Котел твердотопливный горения – Твердотопливный котел длительного горения. Вся правда.

Принцип работы котла на твердом топливе длительного горения

Принцип работы твердотопливного котла для отопления дома основан на свойствах древесины, выделять при горении газ, называемый пиролизным. В дровяной печи этот газ никак не используется по конструктивной причине. Он сам является топливом, которое при сгорании дает большой объем тепла. Используя пиролизный газ, инженерам удалось повысить коэффициент полезного действия котлов отопления на твердом топливе длительного горения за счет минимизации открытого пламени.

Классификация агрегатов: на что обратить внимание при выборе

Выбор котла долгого горения зависит от нескольких факторов. Принимается во внимание вес оборудования, но только если планируется размещение устройства на стене. Основное же внимание обращают на основные параметры. Чтобы с ними определиться, рассмотрим классификацию агрегатов.

Способ сжигания топлива: какой лучше

Различают два вида устройств – энергозависимый и энергонезависимый. Рассмотрим их отличия, плюсы и минусы.

Традиционный энергозависимый котел по виду сравним с обычной печкой, у которой имеется окошко в верхней части. В него и загружается топливо. Дрова или уголь внутри тлеют, открытого пламени нет, но выделения этого тепла достаточно. При этом периодически включается специальный вентилятор, удаляющий излишки кислорода из топки. За счет отсутствия открытого пламени достигается экономия горючего и увеличивается промежуток времени между его закладками.

Такой агрегат оборудован камерой дожига, обеспечивающей повышение КПД до 80÷85%. Эти устройства надежны и долговечны благодаря простоте конструкции, но имеют недостаток – энергозависимость. При отключении электроэнергии вентилятор перестает включаться и тления не происходит. Выходом станет приобретение ИБП (источника бесперебойного питания).

Что такое пиролизный твердотопливный котел

Пиролизными называют энергонезависимые устройства. Отличием от предыдущего варианта является то, что топливо сначала подсушивается, после чего происходит дегазация. В результате более 80% веществ преобразуется в газ, температура горения которого в 2 раза выше, чем у дров. Чтобы понять принцип работы, предлагаем посмотреть короткий видеоролик:

Преимущества – КПД (до 95%), экономичность и автономность (отключения электроэнергии становятся не страшны).

Какой тип топлива выбрать

Важный параметр для экономии семейного бюджета – это вид топлива, которое будет использовать агрегат. Выбор здесь будет зависеть от того, что выгоднее приобрести в том или ином регионе. Если человек проживает там, где много леса, естественно он выберет котел на дровах. Но стоит отметить, что котлы длительного горения на угле требуют закладки реже, чем дровяные.

Количество контуров: насколько важен этот параметр

Выбор по этому параметру зависит от наличия горячего водоснабжения в доме. Двухконтурные устройства стоят дороже, но дают возможность помимо отопления организовать ГВС в жилище. Если в доме нет горячей воды этот фактор имеет решающее значение, особенно если в доме живут маленькие дети.

Важно! Дополнительный контур дает возможность бесперебойного горячего водоснабжения только при наличии холодного. Если в доме нет водопровода, смысла от переплаты не будет.

Выбор устройства для отопления по мощности

Мощность агрегата определяет  возможность обогреть заданную площадь помещения. Ничего сложного. Приобретаем подороже и проблем нет. Но возникает вопрос, зачем переплачивать за ненужную мощность? Да и топлива на такое оборудование уходит больше. Обратная сторона медали – недостаточная мощность. В этом случае оборудование не прогреет помещение до комфортной температуры – и снова деньги, выброшенные на ветер.

Чтобы не ошибиться с мощностью котла на твердом топливе, предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором. Он исключит ошибку в вычислениях, которую может допустить человек. Все что требуется от пользователя, это внести данные в соответствующие поля и нажать кнопку «рассчитать». Программа выведет необходимый параметр оборудования в кВт.

Калькулятор расчета мощности твердотопливного котла длительного горения

Коэффициент полезного действия твердотопливных котлов длительного горения

КПД – это важнейший параметр, на который обращают внимание. От него зависит, насколько хорошо будет отапливаться помещение, и какое количество дров или угля придется закупать на зимний период. Чем выше этот показатель, тем большую экономию семейного бюджета получит хозяин. Но и стоимость оборудования с высоким коэффициентом полезного действия выше.

Полезно знать! Переплачивая средства при покупке оборудования с высоким КПД, Вы сэкономите деньги впоследствии. Топлива за зиму уйдет меньше при той же температуре в жилище.

Насколько важен объем загрузочной камеры

Загрузочная камера должна быть как можно больше. От этого зависит, насколько часто придется закладывать топливо. Модели с небольшими камерами работают на одной загрузке 8÷24 часа, но есть такие, которые не требуют топлива 5÷8 суток. Но и здесь многое зависит от типа топлива. Самыми неприхотливыми в этом смысле являются угольные устройства.

Важно! Твердотопливные котлы долгого горения требуют при установке отдельного помещения, а значит, и объем загрузочной камеры будет зависеть от площади топочной. Приобретая агрегат с большой загрузкой, следует рассчитывать, поместится ли он в помещении для него предназначенном.

Также многих пользователей таких котлов будет интересовать вопрос, сколько же топлива будет «съедать» выбранное оборудование. Для этого также предлагаем воспользоваться специальным калькулятором.

Калькулятор расчета необходимого количества твердого топлива

housechief.ru

Твердотопливный котёл длительного горения – принцип работы, как выбрать

В последнее время выбрать твердотопливный котёл длительного горения для отопления частного дома стало непростой задачей. Зная о высоком спросе на тепловые агрегаты подобного рода, производители и продавцы отопительной техники без разбору используют данную формулировку в названии своих изделий. Тем самым они вводят в заблуждение покупателей, слабо разбирающихся в этой области. Отсюда и цель нашего материала – помочь домовладельцу осуществить выбор источника тепла продолжительного горения, сжигающего твердое топливо.

Принцип работы котла длительного горения

Большой интервал между загрузками топлива имеет решающее значение для многих пользователей. Промежуток времени в 4—5 часов, свойственный традиционным теплогенераторам, мало кого устраивает.

Это вполне понятно, ведь люди хотят получить за свои деньги комфортное отопление, а не трудиться круглые сутки истопниками. Тем не менее принцип работы котла длительного горения ничем не отличается от традиционного агрегата:

• дрова либо уголь сжигаются в топливной камере;
• тепло от прямого сжигания воспринимается стенками топки и передается теплоносителю, циркулирующему внутри водяной рубашки;
• разогретые дымовые газы также отдают тепло водяной рубашке и удаляются посредством дымохода.

Для справки. Топливную камеру и теплообменник принято изготавливать из стали либо чугуна.

Суть процесса горения отражена на схеме ТТ-котла, показанного в разрезе:

Закономерный вопрос: за счет чего достигается длительность работы на дровах 8—12 часов, а на угле – до 24 ч? Есть 2 пути:

1. Выбрать режим тления, ограничив до минимума поступление воздуха в топку.
2. Модернизировать конструкцию теплогенератора, максимально увеличив объем топливника.

Первый путь удобен недобросовестным производителям и продавцам, поскольку таким образом можно к названию любого котла приписать дополнение «длительного горения», а ответственность за реальную продолжительность взвалить на домовладельца, предлагая ему жечь дрова в режиме медленного тления. Но это неприемлемо по нескольким причинам:

• при тлении древесина выделяет мало тепловой энергии, ее может не хватать на обогрев здания;
• КПД теплового агрегата падает до 50% вместо 75%, значительная часть топлива сгорает впустую;
• уголь мелкой фракции при недостаточной температуре в топке может спекаться и браться коржом;
• свежая древесина некоторых пород (ива, тополь) крайне неохотно горит в подобном режиме;
• при тлении вместо безобидного углекислого газа (СО2) в атмосферу выбрасывается токсичный угарный газ (СО).

Для справки. Во многих странах Западной Европы запрещена эксплуатация ТТ-котла без буферной емкости, поскольку она позволяет агрегату работать в режиме полного горения с максимальным КПД и минимальными вредными выбросами.

Второй путь – более правильный, хотя и ведет к дополнительным затратам и росту конечной стоимости изделия. Увеличенные размеры камеры сжигания позволяют поместить туда больше топлива, которое в эффективном режиме станет гореть дольше. Этот принцип используется во многих современных котлах прямого и верхнего горения.

Критерии выбора отопительного агрегата

Помимо цены теплогенератора, соответствующей вашему бюджету, выбор осуществляется по таким критериям:

• тепловая мощность;
• максимальное рабочее давление теплоносителя;
• продолжительность работы с 1 закладки топлива.

Мощность отопителя равна расчетной тепловой нагрузке на систему отопления, умноженной на коэффициент запаса. Точный расчет тепловой нагрузки довольно сложен и заслуживает отдельной темы, но при выборе можно воспользоваться общепринятыми укрупненными вычислениями. Их суть проста: на обогрев 10 м² площади выделяется 1 кВт тепловой энергии. Зная общую квадратуру помещений, несложно рассчитать нагрузку на отопление.

Когда планируется, что котел долгого горения будет работать только на обогрев, то для определения его мощности полученное значение нагрузки умножается на 1.2. Для обеспечения горячего водоснабжения придется подобрать теплогенератор с полуторным запасом (коэффициент 1.5).

Перед тем как выбрать котел на твердом топливе по рабочему давлению, нужно выяснить перепад высот между нижней и верхней точкой водяной системы отопления. Вопрос актуален для коттеджей в 2—3 этажа, где котельная может располагаться на уровне цоколя либо в подвале. Чтобы вы понимали, 10 м высоты водного столба равны давлению 1 Бар или 1 кг/см² (1 Атм.). То есть в доме, где перепад высот составит 10 м, давление в системе будет не менее 1 Бар.

Если для одноэтажного частного дома сгодится отопитель с рабочим давлением 1—1.5 Бар, то для особняка в несколько этажей понадобится агрегат с более высокими характеристиками. Следует отметить, что лучшие котлы длительного горения на дровах и угле от известных производителей способны выдерживать давление до 3 Бар (30 м водного столба).

Выбирая твердотопливный источник тепла, не стоит заострять внимание на КПД теплогенератора, поскольку многие производители лукавят и завышают этот показатель. Ведь проверить его вы все равно не сможете. Реальный КПД дровяных и угольных котлов данного типа лежит в диапазоне 70—75%.

Подбор теплогенератора по продолжительности горения

Визуально отличить настоящий ТТ-котел длительного горения среди прочих можно по следующим признакам:

1. В паспорте изделия указана продолжительность работы с 1 загрузки не менее 8 часов.
2. Увеличенный объем топливника наращивает общую высоту агрегата, отчего подобные котлы выше своих «собратьев» при одинаковой тепловой мощности. Другой вариант – увеличение глубины топки, отчего корпус «вырастает» в длину.
3. У высоких моделей расстояние между загрузочной и зольной дверцей – порядка 500 мм, не меньше. Часть производителей снабжает свои изделия третьей промежуточной дверцей для удобства эксплуатации.

Примечание. Пиролизные и пеллетные отопители не относятся к рассматриваемой категории, так как функционируют по другому принципу.

Пример. Твердотопливный водогрейный котел, работающий по обычной схеме, имеет объем топки 50—65 литров при мощности 22 кВт и паспортной длительности горения 6 ч на дровах. Полный объем топливника теплогенератора долгого горения составляет 100 л и более, а полезный (до уровня загрузочной дверцы) – 80 л при мощности 20 кВт (например, ATMOS D20 и VIESSMANN VITOLIGNO 250-S). Если же рассматривать котлы с верхним горением дров типа прибалтийской Стропувы (Stropuva), то там объем камеры достигает 260 л (мощность 20 кВт).

 Отопители с верхним сжиганием топлива способны функционировать 12—15 часов на дровах и до 3 суток на антраците, но имеют ряд недостатков:

• поленья нельзя подкидывать «на ходу», а только после полного сгорания предыдущей порции дров;
• затруднительно делать краткосрочное протапливание дома;
• горючее мелкой фракции наподобие опилок или мусора иногда зависает на стенках.

Подробнее о данных теплогенераторах рассказано на видео:

Ряд полезных советов по выбору

Многих домовладельцев интересует вопрос, как выбрать двухконтурный твердотопливный котел, способный работать без дозагрузки 8 часов и более. Задача непростая, поскольку лучшие представители племени ТТ-котлов длительного горения редко оснащаются вторым контуром для ГВС. Так что отыскать на рынке подходящую модель будет нелегко. Отсюда совет: лучше используйте совместно с дровяными теплогенераторами бойлер косвенного нагрева, предусмотрев полуторный запас по мощности.

Для справки. В техническом паспорте на обычный твердотопливный агрегат, оснащенный вторым контуром, расход горячей воды указывают в литрах за 1 час, а не в минуту, как у двухконтурных газовых котлов. Причина – в режиме работы отопителя, он обеспечит паспортный расход только при температуре воды в котловой рубашке 90 °С.

Теперь ряд советов, как выбрать подходящий источник тепла на твердом топливе:

1. Когда стоит выбор между длительно работающим котлом прямого и верхнего горения, берите вариант первый. Обычный агрегат с увеличенной топкой создаст вам гораздо меньше хлопот.
2. Если надо выбирать между чугунным и стальным теплообменником, то предпочтительнее вариант первый. Чугунные элементы котла служат намного дольше стальных, но и стоят на 15—20% дороже.
3. При надежном электроснабжении жилища лучше приобрести модель котла с принудительной подачей воздуха вентилятором и автоматикой. В режиме ожидания, когда теплоноситель нагрет до нужной температуры, а вентилятор отключен, доступ воздуха в топку перекрыт абсолютно и древесина тлеет очень медленно.
4. Выбирайте модель теплогенератора, где вентилятор установлен сверху корпуса. В изделиях с вентилятором, встроенным в дверцу или боковую стенку, этот узел быстрее выходит из строя. Причина – в пыли и мусоре, которые вентилятор захватывает из нижней зоны помещения.
5. Избегайте покупки котла с водотрубными колосниками (вместо привычной решетки проходят трубы, наполненные теплоносителем). Во-первых, к ним намертво прикипает мелкая фракция углей. Во-вторых, водотрубный колосник быстро охлаждает жар в топке, заставляя чаще срабатывать автоматику, запускающую режим полного горения.

Выбирая для отопления дома дровяной котел длительного горения, учтите, что цена этих агрегатов ощутимо выше. Будьте внимательны, общаясь с торговыми представителями разных производителей, изучайте инструкцию по эксплуатации изделия. Если там написано, что объем топливника – 45 л, а продолжительность горения – 8 часов и больше, смело отказывайтесь от предложения, как бы оно ни привлекало ценой. Реально вам придется догружать такой отопитель каждые 4 часа.

otivent.com

Твердотопливный котел длительного горения.Преимущества котла

Отопительный твердотопливный котел длительного горения является хорошей альтернативой своим аналогам, работающим на природном газе, дизельном топливе или электричестве. Котлы особенно востребованы в не газифицированных районах  а также где наблюдаются постоянные перебои в работе линий электропередач. Твердотопливные котлы выпускаются как для промышленного, так и для бытового использования. Твердотопливный котел длительного горения обеспечивает автономную работу системы отопления. Одной закладки топлива хватает на 8 и больше часов, в зависимости от конструктивных особенностей аппарата и системы отопления. Эксплуатация на одной закладке угля в среднем находиться  в диапазоне 7 дней.

Несмотря на распространенность газа как вида топлива, до сих пор широко Применяются котлы на твердом топливе. Они бывают классического типа и длительного горения. Последние в свою очередь подразделяются на следующие виды: с пиролизным сжиганием твердого топлива, шахтного вида с верхним горением, классический твердотопливные с привычным способом сжигания.

Традиционный или классический принцип горения

• Простая схема сжигания топлива. По принципу работы они напоминают обыкновенную печь со специальным окошком для подачи горючего
• Основной элемент – теплообменник, обеспечивающий передачу температуры непосредственно к теплоносителю

Такие котлы отличаются небывалой надежностью и долговечностью, однако их КПД оставляет желать лучшего

Твердотопливный котел классического горения с варочной панелью

Принцип работы верхнего горения

Характеристики котла длительного горения

В качестве топлива используются дрова, торфяные брикеты, уголь. В отличии от классического пиролизного котла в нашем случаем нет такого жестко требования к сухости дров, а там это не больше 20% влажности, также нет необходимости в обязательном использовании электричества для обеспечения принудительной тяги. Уровень температуры возможно поддерживать с помощью установленного специального датчика-регулятора подачи воздуха. Используя регулятор на 30-40% увеличивается время сгорания топлива. В итоге это 12-13 часов сжигания одной закладки дров, поэтому ставить его целесообразно. Если температура превышает максимально возможную, датчик срабатывает и заслонка прикрывается, процесс замедляется и температура падает и наоборот.

Универсальные требования для котлов на твёрдом топливе

Обязателен монтаж в системе группы безопасности.

Наличие  клапана перегрева.

Видео о всех универсальных требованиях защиты твердотопливных котлов

Шахтный твердотопливный котел BRAGMAN своими руками

Работа твердотопливного котла длительного горения Amica Time U

Котел длительного горения на дровах своими руками

Для его изготовления своими руками нужно уметь пользоваться сваркой и болгаркой. Металл для изготовления должен быть 4 мм толщиной, во внутреннем контуре, где идет непосредственное горение рекомендуется использовать металл потолще, 6 мм, это повысит время эксплуатации агрегата. Высота внешнего цилиндра 1 м, внутреннего 90 см.

Котёл на дровах горит 12 часов

Устройство котла и его эксплуатация

Рассмотрим конструкцию и принцип его работы на примере горючего материала – дров.

1. Он представляет собой конструкцию из двух цилиндров, один внешний, диаметром 50 см, второй находится внутри и имеет диаметр 40 см.
2. Пространство между ними шириной в 5 см заполняется водой, это называют водяной рубашкой.
3. Внутри малого цилиндра делается топочная камера.
4. Две дверцы, одна для закладки дров, нижняя для выбирания пепла.
5. Сзади сверху выводится дымоход для вывода остатков продуктов горения, диаметром 140 мм.
6. Вверху по центру ставится, так называемый поршень.
7. Если предполагается использовать датчик, то он должен работать по принципу телескопа.
8. На крышке поршневой трубы, которая имеет диаметр 13 см, делается заслонка, для регулировки подачи воздуха. Регулятор тяги, который использовался именно в этом проекте – Regulus RT3.

Длительное горение на дровах часть 2. Схема и детали

9. В закладочную дверцу накладывается максимальный объем дров, поджигаются они сверху при приоткрытой дверце. Когда огонь разгорится дверца плотно закрывается, чтобы не было подсоса воздуха и после этого опускается поршень, таким образом, чтобы он стал всем своим весом на дрова, на нем приоткрывается заслонка подачи воздуха – это позволяет проходить процессу горения или точнее тления.

10. При сгорании топлива он опускается вниз, над ним искусственно образуется вторая камера, в которой сгорают газы, выделяющиеся от тления дров – тем самым используя процесс пиролиз. Это все позволят максимально долго гореть горючему и равномерно отдавать тепло.

11. К поршню сверху прикреплен трос, на углу поршневой трубы крепится лебедка, что позволяет подымать его после того, как полностью перегорят дрова и он будет в своей нижней позиции.

Поршень твердотопливного котла

Рассмотрим как устроен поршень подробнее.

1. Внешний кожух, в котором он находится имеет высоту 45 см диаметром 96 мм, он вваривается в крышку котла по центру сверху.
2. На нем сверху крепятся заслонка и лебедка для троса. Он составляет монолитную конструкцию с баком.
3. Внутри него две трубы. По зазору между внешним монолитным кожухом и телескопом воздух попадает в камеру выше поршня, обеспечивая сжигание газов. Воздух к дровам поступает через телескоп поршня. Снизу он имеет следующий вид.

•  Диаметр круга на который навариваются изогнутые листы металла, 6 или 7 дуг или лопастей, равен 36-37 см.
• Лопасти изготовляют из метала толщиной 3 мм, высота их составляет 5 см. Изогнутость дуг дает эффект завихрения, что обеспечивает прогорание дров. Поверх их по центру размещается шайба с отверстием внутри, ее размер около 15 см. Телескопический механизм поршня показан схематически ниже.

Точками показаны уступы посредством которых реализуется ее телескопические свойства. На внешней кожуховой трубе, внутри ее снизу делаются уступы, путем наваривания металлических дуг, которые не дают опуститься второй трубе, на которой сверху с внешней стороны делаются такие же уступы.

Аналогичный принцип реализован между второй и третьей трубами. Диаметры средней и внутренней труб соответственно 76 и 50 мм, высота у них одна – 40 см. Со средней отрезается кусок высотой 6 см, он приваривается к нижней части поршня с дугами. В этом маленьком отрезке делаются отверстия и с помощью прута делается зацеп самой тонкого внутреннего звена телескопа, который потом приваривает к нижней части тоже.

Доработка котла с 30 топкой новый поршень

Котел своими руками

ecoteplo.pro

Твердотопливные котлы длительного горения, устройство, дровяной котел

Такие устройства, как твердотопливные котлы длительного горения, являются очень дешевым и выгодным вариантом отопления своего жилья, несмотря на то, что их функционирование довольно громоздкое. На  сегодняшний день такие котлы производители стараются изготовить практичными и доступными для всех. Но также еще можно встретить и старые модели. Современный твердотопливный котел длительного горения – это эффективное и простое устройство, которое будет безопасно отапливать ваше жилье.

Твердотопливный котел длительного горения

Исторические аспекты

Котлы на твердом топливе имели один важный недостаток в свое время – по мере того, как сгорало топливо, приходилось постоянно прибавлять его. Однако в недалеком 2000 году организация под названием Stropuva решила, что эта проблема может быть устранена. Эдмунтас Штропайтис, изобретатель, придумал такое устройство, как котел отопления длительного горения.

Принцип работы заключался в том, что в устройство воздух подается через специальную телескопическую трубку. Так, большой запас топлива твердого типа будет сгорать по мере необходимости – постепенным образом.

В качестве топлива использовались традиционные материалы – то есть, дрова, кокс, уголь. Это в довольно высокой степени упростило процесс отапливания помещений. А если из таких котлов сделан каскад, то он будет способен отопить очень большой помещение.

Твердотопливные котлы

Котлы отопления на твердом топливе могут быть разными. И основное разделение на виды – это устройство твердотопливного котла отопления, которое определяет метод сгорания. Так, в классических моделях и в большинстве котлов используется обычное сгорание. Однако заметим, что с развитием технологий этот процесс совершенствуется постоянно. Вследствие этого появляются самые разные новые изобретения.

Устройство твердотопливного котла

К таким изобретениям следует отнести и пиролизные котлы, в процессе пиролиза сгорают не только дровишки, но и древесный газ. Стоит отметить, что коэффициент полезного действия такого вида котлов существенно выше, да и при работе не появляется сажа, а зола – в минимальном количестве. Конечно, такие котлы будут стоить дороже, однако вся цена окупится за счет того, что высокий КПД.

Хорошим видом топлива является древесина. Помимо дров, можно применять отходы деревообрабатывающей промышленности.

Они размельчаются до очень мелкого состояния, прессуются в специальные гранулы, которые называют пеллетами. Такие гранулы засыпают в бункер и подают в камеру сгорания при необходимости.

Рекомендуем к прочтению:

Такое топливо – прерогатива пеллетных котлов. Заметим, что топливо может также использоваться отдельно или в сочетаниях. В таком случае нужно будет приобрести универсальный или комбинированный котел, который может работать на любом твердом топливе. Помимо названных видов, твердотопливные котлы могут быть зависимы от электрической энергии или независимы.

Пеллетный котел

Отдельную категорию составляют промышленные твердотопливные котлы отопления длительного горения. Если рассматривать классический вариант, то это довольно громоздкое оборудование, а для того чтобы его установить, потребуется отдельное помещение. К месту расположения котла предъявляются жесткие требования, чтобы использование и работа котла в дальнейшем были безопасными.

Многие организации в течение десятилетий успешно используют промышленные котлы на твердом топливе – ведь эти приборы являются недорогими и простыми в эксплуатации.

Также твердотопливные котлы различаются и по следующим типам:

• С ручной загрузкой;
• С механической подачей топлива;
• С подвижными колосниками;
• С предтопками.

Если рассматривать вопрос топлива, то для промышленного оборудования обычно применяется уголь. Хотя это обусловлено тем, что большинство промышленных моделей рассчитаны именно на уголь в качестве энергоносителя. Современные модели имеют высокий уровень автоматизации и отличные экологические свойства.

Выбираем твердотопливный котел

Если вы собираетесь установить дровяной котел отопления длительного горения – это станет отличной альтернативой традиционному газовому отоплению. Ведь такая система является удобной в работе, эффективной в плане теплоотдачи. Стоит заметить, что если нет электрической энергии, такой котел все равно не оставит помещения в холоде.

Если твердотопливный котел будет на дровах, то лучше выбрать нижнее сгорание. Такой вариант является более оптимальным, так как коэффициент полезного действия его будет выше, нежели у котлов с верхним сгоранием для угля.

В котле с нижним сгоранием есть две или три камеры сгорания, поэтому можно дожигать частички топлива. Так, в результате выбрасывание вредных веществ в окружающую среду будет меньше, расход топлива снизится.

Котел длительного горения имеет несколько камер горения

Стоит отметить, что если перед вами – котел с верхним сгоранием, то недожженные частицы будут попадать в дымоход вместе с дымом. Помимо этого, достоинством котлов с нижним сжиганием является еще и то, что можно управлять процессом сгорания – регулированием продуктивности дозирования количества воздуха, который будет попадать в топку. Для этой цели будет использоваться вентилятор с системой управления, или же специальный регулятор.

Твердотопливные котлы отопления длительного горения могут быть изготовлены как чугунными, так и стальными.

Чугунные котлы являются более устойчивыми к коррозии. Стоит заметить, что такое свойство очень важно, ведь на стенках камеры горения будет появляться конденсат, а потом он исчезнет – когда температура носителя тепла будет выше точки росы.

Чугунный котел длительного горения

Металлический котел длительного горения

Конденсат при сгорании такого топлива, как уголь, — это достаточно агрессивная среда. Именно поэтому стальной котел будет подвержен губительному воздействию коррозионных процессов раньше.  Помимо этого, теплообменник из стали быстрее прогорает, ведь чугун имеет высокий уровень стойкости к огню. Но в то же время, чугун сам по себе хрупкий. Он может повредиться при случайном, но сильном ударе.

Чугунные дровяные котлы отопления длительного горения состоят из секций. Это дает возможность транспортировать котел в разобранном виде, а уже на месте – собрать. К тому же, если целостность какой-то секции нарушается, то ее можно заменить. Стальной же котел поставляется уже в готовом виде, так как он сварен из листов.

Отметим, что прямо перед покупкой котла стоит определиться в его назначении – это будет основное отопление или же дополнительное. И если вы будете использовать его как дополнение – то можно не покупать дорогую модель. А для постоянного пользования модель должна быть, в первую очередь, — качественной.

otoplenie-doma.org

Твердотопливные котлы длительного горения: виды и устройство

1. Краткий обзор ТТ котлов длительного горения
2. Автоматические котлы: устройство, достоинства и недостатки
3. Пиролизные котлы: принцип работы, плюсы и минусы
4. Шахтные котлы верхнего горения: преимущества конструкции
5. Особенности установки и монтажа

Классические твердотопливные котлы имеют один большой недостаток, с которым сталкиваются все владельцы частных домов. Их минус заключается в том, что их необходимо каждые 2-4 часа повторно загружать, так как топливо прогорает очень быстро. Согласитесь, не очень приятно вставать среди ночи и подкидывать дрова в топку, чтобы утром не проснуться в остывшем доме. Именно поэтому, все чаще владельцы загородных домов используют в системе отопления твердотопливные котлы длительного горения.

В данной статье мы попробуем разобраться в чем особенность этих устройств, какие они бывают, рассмотрим их конструкцию, обсудим основные достоинства и недостатки. Надеюсь данная статья поможет вам выбрать лучший твердотопливный котел длительного горения для вашего загородного дома или дачи.

Краткий обзор ТТ котлов длительного горения

Современные котлы длительного горения представляют собой отопительные устройства, способные работать на одной закладке значительно дольше, чем традиционные. Время их автономной работы может составлять до 7 суток. Такое продолжительное время работы достигается особенностями их устройства или способом сжигания топлива. Все устройства данного типа можно разделить на три основных вида:

• автоматические;
• пиролизные;
• шахтные.

Водогрейные котлы на твердом топливе также могут быть как одноконтурные так и двухконтурные. Одноконтурные предназначены исключительно для отопительных целей, в то время как двухконтурный твердотопливный котел способен помимо функции отопления еще и обеспечивать горячее водоснабжение.

Каждая разновидность устройства отопления длительного горения имеет свои особенности, благодаря которым и достигается их долгий срок автономной работы. Давайте внимательно рассмотрим каждую из них.

Автоматические котлы: устройство, достоинства и недостатки

Автоматический котел на твердом топливе оборудован специальным бункером для его хранения. По мере прогорания, происходит автоматическая подача новой порции. Этим и достигается повышенная автономность. Однако данный способ загрузки предъявляет ряд требований к топливу:

• В качестве топлива обычно используется уголь или специальные гранулы – пеллеты.
• Во избежании закупорки канала подачи топлива, размер угля или гранул должен быть однородным и не превышать 50 мм в диаметре.

Существует несколько вариантов размещения такого хранилища. Выбор такого или иного варианта зависит от многих факторов таких как: мощность котла, наличие необходимой площади для установки накопителя и т.д. Среди основных видов размещения можно выделить:

• Стандартное размещение

  Бункер располагается непосредственно около отопительного устройства. Данный вариант применяется в тех случаях, когда размеры котельной позволяют разместить бытовой твердотопливный котел и бункер непосредственно рядом друг с другом.

• Наружное (или подземное) размещение

  В таком случае бункер располагается снаружи здания и в некоторых случаях даже закопан в землю. В таком случае он должен быть изготовлен из специального антикоррозийного материала. Подача топлива осуществляется с помощью вакуума или удлиненным шнеком.

• В отдельном помещении

  Накопитель устанавливается в отдельном помещении. В некоторых случаях само помещение может выступать в качестве бункера. Такой способ организации редко встречается на территории России, но зато получил широкое распространение в Европе и Америке.

Важно! При использовании отдельного помещения в качестве хранилища, необходимо соблюдать меры пожарной безопасности, а также внимательно следить за влажностью в помещении.

Чаще всего бункер используется совместно с устройствами работающими на пеллетах, например, такими как отопительный пеллетный котел «Купер» от Теплодар. Пеллеты – это особые гранулы, которые изготавливают методом выпрессовывания из отходов деревообрабатывающей промышленности таких как опилки, стружка и т.д. Длинна таких гранул от 5 до 30 мм. Благодаря их стандартизированному размеру их вполне можно подавать в топку автоматически.

Подача пеллет в топку из хранилища осуществляется по шнековому транспортеру. Из соображений безопасности часто транспортер разделяют на две секции: большую и малую. Между ними расположен промежуточный мини накопитель. В случае воспламенения пеллет на малом шнековом транспортере, основной запас топлива не пострадает.

В качестве твердотопливного котла совместно с бункером может использоваться: классический, пиролизный, угольный, а также комбинированный котел длительного горения. Его особенность в том, что в нем конструктивно предусмотрены две или более топки для разных видов топлива. Например модель с топкой для дров и с топкой для пеллет, к которой уже подключен бункер.

Пиролизные котлы: принцип работы, плюсы и минусы

В основу работы пиролизных (газогенераторных) ТТ котлов длительного горения положен принцип пиролиза. Он заключается в том что, топливо в обедненной кислородом среде и при высокой температуре (порядка 200 — 800 градусов Цельсия) обугливается, выделяя горючий газ. Этот газ смешивается с воздухом и сжигается отдельно.

Один из самых популярных представителей устройств этого типа на российском рынке это – твердотопливный пиролизный котел «Буржуй К». Топка в них разделяется на две части: в первой происходит собственно сам процесс пиролиза, а во второй сжигается горючий газ. Обычно камера сгорания располагается ниже камеры загрузки и между ними размещается колосник. Вторичный воздух подается сверху вниз сквозь слой твердого топлива. Для таких устройств характерна принудительная тяга, которая осуществляется с помощью дымососа (вентилятора).

Пиролизные котлы могут работать на дровах, угле, топливных брикетах или пеллетах, так как данные виды топлива содержат в себе высокую концентрацию летучих веществ. Особо стоит отметить, что они особо чувствительны к влажности топлива (не более 20-35%).

Достоинства и недостатки

Основными плюсами данного типа устройств являются:

• увеличенное время работы на одной загрузке

  На одной загрузке они способны отапливать помещение в 2 раза дольше, чем классические котлы.

• экологичность

  Дымовые газы практически полностью состоят из водяного пара и углекислого газа.

• увеличен интервал между чистками

  При пиролизном способе сжигания, образуется гораздо меньше золы. Следовательно, твердотопливный котел требуется чистить гораздо реже.

• возможность регулировки мощности

  Мощность котла можно регулировать в диапазоне 30-100% от номинала.

• высокий КПД

  Благодаря применению технологии пиролиза достигнут КПД около 85%.

Помимо преимуществ имеется и ряд недостатков:

• высокая стоимость

  В магазинах, пиролизный котел вы сможете купить в 1.5 — 2 раза дороже классических моделей той же мощности. Он вряд ли подойдет тем, кто ищет недорогое устройство для отопления своего жилища.

• энергозависимый

  Подача воздуха, а также отвод летучих продуктов сгорания осуществляется с помощью насоса. Поэтому необходимо наличие в котельной электропитания. Однако стоит заметить, что не все котлы электро зависимые, существуют и энергонезависимые котлы на твердом топливе.

Шахтные котлы верхнего горения: преимущества конструкции

Для увеличения длительности горения, производители применили кардинально новую схему сжигания топлива. В отличии от классических, в шахтных котлах сгорание топлива происходит сверху вниз. Изменение направление сжигание позволило увеличить длительность работы на одной закладке дров до суток, а на одной закладке угля до 5-7 суток. Давайте разберемся как работает твердотопливный котел верхнего горения.

Наиболее известный представитель шахтных котлов – твердотопливный котел длительного горения «Stropuva». Конструктивно он выполнен по принципу «труба в трубе». Трубу меньшего диаметра помещают внутрь трубы большего диаметра, а пространство между ними заполняют водой или другим теплоносителем. Топка располагается в меньшем цилиндре. Воздух для поддержания горения подается сверху через специальную телескопическую трубку, с таким расчетом чтобы обеспечить горение только верхнего слоя (15-20 сантиметров). По мере прогорания топлива телескопическая труба удлиняется поддерживая горение воздухом.

Плюсы и минусы

К достоинствам твердотопливного котла верхнего горения можно отнести:

• экономичность

  Высокая степень сгорания топлива и как следствие высокий КПД.

• компактность

  Так как устройство представляется собой вертикальный цилиндр, потребуется незначительное пространство в котельной для его размещения.

• отказоустойчивость

  Простота конструкции и отсутствие сложной автоматики наделяют их повышенной отказоустойчивостью.

Помимо достоинств, присутствует и ряд недостатков:

• отсутствует возможность докладывать топливо

  Конструктивно котел устроен так, что заново его загрузить получится только после того как, предыдущая закладка полностью прогорит.

• высокая цена

  Как правило, такие модели дороже традиционных в 1.5-2 раза.

• быстро прогорает труба и диск подачи воздуха

  Устройства подачи воздуха находятся непосредственно в эпицентре горения, поэтому их срок службы увы не долог.

Особенности установки и монтажа

В отличии от традиционных, котлы длительного горения на твердом топливе имеют некоторые особенности установки и монтажа:

1. Оборудование топливным бункером требует большей площади котельной.
2. При использовании пеллет необходимо оборудовать котельную в сухом помещении и следить за влажностью воздуха.
3. При использовании шахтного котла следует брать в расчет его высоту и планировать высоту потолков в котельной исходя из этого параметра.
4. Большинство моделей зависят от электричества, поэтому в котельной должен быть обеспечен доступ к электросети.

В остальном монтаж и подключение ничем не отличается от установки обычного твердотопливного котла.

Если вам требуется длительная автономность и вас не смущает высокая цена этих устройств, советуем присмотреться к котлам длительного горения и использовать их для отопления вашего частного дома.

kotlydlyadoma.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 1200^oC), 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