Правда об автоматических котлах длительного горения

Здесь вы узнаете:

• Принцип действия и особенности
• Конструкционные особенности
• Как работают
• Разновидности
• Достоинства и недостатки
• Особенности дровяного отопления
• Популярные заводские модели

Газификация нашей страны началась очень давно. И тем не менее у нас до сих пор полно населенных пунктов, куда еще не добрались газовые магистрали. В итоге жители вынуждены искать альтернативные источники тепла. Ими стали дровяные котлы, работающие на самом дешевом топливе – на дровах. А если дрова получится достать совершенно бесплатно, то и тепло станет максимально дешевым, так как нужно будет потратиться только на котел, трубы и батареи. В этом обзоре мы изучим основные разновидности твердотопливного оборудования и рассмотрим его особенности.

Принцип действия и особенности

В отсутствие газовой магистрали мы можем выбрать для обогрева домов следующее оборудование в виде котлов:

• Электрические – отличаются своей дешевизной, но потребляют гигантское количество электроэнергии;
• Жидкостные – тепло получается более дешевым, но потребители вынуждены где-то хранить горючее;
• Дровяные – самый экономичный, а в некоторых случаях и самый дешевый способ обогрева.

Котлы на дровах для отопления дома являются разумной альтернативой другим источникам тепла. Это актуально в сельской местности, где отмечается невысокий уровень дохода населения.

Важным недостатком жидкостного оборудования является то, что по всему дому распространяется запах солярки или отработанного масла, причем выветрить все это очень трудно.

Конструкционные особенности

Эти конструкции отличаются предельной простотой, ведь они произошли от обыкновенных буржуек. Производителям же оставалось решить несколько проблем – сделать оборудование более удобным в обращении и более эффективным. Все эти задачи вполне решаемые, поэтому современные отопительные котлы на дровах отличаются высоким КПД и удобством в обращении. Самое трудное в них – разжечь пламя, после чего останется только периодически подбрасывать дрова.

Твердотопливный котел на дровах отличается самым простым устройством. Его сердцем является камера сгорания, в которой сгорают поленья. Получившееся тепло проходит через теплообменник, а его остатки удаляются через дымоход. Теплообменники в таких агрегатах чаще всего выполняются по жаротрубной схеме – это позволяет выдержать большую тепловую нагрузку. Твердые остатки дров проваливаются через колосниковую решетку в зольник.

Зольник – очень важная часть. Именно здесь собираются несгоревшие частицы топлива, мелкие угольки и зола. Раз в несколько дней зольник нужно очищать, так как он быстро засоряется. Здесь выигрывают устройства с выдвижными ящиками для золы – они более удобны в эксплуатации. Кстати, золу вовсе не обязательно отправлять в утиль, ведь она является безопасным органическим удобрением. Если у вас есть участок с огородом, вы сможете использовать золу для подкормки сельскохозяйственных культур.

Как работают

Сам принцип действия дровяных котлов очень прост:

• Горящие дрова выделяют тепло, которого поглощается теплообменником;
• Протекающий через теплообменник теплоноситель отправляется к радиаторам, согревающим помещения;
• Теплоноситель отправляется обратно в котел, где снова подвергается нагреву.

Здесь мы видим самую обыкновенную схему конвекционного нагрева, которая используется в традиционных газовых агрегатах.

Отапливать домовладения такими устройствами на дровах выгодно – стоимость дров довольно низкая, затраты на один сезон составят всего 10-15 тыс. рублей при обогреве дома на 100-150 кв. м. Это даже дешевле, чем отапливать газом. Теплотворность у дровяного топлива высокая, поэтому тепла при сгорании образуется много. К сожалению, некоторая его часть улетает в трубу, но эта проблема решается с помощью пиролизных дровяных котлов – мы рассмотрим их в следующем разделе нашего обзора.

Какое топливо самое лучшее?

Котлы горения на твёрдом топливе могут топиться по-разному и существуют различные виды подобного оборудования. Для выбора оптимального варианта следует уточнить тип основного топлива для устройства – это может быть котёл на древесине или угле. Если изготовитель рекомендует применять дерево как основной вид «пищи», то его КПД будет максимальное. В случае использования вторичного топлива эффективность выдачи тепла может снизиться на 12 или более процентов.

Если вы используете брикеты, то они могут быть из торфа, соломы или отходов древесного типа (опилки пыль и так далее). Профессионалы рекомендуют применять только те брикеты, которые производятся методом прессования. Если данный вид топлива в камере горения распадается на опилки, то его лучше применять в комбинации с дровами или углём. Пеллеты могут быть созданы из соломы или смеси опилок и древесной пыли. Лучше всего использовать пеллеты без коры или песка – эти компоненты мешают процессу горения. Дрова лучше класть сухие, чтобы их расход был минимальным.

Следует обратить внимание на целесообразность применения топлива и приобретения котла. Если жилое помещение или предприятие находится в окружении лесов, то лучше использовать дрова. В случае расположения дома в степной местности, можно приобрести котёл на торфобрикетах. Профессионалы рекомендуют подбирать наиболее эффективное топливо для получения наилучшей отдачи при низких финансовых затратах.

Разновидности

Твердотопливные котлы на дровах для отопления частного дома в большинстве случаев представлены классическими конвекционными агрегатами. В них дрова сгорают напрямую, с образованием мощного пламени, тепло от которого сразу же забирается теплообменником. Недостатки данной схемы:

• Отсутствие возможности плавной регулировки температуры;
• Не самый высокий КПД;
• Практически никакой автоматизации.

С помощью традиционных дровяных котлов трудно поддерживать определенную температуру – интенсивность горения если и регулируется, то в крайне небольших пределах.

Пиролизные отопительные дровяные котлы являются альтернативой конвекционным аппаратам. Они строятся по газогенераторной схеме. Дрова здесь сгорают в атмосфере, бедной кислородом. Фактически они не горят, а просто тлеют. За счет высокой температуры они начинают выделять продукты пиролиза, обладающие горючестью. Горючие газы сгорают в отдельной камере (она называется камерой дожигания), куда подается вторичный воздух. А для того чтобы можно было отрегулировать интенсивность горения, техника оснащается дутьевыми вентиляторами.

Котлы, построенные по пиролизному типу, устроены сложнее своих конвекционных товарищей. Здесь мы видим две камеры – в одной тлеют дрова, выделяя пиролизные газы, а во второй эти газы сгорают при очень высокой температуре, достигающей +800-1000 градусов. Выделяемое тепло поглощается все тем же жаротрубным теплообменником и частично защитной водяной рубашкой (при ее наличии).

Пиролизные дровяные котлы наделяются системами автоматики, которые управляют дутьевыми вентиляторами. Как только температура в отопительной системе с батареями достигнет заданного предела, вентилятор останавливается, пламя в камере дожигания гаснет. Так происходит до тех пор, пока температура в отоплении не упадет – тогда запускается дутьевой вентилятор, в камере дожигания снова появляется гудящее пламя.

Пиролизные газогенераторные дровяные котлы нуждаются в сухих дровах. С использованием сырых поленьев пиролиз будет затруднен или невозможен. КПД данного оборудования достигает 90%, так как возрастает теплотворность твердого топлива.

Котлы длительного горения

В данную категорию попали самые современные и экономичные агрегаты – котлы с пиролизным типом горения. На одной загрузке дров они способны работать до 40 часов, а при условии использования угля – до 5 суток. Наиболее авторитетным производителем таких приборов является литовская . Их котлы красиво выглядит внешне, имеют вытянутую форму и не загромождать помещение. Цена такого оборудования зависит от мощности.

Особенность пиролизных котлов состоит в том, что в процессе горение древесины вырабатывается пиролизный газ, поступающий в отдельную камеру. Прогорая, он вырабатывает большое количество тепловой энергии. Только после этого происходит догорание твердого топлива. Благодаря такому механизму пиролизные котлы являются наиболее экономичными и потребляют в 1,5 раза меньше топлива. При условии использования очень сухих дров котел способен работать без дозагрузки до 12 часов.

Достоинства и недостатки

Котел отопления на дровах – это отличная альтернатива другим видам отопительного оборудования. Топить электроэнергией дорого, обогрев с помощью солярки или отработки тоже не лишен своих недостатков (хотя есть и преимущества). Поэтому в качестве самого дешевого варианта для организации отопления следует выбрать именно такую конструкцию. Устанавливаем его в котельной, разводим по дому трубы, устанавливаем радиаторы, закидываем в топку дрова и наслаждаемся теплом.

Давайте теперь посмотрим, все ли так хорошо. А начнем мы с того, что опишем достоинства, на фоне которых будут пестреть недостатки. Основные положительные черты:

• Дешевизна отопления – речь идет о том, что топливо для таких котлов стоит совсем недорого. А при наличии возможности его можно насобирать бесплатно в ближайшем лесу – чтобы не иметь проблем с законом, обратите внимание на поваленные деревья, которые станут отличным источником дров;
• Не нужно разрешение на установку оборудования – те же газовые котлы нужно подключать к магистрали, оформлять их в контролирующих службах, платить за ежегодное обслуживание. Иными словами, мороки много;
• Простота в эксплуатации – нужно только разжечь пламя, а дальше процесс пойдет самостоятельно. Следует лишь не забывать подкидывать все новые порции в ненасытную топку;
• Безопасность – в отличие от газового или электрического оборудования, отличаются повышенной безопасностью.

Есть и недостатки:

• За дровяным котлом необходим постоянный присмотр – нужно контролировать температуру в контуре и подкладывать дрова. Быстрое прогорание дров является ключевым недостатком, но устраняется путем выбора котла с большой камерой сгорания (или пиролизного агрегата);
• Дороговизна оборудования – конструкция, изготовленная из стойкого к коррозии и тепловым нагрузкам чугуна, будет стоить дорого. В качестве альтернативы можно рассмотреть более дешевые стальные агрегаты, но они не отличаются надежностью и продолжительным сроком службы;
• Для хранения дров придется соорудить поленницу – она займет очень много места;
• Трудность автоматизации – проблема решается применением пиролизных дровяных котлов с большими камерами сгорания и системами регулировки интенсивности горения;
• Своеобразный запах дымка в комнатах – нельзя сказать, что он неприятный, но некоторым людям он не нравится;
• Необходимость в отдельном вентилируемом помещении под котельную – его не поставишь в общей комнате;
• Громоздкость – для небольших домиков можно отыскать формат мини, но в большинстве своем они обладают большими размерами. Да и монтируются они только на полу, в то время как отдельные газовые и электрические агрегаты аккуратно располагаются на стенах, не занимая лишнее место.

Таким образом, котлы на дровах обладают и негативными чертами.

Для того чтобы обеспечить полную безопасность, необходимо установить котел на лист негорючего материала.

Виды дровяных котлов

Не стоит путать устройство с печью: оно имеет иной принцип работы. Если печь греет воздух, то дровяные котлы для дома предназначены для функционирования водяной системы отопления. Отсюда и другой подход к конструкции оборудования. Теплообменник располагается в зоне перегрева воздуха. Естественное или принудительное движение воды в системе разносит ее по трубам до приборов отопления в жилье. Отдав часть энергии, охлажденная вода опять возвращается в котел, где доводится до нужной температуры. Схема циркуляции жидкости проектируется исходя из конструкции нагревательного устройства. По этой причине приобретать дровяной котел для отопления частного дома с батареями рекомендуется до монтажа разводки отопления.

Важнейшим показателем работы котла является его эффективность, которая во многом зависит от конструкции камеры сгорания и теплообменника. Принято делить оборудование, предназначенное для дров, на следующие виды:

1. Классический.
2. Котел с верхним розжигом длительного горения.
3. Пиролизный.
4. Котел длительного сгорания с удлиненной топкой.

Классический дровяной котел

Традиционная конструкция, напоминающая печь. В качестве теплообменника используется основная металлическая емкость либо отдельное устройство, подключенное к обособленному баку-накопителю. Эффективность зависит от правильного расположения элементов конструкции, их размеров, системы регулирования и контроля над процессом горения. Задвижка тяги устанавливается в таком положении, когда поток вытяжного воздуха достаточен для предотвращения попадания продуктов горения в помещение. Излишняя скорость движения конвекционных потоков нежелательна, поскольку тепловая энергия не будет успевать отдавать теплообменнику необходимое количество тепла. Сильная тяга будет выдувать горячий воздух на улицу. Эффективность системы снижается, а расход топлива существенно повышается.

Котел с верхним розжигом

Такая конструкция относится к устройствам длительного горения. Характерной особенностью котла с верхним розжигом является достаточно большой объем закладки дров и контролируемый процесс сгорания сверху вниз. Пламя распространяется медленнее. Дозированная подача воздуха не дает возможности быстрого распространения открытого огня, его хватает на поддержание определенного уровня горения. По мере расходования верхнего слоя в процесс начинают включаться дрова, расположенные ниже. Качественный котел верхнего горения может работать на одной закладке до двух суток.

Смотрите также: Контакты компаний, которые специализируются на утеплении домов.

Пиролизный котел

Современная производительная система, основанная на принципе двойного сжигания. При сгорании древесины образуется газ, который в обычной топке выводится в печную трубу. При этом он обладает способностью при определенных условиях также отдавать энергию при сжигании. Конструкция пиролизного котла состоит из двух отделений. В первом горит древесина, во втором выделяемый ею газ. Такую конструкцию часто называют газогенераторной. Обеспечивается более полное сгорание топлива. КПД устройства выше, чем у традиционного котла. Более сложная конструкция обойдется несколько дороже, но быстро окупится меньшим расходом топлива. Такой котел для отопления частного дома на дровах считается самым производительным и экономичным.

Котел с удлиненной топкой

Принцип работы аналогичен устройству с верхним розжигом. Особая конструкция топки позволяет размещать дрова таким образом, что распространение открытого пламени по горизонтали затруднено. Способствует этому и минимальная подача воздуха. Огонь постепенно перемещается от одного края топки к другому. В отличие от традиционной конструкции, время отдачи потенциальной энергии одной закладки существенно дольше. Простота котла и высокая эффективность делают его привлекательным для тех, кто не желает или не имеет возможности постоянно контролировать процесс горения. Производители стараются предложить модели с единственной суточной загрузкой, что очень удобно как для загородного дама постоянного проживания, так и для жилья временно посещения, например, дачи.

Особенности дровяного отопления

Если вы планируете использовать в своем доме отопительный котел на дровах, вам пригодится информация о некоторых особенностях обогрева дровами. В первую очередь, вам понадобится надежный поставщик дров. Причем топливо нужно заготавливать до наступления отопительного периода. В некоторых регионах дрова являются дефицитом и стоят заметно дороже, чем в других.

Во-вторую очередь, вам придется смириться с тем, что нужно будет стать настоящей – необходимо следить за температурой в отопительной системе, не допуская перегрева, подносить новые порции дров, закидывать поленья в топку, следить за тем, чтобы в камере сгорания не потухло пламя. Если вы не купите котел длительного горения, придется вставать даже ночью, чтобы не клацать зубами к утру.

Также нужно будет следить за дымоходом, особенно если он представляет собой узкую металлическую трубу – из-за накопления сажи уменьшается тяга, а в некоторых случаях это может привести к взрыву (к счастью, это редкое явление). Да и требования к дымоходам заставляют задуматься – чем больше мощность используемого дровяного котла, чем выше должна быть труба, иначе будет наблюдаться недостаточная тяга.

Чем грозит применение несортированного угля

В партиях несортированного угля в избытке попадается угольная пыль, огромные куски породы размером с кулак, которые заклинивают шнек автоматического твердотопливного котла длительного горения, срывая шпонки между двигателем и редуктором. В итоге котел выходит из строя или просто дает сбои в работе. Для исправления ситуации придется немало повозиться с ним, потратиться на замену неисправных деталей и узлов.

В России редко где продается сортированный уголь, предназначенный для твердотопливных котлов, поэтому поставщики рекомендуют использовать уголь фракции 6 — 13 мм (уголь-семечко). Как правило, это антрацит повышенной калорийности. Однако, из-за высокой теплотворности и предельно высоких температур при сжигании антрацитовое топливо деформирует горелки. Со временем эти детали приходится менять.

Даже если применить антрацит мелкой фракции, который будет обладать калорийностью, допустимой для сжигания в ТКДГ, эффективной работы ждать не приходится:

• с вероятностью 70% котел будет не дожигать уголь;
• вдвое упадет номинальная мощность;
• котел из 25-киловаттного может «превратиться» в 15-киловаттный
• уголь придется пересеивать и использовать по второму кругу.

Чтобы автоматический котел длительного горения выдал заявленную мощность, необходимо подавать в горелку определенное количество топливо за 1 единицу времени:

1. Длиннопламенный уголь имеет калорийность 6100 килокалорий на 1 кг (7 квт). Чтобы котел выдал мощность 28 квт, необходимо подавать 4 кг угля в час. За это время уголь должен сгореть полностью, но эффективно сжечь 4 кг угля за час нереально. То есть так сжечь, чтобы КПД устройства достигало хотя бы 75%, не говоря о заявленных производителем 85%.
2. Если уменьшить подачу топлива в 2 раза, упадет мощность котла пропорционально количеству подаваемого топлива. Вот почему если котел «не поднимает» температуру выше 50 градусов, причину надо искать в неправильных настройках.

Чтобы котел с автоматической подачей топлива работал без сбоев и проблем, необходимо покупать длиннопламенный уголь. Как заявляет производитель, его калорийность составляет 6100 кКал на 1 кг (на практике показатель на 15-20% ниже). Стоит учитывать, что длиннопламенный уголь, который продается в России, имеет фракцию 13 — 50 мм, в то время, как для котлов с автоматической подачей топлива в большинстве случаев фракция не должна превышать 30 мм.

Популярные заводские модели

Если вы планируете купить отопительный котел на дровах, рекомендуем обратить внимание на самые востребованные модели. Рассмотрим их более подробно и затронем ориентировочные цены.

НМК Сибирь-Gefest КВО 15 ТЭ

Этот котел заслужил самые положительные оценки пользователей. Он отличается своей простотой и универсальностью – в нем предусмотрен электрический нагреватель, отвечающий за поддержание температуры тогда, когда дрова полностью прогорели, а пользователи прозевали тот момент, когда в топку нужно было подкинуть новую порцию топлива. Впрочем, ТЭН можно и не использовать.
Тепловая мощность составляет 15 кВт, чего хватит для обогрева домовладений площадью до 150 кв. м. КПД прибора не очень большой, он составляет 75%. В качестве топлива используются обычные дрова или каменный уголь, также допускается применение евродров. Температура теплоносителя в системе варьируется от +60 до +85 градусов, максимальное давление – 2 бар. Теплообменник выполнен из стали и дополнен ТЭНом мощностью 4 кВт. Вес агрегата составляет 115 кг. Ориентировочная цена – в пределах 17-19 тыс. руб.

Protherm Бобер 20 DLO

Перед нами мощное устройство на дровах от известного производителя, зарекомендовавшего себя с наилучшей стороны. Мощность агрегата составляет 19 кВт, обогреваемая площадь – до 190 кв. м, температура теплоносителя может регулировать от +30 до +85 градусов, несмотря на то, что здесь используется схема прямого сгорания дров. КПД составляет 90,2% — это очень высокий показатель, обеспечивающий экономное потребление топлива. Неоспоримым преимуществом является использование двухходового многосекционного теплообменника из чугуна. Для контроля параметров на борту имеются манометр и термометр. Ориентировочная цена – около 45 тыс. руб.

Буржуй-К МОДЕРН-12

Напоследок рассмотрим пиролизный дровяной котел с механическим управлением – модели с электроникой стоят значительно дороже. Агрегат обладает мощностью 12 кВт и может обогревать здания площадью до 120 кв. м. При этом он всеяден – умеет работать на дровах, брикетах, угле, торфе и пеллетах. Его КПД составляет 92%, максимальная температура теплоносителя – до +95 градусов с возможностью регулировки за счет поддувала. Стоимость варьируется в пределах 54-60 тыс. рублей, в зависимости от аппетитов магазина.

Виды автоматических котлов

В зависимости от типа горючего автоматические котлы длительного горения разделяются на такие виды:

1. Работающие на пеллетах.
2. Угольные теплогенераторы.
3. Работающие на древесной щепе.
4. Универсальные агрегаты.

Для первой группы используют в качестве топлива пеллеты, которые представляют собой цилиндрические гранулы из древесных отходов. Такие котлы универсальны, поскольку в них можно загружать всевозможные отходы, включая щепу, лузгу подсолнечника, солому и др.

Пеллетное устройство характеризуется полной автоматизацией, поэтому участие человека в его работе требуется не чаще 1-2 раз в 7 дней. При этом такие теплогенераторы демонстрируют следующие достоинства:

1. Максимальный процент КПД — до 90%.
2. Полная автоматизация. Ее обеспечивает автоматический регулятор тяги для твердотопливных котлов.
3. Соответствие экологическим нормам и стандартам.
4. Чистота эксплуатации.

К недостаткам варианта относят дороговизну оборудования и обслуживания, а также важность хранения сырья в сухой постройке. В противном случае оно отсыреет.

Генераторы на угле и щепе работают по схожему принципу, поскольку они оборудованы аналогичным шнековым механизмом, загружающим топливный материал в соответствующий блок по команде. Отличия затрагивают только конструкцию самого шнека: в угольных системах он более крупный, что способствует высоким показателям КПД.

Для бесперебойной работы угольных систем важно выбирать горючее с правильной влажностью и качеством. Все котлы, работающие на угольном топливе, обладают опцией измельчения сырья, поскольку загруженная древесина может иметь разную фракцию и длину. Для оптимизации размеров между местом хранения топлива и шнеком устанавливается специальный измельчающий нож. Его работа зависит от электрического двигателя.

Существуют и универсальные установки, которые функционируют на любом виде твердого топлива. Т.е. для обогрева домов можно использовать как уголь, так и дрова. Подобная возможность обусловлена наличием дополнительного резервуара для хранения и погрузки поленьев.

За счет сложного исполнения процент эффективности снижается до 80-85%, т.к. агрегат работает в режиме твердотопливного котла.

Современные производители стараются сделать свои установки максимально функциональными и производительными, поэтому отдельные модели способны работать даже на угольной пыли и лузге семечек.