Твердотопливный котел - отопительный прибор, в котором в качестве топлива используются дрова или уголь. Основными частями устройства являются топка с водяной рубашкой, системы удаления дыма и контроля температуры. Топка имеет двойные стенки, между которыми циркулирует теплоноситель (водяная рубашка). В процессе горения топлива стенки нагреваются, а вместе с ними и вода. Теплая жидкость поднимается вверх, попадает в теплопровод, проходит по системе отопления, отдает тепло и возвращается обратно. В результате сгорания топлива образуется много дыма, который отводится трубами на улицу. Система контроля и регулирования температуры корректирует интенсивность поступления в топку воздуха.

Виды твердотопливных отопительных систем

Устройства подразделяются в зависимости от вида используемого топлива, по принципу его сгорания и по степени энергозависимости. Существуют агрегаты, работающие на традиционном твердом топливе: дровах, угле, топливных брикетах, коксе. Они загружаются в топку вручную и переодически добавляются по мере сгорания. Пеллетные котлы появились сравнительно недавно. Топливом для них служат пеллеты или гранулы диаметром 4-10 мм, которые производятся из отходов промышленного производства и лесозаготовительных компаний: опилок, стружки, искривленных стволов и веток. Особая технология производства позволила повысить тепловыделение пеллет почти до уровня каменного угля. Поскольку модели, потребляющие гранулы, новые они оснащены системами подачи топлива, имеют автоматический розжиг и относятся к устройствам длительного горения. Универсальные котлы работают на всех видах твердых энергоносителей, комплектуются как механикой, так и автоматикой, что позволяет подобрать оптимальный вариант по цене и по производительности.

По принципу сгорания топлива различают агрегаты постепенного процесса, работающие по технологии верхнего горения, обеспечивающей послойное постепенное сгорание топлива. Это позволяет повысить КПД оборудования и снизить потери до 20%, уменьшить количество продуктов горения. Пиролизный или газогенераторный котел вырабатывает тепло с помощью пиролиза. Сухая перегонка древесины при 800 градусах позволяет получить кокс, который и служит топливом. Такая технология способствует почти полному отсутствию отходов и увеличению КПД до 90%.

Степень энергозависимости котла определяется по необходимости использования дополнительных энергоресурсов. Некоторые устройства требуют подключения к электросети для полноценного функционирования. Современная электроника и автоматика не может работать без электричества. Энергонезависимые котлы имеют традиционное устройство и управляются вручную. Такие модели обеспечивают отопление в неэлектрифицированных домах, на даче и т. п.

Котлы можно классифицировать и по виду материала корпуса на чугунные и стальные. Чугунные устройства не восприимчивы к жесткости воды, но боятся ее резких температурных перепадов. Они имеют большую массу, поэтому инерционность системы будет высокой. Благодаря антикоррозийным качествам чугуна они отличаются длительным сроком службы, но стоят дороже.

Достоинства и недостатки твердотопливных котлов

К преимуществам этого вида отопительных приборов относятся экологичность и доступность топлива без подключения к энергетической сети. Время работы и мощность системы легко контролируется с помощью объемов загрузки топлива. Современные агрегаты имеют высокую степень пожаробезопасности и не используют для работы взрывоопасных веществ. Подобная система отопления позволяет значительно сэкономить на подключении к газовой сети. Необходимая мощность рассчитывается из соотношения - 1 кВт котла на 10 кв. м площади.

К недостаткам обычно относят необходимость в регулярном добавлении топлива, в процессе которого в помещение попадает немного дыма. Котлы нужно периодически чистить. Они довольно медленно выходят на максимальную мощность и не могут сразу прекратить подачу тепла.

Отправим материал вам на e-mail

Котлы на твердом топливе для отопления частного дома могут работать на угле, дровах, брикетах, торфе или коксе. Автономное оборудование не зависит от электроснабжения или центральной газовой ветки. Пользуются популярностью комбинированные устройства, которые могут работать от основного и запасного источника.

Правильно подобранный твердотопливный агрегат позволяет максимально эффективно отапливать все комнаты в доме

Котлы на твердом топливе для отопления частного дома: особенности конструкций

Твердотопливные агрегаты изготавливаются из прочной стали или чугуна. Данные материалы влияют на срок службы и скорость остывания конструкции. Стальные модели отличаются устойчивостью к температурным перепадам и давлению. Чугун характеризуется стойкостью к коррозийным явлениям.

Чугунный котел отопления на твердом топливе длительного горения подходит для домов с постоянным проживанием. К его преимуществам стоит отнести долговечность, неприхотливость в уходе и длительное остывание.

Стальные приборы характеризуются удобной загрузкой, приемлемой ценой и высокой эстетичностью. Котлы оборудуются одним или двумя контурами. Два кольца позволяют не только обогревать дом, но и подавать горячую воду. В зависимости от времени сгорания топлива оборудование делится на традиционное и пиролизное.

Некоторые модели предполагают загрузку топлива раз в неделю. Пиролизные конструкции отличаются экологичностью, экономичным расходом топлива и энергонезависимости.

Статья по теме:

Дымоход для котла на твердом топливе: нюансы обустройства

Необходимо ознакомиться с определенными требованиями перед установкой дымохода для котл а на твердом топливе. Соблюдать условия монтажа нужно для организации постоянного процесса горения, а также для эффективной работы устройства. Чаще всего дымоходы угольных котлов делаются из керамики. Они способны выдерживать высокую температуру и на гладкой поверхности не остаются отложения. Структура данного материала отличается стойкостью к коррозии и конденсату.

При монтаже конструкции используются детали воздуховода, керамзитобетонная оболочка и теплоизолирующий слой. Дымоходы из металла производятся из прочной стали, которая характеризуется устойчивостью к высоким температурам и коррозии. Состоит такой элемент из нескольких слоев. Между внутренней и внешней оболочкой располагается прослойка теплоизоляции. Такие дымоходы совместимы со всеми разновидностями котлов.

К обустройству дымоходов предъявляются следующие требования:

• диаметр дымохода должен соответствовать размерам элемента для вывода газов;
• конструкция должна устанавливаться в строго вертикальном положении;
• при наличии поворотных участков предусматриваются специальные отверстия для прочистки дымохода;
• между дымоходом и легковоспламеняемыми конструкциями должно соблюдаться определенное расстояние;
• оголовок устройства оборудуется искрогасителем и дефлектором.

Внимание! Стальной дымоход обязательно оборудуется компенсатором линейной деформации, который нужен для сохранения герметичности проходных соединений.

Схемы обвязки

Выбирая котлы на твердом топливе для , стоит продумать схему обвязки. Нельзя подсоединять агрегат с отопительным контуром напрямую. Так как это способствует появлению конденсата и образованию отложений.

Для организации оптимальной работы оборудования стоит воспользоваться следующими способами:

• установка расширительного бака;
• монтаж группы безопасности с регулируемым клапаном;
• установка между агрегатом и контуром бак-теплоаккумулятора;
• монтирование гидравлического разделителя контуров.

Есть несколько схем обвязки, которые различаются по количеству контуров или их сложности. Значение имеет схема разводки труб, а также способы циркуляции теплоносителя.

Важно! Обвязка самого котла производится только металлическими трубами.

Модели котлов отопления на твердом топливе длительного горения

Можно приобрести отличные котлы на твердом топливе отечественного производства для отопления частного дома. Сравнив преимущества и недостатки отдельных моделей, а также их характеристики можно выбрать оптимальный вариант.

К достоинствам котлов модельного ряда Pellet и Zota Mix следует отнести:

• высокий показатель КПД;
• комбинированные стальные модели работают на любом типе топлива;
• емкость для золы и камера сгорания располагаются внутри водяной рубашки;
• заслонка дымохода, подсос воздуха и механический тягорегулятор, установленные в топочной дверце обеспечивают полное сгорание при маленькой тяге;
• поверхность корпуса обработана антикоррозийным составом;
• доступность при выполнении ремонтных работ.

Есть у данных моделей и определенные минусы. Требуется запас топлива, а также место для его хранения. Конструкция устанавливается в отдельном помещении. При этом важно подготовить специальную воду для котла.

Выбирая котел на твердом топливе с водяным контуром, стоит рассмотреть аппараты АКТВ, которые производятся компанией Сибтеплоэнергомаш. К их достоинствам относится:

• доступная цена;
• компактные размеры;
• выдвижной ящик для золы;
• возможность подсоединения к отопительной обвязке;
• приборы могут работать на электричестве и газе.

К недостаткам относится примитивная автоматика и устаревшая конструкция.

Также стоит рассмотреть Буржуй от компании ТЭС.

Стоит выделить следующие преимущества у данного оборудования:

• для работы оборудования в течение 8 часов требуется одна закладка;
• небольшой расход топлива;
• генератор подходит для систем принудительной и естественной циркуляции;
• экологичность агрегата.

Среди минусов стоит отметить сложность монтажа, необходимость ручной закладки и значительный вес.

Полезная информация! Для обогрева теплицы, гаражных помещений или дачных домиков можно соорудить конструкции своими руками.

Обзор цен

Важным параметром является цена. Котлы на твердом топливе длительного горения в зависимости от производителя и технических характеристик могут иметь разную стоимость.

Изображение	Модели	Площадь обогрева, м2	Средняя цена, руб.
	Zota Mix 32	250	38 700
	Zota Mix 50	400	54 500
	Pellet 15 A	150	16 200
	Pellet 45 A	400	22 700
	Каракан 8 ТПЭ	80	11 700
	Каракан 12 ТЭГ	120	21 200
	ФБРЖ Ко12	100	52 500
	Траян Т 15 А	150	57 100
	Траян Т 20 А	250	61 800
	Траян Т 30 А	320	71 400

Без сомнения, твердотопливное отопление является самым древним способом, придуманным человеком для обогрева своего дома. Каменный уголь, торф и дрова – такие энергоносители доступны человеку были с тех пор, как он стал обогревать свое жилище. Сегодня твердотопливные котлы для отопления пользуются очень большой популярностью, поскольку развитие технологий и более глубокое понимание процесса горения способствует второму рождению таких видов топлива.

Современные твердотопливные котлы для отопления частного дома способны довести КПД сгорания твердых видов топлива до 92-94 процентов. Такой высокий показатель, который был недостижим в прошлые времена, обеспечивает возможность наладить систему отопления дома без электричества и газа, используя лишь твердые энергоносители, тем более данная схема способна выступать и в качестве главного контура обогрева.

Данная статья предназначена для представления основных видов твердотопливных котлов, описан процесс выбора такого оборудования, а также указаны некоторые марки котлов.

Как только выбрано топливо, используемое для отопления дома или дачи, возникает необходимость определиться с котлом. Все котлы, функционирующие на твердом топливе, классифицируются на следующие группы: длительного горения, пиролизные, автоматические, классические. Ниже будет подробнее описан каждый вид оборудования в отдельности.

Котлы длительного горения

Такое оборудование, как котлы отопления твердотопливные для дома имеют специальные компоненты, которыми и поддерживается длительное горение. Данное горение обычно обеспечивается двумя системами: прибалтийской системой Стропува, а также канадской системой Булерьян.

К примеру, система Стропува — это бочка до трех метров высотой, которая наполняется дровами и закрывается подвижной крышкой, имеющей дымоход. Вначале поджигаются дрова, что обеспечивает их экономное горение, при этом обеспечивая нагрев теплоносителя по рубашке бочки, а подача кислорода регулируется автоматическим режимом.

Системой Булерьян является 2-камерная печь для горения дров, разделенная горизонтально. Снизу происходит тление топлива, газы перемещаются в верхнюю камеру, где происходит перемешивание с вторичным кислородом посредством жиклера, а затем топливо дожигается. Такой котел отопления на твердом топливе длительного горения является отличным решением для обогрева загородного дома или дачи.

Котлы пиролизные

Главный принцип функционирования таких котлов основан на процессе разложения топлива для горения газа. Следует заметить, что твердотопливным котлом данного вида объясняется процессом воздействия на топливо большой температуры при ограниченном объеме воздуха. Структура котла представляет собой 2 камеры, разделенные колосниками: нижняя необходима для загрузки, а также камера сгорания.

В таких котлах процесс горения следующий: топливо необходимо заложить и поджечь, после чего дверца камеры для топки закрывается. В верхней камере происходит активирование вентилятора наддува, который служит для перемешивания чистого кислорода с газами тления с нижней камеры. Происходит воспламенение смеси и посредством форсунки из керамики на топливо направляется огонь.

Без доступа кислорода котел отопления твердотопливный начинает обжигать топливо – что создает пиролиз, иными словами, осуществляется разложение, а также газификация горючего. Пока топливо совсем не прогорит, такой процесс будет продолжаться. Таким образом, и осуществляется отопление при помощи твердого топлива.

Плюсы пиролизного котла следующие:

Несмотря на преимущества, имеются и недостатки:

Котлы автоматические

Автоматический котел для отопления частного дома твердотопливный является наиболее оптимальным выбором, поскольку в нем такие процессы, как уборка золы, а также загрузка топлива автоматизированы. Котлы данного типа имеют бункер для подачи топлива работающий в автоматическом режиме – шнековый или транспортерный. Для обеспечения стабильности горения, топливо следует выбирать однородное, как по размеру, так и составу.

Плюсы данного котла следующие:

Минусы такого оборудования:

Котлы классические

Можно сказать, что система отопления частного дома с твердотопливным котлом классического типа представляет собой следующий принцип функционирования: для получения тепла осуществляется процесс сгорания твердого топлива, как при обычном костре. Процесс горения оптимизируется особой колосниковой решеткой, обеспечивающей поступление кислорода снизу для горения. Объем этого кислорода регулируется при помощи настроек шабера, а также подачи воздушных потоков в топку горения в ручном режиме.

Загрузка твердого топлива осуществляется посредством верхней дверцы, а через нижнюю происходит удаление золы, а также регулировка горения. Теплообменник в агрегате может быть произведен из стали, а также чугуна.

Плюсы котла:

1. возможность работы, как минимум на 2-х типах топлива;
2. возможность монтирования газовой, а также жидкотопливной горелки вне зависимости от электроэнергии.

Минусы:

Популярные марки твердотопливных котлов

Стоит рассмотреть некоторые марки твердотопливных котлов.

В настоящий момент оптимальным выбором для отопления загородной дачи является котёл на твердом топливе российского производства Прометей. Это объясняется его отличным функциональным оснащением, надежностью при эксплуатации, простотой обслуживания, а также наличием возможности без проблем найти любые компоненты для плановой замены.

При правильной эксплуатации котлы отопления твердотопливные Прометей не доставляют своим владельцам никаких проблем.

Модели производятся, как для промышленного, так и домашнего применения. Они характеризуются высокой мощностью, а также габаритами. Котлы Прометей могут применяться как в качестве основного, так и резервного оборудования.

Производятся котлы этой марки на территории России, по этой причине они изначально прекрасно приспособлены под не очень качественное топливо и различные дополнительные сложности при работе. Производится оборудование компанией «Сибэнерготерм», располагающейся в г. Новосибирск.

Если говорить об автономных отопительных системах, следует заметить, что в России производится достойное оборудование, обладающее хорошими характеристиками, а самое главное, более низкой стоимостью по сравнению с заграничными аналогами. К такому оборудованию можно с полной уверенностью отнести и котел отопления на твердом топливе Сибирь, пользующийся большой популярностью и снискавший себе славу безотказного и надежного помощника при обогреве жилого здания.

Следует заметить, что если возникает вопрос, — какой твердотопливный котел лучше для дома 100м, то решением станет агрегат Сибирь. Для максимально комфортного использования оборудования нужно выделить небольшую комнату, в которой будет смонтировано оборудование. В таком помещении можно хранить все необходимые инструменты для обслуживания и небольшой объем топлива, которого хватит на пару загрузок.

Для того чтобы все эти предметы не хранились в жилом помещении, лучше иметь котельную. Особенно это актуально при отоплении углем, поскольку приходится регулярно добавлять его в камеру сгорания, а пыль от угля способна очень сильно въедаться во все предметы. Иными слова, котел на твердом топливе не должен располагаться в жилом помещении.

В настоящее время не меньшей популярностью пользуются электро твердотопливные котлы для отопления частного дома, в основе функционирования которых лежит принцип по сжиганию пиролизного газа, генерирующегося в загрузочной камере. Получаемый газ при попадании во вторичную камеру для сгорания при очень высоких температурах передает тепло теплоносителю.

К лучшему оборудованию в данной категории можно отнести электрический котел от российских разработчиков Тор 2, функционирование которого никак не зависит от атмосферного давления и погодных условий. Дверцы котла имеют огнестойкое уплотнение, предотвращающее попадание дымовых и пиролизных газов в помещение. Функционированием двигателя вентилятора руководит электронный блок управления пропорционально режиму работы насосов отопления, котла и ГВС.

Нужно знать, что для обогрева 10-ти квадратных метров площади потребуется 1 кВт мощности котла.

Немаловажным является и учет наличия и стоимости топлива. Установка агрегата должна производиться исключительно специалистами, имеющими специальную лицензию на выполнение данного вида работ.

Крайне сложно представить себе комфортный дом, лишенный системы отопления, ведь именно от ее наличия и функциональности зависит наличие тепла в помещении. В состав такой системы обязательно входит отопительный котел, главной задачей которого является нагрев теплоносителя до заданной температуры. Существует множество разновидностей оборудования, основное отличие которых заключается в типе используемого топлива, которое определяет и принцип действия устройства. По статистике наиболее распространены котлы отопления на твердом топливе, считающиеся одними из первых отопительных приборов.

Как работает такой агрегат?

Твердотопливные устройства для своей работы используют различные виды твердого топлива. Это дрова, уголь, горючие сланцы, торф и т. п. Цикл работы котла можно условно разделить на три фазы. Рассмотрим каждую из них подробнее.

Этап #1 - розжиг котла

Начинается цикл с розжига, который характеризуется резким повышением температуры в среднем с 40°С до 600°С за 5-10 мин. Начинают расти температурные значения топочного теплообменника, которые зависят от параметров системы и могут колебаться в пределах от 40°С и до 70°С. При минимуме возможен тепловой удар по системе отопления в целом и собственно по теплообменнику. Последний, особенно выполненный из чугуна, не сможет долго выдерживать таких условий и лопается. Если скорость циркуляции теплоносителя невелика, а прогрев проходит быстро, может произойти закипание жидкости, что приведет к тепловому и гидравлическому удару по отопительной системе. Наиболее уязвимы к нему – пластиковые трубы. На этом этапе трубы начинают прогреваться, однако воздух в помещении еще холодный.

В качестве топлива для котлов твердотопливного типа могут использоваться уголь, дрова, пеллеты, торф и т.д.

Этап #2 - прогрев теплоносителя

Температура в топке продолжает повышаться и достигает значений 1300°С для угольных котлов и порядка 1000С для дровяных. Теплоноситель продолжает прогреваться. На этом этапе важен контроль, иначе он может разогреться до максимальной температуры котла, которая оставляет 95°С, а это уже опасно.

Регулирование осуществляется с помощью задвижки, контролирующей подачу воздуха. Оптимальная температура должна поддерживаться вплоть до полного сгорания топлива. На этой фазе трубы в помещении становятся горячими, прогревается воздух.

Этап #3 - прогорание топлива

В конце цикла работы котла топливо полностью прогорает, и образуются тлеющие угли. Температура понижается до 600°С-400°С, которые считаются наиболее комфортными для системы. Теплоноситель медленно остывает, воздух в помещении так же начинает понемногу остывать. После того, как образовались тлеющие угли, процесс охлаждения воздуха и теплоносителя сразу же ускоряется.

Рассмотрев все фазы работы котла на твердом топливе, можно четко увидеть его главную особенность – температурную цикличность. Она обусловлена необходимостью время от времени закладывать новую порцию топлива, чтобы минимизировать колебания температуры теплоносителя. В большей степени эта проблема решена у автоматических котлов, где присутствует автоматизированная подача топлива и наддув вентилятора горелки. Остальные нуждаются в постоянном контроле со стороны человека и своевременном пополнении запаса топлива.

Как устроен твердотопливный котел?

Надо понимать, что твердотопливный котел это собранная в стальном корпусе модульная конструкция, в состав которой входят такие узлы:

• Топочная камера , оснащенная дверцей. Здесь проходит процесс сгорания топлива.
• Колосниковая решетка . На нее укладывается и равномерно распределяется топливо. После его прогорания образующаяся зола через специальные отверстия высыпается в зольник.
• Прочистной люк . Предназначен для очистки котла.
• Теплообменник . Представляет собой конструкцию, передающую энергию от разогретого теплоносителя к холодному. Чаще всего это бочка, через которую проложены дымогарные трубы. Газы, проходящие через них, разогревают теплоноситель циркулирующий в теплообменнике.
• Терморегулятор для котла, позволяющий регулировать скорость сгорания топлива.

Кроме вышеперечисленных обязательных элементов устройства, они так же могут оснащаться оборудованием, существенно облегчающим их эксплуатацию. Например таких как регулятор тяги, газовые горелки, термостатический клапан. Подробнее о каждом из них - читайте дальше.

Схематично устройства котла, работающего на твердом топливе, представлено на рисунке

Регулятор тяги незаменим при регулировке температуры внутри подающего трубопровода и контроля за доступом воздуха в топочную камеру. Устройство при нагреве расширяется и может оказывать воздействие на заслонку, открывая или, наоборот, прикрывая ее при охлаждении оборудования. Котлы, оснащенные таким регулятором, могут работать в автоматическом режиме. Устройство устанавливается на передней стенке оборудования. При запуске котла оно регулируется таким образом, чтобы значения температуры не опускались ниже 65°С и не поднимались выше 90°С.

Газовая горелка работает на природном или сжиженном газе и позволяет получить множество преимуществ:

• Розжиг занимает всего несколько секунд.
• Безопасность в использовании.
• Простая конструкция, что обеспечивает надежность оборудования.
• Возможность комбинации с котлами разных типов.
• Эксплуатация в закрытых помещениях.

Термостатический клапан предназначен для экстренного отвода тепла от котла при перегреве. Для охлаждения аппарата горячий теплоноситель из системы спускается, а не его место закачивается холодная вода. Контур охлаждения для стального оборудования устанавливается внутри устройства, а для чугунного – на подаче.

Использование газовой горелки позволяет получить практически мгновенный розжиг и безопасность в использовании прибора. Такую горелку можно устанавливать в котлах любого типа

Виды устройств по принципу сжигания топлива

Существует несколько разновидностей отопительных котлов, работающих на твердом топливе. Рассмотрим их более подробно.

Вариант #1 - котлы классического горения

Оборудование имеет топку большого размера, в которой естественным образом происходит сжигание топлива. В конструкции, как правило, присутствует датчик-контроллер температуры теплоносителя, с функцией механической регулировки воздушной заслонки. Такие котлы отличаются предельной простотой конструкции, что делает их стоимость относительно небольшой, а эксплуатацию очень легкой. Кроме того они весьма неприхотливы к типу и качеству топлива и могут отапливаться как углем, так и дровами, брикетами и т.д. Однако у классических аппаратов есть и недостатки:

• Небольшое время горения. Как показывает практика, одной закладки топлива может хватить максимум на восемь часов работы.
• Сложность автоматизации отопительных режимов.
• Более низкий, чем других разновидностей твердотопливных котлов, КПД, что приводит к большому расходу топлива.
• Неоптимальный процесс горения приводит к повышенной зольности.

Из всех перечисленных недостатков нивелировке поддается проблема частой загрузки топлива. Она частично решается путем установки бака-теплоаккумулятора, который накапливает тепло и тем самым сглаживает температурные перепады теплоносителя. Бак представляет собой емкость из металла с хорошей теплоизоляцией. Его объем рассчитывается в зависимости от емкости отопительной системы и мощности оборудования. Впрочем, его наличие – это дополнительные расходы и риск поломки системы.

Традиционные котлы классического горения очень нетребовательны к топливу. Однако в силу конструктивных особенностей их КПД ниже, чем у других устройств, поэтому они отличаются повышенной зольностью и высоким расходом топлива

Вариант #2 - аппараты длительного горения

Эти котлы лишены описанных выше недостатков. Существует два вида таких устройств - пиролизные и приборы «тлеющего» типа. длительного горения отличается от классического наличием двух камер сгорания. Топливо начинает гореть в условиях дефицита кислорода. Под воздействием высоких температур оно начинает выделять древесный газ, так называют смесь из угарного газа, пропана, метана и водорода. Этот процесс называется пиролиз. По окончании этого процесса топливо попадает во вторую камеру, где сжигается с избытком кислорода. В результате КПД системы увеличивается до 90%.

Топливо сгорает практически без остатка, золу приходится убирать раз в несколько дней. Одной загрузки хватает в среднем на 12 часов. Средний расход топлива невелик. Так же к достоинствам пиролизных приборов можно отнести:

• Возможность поддержания заданной температуры теплоносителя.
• Работа на различном виде твердого топлива: уголь, брикеты, дрова.
• Широкие возможности автоматизации систем контроля режимов горения.

К недостаткам системы можно отнести более высокую стоимость оборудования, энергозависимость и требовательность к уровню влажности топлива.

Пиролизные котлы отличаются наличием двух камер сгорания. В первой происходит пиролиз, то есть выделение древесного газа, а во второй - собственно сгорание материала

Устройства «тлеющего» типа отличаются наличием встроенной по всему периметру водяной рубашки. Процесс горения идет по типу свечи – сверху вниз. Процесс медленного тления верхней части топлива и большой объем камеры горения, а в некоторых случаях он достигает 100 л, позволяет растянуть процесс сжигания на продолжительное время.

Устройство котлов тлеющего типа таково, что топливо, подожженое сверху, может гореть без добавления новой порции достаточно долго, иногда до нескольких суток

Существуют модели, которые могут «продержаться» на одной угольной закладке пять суток. К этому несомненному достоинству аппарата можно добавить несколько меньшую, чем у пиролизных котлов стоимость. Однако эти устройства очень требовательны к топливу. Это должен быть либо уголь высшего качества, либо дерево влажностью не более 20%. Нужно обращать внимание и на содержание смол в топливе, если оно высоко, неизбежны частые чистки системы и автоматика быстрее выходит из строя.

Из нашей следующей статьи вы узнаете, какие виды брекетов бывают, в чём их плюсы и минусы: .

Каким маркам отдать предпочтение?

Наиболее известными производителями твердотопливных котлов классического типа горения можно считать:

• SAS. Компания имеет более чем 30-летний опыт в выпуске отопительного оборудования. Производит более девяти моделей котлов различного назначения.
• Aton. Производитель выпускает три серии устройств ТТК V, ТТК и TRADYCJA. Первые две модификации полностью энергонезависимы, последняя оснащена автоматическим управлением и наддувом.
• Galmet. Большое количество вариаций различной мощности, предназначенных для работы на угле, дровах, брикетах, а так же комбинированные модели.
• SIME. Компания предлагает два типа устройств. Ассортимент марки Solida включает шесть котлов с вариацией мощностей от 16 до 40 кВт. Модельный ряд Solida Evolution представлен пятью приборами с диапазоном мощностей 23-67 кВт.

Средняя стоимость таких устройств зависит от мощности и начинается от 20 тысяч рублей.

К числу наиболее известных производителей пиролизных котлов можно отнести:

• ATMOS. Производятся модели для работы на угле, дровах или угле, пеллетах, комбинированные, с возможностью установки газовой горелки.
• VERNER. Компания выпускает оборудование марки VERNER V, классические пиролизные устройства, предназначенные для работы на биомассе. По мощности различаются две модификации VERNER V45 и VERNER V25.

Стоимость приборов начинается от 40 тыс. рублей.

Наиболее популярные производители аппаратов «тлеющего» типа:

• Stopuva. Выпускаются модели мощностью от 10 до 40 кВт, работающие на дровах или угле и дровах.
• Candle. Выпускаются различные по мощности вариации, использующие в качестве топлива дрова, щепу, торф, брикеты.

Цена оборудования начинается от 40 тысяч рублей.

Твердотопливные котлы – надежные и практичные устройства. Они дают возможность использовать, практически, любые виды топлива, что очень удобно. Главный недостаток устройств классического горения – перепады температур теплоносителя. Однако у модификаций длительного горения он отсутствует. Это оборудование может быть полностью автоматизировано, что дает возможность пользоваться прибором с максимальным удобством.

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.