Использование котлов длительного горения для отопления дома

Главным минусом твердотопливных отопительных котлов, является небольшое время работы от одной закладки. Топливо, в топке, прогорает в течение 2-3 часов. Котлы на дровах длительного горения имеют особую конструкцию, увеличившую время автономной работы до нескольких суток.

Устройство и принцип работы котлов длительного горения на дровах

Аппараты имеют особенности, позволяющие им исправно функционировать. Чтобы обеспечить длительное горение, разработчики оснастили котел вместительным отсеком для загрузки дров. Но большой объем камеры не единственная характеристика, поскольку у агрегатов имеются и другие отличия.

Сам процесс работы выглядит следующим образом:

  1. В топочную камеру кладут дрова, заполняя практически весь объем. Важно положить самые тонкие поленья и щепу возле загрузочного окна.
  2. Разжигают дровяной котел с помощью лучины. Для интенсивного горения в камеру на этом этапе должно поступать достаточно воздуха.
  3. После того как топливо воспламенится, доступ кислорода перекрывают. Дрова начнут тлеть (у этого процесса есть научное название — термическое разложение). В результате выделяются большие объемы горючих газов, которые обладают высоким энергетическим потенциалом. Их называют пиролизными. Газы возникают и в стандартной печи, но выходят в дымоход. Их энергия никак не используется, а в котлах они попадают в особый отсек.
  4. В камеру дожига подают кислород (воздух). При таких условиях и под воздействием температуры газы воспламеняются. Затем эта смесь выгорает, выделяя тепло. Дрова используются эффективно, поскольку от твердого топлива при тлении остается только зола, а газообразная субстанция расходуется. Это дает хорошую теплоотдачу оборудования.
Устройство и принцип работы котлов длительного горения на дровах

КПД котла высокий, причем расход дров небольшой. В среднем при сжигании 1 кг березовых поленьев можно получить 2200-2500 ккал тепла. Но из этого сырья вырабатывается газовая смесь, которая дает 10,3-11,5 тыс. ккал, чего достаточно для качественного обогрева дачи.

Агрегаты могут функционировать на угле, торфе, пеллетах. Но при такой технологии лучший эффект дают только дрова.

Угольный котел тоже имеет свои преимущества, однако чувствителен к качеству топлива. Организовать хранение последнего сложнее. Лучше выбирать универсальную конструкцию, которая работает на поленьях, брикете и т. д.

Классификация устройств

Котлы делятся на несколько видов по типу сжигания топлива:

  • Пиролизные – оснащены парой камер сгорания. В первой проходит тление и образуется газ, который смешивается с кислородом во втором отсеке и сжигается. Такое оборудование выделяет в атмосферу небольшое количество загрязняющих веществ и считается экологичным. Также после сгорания топлива остается мало сажи. Автоматические модели дополнительно снабжены регулятором мощности.
  • С верхним расположением отсека горения. Лёгкие в обслуживании устройства, с минимумом автоматических функций, требующихся для работы. Они могут действовать автономно, без доступа к электросети. Но в результате работы скапливается большое количество золы, а также для них подходят не все виды топлива. К примеру, опилки и мелкофракционные цепки использовать нельзя.
  • Пеллетные – котлы, для растопки которых применяют специальные спрессованные брикеты. Такое оборудование экономично, долговечно, экологично и эффективно в работе. Минусы устройств – высокая стоимость, требовательность к условиям хранения топлива. Пеллеты складируются только в сухом помещении.

Какой твердотопливный котел длительного горения установлен в Вашем дома?

Пиролизные Пеллетные

Особенности приборов

Длительное горение обеспечивается объёмным резервуаром для размещения дров, а также методом двухэтапного сжигания топлива.

Принцип действия прибора:

Особенности приборов
  1. В топку загружают дрова или другое твёрдое горючее. Резервуар заполняют полностью, оставляя небольшое пространство с мелкой щепой и ветками только у самого окна для облегчения розжига.
  2. С использованием бумаги или лучины поджигают закладку. На этом этапе в камеру поступает достаточно воздуха для начала интенсивного горения.
  3. Когда горючее занимается, поступление воздуха в резервуар снижается до минимума. Такой приём приводит к переходу от горения к тлению материала.
  4. Во время термического разложения дерево выделяет большое количество газов с повышенным потенциалом энергии (процесс пиролиза).
  5. В стандартных печах пиролизные газы устремляются в дымоход, а в устройствах длительного горения они переходят в отсек дожига. Там под влиянием кислорода и высокого нагрева они воспламеняются, полностью выгорая. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла.

В процессе работы котла твёрдое горючее перерабатывается в мелкую золу, а газ догорает в резервуаре дожига, что позволяет максимально уменьшить вредные выбросы и отходы.

Самодельные котлы

Данный агрегат для отопления пользуется высокой популярностью, но стоит он совсем не дешево. Средняя его цена — около 1000 у.е., что не по карману многим желающим его приобрести. Основная причина столь высокой стоимости котла длительного горения — это его мощность, от которой зависит поддержание уровня температуры воздуха и возможная площадь отапливаемого помещения. Современные отечественные фирмы-производители работают над созданием устройства с меньшей мощностью, цена которого будет более доступной.

Многие умельцы собирают подобные устройства собственноручно. Хорошим мастерам удается изготовить производительные и надежные агрегаты. Данный технический прибор непрост в сборке, к тому же любая неточность может привести к взрыву, поэтому такую работу следует доверять людям, имеющий опыт в этом деле.

Расчёт мощности котла детально изложен в данной статье: 

Шахтный котел

Существует несколько разновидностей котлов длительного горения, которые можно изготовить самостоятельно. Одним из таких является шахтный самодельный котел.

Котел такого вида работает на угле, торфе, дровах, опилках. Загрузочный объем камеры составляет 40 — 50 килограмм дров. При полной мощности и загрузке котел работает 4 — 5 часов, а при минимальной мощности и на полной загрузке сутки. Коэффициент полезного действия составляет 75%. Мощность минимальная 15−20 кВт. Котел работает в автоматическом режиме, так как оснащен автоматической регулировкой мощности.

Рекомендации по выбору

Как правильно подобрать отопительный агрегат по величине топливника, мы уже рассказали выше. Момент второй: на роль котла длительного горения лучше всего подходят пеллетные автоматизированные установки, а отопители верхнего сжигания занимают третье место по причине конструктивных и эксплуатационных недостатков.

Чтобы сделать удачную покупку, обязательно учтите остальные факторы:

Рекомендации по выбору
  1. Мощность ТТ-котла необходимо подбирать с полуторным запасом. При недостатке тепловой энергии для обогрева частного дома агрегат будет постоянно работать в режиме максимального нагрева, а дрова – быстро прогорать независимо от размера топливника.
  2. Теплогенераторы с водяным контуром расходуют теплоту на подогрев воды для ГВС, что уменьшает отопительную мощность и длительность сжигания одной порции твердого топлива.
  3. Агрегаты с варочной плитой обогревают воздух помещения, поскольку не обшиты сверху водяной рубашкой. Из-за неэкономного расхода энергии подобные котлы неспособны гореть 8—12 часов без дозагрузки.
  4. Чтобы котла хватало на отопление жилища и загрузку бойлера косвенного нагрева, выбирайте изделие с двукратным запасом по мощности.
  5. Материал теплообменника – чугун или сталь – не оказывает большого влияния на скорость сжигания горючего. Чугунная топка надежнее и долговечнее стальной, но тяжелее и дороже по цене.
Читайте также:  ЖарСталь, Бранденбург с чугунной плитой и теплообменником

Если вы планируете отапливаться углем, то при выборе обратите внимание на колосниковую решетку – она должна быть цельнометаллической. К водонаполненным колосникам раскаленный уголь прикипает намертво и очистить его довольно трудно. Еще несколько рекомендаций вам озвучит эксперт в своем видео:

Особенности топки углем

Рассмотрим, как правильно топить твердотопливный котел углем. Для растопки используются древесные щепки толщиной примерно 5 см, которые нужно выложить на бумагу. Поверх щепы нужно положить 3-4 полена диаметром 10-15 см. После этого нужно поджечь бумагу и закрыть дверцу топки, а также прикрыть поддувало. При этом тяга должна быть достаточной, чтобы дрова разгорелись. Если котел оборудован шиберной задвижкой, то ее при растопке лишь немного приоткрывают. Если имеется терморегулятор, то его нужно выставить на температуру 70-80 °С.

Важно также, каким углем топить твердотопливный котел. При использовании мелкофракционного топлива (до 5 см) его следует смачивать, добавляя на ведро угля около литра воды. Оптимальным топливом является крупный антрацит фракции от 6 см. Он не требует смачивания. Вода добавляется только в том случае, если нужно предотвратить перегрев котла.

Расчет необходимой мощности

Таблица расчета необходимой мощности котла

Чтобы определиться с производительностью приобретаемого котла, потребуется основательно подготовиться и учесть следующие показатели:

  • площадь обогреваемых помещений на даче или в частном доме;
  • качество утепления стенок строения;
  • вид постоянно применяемого топлива;
  • количество тепловых контуров для обогрева дома.

После подготовки всех перечисленных данных, включая подробнейшие чертежи контуров, расчет требуемой мощности котла для отопления частного дома заметно упростится. В этом случае поможет известное соотношение, согласно которому на 1 кв. метр помещения потребуется 1 кВт полезной мощности. Указанное правило справедливо лишь в том случае, если высота потолков в строении не превышает 3-х метров.

Для удобства определения этого показателя разработаны специальные таблицы, в которых помещению заданной площади ставится в соответствие достаточная для его обогрева мощность.

Твердотопливные котлы: особенности эксплуатации

Цены на твердотопливные котлы сложно назвать низкими, однако в случае с удаленным от населенного пункта домом зачастую не остается другого выхода. Естественно, твердотопливные котлы практически не применяются в городе или в дачных поселках, поскольку там есть уйма иных, более дешевых способов обеспечить жилище теплом. Однако газифицировать частный дом иногда бывает просто невозможно, из-за чего твердотопливные котлы становятся безальтернативным вариантом отопления. Купить твердотопливный котел стоит еще и потому, что он обладает достаточно высоким КПД при сравнительно невысокой стоимости топлива.

Твердотопливные котлы: особенности эксплуатации
Твердотопливные котлы: особенности эксплуатации

Длительное время твердотопливные котлы не пользовались большой популярностью из-за невозможности автоматизации процесса их работы. Сегодня же данная проблема была полностью решена, и на рынок поступили модели, способные длительное время работать в автономном режиме. Использование подобных твердотопливных котлов длительного горения дает возможность обеспечить дом необходимым количеством тепла, не затрачивая при этом времени на постоянную дозагрузку топлива. Достаточно загрузить топливо один раз, и котел будет эффективно работать в течение суток.

Твердотопливные котлы: особенности эксплуатации
Твердотопливные котлы: особенности эксплуатации

Твердотопливные котлы: особенности эксплуатации
Твердотопливные котлы: особенности эксплуатации

Разница между ручной и автоматической загрузкой котлов

Проводя сравнение твердотопливных котлов, нельзя также пропустить и такой параметр, как механизм их загрузки, которая может быть двух типов: автоматической и ручной. Конструкция котлов с автоматической подачей топлива имеют в своей основе основную часть и особый бункер, непосредственно в который и помещается топливо (подробнее: «Какие бывают автоматические твердотопливные котлы – виды, особенности, правила установки»). В том случае, если им является уголь, то величина его частиц не должна превышать 25 мм, Однако существует и возможность применения пеллет, которые однозначно не превышают данный параметр.

Читайте также:  Как подключить терморегулятор для батарей отопления: порядок монтажа

Для непрерывного и качественного функционирования одной загрузки топлива хватает примерно на срок от трех до пяти суток, что делает работу с котлом очень удобной и нетрудной.

При этом размер бункера котла может быть самым различным, все зависит исключительно от предпочтений хозяев, так как загрузить в эту камеру можно много расходного материала, тем самым надолго забыв о необходимости пополнять запас теплоносителя в котле.

Подается топливо посредством одного из двух вариантов – либо с применением шнека, либо используя поршень. Вне зависимости от этого можно с уверенностью сказать, что самый экономичный твердотопливный котел однозначно будет иметь автоматический механизм подачи топлива, что не только предотвратит чрезмерный расход материала, но и сможет гарантировать стабильную мощность работы оборудования.

Подводим итоги – несколько слов о достоинствах и недостатках дровяных котлов

Итак, несмотря на широкий ассортимент приборов, использующих иные виды топлива, дровяные котлы не теряют своей популярности. Производители постоянно совершенствуют свои изделия, дополняя их инновационными решениями, упрощающими процесс эксплуатации и повышающие эффективность агрегатов. Благодаря этому, многие из моделей вполне могут конкурировать с электрическими и газовыми приборами.

Достоинствами такого оборудования можно считать следующее:

  • Твердотопливные котлы длительного горения имеют высокий КПД, который у некоторых моделей доходит до 95%, так как благодаря системе дожига потери энергетического потенциала используемого топлива практически сведены к минимуму.
  • Приборы вполне можно назвать экологически чистыми, так как для их топки используются природные ресурсы, выбросы от которых хорошо перерабатываются растениями.
  • Автономность работы большинства котлов делают их независимыми от наличия электроснабжения.
  • При установке агрегатов этого типа нет необходимости проходить длительные процедуры для получения различных разрешений и согласований.
  • Твердотопливные котлы могут иметь и двухконтурную схему, которая будет не только отапливать помещения дома, но и снабжать семью горячей водой. Если эта функция не предусмотрена в конструкции агрегата, то к нему несложно подключить бойлер косвенного нагрева.
  • Эти приборы рассчитаны на весьма длительный срок эксплуатации, измеряемый десятилетиями. Они неприхотливы в эксплуатации и обслуживании.

К недостаткам твердотопливных приборов отопления относят следующие факторы:

  • Приборы требуют постоянного контроля за работой, а также своевременной загрузки топлива в камеру горения.
  • Требуется обязательная очистка топливной и зольной камеры от продуктов горения перед очередным циклом работы.
  • Необходимость обустройства качественной вентиляционной системы в помещении, где устанавливается котел, продуманной конструкции дымохода.
  • Практически все дровяные котлы имеют крупные габариты, поэтому для них необходимо обустраивать отдельное помещение или же выделять достаточно много места в одном из нежилых помещений дома.
  • Кроме этого, потребуется оборудованное место для хранения твердого топлива. Перед каждой загрузкой дрова, хранящиеся на улице, должны быть занесены в помещение для просушки на определенный период. Слишком влажное топливо значительно снизит КПД котла, так как процесс пиролиза может быть неполноценным.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как рассчитать мощность котла отопления

*  *  *  *  *  *  *

В завершение – предлагаем посмотреть видео, в котором специалист дает свои рекомендации по правильному выбору твердотопливных котлов.

Видео: полезная информация для тех, кто планирует приобретение твердотопливного котла