Котлы долгого горения. Котлы длительного горения

Модели твердотопливного отопительного оборудования являются отличной альтернативой своим аналогам, работающем на жидком или сжиженном топливе. В последнее время большим спросом пользуются котлы, предназначенные для длительного горения. Они способны работать в автономном режиме в течении нескольких десятков часов. При выборе лучших модификаций устройства следует руководствоваться отзывами потребителей. Рейтинг оборудования, входящего в топ-5 самых востребованных моделей 2016-2017 года значительно упростит задачу.

Работающий на твердом топливе, является хорошей альтернативой своим аналогам, работающим на природном газе, дизтопливе или электричестве. Подобное оборудование особенно востребовано в не газифицированных районах или удаленных от областных центров, а также где наблюдаются постоянные перебои в работе линий электропередач. Твердотопливные выпускаются как для промышленного, так и для бытового использования.

Разновидности твердотопливных котлов

На рынке отопительного оборудования котлы представлены в широком ассортименте от разных производителей. В свою очередь компании имеют несколько линеек своего оборудования, которых насчитывается множество моделей. Данное обстоятельство значительно усложняет выбор оптимального варианта под конкретные условия работы. Поэтому твердотопливные могут делиться по нескольким категориям:

Совет. Котлы, имеющие КПД 83 – 90 % обладают оптимальным соотношением объем топливной камеры/продолжительность горения. При этом они работают на максимальной мощности, заявленной производителем.

Рейтинг котлов по виду топлива

Твердотопливные котлы обладают высокой универсальностью. Модели, рассчитанные для работы на дровах или угле, могут использоваться в качестве топлива пеллеты или брикеты. Основываясь на технических характеристиках оборудования и отзывах специалистов и рядовых потребителей можно составить рейтинг лучших моделей.

Stropuva S 40

Котел длительного горения, работающий на дровах, угле или древесных брикетах, занимает первое место в этом рейтинге. Оборудование литовско-российской компании STROPUVA обладает самым высоким КПД равным 95 %. Внушительный объем топки в 320 дм. куб. вмещает в себя 50 кг топлива. В зависимости от режима работы одна загрузка устройства обеспечивает бесперебойную работу от 31 до 130 часов. Максимальная отапливаемая площадь помещения составляет 400 м. кв. Он также предназначен для работы на пеллетах или коксе. Его конструкция предусматривает один контур нагрева, что обуславливает его применение только для системы отопления. Мощность устройства составляет 40 кВт, температура жидкости 85 °C, рабочее давление 2 бар.

Zota Pellet 25

Котел предназначен для работы на древесных пеллетах и занимает второе место в рейтинге. Продукция отечественного производителя оснащается ЖК дисплеем, на котором отображается вся необходимая информация: текущее состояние, настройка режима работы, ошибки и т. д. Система автоматики способна контролировать и управлять как самим оборудованием, так и второстепенными устройствами. Например, он способен осуществлять управление до пяти циркуляционных насосов системы отопления и теплого пола. Пеллетный котел обладает высоким КПД равным 90 %, его мощность в 25 кВт способна эффективно обогреть дом до 250 м. кв. Одна полная загрузка обеспечивает бесперебойную работу оборудования до 50 часов.

Внимание! Котлы, работающие на брикетированном топливе и древесных пеллетах оснащаются системой автоматической загрузки топки. Данная функция существенно увеличивает длительность горения и автономную работу оборудования.

Buderus Logano G221-20

Третье место занимает немецкий котел, обладающий высокой надежностью и стабильностью в своей работе. Он не имеет автоматическую загрузку топлива, а максимальная длина поленьев не должна превышать 68 см. Высокий КПД 90% и мощность от 10 до 20 кВт компенсируют незначительные недостатки. Теплообменник, выполненный из чугуна обладает высоким коэффициентом теплоотдачи, что обеспечивает быстрый нагрев носителя до необходимой температуры. Устройство может работать на дровах, угле и коксе.

Protherm Бобер 50 DLO

Чугунный котел от словацкого производителя занимает четвертое. Он обладает достаточно высокими техническими характеристиками: КПД – 90 %, мощность – от 35 до 40 кВт, в зависимости от вида топлива, температура жидкости – 90 °C, рабочее давление – 2 бар (максимальное – 3 бар), отапливаемая площадь – до 260 м. кв. Низкий уровень потерь тепла обусловлен применением неорганической ваты в качестве изоляционного материала между топкой и корпусом оборудования.

Теплодар Куппер ОК30

Продукция отечественного производителя занимает пятое место. Это обусловлено относительно низким КПД 84%. За счет высокой мощности в 39 кВт он способен нагревать жидкость до рабочей температуры за 20 минут. Он способен эффективно отапливать дом площадью до 300 м. кв. Котел рассчитан для работы на дровах, пеллетах, угле, а при необходимости в качестве топлива можно использовать природный газ или электричество. Все его преимущества подымают оборудование на достаточно высокое место.

Совет. Котел, оснащенный чугунным теплообменником, обладает высокой степенью теплоотдачи и сроком эксплуатации, что в несколько раз повышает его эффективность и надежность.

Рейтинг котлов по цене

Стоимость отопительного оборудования играет одну из ключевых ролей при выборе необходимой модели твердотопливного котла продолжительного горения. В каждом ценовом сегменте присутствуют лучшие модели, которые способны отвечать практически всем требованиям потребителей:

Бюджетный класс

Невысокая стоимость отопительного оборудования не означает низкие характеристики, надежность и отсутствие стабильной работы. В этом классе присутствуют модели, которые отлично подойдут для дачи и небольших частных домов:

Стандартный класс

Лидером в этом сегменте является котел Lamborghini WBL 7. Имеет высокий КПД 90 %, тепло и звукоизоляционные характеристики. Мощность 30 кВт позволяет отопить площадь до 270 м. кв. Автономность работы на одной полной загрузке – 12 часов, максимальная температура воды – 90 °C.

Второе место занимает чешский котел Viadrus Hercules U22D-4. За счет своего КПД 80 % и мощности в 20 кВт эффективно обогревает дом в 180 – 200 м. кв. Обладает высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Расход топлива составляет 6,8 кг/ч. Единственный минус – работает исключительно на дровах.

Alpine Air Solidplus 4 занимает третью позицию. Прост в обслуживании и эксплуатации, мощность котла – 26 кВт, КПД – 70 %, температура воды: минимальная – 30 °C, максимальная – 90 °C, рабочее давление – 3 бар. Работает на дровах или угле.

Премиум класс

Первое место. Biomaster BM-15 оснащен системой автоочистки зольника, объем топливной камеры от 200 до 400 л, КПД 95 %, мощность 16 кВт. Высокие характеристики позволяют использовать котел в многоэтажных домах или отелях, промышленных зданиях и т. д.
Второе место. Viessmann Vitoligno Его мощность в 30 кВт и КПД 90 % позволяют отопить площадь до 399 м. кв. Одной загрузки хватает для автономной работы до 40 часов. Система автоматики обеспечивает надежную и стабильную эксплуатацию.
Третье место.Candle S. Отличительной ососбенностью является горение только верхней части топлива. Одна загрузка обеспечивает работу до 36 часов. КПД 85 – 90 %, мощность от 5 до 35 кВт в зависимости от модели. Рабочее давление – 180 кПа, температура теплоносителя 90 °C, расход топлива – 0,29 кг/ч.

Твердотопливные котлы эффективно отапливают одноэтажные и многоэтажные частные дома, производственные помещения: цеха, склады и т. д., а также различные учреждения: школы, детские сады, больницы.

Как выбрать твердотопливный котел: видео

Котлы длительного горения – это совершенно уникальная и абсолютно новая конструкция котельного оборудования, принцип работы которой основывается на использовании для обогрева твёрдого топлива. При этом для полноценного функционирования необходимо использовать только то твёрдое топливо, показатель влажности которого не будет превышать 20 процентов. Уровень производительности такого устройства составляет 50, 70, а иногда даже целых 100 процентов!

Принцип работы

Твёрдым топливом для котлов длительного горения являются дрова, торфяные брикеты или уголь. Поступление кислорода в камеру для топки с водяным контуром крайне ограничено, поэтому процесс тления топлива происходит очень медленно. Также замедляется и процесс горения инертного газа, образующегося из топливного ресурса.

Таким образом, традиционное горение преобразуется в достаточно медленное тление. Объёма исходных ресурсов при этом достаточно, чтобы получить на выходе генераторный газ, который обладает очень высокими показателями теплопроводной способности , а затем проложить путь к огнеупорной керамической форсунке для достижения камеры сгорания, где уже и продолжается процесс активного горения, поддерживаемый дополнительным воздухом. Момент воспламенения начинается при смешении воздуха с газом и усиливается благодаря использованию катализатора. Сам же генераторный газ в это время догорает с сажей и тяжелыми соединениями.

Когда в пределах котельной установки происходит сжигание топлива, горение становится весьма поверхностным и неизбежен выход в дымоходную трубу тяжелых соединений, угарного газа и других вредоносных веществ, загрязняющих окружающую среду. Однако с точки зрения химии, эти продукты обеспечивают отличное горение и экономию для владельца котла.

Процесс тления, сопровождающийся дефицитом кислорода, сохраняет внутри котла длительного горения самые ценные продукты, которые способствуют максимальной энергоотдаче, а непосредственно в дымоход поступают негорючие и практически нетоксичные элементы, формирующие абсолютно безвредный дым.

Хотя дрова являются самым распространённым и даже традиционным видом твёрдого топлива, намного более выгодная и практичная альтернатива – торфяные брикеты, показатель влажности которых даже при неправильном хранении едва достигает 18 процентов, а время горения составляет 12 часов. Благодаря этому топочные камеры достаточно пополнять не чаще одного раза в двое или даже трое суток, в то время как дрова горят не дольше 6 часов , в результате чего интервалы между закладками новых порций топлива заметно сокращаются.

Конструкция

Согласно своей конструкции такой отопительный прибор длительного горения является стандартным одноконтурным котлом , используемым исключительно как отопительная система, работающая на основе принудительной циркуляции. При этом производство и подача горячей воды должны быть полностью исключены из бытового потребления.

Преимущества

Технические характеристики и меры предосторожности

Выбор котла согласно индивидуальным потребностям

Разумеется, квалифицированные продавцы-консультанты помогут подобрать котёл длительного горения на несколько суток согласно индивидуальным потребностям покупателя, однако большинство специалистов заинтересовано в продаже определённых типов и моделей котлов. Именно поэтому будет целесообразным подготовиться к покупке заранее и как минимум при выборе твердотопливного отопительного котла учитывать следующие ключевые факторы.

Важным моментом при выборе котла является его назначение и целевое применение, поскольку твердотопливные котлы могут использоваться как в виде основного, так и дополнительного источника для отопления.

При использовании котла длительного горения как основного функционального агрегата, лучше подыскать качественную модель с оптимальным соотношением ценового показателя и качества. Цена определяется в основном надёжностью установки и её качественными характеристиками. Выбор недорогих устройств чаще всего приводит к снижению эффективности и нарушению стабильности функционирующего оборудования.

Если котельная установка планируется в качестве дополнительного источника отопления, выбор можно остановить на вполне бюджетных моделях устройства.

Следующий критерий – это типы топлива, подходящие для заправки разных моделей котлов длительного горения. Допустим в селе, посёлке городского типа или просто в небольшом населённом пункте в продаже имеется большое количество недорогих дров. Целесообразным будет отдать предпочтение именно этому материалу и, соответственно, той установке, которая будет поддерживать режим работы на этом виде топлива. При этом не стоит забывать, что именно углю присуща наибольшая энергетическая отдача и калорийность. Исходя из этого, можно также выбрать универсальный тип котельного агрегата , обеспечивающего одновременное сжигание дров и угля.

Несмотря на то что на западном рынке, в том числе европейском, лидерами продаж являются твердотопливные котлы, оснащённые автоматической системой подачи топлива и управления, на отечественном рынке их остерегаются и потребительским спросом они практически не пользуются. Высокая стоимость оборудования пугает массового покупателя, однако такие высокотехнологичные установки имеют массу преимуществ и очень выгоды в эксплуатации , поскольку вложенные средства окупаются невероятно быстро, в то время как котёл прослужит долгие годы.

Вероятность возникновения поломок и каких-либо других неудобств очень мала. Более того, автоматические котлы длительного горения следует загружать не чаще одного раза в 6-7 суток, поскольку заправки хватает практически на недельный режим работы без перерыва.

Заключение

Современные отопительные котлы длительного горения обладают высокой степенью экономичности, удобства и продуктивности. Новейшие модели котельного оборудования и вовсе адаптированы к работе на двух типах твёрдого топлива одновременно (например, на продуктах деревообработки, угле или обычных дровах). Благодаря компактности твердотопливных котлов становится особенно удобным их использование в малогабаритных помещениях как жилого, так и коммерческого типа. Заметную популярность такие котлы получили также благодаря простоте в эксплуатации и отсутствию каких-либо сложных условий ухода.

Работа электрического котла может стать причиной возникновения замыкания , что часто приводит к пожарам или другим чрезвычайным ситуациям, сопряжённым с материальными тратами, а то и вовсе с человеческими жертвами. В отличие от обычных газовых и дизельных агрегатов твердотопливные котлы длительного горения абсолютно безопасны в работе, так как риск взрыва сводится к нулю. Таким образом, работающее на твёрдом топливе устройство - это не только экономичность и продуктивность, а и гарантия безопасности.

Проблема отопления собственного жилья – одна из самых сложных задач, которую приходится решать хозяину дома. Игнорировать этот вопрос не получится – проживать в неотапливаемом здании практически половину года будет невозможно, а резкие температурные перепады быстро состарят всю внутреннюю отделку и сократят срок службы всего строения.

Оптимальным решением вопроса видится создание внутридомовой системы с циркуляцией теплоносителя по трубам и радиаторам, установленным в помещениях в нужном количестве. Значит, основная проблема – выбор теплового генератора, попросту — котла, который будет преобразовывать внешний источник энергии в нагрев. А в этом вопросе, исходя из особенностей климата на подавляющей части территории России, степени доступности, в том числе – ценовой, тех или иных энергоресурсов, все большую популярность завоевывают котлы длительного горения на твердом топливе.

На сегодняшний день самым удобным вариантом традиционно считается установка газового котла. Однако, далеко не во всех населенных пунктах, а тем более – загородных дачных поселках проложены газоснабжающие сети. Кроме того, подвод индивидуальной линии от магистрали, при ее наличии – это очень серьезные затраты.

Если прибавить к этому неизбежные процедуры согласования, составление проекта с соблюдением всех требований контролирующих инстанций, то подобный способ отопления может отпугнуть хозяев дома, особенно в условиях, когда ему есть достойная альтернатива.

Казалось бы, очень приемлемый вариант – использование электроэнергии. Электрических котлов выпускается немало, они отличаются высоким КПД , лёгкостью регулировки, насыщенностью системами контроля и автоматического управления системой отопления. Но все эти весьма значимые преимущества легко разбиваются об основной «подводный камень» — стоимость киловатта электроэнергии. Среднестатистическая семья попросту разорится только на одном .

Кроме того, не секрет, что в удаленных от крупных центров поселках перепады в электросети, увы, не являются редкостью. Ставить себя в полную зависимость от стабильности работы электросетей, наверное, не лучший вариант.

На фоне развития современных энергетических технологий постепенно «ушел в тень» традиционный для российских просторов способ обогрева своего жилья с помощью обычных дров. А ведь это – возобновляемый источник энергии, и с недостатком подобного топлива на огромных территориях страны попросту нет.В ход идут и самостоятельно заготавливаемые дрова, и приобретенные , и отходы предприятий деревообработки, и старый сухостой, который все равно нуждается в регулярной очистке. Одним словом, древесина была и остается самым, наверное, доступным видом топлива в лесистых районах страны.

Конечно, от от опления дровами никогда не отказывались полностью, и печки в домах старой постройки хозяева заботливо ремонтировали и использовали по назначению. Но вот в новых зданиях установка каменной печи или камина производится, скорее, как дань моде, а не в целях полного перехода на твердое топливо.

Однако, печь печью — она достаточно долго держит тепло за счет толстых кирпичных стенок и продуманной системы каналов для выхода продуктов сгорания дров. Ее можно протопить и раз в сутки, чтобы обеспечить в помещении приемлемый для проживания микроклимат. Но как быть с водяными контурами отопления? Если просто постоянно поддерживать огонь в топке котла, как в обычной дровяной печи, то это будет разорительно с точки зрения расхода топлива, да и крайне утомительно – каждые 2 — 3 часа, а то и чаще, подкладывать новую порцию дров. Однако, выход был найден – это воплотилось в создании длительного горения.

Особая конструкция отопительного прибора, основанная на применяемых во время его работы физико-химических свойствах твердого топлива, позволяет производить загрузку дров не чаще, чем один раз в 12 – 15 часов, а в некоторых моделях этот срок еще больше, и иногда составляет даже несколько суток.

Достоинства подобных котлов еще и в том, что многие из них могут использовать в качестве топлива, помимо дров, и другие его виды. Это могут быть, например, спрессованные брикеты из древесных отходов — пеллеты , которые можно приобрести в магазине, а в ряде случаев – даже изготовить самостоятельно.

Пеллеты — гранулированное топливо для котлов длительного горения

Применяют для твердотопливных котлов каменный уголь или торф. В последнее время стали пользоваться популярностью так называемые «евродрова» .

Продукт переработки отходов древесины — брикеты или «евродрова»

Это также продукт переработки отходов деревообрабатывающей промышленности, обладающий высокой энергоемкостью и очень удобный в использовании.

Принципы работы котлов длительного горения

Принцип работы обычной печи на твердом топливе известен, наверное, каждому. В топочную камеру закладываются дрова (уголь, брикеты), а из расположенной ниже поддувальной камеры идет поток воздуха, содержащий кислород, необходимый для процесса горения. Интенсивность горения ограничивается только лишь объемом поступающего воздуха и площадью внешней поверхности топливной закладки.

По сути, это обычный костер , только заключенный в каменные или металлические стены, и требующий постоянного пополнения запаса топлива. При этом продукты сгорания практически напрямую отводятся в дымоходную систему, лабиринты и повороты которой только лишь улучшают теплоотдачу на элементы конструкции и, в определенной стене приводят к повышению КПД, но никак не могут повысить общую энергетическую отдачу от конкретного вида топлива. Процесс термического разложения древесины проходит очень интенсивно, скоротечно, оставляя достаточно много отходов и выбрасывая в атмосферу неиспользованные возможности.

А эти возможности заключаются в особых свойствах древесины, которые обусловлены ее биохимическим составом. В процессе нагрева этот материал не просто окисляется до состояния угля с выделением обычного углекислого (СО2 ) и угарного газа (СО). Высокотемпературное воздействие всегда приводит к синтезу летучих углеводородных соединений со сложной химической формулой, а они сами по себе являются отличным газообразным топливом, которое в обычных печах попросту выбрасывается в атмосферу.

Процесс термического разложения древесины называют пиролизом, соответственно, выделяемые при этом горячие газообразные составляющие – пиролизным газом. Характерно, что температура его сгорания, а значит – и теплоотдача, несопоставимо выше, чем получаемые при обычном горении дерева. При этом процессы окисления древесины настолько глубокие, что после них практически не остаётся отходов в виде золы, а в атмосферу после сгорания газообразной составляющей выбрасываются в основном водяной пар и углекислый газ.

Значит, с точки зрения технологии наиболее рационального использования древесного топлива целесообразно минимизировать процесс открытого горения, добиться максимального выделения пиролизного газа, который и будет при сжигании, по сути, являться основным источником тепловой энергии. Именно эти принципы заложены в конструкцию котлов длительного горения.

Разновидности твердотопливных котлов длительного горения

Итак, как, наверное, стало уже понятно из принципа действия , основная технологическая задача, которая должна быть решена для его корректной работы— это дозирование поступление воздуха в камеру предварительного термического разложения дров и регулировка потоков полученных пиролизных газов и вторичного разогретого воздуха для их сжигания в основной камере сгорания, где, собственно, и организован основной теплообмен с контуром отопления.

При общности задачи, в различных моделях она технически решается по-своему.

1. Одним из вариантов являются конструкции, в которых нагнетание воздуха осуществляется с помощью встроенного вентилятора, а регулировка потоков производится блоком автоматики.

Большинство из подобных котлов скомпонованы таким образом, что камера загрузки и предварительного горения топлива у них расположена сверху.

После розжига заложенных дров подача воздуха к ним сводится к минимуму, а вентилятор обеспечивает воздушный поток через нижнюю камеру основного дожига , которая выполнена из жаростойких материалов (шамота или керамобетона ), не допускающих быстрого прогорания металлических деталей и становящихся, кроме того, хорошими аккумуляторами тепла. Создавшаяся тяга постоянно «подсасывает» образующийся пиролизный газ в нижнюю камеру. На входе в нее установлены керамические сопла, способные выдерживать экстремальные температуры – более 1000 градусов Цельсия.

Сгорающие пиролизные газы обеспечивают основной теплообмен с трубами или «рубашкой» водяного контура. Циркуляционный , который обычно также завязан с блоком автоматики котла, обеспечивает движение теплоносителя по трубам и радиаторам системы отопления.

Если посмотреть на представленный видеоролик, то даже визуально можно сравнить очень интенсивность горения дров в камере загрузки (практически на уровне вялотекущего тления) и несопоставимую с ними мощь сгорания пиролизного газа в основной камере сгорания.

Видео: устройство и работа пиролизного котла длительного горения « Мотор Сич «

Подобная компоновка камер вовсе не является «догмой» для этого вида котлов длительного горения. Так, например, в котлах модельного ряда «Gefest-profi» камера дожига вынесена назад.

Она имеет сложную лабиринтную конструкцию, что способствует наиболее эффективному теплообмену с контуром отопления. За счёт этого достигается очень высокий КПД – до 90 ÷ 93 % , практически все тепло расходуется на на грев теплоносителя. Об этом говорит и тот факт, что температура газов на выходе в дымоходную трубу – всего около 70 – 110 градусов.

Упомянутые котлы с электронным регулированием всем хороши, однако, имеет очень существенный недостаток. Они полностью энергозависимы – при выключении подачи электроэнергии вентиляторы и блок автоматики не действуют, а значит, и вся отопительная система становится неработоспособной, даже если в доме в возможность естественной циркуляции теплоносителя по контуру. Выход, конечно, есть — это установка системы бесперебойного питания, но она хороша для экстренных случаев. Если перебои в электроснабжении – частое явление, то придется избрать какой-либо другой вариант.

Весьма привередливы подобные котлы и к перепадам сетевого напряжения – автоматика может работать некорректно, и часто для них требуется установка отдельного стабилизатора.

2. Подобных недостатков лишены энергонезависимые котлы длительного горения, в которых организована регулируемая циркуляция воздуха за счет естественной тяги. Примером подобных нагревательных приборов могут служить популярные у потребителей модели «Траян» одноименной российского торгово-производственного объединения и «Буржуй-К» Костромского завода «Теплогарант ».

Основное достоинство подобных котлов — полная энергонезависимость

У них обширная загрузочная камера находится снизу, а под ней размещен зольник-поддувало – все, как в классической печи. Заслонка на расположенной внизу дверце для доступа воздуха механически (через цепочку) связана с биметаллическим терморегулятором.

После загрузки дров и их розжига заслонка открыта по максимуму – это необходимо, чтобы началось уверенное горение топлива и запустились процессы пиролиза, для которых нужна температура не ниже 200 градусов.

Затем заслонка закрывается таким образом, чтобы минимизировать поступление кислорода в зону горения дров, и камера переходит на режим тления. Воздух же, пройдя по специальным каналам для необходимого нагрева до нужной температуры, поступает в верхнюю камеру. Подача его осуществляется через специальные трубки, в которых имеются откалиброванные отверстия. Выходя через эти своеобразные горелки, кислород воздуха вступает в окислительную реакцию с поднимающимся из топочной камеры пиролизным газом. Происходит эффективный его дожиг с выделением большого количества тепла, которое расходуется на на грев теплоносителя, циркулирующего по трубам и водной «рубашке» котла.

Видео: схема устройства и работы котла длительного горения типа «Траян »

Котёл полностью энергонезависим, поэтому он может вполне использоваться при отсутствии электроэнергии в системе отопления открытого или закрытого типа с естественной циркуляцией теплоносителя.

Справедливости ради надо отметить, что подобная схема все же вызывает немало критики со стороны специалистов. Спорить здесь сложно – действительно, по своему КПД и экономичности расхода дров она серьезно уступает котлам с электронным регулированием и принудительным созданием потоков воздуха и пиролизных газов. Однако, независимость от электроэнергии и простота в эксплуатации делают такие котлы весьма популярными у российских потребителей.

3. Еще один технологический подход обеспечения твердого топлива с последующим дожигом пиролизного газа – создание таких условий, чтобы процесс с жигания дров шел сверху вниз, только в относительно тонком слое загрузки. Этот принцип, например, применен в популярных и доказавших свою эффективность котлах модельного ряда «Stropuva» одноименной литовской компании.

Эти котлы имеют характерную форму вертикально расположенного цилиндра. Они могут использовать практически любой вид твердого топлива – дрова, опилки, щепу, уголь, брикеты и т.п . Внушительная камера загрузки позволяет им работать на одной закладке весьма длительное время. Так, на одной загрузке дров котел , в зависимости от конкретной модели, способен функционировать от 1 до 3 суток , а на угле этот срок еще более впечатляющий – от 3 до 7 суток .

Секрет кроется в конструкции котла:

Через окно (6) осуществляется загрузка имеющегося топлива в камеру сгорания (8). Затем производится поверхностный розжиг с помощью обычным легковоспламеняющихся печных жидкостей. Как только горение началось, на топливную закладку опускается распределитель воздуха (7) – он будет дозировано подавать кислород только в верхний горящий слой. В его конструкции предусмотрены специальные каналы, способствующие равномерному распределению воздушного потока по площади горения.
Для того, чтобы процесс поверхностного горения с сопровождающим его пиролизом шел максимально эффективно, воздух нуждается в предварительной подготовке – нагреве до определенной температуры. Для этого предусмотрена специальная камера (2). Она связана с распределителем телескопическим воздуховодом. Таким образом, распределитель постепенно опускается по мере сгорания топлива под силой собственной тяжести и постоянно находится в верхнем горящем слое.

Выделившиеся пиролизные газы дожигаются в верхней части камеры (5). Для этого предусмотрена подача дополнительного воздуха через заслонку (4). Она имеет несколько положений, рассчитанных на разные виды топлива – уголь или дрова.
После дожига газов остаточные продукты сгорания выводятся в дымоход через патрубок (3).
Общая регулировка интенсивности горения, а значит , и выделяемой тепловой мощности котла производится воздушной заслонкой (1), связанной с биметаллическим регулятором, на котором устанавливается заданное значение.
Котел заключен в водяную «рубашку» для теплообмена с контуром отопления – для этого имеются патрубки подачи разогретого теплоносителя (10) и «обратки » (11).
Ревизионное окошко (9) служит для регулярной очистки топки от зольных отложений.

Видео: устройство и работа котла длительного горения « Stropuva »

Некоторые мощные модели котлов «Stropuva» могут оснащаться вентилятором для принудительной подачи воздуха. Однако, все они вполне способны функционировать и на естественной тяге, что делает эти обогревательные приборы полностью независимыми от наличия электроэнергии.

Конструкция котла настолько эффективна, что стала основой для многочисленных самостоятельных разработок, производимых народными умельцами. Так, именно «Stropuva» наверняка стала прототипом популярно в настоящее время . Об ее устройстве, правильном расчете и технологии самостоятельного изготовления подробно рассказано в соответствующей публикации нашего портала.

4. Длительность автономной работы котла может быть обеспечена и автоматизацией подачи твердого топлива в камеру сгорания. Эта схема реализована в котлах, использующих в качестве топлива гранулированные древесные отходы – пеллеты .

По сути, это тот же котел длительного горения, имеющий несколько камер сгорания, но дополнительно оборудованный специальным бункером для загрузки гранулированного топлива. Непрерывная подача пеллет в топку осуществляется посредством вращающегося гибкого или жесткого шнека.

Специальные фото и термодатчики отслеживают интенсивность горения и наличие топлива, вырабатывая соответствующие управляющие сигналы для своевременной подачи пеллет в область горения в необходимом количестве.

Подобная схема считается очень эффективной и имеющей широкие перспективы. К ее основному недостатку можно отнести полную зависимость от электроснабжения. Впрочем, такие котлы вполне могут быть переведены и на обычную ручную загрузку дров или угля. Система достаточно сложна в монтаже и регулировке. И еще один минус, который пока что ограничивает широкое распространение подобных котлов – ненасыщенный на текущий момент рынок гранулированного топлива, могут возникнуть определенные проблемы с его приобретением. Перед установкой подобного котла, чтобы не тратить немалые деньги попусту, следует гарантировано заручиться надежной поставкой пеллет от их производителя.

Видео: достоинства пеллетного котла с автоматической подачей топлива

Подведем итоги

Итак, котлы на твердом топливе рано списывать в разряд устаревшей, неактуальной отопительной техники. Благодаря современным инновационным технологиям они получили «второе дыхание» и свободно конкурируют с другими типами котлов – газовыми и

Котлы длительного горения имеют солидный КПД, доходящий у некоторых моделей до 90 – 95 % . Тепловые потери, благодаря продуманным процессам дожига пиролизных газов и конструкции теплообменников, сведены к минимуму. По эффективности и экономичности они ничуть не уступают газовым.
Выброс от подобных котлов в атмосферу не представляет угрозы для окружающей среды, все составляющие – водяные пары и углекислый газ, легко усваиваются растениями.
Доступность топлива и автономность, независимость от наличия газовых магистралей – одно из основных преимуществ подобной техники. Нет необходимости в утомительных разрешительных процедурах при установке котла. В регионах, где нет недостатка дров – это оптимальный вариант дл я организации отопления дома.
Котлы могут иметь встроенный второй контур для горячего водоснабжения дома. Даже если его нет, несложно подключить к ним бойлер косвенного нагрева.
Котлы длительного горения – достаточно неприхотливы и просты в обслуживании. При правильной эксплуатации они рассчитаны на несколько десятилетий работы.

Основными недостатками подобных котлов можно считать следующее:

Каким бы продолжительным ни был срок работы от одной загрузки, все равно придется периодически вмешиваться в этот процесс дл я пополнения запасов топлива к камере сгорания.
В отличие от или электрических, обязательными профилактическим мероприятием является регулярная очистка котла от скопившейся золы во избежание ее коксования на стенках камер.
Под котел на твёрдом топливе обязательно требуется отдельное помещение с хорошей вентиляцией и дымоходом. Эти приборы всегда – достаточно массивные, поэтому под них необходимо подготовить усиленную площадку.
Необходимо дополнительное место для создания запасов твердого топлива с обязательным соблюдением правил его хранения. Подобные котлы достаточно чутко реагируют на уровень влажности дров. Считается предельной величиной влажность до 20% — при ее превышении возможна резкая потеря КПД пр ибора.

Тепло в доме и экономия используемого топлива – вот два показателя, которые хотят получить владельцы частных домов, когда дело касается системы отопления. И если отопительный агрегат в доме работает на дровах или угле, то идеальный вариант для этого – так называемые твердотопливные котлы длительного горения. Уже название говорит само за себя.

Всем известно, что обычные дровяные отопительные котлы обладают массой преимуществ. Но есть у них и недостатки. И один из них – быстрое сгорание твердого топлива в топке. То есть, владельцу частного дома приходится периодически проводить закладку дров или угля, перед этим вычищая зольник. Периодичность зависит от типа используемого топлива. К примеру, уголь горит дольше, чем дрова раза в три. Но он добывается не во всех регионах, поэтому чаще всего приходится сталкиваться именно с дровяными котлами.

Принцип работы

В основе принципа работы котлов длительного горения лежит процесс пиролиза. Это разложение любых веществ под действием температуры при минимальной подаче кислорода. По сути, те же дрова или уголь в топочной камере не горят, а тлеют. При этом выделяется так называемый пиролизный газ, который сгорает в дополнительной топке, куда подается определенный объем кислорода.

В начале эксплуатации в первую топочную камеру, где производится закладка топлива, интенсивно подается кислород. Необходимо всю систему хорошо прогреть. После чего подача уменьшается до минимума, и в первой топке начинает работать процесс пиролиза.

Любой котел длительного горения состоит из двух камер. В первой тлеют дрова, во второй сжигается пиролизный газ. При этом обе топки выделяют тепловую энергию, поэтому коэффициент полезного действия данного вида оборудования составляет в среднем 85%.

Этот показатель можно регулировать в диапазоне 50-105% в зависимости от настройки режима работы прибора. А точнее сказать, от настройки подачи воздуха (кислорода) в обе камеры сгорания.

Отметим, что обычные твердотопливные котлы и печи работают с эффективностью не более 70%.

Конфигурация и внутреннее устройство

Устройство агрегатов длительного горения может быть разным в чисто конструктивном исполнении. Они могут быть прямоугольного сечения или круглого, топки могут располагаться одна над другой или рядом друг с другом в горизонтальной плоскости.

Зона розжига может быть расположена сверху закладки топлива или снизу, кислород подается сбоку или струйно снизу через специальное трубное устройство с отверстиями.

Разновидности агрегатов

Как и в случае с любым отопительным оборудованием, в основе выбора прибора всегда лежит мощность агрегата. И в этом плане разнообразие немалое.

Популярным представителем котлов длительного горения является модель «Стропува». У него оригинальная конструкция в виде вертикальной трубы, внутрь которой устанавливается пресс в виде металлического блина. К нему присоединена труба, через которую внутрь агрегата поступает свежий воздух (кислород). Это так называемая телескопическая система. Пресс устанавливается на закладку топлива.

Между стенками корпуса котла и прессом (блином) есть зазор, через который пиролизный газ поступает во вторую часть корпуса печи. Там и происходит его сгорание. Постепенное тление топлива опускает пресс все ниже, при этом зазор между дровами и прессом остается одинаковым. Котел длительного горения

«Стропува» при одной закладке может работать очень долго: на дровах до 70 часов, на угле до семи суток.

Устройство этой модели практически такое же, как и у вышеописанной. Эту конструкцию разработали российские умельцы, немного упростив и усовершенствовав ее. Отличительная черта – это зона горения, которая располагается в нижнем слое топлива. Розжиг производится со стороны зольника, для чего на его нижней поверхности разжигается небольшой костер или устанавливается емкость с жидким топливом.

Есть у двух моделей один очень серьезный недостаток – это сложность правильно подобрать сечение дымохода и грамотно его установить. Не зная законов теплотехники, самостоятельно подобрать сечение трубы будет сложно. Недостаток тяги или ее избыток вредны для корректной работы отопительного прибора.

Поэтому совет – если есть сомнения, что сечение дымохода подобрано неправильно, необходимо на нем установить заслонку. В течение нескольких часов эксплуатации надо выставить ее так, чтобы тяга была оптимальной. Правда, есть способ лучше – это установка биметаллического регулятора тяги. Это автоматический клапан, который работает без электроэнергии.

И второе. Первая часть дымоходной трубы от котла должна быть горизонтальной (минимум 3 м), небольшой уклон возможен, но не очень сильный. Далее можно поднимать его вертикально.

Газогенераторы

Современные твердотопливные котлы длительного горения – это агрегаты, работающие на принципе пиролиза, с дополнительными функциями. Фактически это дровяные печи, изготовленные из металла. Работают они на угле, дровах, пеллетах и прочих твердых видах топлива.

Производители сегодня предлагают отопительные котлы с автоматизированной закладкой. Правда, в этом случае можно использовать пеллеты или уголь мелкой фракции. В конструкцию агрегата добавляется емкость и шнек. Это усложняет ее, делает более объемной, увеличивает вес и цену оборудования, но при этом упрощается до минимума сам процесс подачи топлива в камеру сгорания. К примеру, пеллеты засыпаются в емкость, оттуда шнеком подаются в топку.

Необходимо отметить, что хотя газогенераторы и относятся к категории печей длительного горения, но они не могут похвастаться таким временем горения, как у «Стропува». Максимальный период сгорания топлива в них – 10 часов. После чего придется, если нет автоматизированной закладки, проводить все вручную, не забыв почистить зольник от сажи и пепла.

Преимущества котлов длительного горения

В первую очередь необходимо указать два основных критерия, которые легли в основу высокой популярности этих агрегатов отопления:

Сокращение присутствия человека в процессе эксплуатации и обслуживания.
Увеличение эффективности работы.

Именно второй критерий определяет экономическую сторону. То есть, дровяной отопительный агрегат потребляет минимум топлива, при этом выделяя большое количество тепловой энергии.

К достоинствам можно отнести и тот факт, что котел длительного горения, работающий на дровах и угле, практически не выбрасывает в атмосферу оксидов углерода, которые загрязняют окружающую среду. Все дело в том, что топливо сгорает практически полностью. Пиролизный газ (он же угарный) со всеми частицами топлива сгорает. В атмосферу выбрасывается ничтожное количество вредных веществ.

Плюс ко всему тепловая энергия практически 100% остается внутри агрегата. Ее небольшое количество выходит через дымоход. К тому же температура отходящих газов не превышает +50 °С.

Агрегаты длительного горения и водяное отопление

Все вышеописанные модели – это обычные печи, которые отдают тепло от своего корпуса, тем самым нагревая одно или два помещения (небольшой дом). В этой категории есть модели, которые используются и для водяного отопления. В этом случае конструкция самого агрегата усложняется, но ненамного.

Особенности конструкции

Для нагрева теплоносителя практически во всех моделях для водяной системы отопления устанавливается водяная рубашка. К примеру, котел «Стропува». Его корпус состоит из двух цилиндров, между которыми и движется теплоноситель.

В группе газогенераторов водяная рубашка устанавливается вокруг топочной камеры. Есть модели, в которых вмонтирован теплообменник в виде дополнительной емкости сзади или сбоку топки.

Все котлы этого типа, работающие на отопительную систему дома, обеспечены хорошей теплоизоляцией. Это еще один плюс для сохранения тепла и экономия энергоресурсов.

Отличия моделей

О некоторых конструктивных отличиях уже было написано выше. Но есть и другие особенности.Котлы на твердом топливе длительного горения могут быть одно- или двухконтурными. Изготавливают их из стали или чугуна.

Подача кислорода в топочную камеру может быть естественной или нагнетательной (с помощью установленного вентилятора). С автоматической настройкой температурных режимов или полностью без автоматики. То есть, выбор настолько огромен, что каждый потребитель под свои нужды и требования сегодня без проблем подберет необходимую модель.