Котлы отопления длительного горения: уголь, дрова, чертеж

Котлы длительного горения — это отопительные устройства. В них сжигают дрова, уголь или пеллеты, а выделившееся тепло расходуют на подогрев воды, которая дальше поступает в отопительные трубы и батареи. Котёл длительного горения работает независимо от наличия газа. Это — автономное устройство, которое требует минимального участия человека в процесс эксплуатации. Сочетание независимости от газа и относительной свободы хозяев дома обеспечивает котлам популярность в организации отопления.

Давайте рассмотрим, как устроены котлы длительного горения, какие преимущества отопления этими устройствами, и как выбрать устройство для обогрева собственного дома.

Принцип работы котла: верхнее горение

Традиционная угольная печь требует трат времени на розжиг печи и подкладывание дров. Ежедневно хозяева должны выделять минимум 2 — 4 часа личного времени на обогрев дома. В отличие от обычных печей на дровах, твёрдотопливные котлы длительного горения не требуют постоянного внимания хозяев. После загрузки и розжига дров, печь самостоятельно регулирует поток воздуха, силу горения и расход энергоносителя. Как осуществляется регулировка?

В котлах используется принцип верхнего горения. Если в традиционной печи на дровах горят все загруженные дрова, то в камере длительного горения пламя находится только в верху кладки. По мере сгорания дров (угля) пламя перемещается вниз. Таким образом, время сгорания всего объёма загруженных дров составляет как минимум 7-8 часов, а может достигать 2-3, и даже 6-7 суток. Такое устройство вместе с автоматическим контроллером горения позволяет отлучаться из дома на несколько дней и не переживать, что помещение замёрзнет или останется без отопления.

Как создать условия для верхнего горения?

Для того чтобы локализовать пламя в верхней части дров, в зону горения подаётся воздух. Предварительный подогрев воздуха улучшает полноту сгорание топлива, повышает эффективность отопления. Сила подачи воздуха и его объём определяют размер пламени, скорость сгорания дров и температуру нагретой воды на выходе из обогревательного устройства.

Подачу воздуха осуществляет специальные устройства — вентилятор и телескопический воздухораспределитель. Их работу контролирует автомат, который работает от электрической сети. Поэтому для работы такого котла наличие электричества в доме обязательно.

По мере сгорания топлива устройство подачи воздуха опускается вниз. Пламя перемещается ниже и распространяется на следующую партию угля (дров). Так постепенно трубка воздухораспределителя доходит до нижней части камеры.

Ещё один принцип работы: пиролиз

Кроме котлов верхнего горения существуют отопительные котлы пиролизного сжигания топлива. Они работают исключительно на дровах. В пиролизных котлах есть две топочные камеры. В первой дрова медленно горят — тлеют, в условиях недостатка кислорода. При этом образуются газы, которые называют пиролизными. Во второй камере образовавшиеся газы сгорают в условиях усиленной подачи кислорода. Пиролизные процессы отличаются полным сгоранием топлива, без сажи и остаточных примесей. Дымовая труба не покрывается копотью.

Устройство

Снаружи котёл на дровах или угле выглядит как прямоугольный шкаф с дверками. Через верхнюю дверь загружают дрова или уголь. Через нижнюю — очищаются топку от золы.

Внутри котла расположена топочная камера. Её делают из чугуна или стали. От объёма камеры зависит количество загруженных дров и длительность горения котла на дровах.

Схема котла длительного горения

Ниже топочной камеры расположен контейнер для сбора золы. Он отделён от топки решёткой (колосниками). При горении воздух проходит через решётку и поднимается вверх. Зола, образовавшаяся при сгорании топлива, просыпается вниз, в зольную камеру (из которой её периодически убирают).

Устройство котла Liepsnele

В верхней зоне топочной камеры расположена труба с водой. Сюда, в верхнюю зону, поднимается жар, который нагревает воду в трубе. Дальше нагретая вода подаётся в систему отопления.

Преимущества котлов длительного горения

1. Длительная автономная работа. В отличие от стационарной печи, котёл длительного горения может работать от 7 часов и больше без постоянного внимания человека. При отоплении на дровах максимальное время автономной работы может быть 2 суток, при обогреве дома углём — до 7 суток.
2. КПД (эффективность) сжигания топлива выше, чем у обычных печей, и составляет 92-98%. Для ежедневного отопления необходимо меньше энергоносителя (на 30-40%). А значит, меньше расходы на его приобретение.
3. Автоматическая регулировка, безопасность, возможность корректировать температуру воды в системе отопления, наличие аварийного выключателя.
4. Универсальность в выборе топлива: возможна работа на угле, дровах, пеллетах.
5. Низкий расход электричества, возможность работы от аккумуляторной батареи. Электроэнергия необходима для функционирования автоматических контроллеров и вентилятора подачи воздуха.

Примечание: Отопительные котлы на твёрдом топливе позволяют быстро организовать отопление, без длительного оформления проекта, дорогостоящих вложений в газовое оборудование и подключения к газовой сети.

Что лучше: дрова или уголь?

Отопительные приборы длительного сгорания могут работать на различных видах твёрдого топлива: дровах, угле, пеллетах. Каждый из видов топлива имеет свои особенности и преимущества.

Дровяное отопление

Отопление дома на дровах — позволяет существенно экономить на оплате энергоносителя (особенно если у вас есть возможность самостоятельной заготовки дров или приобретения древесины по доступной цене). На растопку печки можно использовать ветки с обрезки деревьев, ломаные ящики, поддоны. Приобретение дров на зиму обходится дешевле, чем закупка угля на тот же период отопления. Но объём дров, который потребуется для отопления, больше чем объём угля ориентировочно в 4 раза.

Кроме того, котлы на дровах не выделяют угарного газа и не представляют опасности угореть (в отличие от угля, при сгорании которого угарные газы образуются).

Угольный обогрев дома

Обогрев дома углём позволяет увеличить теплоотдачу (теплоёмкость угля выше, чем древесины) и увеличить длительность самостоятельного горения топлива (вместо 2 суток на дровах — 7 суток на угле).

Уголь для угольной печи

Для установки угольной печи необходимо отдельное помещение. Уголь горит долго и полностью не сгорает, образует угарные газы. Поэтому в целях безопасности нельзя закрывать печную трубу полностью, чтобы не угореть. По этой же причине угольный дымоход приходится часто чистить от сажи. Кроме того, при засыпке угля поднимается пыль, которая грязнит всё вокруг и проникает в лёгкие человека. Эти факты подтверждают, что дровяной котёл проще и экологичнее угольного.

Также в качестве энергоносителя в котлах длительного сгорания используют отопительные брикеты и пеллеты. Их изготавливают из прессованных опилок, лузги подсолнечника, торфа. Удельная теплота сгорания брикетов немного ниже удельной теплоты угля, но при этом они не образуют угарного газа, не пачкаются и являются предметом утилизации вторсырья (древесных отходов). Поэтому отопление пеллетами также популярно, как печи на дровах.

Как выбрать котёл?

Котёл длительного горения на дровах имеет несколько паспортных характеристик:

• мощность — количество киловатт тепла, которое дровяной котёл выдаёт за час работы;
• площадь помещения — общая площадь комнат дома, для отопления которых предназначено данное устройство;
• продолжительность горения — сколько часов может работать в автоматическом режиме данный агрегат;
• КПД — эффективность использования тепла от сгорания дров.

Примечание: При выборе котла отопления учитывают площадь помещения и характеристики работы агрегата. Также оценивают время горения, указанное в техническом паспорте (которое зависит от объёма топочной камеры).

Приобретая дорогостоящее оборудование, хочется быть уверенным в его качественной и долговечной работе. Помочь выбрать марку агрегата, определиться с производителем помогут отзывы покупателей о работе котлов.

Котлы длительного горения: можно ли сделать своими руками?

Готовый дровяной котёл длительного горения отличается достаточно высокой ценой. Часто у человека, владеющего сварочным аппаратом, возникает желание сделать котёл своими руками. Однако при отсутствии навыков монтажа экономия может обернуться взрывом. Необходимо правильно рассчитать мощность, качественно сварить металлические детали и правильно установить устройство. При ошибках — работа агрегата становится опасной не только для хозяев, но и для окружающих людей.

Котлы длительного горения на дровах — чертеж

Самодельные отопительные котлы длительного горения отличаются топорным видом и ненадёжной автоматикой. Можно соорудить котёл верхнего горения без автоматического контроля. Сварить цилиндрическую печь высотой от 1 до 15 м, в нижней части приварить колосники и сделать дымоход. Дрова в таком устройстве будут гореть несколько часов, но КПД и работа будут не такими стабильными, как у готового агрегата с автоматической регулировкой.

Печь длительного сгорания — это достойная альтернатива газовому отоплению. Она позволяет организовать автономный обогрев дома, не зависеть от цен на энергоноситель и от работы общей системы газоснабжения.

характеристики и принцип работы :: SYL.ru

Уголь с дровами по сей день являются наиболее распространенным видом топлива для котельных агрегатов. Твердотопливное оборудование выгодно отличается простотой управления и привычной конструкцией. Современные модели дополнительно обеспечиваются функциональными средствами автоматики, позволяющей эффективнее обслуживать эти агрегаты. Значительные усовершенствования имеются и в их конструкциях. В частности, котел на угле в современных модификациях может сопрягаться с системами горячего водоснабжения (ГВС). Но и это не все преимущества данного оборудования.

Устройство котла

Простейшие конструкции твердотопливного котла демонстрируют компактные печи-буржуйки. Их составляет камера сгорания, вытяжка, зольник и корпус. Но сегодня даже такие модели оборудования усложняются в конструкциях, позволяя наращивать производственную мощность. Полноценные модели состоят из более чем десятка конструкционных компонентов и функциональных устройств, обеспечивающих работу котла. В их числе воздуховоды, патрубки, смотровые окошки, теплообменники, разделительные конструкции, трубопроводы и камеры сгорания с зольниками. И это касается только непосредственно устройства котла на угле. Кроме того следует учитывать коммуникационные системы, за счет которых оборудование можно связывать с другими инженерными сетями. Это может быть и система отопления, и водоснабжение, а также электросеть. Не только электрические, но и твердотельные котлы перестают быть автономными на фоне снабжения автоматическими регуляторами.

Материалы изготовления конструкции

Новые стальные сплавы активно набирают популярность среди производителей, старающихся максимально использовать положительные свойства данного металла. Сталь хороша тем, что не образует нагар, выступает оптимальным проводником тепла и отличается высокой степенью прочности. В изделиях из нее, если и возникнут мелкие повреждения конструкции, их можно будет исправить. Единственным недостатком стальных агрегатов является подверженность коррозии. В свою очередь, чугунный котел на угле по-прежнему пользуется популярностью благодаря своей антикоррозийности, долговечности и теплопроводности. Однако в процессе использования таких моделей на поверхности теплообменника образуется нагар, который в дальнейшем может помешать замене поврежденной секции. Другое дело, что в обычных бытовых условиях вероятность деформирования чугунного теплообменника очень низка.

Принцип работы оборудования

Рабочий процесс основывается на сгорании топлива в соответствующей камере. Важно отметить, что в качестве топлива могут использоваться разные материалы. Например, для комбинированного котла дрова и уголь не являются единственными источниками энергии. Такие модели могут принимать брикеты, гранулы, шелуху и стружку. Но для этого необходимо, чтобы конструкция камеры была ориентирована на работу с другими видами твердого топлива.

Независимо от типа потребляемого сырья, топка выделяет тепловую энергию, которая может непосредственно конвертироваться в горячие потоки воздуха, либо уходить в теплообменник для нагрева воды. Если используется котел на угле, то процесс горения будет долгим, а потенциал тепловой энергии высоким. И напротив, сухие дрова низкой плотности или брикеты со стружкой сгорают быстро, оставляя небольшой объем тепла, но много пепла и золы.

Технические характеристики агрегатов

Совсем недавно мощность среднего по характеристикам котла варьировалась в среднем от 5 до 10 кВт. Сегодня даже в бытовом сегменте не составляет труда найти модель на 20-30 кВт. Повышение потенциала мощности вызвано расширением функциональности агрегатов.

Что касается базовой задачи отопления, то рассчитывать котел по этому показателю следует исходя из формулы 1 кВт на 1 м². Далее учитывается размер поленьев, которые теоретически сможет принимать котел на дровах и угле в свободном режиме. Средняя длина составляет 400-500 мм. Чем выше этот показатель, тем больше тепловой энергии выдаст закладка. Здесь же следует отметить и расход топлива, то есть интенсивность горения. В случае с дровами расход составляет 4-6 кг/ч в среднем, а уголь горит при скорости 2-3 кг/ч. Опять же, речь идет об усредненных величинах и соотношение активности сгорания разных видов топлива может меняться, в зависимости от конструкционных особенностей модели котла. Немаловажной величиной является и диаметр дымохода, но сегодня большинство агрегатов выполняются по стандартному формату – 150 мм.

Особенности моделей с поддержкой ГВС

Существуют котлы, которые уже в базовой комплектации имеют бойлерную установку, позволяющую нагревать воду по мере сгорания топлива. Другие модели допускают возможность опционального дополнения резервуарами для воды, но это решение обойдется дороже и в плане надежности будет менее выгодным.

Поэтому планировать опцию поддержки ГВС следует заранее. Основу ее, как уже было отмечено, составляет бойлерная установка, то есть емкость для нагрева воды, которая обычно располагается рядом с оборудованием. Ее объем может варьироваться от 50 до 200 л, если речь идет о домашнем применении твердотопливного котла. Уголь в этом случае выступит базовым энергетическим ресурсом и для теплового обеспечения, и для горячего водоснабжения. По мере нагрева и расхода воды средства регуляции будут открывать запорный клапан или закрывать его. Жидкий ресурс можно направлять и на отопительные нужды, и на обслуживание санузла с кухней. Для каждого из этих случаев предусматривается своя конфигурация водоснабжающих и отопительных контуров.

Особенности котлов длительного горения

Конструкционно модели с поддержкой возможности длительного горения принципиально новых решений не предлагают. Сам эффект такой эксплуатации котла давно известен, но в последнее время инженеры решили довести его до оптимальных параметров.

Чем же отличаются котлы длительного горения на угле? Расширенными возможностями регуляции доступа кислорода в топку через воздуховод и систему шиберов. Иными словами, прекращая поступление воздуха, оператор котельной установки может притормозить интенсивность сгорания и закладка топлива, которая прежде расходовалась за 2 ч, к примеру, будет гореть 5-6 ч. Для полной оптимизации рабочих процессов оборудования можно обратить внимание на пиролизные модели. В этом случае выпускаемые продукты сгорания будут вторично перерабатываться в дополнительной топке котла. Это так называемый древесный газ, который при повторном сжигании тоже выделяет немало энергии, минимизируя вредные выбросы через дымоход.

Автоматизация котлов

Как и другие разновидности котельного оборудования, твердотопливные модели обеспечиваются термостатами, регуляторами, датчиками давления и температуры. Отличительной чертой таких агрегатов можно назвать наличие автоматического загрузчика топлива. Если в моделях прежних поколений топки наполнялись закладками вручную, то автоматизированные котлы отопления на угле обеспечиваются шнеками, избавляющими оператора от подобного труда. Но это относится только к моделям, которые работают с древесным калиброванным углем, подходящим по размеру для конкретного шнека.

Нюансы выбора оборудования

Правильно определиться с выбором котельной установки поможет изначально подготовленный проект. В нем должны быть указаны требования к тепловой мощности оборудования, параметрам конструкции, возможностям коммуникационного подключения, средствам управления и т.д. Отдельное внимание уделяется техническим возможностям для монтажа и подключения агрегата. Заранее следует определить, где расположится техника и к каким инженерным системам будет подключена. Также рассчитывается тип установки – будет ли это пиролизное оборудование или котел длительного горения. Уголь позволит увеличить производительность модели длительного горения, но стоят подобные установки значительно дороже. Кроме того, такие котлы гораздо требовательнее в обслуживании, так как предусматривают особый подход к содержанию дымохода. И напротив, пиролизные модели оптимально подходят для домашнего применения, поскольку оставляют после себя минимум отходов. Некоторые модификации даже зольника не имеют в силу отсутствия такой надобности.

Заключение

Несмотря на появление новых топливных материалов, уголь с дровами сохраняют свою актуальность. Это вполне оправдано, так как традиционные материалы привычны и доступны большинству целевых потребителей. В то же время само оборудование модернизируется и оснащается новыми технологическими и конструкционными решениями. Причем направления таких модернизаций совершенно разные. Если котел на угле длительного горения отличается энергоэффективностью и удобством эксплуатации, то пиролизные агрегаты ориентируются на повышение производительности. Особую популярность получили и котлы с ГВС, позволяющие вместе с отоплением решать задачи водоснабжения. Но усовершенствование конструкции и включение новых возможностей с опциями ощутимо сказывается и на повышении цен, что не очень нравится многим потребителям.

Угольные котлы длительного горения: технические характеристики

Котельные установки, работающие на дровах, постоянно требуют внимания в процессе эксплуатации, так как древесина прогорает быстро и надо часто загружать топку. Продлить интервал между загрузками можно, если принять в качестве топлива уголь, для его сжигания производители предлагают угольные котлы длительного горения.

Чем каменные угли лучше древесины?

Удельная теплота сжигания угля составляет от 22 до 29.3 МДж/кг, этот показатель у древесины березы и сосны значительно ниже, — от 14.4 до 17.4 МДж/кг. Дрова имеют меньшую плотность и массу, это значит, что при заполнении одного и того же объема топки дровами и углем последний даст гораздо больше тепловой энергии с одной загрузки. Принимая количество теплоты для обогрева дома за промежуток времени постоянной, можно понять, что уголь будет гореть значительно дольше древесины.

Применение обычных марок углей в классических котлах прямого горения позволит увеличить интервал между загрузками на 2—4 часа в зависимости от объема топки.

Поскольку температура горения древесины ниже, чем угля, не всякий твердотопливный агрегат для этого приспособлен. Если вы хотите использовать несколько видов топлива, то на это нужно обратить внимание еще при покупке водогрейной установки.

Виды угольных котлов

Конкретно для каменноугольного топлива производители предлагают специальные котлы длительного горения на угле. По своей конструкции и принципу действия различают 2 вида таких агрегатов:

1. Отопительные установки, использующие принцип сжигания твердого топлива «сверху вниз».
2. Агрегаты с горелкой и автоматической подачей угля.

Высокие цилиндрические котлы литовского бренда STROPUVA хорошо известны широкому кругу пользователей. В них устроена большая камера сжигания, в ней разное твердое топливо горит сверху вниз. Это происходит так: топка до среза загрузочной дверцы наполняется дровами либо углем и разжигается сверху. На массив топлива опускается груз в виде плоского «блина», к его нижней плоскости приварены рассеиватели воздуха.

Воздушный поток поступает в камеру угольного котла сверху по телескопической трубе, к ней и прикреплен груз. Для управления горением применен вентилятор, его обороты регулируются блоком управления. По мере прогорания топлива куча уменьшается и груз опускается на колосниковую решетку, расположенную над зольной камерой.

Интенсивность процесса может регулироваться термостатом с цепным приводом, а воздух подаваться естественным образом. Такая схема задействована в твердотопливных установках бренда LIEPSNELE. Если в агрегатах STROPUVA температуру теплоносителя регистрирует датчик, связанный с блоком управления и вентилятором, то здесь термостат смонтирован в верхней зоне водяной рубашки котла и с помощью цепочки управляет воздушной заслонкой, прикрывающей телескопическую трубу. Такая автоматизация проще и не требует подачи электроэнергии.

Заводы – изготовители данного вида отопительных установок декларируют длительность горения с одной закладки угля от 3 до 7 суток!

Эти данные проверены на практике, а большой интервал зависит от размеров камеры сжигания и качества каменноугольного топлива, его влажности и крупности фракции. КПД установок находится в пределах 75—85%, хотя торговые представители могут утверждать, что он достигает 93%. Эти данные сомнительны, а проверить их при покупке изделия невозможно. Недостатки отопителей с верхним горением следующие:

1. Во время работы процесс трудно остановить, а потом опять возобновить. После прекращения подачи воздуха топливо еще будет тлеть какое-то время, продолжая нагревать теплоноситель. Для розжига придется поднять груз и открыть дверцу, в результате чего в помещение пойдет дым из топки.
2. Данные котлы длительного горения располагают невысоким максимальным давлением теплоносителя в системе отопления, — 1.6—1.8 Бар, в то время как традиционные твердотопливные агрегаты выдерживают давление до 3 Бар.

Из преимуществ можно выделить продолжительность работы с одной закладки топлива и нетребовательность к нему. Уголь в котлы верхнего горения можно закладывать любой фракции и влажности, но следует учитывать, что чересчур влажное топливо будет плохо сжигаться. Особенно это заметно при естественной подаче воздуха в камеру сжигания, КПД при этом значительно снизится.

Автоматические котлы

Предлагаемые на современном рынке автоматические угольные котлы длительного горения сконструированы по принципу пеллетных установок. Их особенность – наличие горелочного устройства и бункера для загрузки запаса горючего. Устройство теплообменной части агрегатов повторяет конструкцию их традиционных «собратьев», для передачи тепла применяется жаротрубный теплообменник либо другая многоходовая конструкция.

Главная особенность – горелка ретортного типа. Она состоит из чаши – реторты, подающего шнека с редуктором и электродвигателем, и вентилятора для нагнетания воздуха.Уголь из бункера попадет в приемное отверстие шнековой подачи, которая перемещает его в чашу. Последняя имеет боковые щели для поступления воздуха, нагнетаемого вентилятором.

Такой котел на угле полностью автоматизирован начиная от операции электророзжига и заканчивая управлением интенсивностью горения. Продолжительность работы агрегата не ограничена запасом топлива, который можно пополнять, подсыпая его в бункер на ходу. Только периодичность обслуживания и чистки требует остановки котла 1 раз в неделю.

Ярким представителем этого вида отопителей является автоматический угольный котел бренда Heiztechnik, оборудованный кроме основных узлов контуром для подачи ГВС, циркуляционным насосом и программируемым контроллером с возможностью подключения внешних терморегуляторов. Контроллер управляет работой горелки и может остановить ее в любой момент, что для твердотопливных агрегатов – существенное достоинство. Еще один плюс – возможность в короткие сроки поставить колосниковую решетку, снять горелку и продолжать работу традиционным прямым сжиганием горючего в топке. КПД агрегата декларируется заводом – изготовителем на уровне 88%.

Недостатки угольного котла со шнековой горелкой – это его высокая стоимость и требовательность к качеству горючего. Требования производителя Heiztechnik следующие:

• крупность фракции – не выше 25 мм;
• влажность – до 10%;
• содержание пыли в топливе – не более 20%;
• уголь для автоматических котлов – среднекоксующийся, тип 31 или 32, не выше.

Заключение

Обе разновидности угольных агрегатов – универсальные, способные сжигать древесину или брикеты, переход не составляет особой проблемы. При выборе такой установки для дома следует изучить ее недостатки и особенности эксплуатации. Особенно это касается качества доступного вам топлива.

Котлы длительного горения на угле и дровах

Проблему отопления частных домов в холодное время года жителям не газифицированных населенных пунктов приходится решать по-разному. Большинству приходится отдавать предпочтение традиционным печкам, предназначенным для сжигания угля и дров. Этот вид отопления доставляет немало хлопот хозяевам дома, приводит к значительному, не рациональному расходу топлива, затратам времени на уборку золы и перегоревшего угля. Вызывает неудобство постоянная потребность в обслуживании таких отопительных устройств, очистке их от сажи. Еще один существенный недостаток печной системы отопления — значительные перепады температур в отапливаемом помещении, вызванные периодическим затуханием печки.

Более современными и популярными отопительными агрегатами являются котлы длительного горения на угле. Их мощности достаточно для качественного обогрева помещений разного назначения, как жилых, так и коммерческого или производственного назначения.

Среди моделей котлов длительного горения работающих на угле можно встретить модели отечественного и зарубежного производства. Пиролизные котлы имеют неоспоримые преимущества — они работают беспрерывно на протяжении всего отопительного сезона, топливо в них загружается один раз в несколько суток (3-7 дней).

Преимущества

В эксплуатационных характеристиках пиролизных котлов можно найти много привлекательных для потребителя характеристик, в первую очередь — возможность в качестве топлива использовать брикеты, торф, пеллеты, опилки, бытовой мусор, древесину разных твердых пород.

Во-вторых — такие котлы могут работать на протяжении длительного периода без вмешательства хозяев помещения. Котлы длительного горения имеют отличные показатели теплоотдачи и экономичности, их эксплуатация максимально проста и комфортна.

Котлы старого образца, которые использовались в недалеком прошлом, существенно отличаются от современных агрегатов работающих на угле и позволяющих обогревать помещения любых площадей. Установка в помещении современного пиролизного котла длительного горения позволит уменьшить расход топлива почти наполовину, при этом заданная температура будет поддерживаться на одном уровне на протяжении всего периода работы агрегата.

Схема работы

Само устройство котлов длительного горения довольно необычно: если мы привыкли видеть, что процесс горения распространяется снизу вверх, то в таких котлах он происходит наоборот — сверху вниз. Топливо в таком агрегате сгорает медленно, это обеспечивается подачей воздуха в направлении сверху — вниз.

Нагнетание воздуха в агрегат производится при помощи регулируемого вентилятора, подающего воздух по специальному воздуховоду. Камера сгорания в таких котлах большая, в ней может разместиться объем топлива, равный 500 куб.дм, что позволяет загрузить одновременно относительно большое количество горючих материалов в виде дров, угля, брикетов или топливных гранул, их будет достаточно для бесперебойной работы отопительного устройства на протяжении нескольких суток. Полученное при сгорании тепло подается в теплообменник.

Схема работы котла длительного горения на угле или любом другом виде твердого топлива

Факторы влияющие на стоимость

Важным моментом в определении стоимости современного отопительного агрегата, работающего на твердом топливе, служит мощность, которая потребуется для поддержания нужной температуры в помещении определенной площади.

Нужно заметить, что приобретение такого котла — удовольствие не из дешевых, минимальная стоимость котла длительного горения может составить сумму большую, чем 1000 долларов. Высокую стоимость агрегата также следует отметить в качестве главного недостатка — многим потребителям, проживающим в частном секторе населенных пунктов, не имеющих централизованной подачи природного газа, такая покупка пока что не по карману.

Учитывая востребованность этого вида отопительных устройств, отечественные производители планируют начать выпуск менее мощных агрегатов, цены на которые будут значительно ниже.

Котел длительного горения на угле: как правильно эксплуатировать?

Современные отопительные системы в настоящее время развиваются в основном в сторону увеличения своей эффективности. Наибольший спрос в связи с увеличением цен на энергоносители получают нагревательные устройства с высоким уровнем энергоэффективности – получающие максимальные показатели тепла при равной загрузке топливом. Настоящим прорывом в разработке энергоэффективных топочных устройств стали котлы на угле длительного горения.

 

Котел длительного горения на угле DEFRO

Основные характеристики котлов

Современный угольный котел длительного горения способен работать долгое время без человеческого вмешательства. Его не нужно контролировать, в него нет необходимости постоянно подбрасывать топливо. При этом в котле долгое время поддерживается постоянная высокая температура, предающая тепло в теплообменник на теплоноситель.

За счет чего достигается эффект длительного горения?

Основным принципом работы котлов длительного горения на угле является процесс сжигания топлива сверху вниз. В процессе горения не сжигается сразу все поступившее топливо, процесс растягивается, но при этом температура в топке остается достаточно высокой.

Схема котла длительного горения

Преимущества котлов длительного горения

Котлы длительного горения на различных типах твердого топлива, в том числе на угле имеют множество неоспоримых преимуществ:

• Экономия энергоносителей. В таком устройстве происходит не одномоментное сгорание всего поступившего топлива, а процесс, скорее напоминающий тление, при котором поступившее в топку топливо-уголь сжигается послойно, сверху вниз. Процесс поступления воздуха для химической реакции горения регулируется автоматическими устройствами. Постепенный процесс горения также приводит к тому, что топливо сгорает практически полностью, на долю несгоревших остатков приходится не более 2 процентов от первоначально загруженной массы.
• Котел длительного сгорания не требует постоянного присутствия оператора и постоянного обслуживания. В некоторые модификации таких котлов может одновременно загружаться до 500 литров горючего материала. В результате процесс сгорания такой массы топлива может растянуться до нескольких дней. Регламентные работы производятся в промежутках между закладками топлива. Кроме того, контролируемое автоматикой сгорание производит гораздо меньше сажи, что также приводит к сокращению времени обслуживания устройства.
• Обычно отопительные котлы на твердом топливе подвержены перегреву. Это происходит вследствие неравномерности процесса сгорания. В котла длительного сгорания весь процесс регулируется автоматически, что приводит к равномерному распределению температуры. Такой режим наиболее выгоден для отопительных систем, так как постоянно поддерживает комфортные условия в жилище.

Недостатки котлов длительного сгорания

Но за очевидные преимущества приходится платить и видимыми недостатками. Наличие сложной автоматики существенно повышает стоимость котлов длительного сгорания и они могут стоить до двух раз дороже, чем обычная конструкция с аналогичной мощностью.

Топочная камера в работе

Кроме того, поскольку процесс сгорания полностью автоматизирован – оператор не может вмешаться в работу котла во время самого процесса. Таким образом продлить срок сгорания угля в таком устройстве во время действующего цикла не представляется возможным, что может создать определенные неудобства в процессе эксплуатации.

Физические основы процесса длительного горения

Современные котлы используют все те же старые законы физики и химии, которые все мы проходили в школе. Всем известно, что для того, чтобы какой-либо предмет сгорел быстрее – его необходимо поджечь снизу. Также горение ускоряет при притоке воздуха в нижнюю часть области горения. Собственно на этом факте и устроены обычные традиционные топки, которые снабжены снизу колосниковыми решетками для обеспечения притока воздуха.

Но вот если подавать воздух на загруженную в топку массу топлива сверху, а не снизу, можно добиться замедления процесса горения. Для проверки этого факта возьмите обычную спичку и зажгите ее. Если вы повернете спичку огнем вниз – она сгорит очень быстро, но вот если вы развернете спичку огнем вверх – она будет гореть достаточно долго. Время горения спички при таком эксперименте увеличивается примерно в два раза.

Создается эффект подачи воздуха сверху

Именно на творческом подходе к этому физическому свойству и основаны данные отопительные приборы.

Пошаговый процесс от загрузки угля до сбора золы

Процесс длительного горения в отопительных устройствах обеспечивается следующим способом:

В топочную камеру загружается большой объем топлива. В отдельных модификациях он может достигать объема в 500 литров.

Через верхний воздуховод устройства в топочную камеру осуществляется подача воздушного потока. Воздух подается в ограниченном количестве, что приводит к тлению, не к горению с открытым огнем.

Отопительная система имеет специальным образом расположенный теплообменник. В традиционных печах теплообменник располагается в верхней части топки – в месте наибольшего нагрева. В камерах змеевик теплообменника проходит по стенкам всей внутренней поверхности топочной камеры. Это приводит к повышению эффективности системы до 95 процентов.

Весь процесс длительного сгорания контролируется чувствительными автоматическими приборами. Автоматика обеспечивает равномерную подачу воздушного потока последовательно во все слои сгораемого топлива, обеспечивая тем самым его полное и равномерное сгорание. Полное сгорание загруженного топлива, равномерность выдачи тепла повышает эффективность устройств по сравнению с традиционными до 75 процентов.

Где лучше устанавливать котел длительного сгорания?

Котлы длительного сгорания на угольном топливе являются одной из самых выгодных альтернатив для бесспорного лидера – газового отопления. Такой вариант строительства автономной отопительной системы можно порекомендовать владельцам домов, которые расположены в местности, не имеющей магистрального газового снабжения. Естественным выбором будет для тех местностей нашей страны, вблизи которых находятся залежи этого полезного ископаемого.

Котел с бункером для угля

Однако, при выборе установки стоит знать и о возникающих негативных моментах:

Котлы длительного сгорания должны быть в обязательном порядке подключены к источнику электрического питания. Собственно сам процесс и обеспечивается работой сложной автоматики, которая работает на электрических приборах и датчиках. Если в вашем доме пропадет электричество – то автоматически прекратится работа и котла, при этом тление в топочной камере остановится.

Котел длительного горения имеет довольно высокую стоимость. Хорошая модификация котла обойдется вам в стартовую сумму от тысячи долларов. Поэтому такие устройства, как правило, размещаются в загородных домах, предназначенных для постоянного, круглогодичного проживания. Устанавливать такой котел в небольшом дачном домике попросту невыгодно с экономической точки зрения. Впрочем, полностью цена устройства окупится уже через пять лет просто за счет значительной экономии в объеме закупаемого топлива.

Необходимое оборудование

Помимо собственно котла – при монтаже автономной системы отопления, основанной на таком устройстве вам потребуется следующее дополнительное оборудование:

• Источник бесперебойного питания. ИБП поможет вам разобраться с перебоями питания и не замерзнуть из-за отключения системы отопления.
• Насос для циркуляции теплоносителя. Ряд котлов использует естественный процесс циркуляции жидкости. Но в рядке зданий естественное течение теплоносителя попросту невозможно. Если вы будете принудительно прогонять теплоноситель циркуляционным насосом – эффективность работы вашей отопительной системы значительно увеличится.
• Подумайте об установке бойлера косвенного нагрева. В этом случае вы сможете не только обеспечить теплоснабжение вашего здания, но и создать горячее водоснабжение, пригодное для бытового использования. Это безусловно повысит уровень комфорта в вашем доме.

Такие системы являются вершиной современной технологической мысли, а инженеры ведущих концернов постоянно работают над совершенствованием этих устройств и увеличением КПД.

Угольный котел длительного горения ТТ (40 кВт)

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Котлы длительного горения на дровах, угле

Чем хороши котлы длительного горения? Не требуют к себе внимания целыми днями, исправно дают тепло и не зависят от дорогой, сложной и длительной процедуры подключения газа. 

Оглавление

Принцип работы отопительных котлов длительного горения

Твердотопливные котлы длительного горения используют простой принцип – сжигание содержимого топки не снизу вверх, когда проникающие вверх горячие газы захватывают все новые слои топлива, а сверху вниз, тогда горение идет медленно. Перед подачей в зону пламени, воздух нагревается и во время работы подается точно к очагу высокой температуры, не достигая нижних слоев. По мере сгорания слоя зона огня перемещается вниз. Подогретый воздух обеспечивает наиболее полное сжигание горючих материалов, с минимальными остатками золы и сажи. Одной закладки в топку хватает в зависимости от выбранного режима на 7-34 часа работы. Котлы длительного горения работают на дровах, угле, торфе, опилках, пеллетах.

Материал исполнения

Среди всех разновидностей особого внимания заслуживают чугунные твердотопливные котлы длительного горения, как имеющие самый долгий срок службы. Чугунные изделия более стойкие к коррозии, выдерживают температуру горения выше, чем стальные, но стоят дороже, имеют больший вес, требовательны к условиям перевозки и монтажа из-за хрупкости материала. Устойчивость к коррозии очень важна для таких изделий, т.к. в процессе сжигания горючего образуется конденсат, содержащий оксиды серы. В соединении с водяным паром образуется серная кислота, разрушающая стенки топки. Для предотвращения этих процессов, топки в стальных котлах защищают керамической футеровкой.

Самый популярный на сегодня вариант исполнения — стальной котел твердотопливный длительного горения, который имеет сварную конструкцию, в то время как чугунный собирается из отдельных секций, стянутых шпильками. Стальные конструкции легче ремонтируются, чем чугунные.

Пиролиз

Пиролизные котлы длительного горения в работе используют технологию сухой перегонки топлива – пиролиз. В первой камере топливо горит в условиях недостатка кислорода. Выделяющиеся при этом газы (их называют пиролизными или генераторными) направляют во вторую камеру, где происходит полное их сжигание с подогретым воздухом. За счет регулирования процесса горения и более полного сжигания топлива пиролизный котел на одной закладке работает намного дольше, чем обыкновенный твердотопливный. Поэтому их часто называют пиролизные котлы длительного горения. Отзывы о работе таких котлов можно изложить списком, отражающим привлекательность таких отопительных приборов:

• Возможность регулировать мощность отопителя в диапазоне от 30до 100% без потери КПД.
• Длительное время работы на одной закладке (более суток)
• Использование разнообразного горючего – дрова, отходы деревообработки, торф, брикеты, уголь
• Низкий уровень вредных веществ в дымовых газах за счет полного сгорания горючего
• Простота обслуживания

Хотя подобный вид отопительного оборудования может использовать самое различное сырье в качестве горючего, наибольший выход пиролизного газа дает котел длительного горения на дровах.

Топливо – уголь

Кроме дровяных на рынке существуют предложения угольных котлов длительного горения. В чем их преимущества:

• Управляемость мощностью в диапазоне от 5 до 100%
• Компактность и меньший вес, благодаря оптимальной компоновке деталей (цилиндрическая форма)
• Сжигание угля разного качества без предварительной подготовки (просеивания и т.п.)
• Отсутствие механических узлов подачи угля, что положительно влияет на цену изделия
• Возможность дозагрузки топлива
• Высокая автономность (периодичность обслуживания — 1 раз в 10-14 суток)
• Большой объем загрузочной камеры

Котел на угле длительного горения имеет столь впечатляющие характеристики во многом благодаря высокой калорийности угля. При правильной организации процесса горения это позволяет получить максимум тепла из каждого килограмма горючего.

Котел длительного горения своими руками

Если представить упрощенно, классический твердотопливный отопительный котёл длительного горения представляет собой цилиндрическую емкость, наполненную топливом (дровами, опилками, пеллетами). Хитрость в том, как организовать подачу воздуха и регулирование процесса горения, чтобы добиться полного сгорания топлива. При наличии материалов, навыков сварки и чертежей, котел дровяной длительного горения можно сделать самому.

Чертежи конструкций самодельного котла длительного горения легко найти в интернете. Самодельные конструкции, как правило, применяют в отоплении теплиц, технических, производственных помещений. Использование «самопала» в отоплении домов достаточно рискованное дело, хотя бы потому, что аппарат, как говорят специалисты, может «хлопнуть». Такой хлопок внутри жилого помещения чреват пожаром. Видео самодельных котлов длительного горения только подтверждает эти слова. Большинство демонстрируемых конструкций сварены из подручных материалов и, зачастую, имеют недостатки: либо неудобную систему загрузки и розжига, либо сомнительную пожаробезопасность. Изготовить для себя дровяные котлы длительного горения можно при соблюдении ряда условий:

• Правильный расчет мощности
• Грамотная, проверенная конструкция
• Качественные материалы
• Квалифицированное изготовление (в первую очередь качество сварки)
• Правильный монтаж.

Твердотопливные котлы длительного горения. Отзывы

Такая техника – новинка для нашего рынка и пока количество покупателей такого рода теплогенераторов невелико. Анализ впечатлений, изложенных на форумах, позволяет сказать, что все заявленные достоинства описываемого оборудования подтверждаются пользователями. Решение о покупке такого оборудования принималось в условиях неимоверной дороговизны подключения газа и, с другой стороны, доступности дров. Радует людей высокая автономность оборудования и простота эксплуатации.

Рекомендуем прочесть!

Твердотопливные котлы

Установка твердотопливного котла

Подробная инструкция о том как правильно выполнить монтаж твердотопливного котла в загородном доме. Требования к котельной, правильный выбор и подключение к дымоходу, обвязка в системе отопления.

Котел длительного горения «Viessmann» Vitoligno 100 S

Подробный обзор немецкого отопительного котла на дровах длительного горения «Viessmann» Vitoligno 100 S. Устройство, технические данные модели и ее примущества, а также отзывы пользователей.

Напольный угольный котел «Лемакс» Форвард

Технические характеристики и возможности, особенности конструкции, достоинства и недостатки отопительного котла «Лемакс» Форвард на твердом топливе. Впечатления владельцев загородных домов от его эксплуатации.

Автоматический водогрейный котел

Обзор нового российского пеллетного котла «Светлобор» с автоматической подачей. Устройство, достоинства, технические характеристики и отзывы об установке от первых владельцев.

Котел «Старт» длительного горения

Особенности конструкции, плюсы и минусы, технические характеристики автоматического отопительного котла «Старт» на пеллетах. Отзывы владельцев загородных домов использующих эти устройства в системе отопления.

Автоматический котел отопления «Faci»

Преимущества и недостатки, особенности устройства, принцип работы и технические характеристики водогрейного котла «Faci» с автоматической подачей пеллет. Отзывы об опыте их использования в отопительной системе частных домов.

Комбинированный котел «Wirbel» EKO

Устройство, принцип работы, достоинства и технические характеристики комбинированного котла на твердом топливе «Wirbel» EKO. Отзывы пользователей об его эксплуатации на дровах, угле и с подключением дополнительного оборудования.

Автоматический котел на твердом топливе

Обзор популярных моделей автономных угольных котлов, их устройства и технических характеристик, а также различных способов реализации автоматической подачи угля из бункера в топку.

Котлы отопления «Эван» Warmos серии TK и TT

Краткий обзор недорогих твердотопливных отопительных котлов «Эван» Warmos для частного дома или дачи. Характеристики моделей, устройство и преимущества, отзывы владельцев.

Бытовой отопительный котел «Пеллетрон»

Преимущества, пеллетная горелка, устройство и технические параметры автоматического водогрейного котла «Пеллетрон». Отзывы владельцев об установке и использовании.