросить спичку или лучину.
Если в котел загружен уголь, то поверх него сначала нужно насыпать древесину, а после ее прогорания – досыпать еще угля, полностью открыв при этом заслонку воздуховода.
Когда агрегат хорошо прогреется (на это уходит полчаса-час), заслонку воздуховода прикрывают до необходимого положения.
Видео на тему
microklimat.pro