Котел длительного горения: устройство и принцип работы

Зачем нужны котлы длительного горения на дровах для дома? При строительстве частного жилья всегда возникает необходимость сооружения автономной системы отопления. Хорошо, если к строительному участку подведен газ. В противном случае, можно, разумеется, воспользоваться электрическим вариантом, но электроэнергия слишком дорогая. Второй вариант – обычная дровяная печь с водяным контуром, но для отопления большой площади понадобится слишком много дров, которые тоже стоят не дешево. Однако, если использовать котлы длительного горения на дровах для дома, то большинства проблем удастся избежать.

Твердотопливные котлы длительного горения — хорошее решение для эффективного отопления частного дома

Принцип действия

Функционирование отопительного оборудования может базироваться на двух различных принципах:

• распространение огня осуществляется сверху вниз. В результате этого время сгорания увеличивается;
• при использовании пиролизного способа, выделяющиеся газы не выводятся сразу наружу, а поджигаются снова. Такой метод позволяет получить максимальную теплоотдачу.

Воздушный поток поступает непосредственно в область горения. В отопительном котле древесина окисляется. На неё воздействует большая температура и недостаточное количество кислорода. При обугливании дерева выделяется углекислый газ.

Подобный процесс воссоздаётся в топочной камере, в условиях ограниченного пространства. Древесина не горит, а медленно тлеет. Продолжительность сгорания увеличивается. Недостаток тепловой энергии компенсирует сжигание выделяющихся газов.

Как работают КДГ

Кислород в них в отличие от камина подается с верхнего ввода, а затем опускается в нижнюю часть топочной камеры.

Благодаря такой организации движения воздуха на начальном этапе эффективно сгорает только верхний слой твердого топлива, размещенного в объеме камеры. После того как запасы этого слоя заканчиваются, включается подача кислорода в ее нижнюю часть. По мере прогорания очередного слоя воздушный поток проникает все глубже и глубже в топку. Благодаря этому каждая последующая дровяная порция утилизируется только с приходом ее очередности.

Такой подход позволяет экономить на объемах потребляемого топлива и в то же время четко контролировать процесс горения. Описанные особенности технологии и позволили отнести работающие на ее основе котлы к категории отопительного оборудования длительного горения. Благодаря специфике работы эти агрегаты экономичны и гарантируют высокий уровень экологичности при утилизации всех видов топлива.

Устройство отопительных агрегатов

Котлы долгого горения на дровах содержат следующие элементы:

• камеры для топки. В первом отделении сжигаются дрова. Во втором поддерживается горение углекислого газа. Для более эффективной работы конструкцию облицовывают шамотным кирпичом;
• автоматическую систему управления. С помощью специального устройства контролируется поступление в отопительную конструкцию воздуха. За счёт этого изменяется температура сгорания. В более простых устройствах для ручного управления используют шиберную заслонку;

  

• в состав камеры для топки входит змеевик. По нему осуществляется циркуляция теплового носителя. В чугунной конструкции водяная рубашка находится вокруг топочной камеры;
• отопительные батареи с подающим и обратным отводом. Они объединены в общий контур;
• дымоход состоит из ломаных переходов. Подобная конструкция лучше аккумулирует тепло

В состав большинства отопительных агрегатов входят увеличенные загрузочные камеры. Подобная конструкция позволяет увеличить время автономной эксплуатации до 12 часов. Некоторые модели способны работать без дополнительной загрузки топлива в течение нескольких суток.

Обзор популярных моделей и их стоимости

При выборе моделей учитывались отзывы пользователей и экспертов. В список входят как отечественные, так и зарубежные приборы.

«Буржуй-К СТАНДАРТ-20»

Технические характеристики этой модели значительно превосходят показатели классической «буржуйки». Данный пиролизный котел в 4 раза экономичнее, если сравнивать с аналогичными установками. Чтобы в доме было тепло круглые сутки, достаточно топить его 2 раза в день. В ходе горения выделяется минимальное количество сажи и углекислого газа. Мощность котла составляет 20 кВт, он в 1,5 раза доступнее импортных моделей.

Ключевые достоинства:

• высокий показатель энергоэффективности;
• работает на разных видах топлива;
• наличие автоматического терморегулятора;
• энергонезависимость.

Среди недостатков можно отметить только большую массу оборудования. Купить в Москве данную модель можно по цене от 62 000 рублей.

Buderus Logano G221-25

Котел «Будерус» может работать на любом твердом топливе. Продолжительность горения обеспечивает вместительная камера. При необходимости регулируется температура теплоносителя. Оборудование может быть установлено в систему с естественной циркуляцией или с насосом.

Максимальный показатель мощности котла Buderus — 25 кВт, поэтому он успешно справляется с отоплением помещений площадью до 250 м2. Теплообменник, изготовленный из чугуна, позволяет прогревать воду до температуры +90 °C. Это энергонезависимая установка с КПД, равным 78 %. Агрегат отлично себя показывает в условиях работы в частном доме.

Достоинства:

• объемная топка, в которую помещаются дрова до 68 см длиной;
• надежная и качественная сборка;
• энергоэффективность;
• легкая установка;
• простое обслуживание.

Единственный минус котла — высокая стоимость. Обойдется он в 119 000 рублей.

Цены на котлы Buderus

котел Buderus

«Дон КС-Т 16 Р»

Эта эффективная и надежная модель производится в России. Корпус изготовлен из стали. Агрегат подходит для работы в открытых и закрытых системах. В него загружается любой вид топлива — пеллеты, уголь, дрова и так далее. Модель мощностью 16 кВт идеально подойдет для обогрева дома площадью в 160 м2. Единственный минус — не презентабельный внешний вид.

Преимущества котла:

• прост в использовании;
• позволяет подключить газовую горелку;
• стоит недорого.

Агрегат «Дон» обойдется покупателям в 20 800 рублей.

«Неделька КО-90»

Эта серийная модель также выпускается в России. Показатель рабочей мощности варьируется от 15 до 45 кВт, имеется автоматическое управление и регулировка. С помощью прибора «Неделька» можно отапливать помещения площадью от 150 до 400 м2. Это могут быть: большой загородный дом, коттедж, СТО или автомойка.

Возможность загрузить 300 л топлива позволит котлу работать в течение 7 дней. Кроме того, данное оборудование всеядно, поэтому выбрать подходящий материал несложно. Чтобы добиться продолжительного горения, рекомендуется пользоваться углем марок Т, СС и А.

Преимущества оборудования:

• изготавливается из 5-миллиметровой стали марки 09Г2С;
• производится по запатентованной технологии;
• каждый этап производства строго контролируется;
• вместе с котлом покупатель получает всю необходимую документацию, подтверждающую пожаробезопасность и надежность оборудования.

Стоимость устройства — от 164 900 рублей.

«Лемакс Форвард-16»

Характеризуется простой конструкцией, где нет ничего лишнего, поэтому и обслуживание данной модели не требуется. Для изготовления корпуса используются декоративные металлические панели. Далее идет теплоизоляция, под которой спрятан корпус, собранный из 4-миллиметровой стали. Объемная топливная камера имеет защиту от перегрева, что обеспечивается водяной рубашкой.

Для повышения прочности производитель усилил теплообменник швеллером. Нижняя часть устройства оснащена жаропрочной колосниковой решеткой, под которой размещен ящик для золы. Для работы котла используются дрова или бурый уголь. При необходимости загрузка может осуществляться сверху. Мощность — 16 кВт.

Достоинства котла:

• подходит любое твердое горючее;
• компактные размеры;
• наличие верхней и торцевой загрузки;
• доступность.

Цена на эту модель начинается с 18 190 рублей.

STROPUVA S40

Агрегат лучше всего подходит для производственных помещений. Камера сгорания вмещает до 50 кг дров. Чтобы они сгорели, необходимо порядка 70 часов. Показатель тепловой мощности оборудования — 40 кВт, а значит, с его помощью можно обогревать помещения площадью до 400 м2.

Конечно, установить агрегат можно и в частном доме, но для этого нужно быть обеспеченным человеком, ведь цена модели довольно высокая. Котел оборудован стальным теплообменником и открытой камерой сгорания, куда, помимо дров, допускается закладка древесных брикетов.

Преимущества:

• высокий показатель тепловой мощности;
• относительно компактные размеры;
• простое управление;
• большая продолжительность горения топлива;
• независимость от электроэнергии;
• теплоноситель может греться до +95 °C;
• наличие предохранительного клапана.

Цена твердотопливного котла длительного горения — от 127 000 рублей.

Цены на котлы STROPUVA

котел Stropuva

«НМК МАГНУМ КДГ 20 ТЭ»

Это отечественная разработка, созданная с учетом климатических особенностей России. В качестве материала для отопления принимает только уголь, который может гореть порядка 5 суток, выдавая уровень КПД от 75 до 80 %. По сути, это «золотая середина», если учитывать показатели мощности, надежность котла и сложность его обслуживания. Присутствует система регулировки горения, хоть и довольно простая.

Преимущества:

• доступность, так как выпуском приборов занимается отечественный производитель;
• качественная сборка;
• есть регулировка тепла.

Стоимость модели — от 32 620 рублей.

Достоинства и недостатки

Основным достоинством обогревательных устройств является возможность продолжительной автономной эксплуатации. Интенсивность сгорания регулируется системой автоматики. Она увеличивает или уменьшает поступление воздушных масс в топку. При работе котлов с ручным управлением не требуется применять дополнительные источники энергии. Они наиболее часто используются в отопительных контурах с естественным видом циркуляции. Но если уменьшить интенсивность горения, заметно понижается коэффициент полезного действия отопительного устройства.

Время автономной работы обычного котла длительного горения не превышает 8 часов. По утверждению производителей, некоторые модели способны поддерживать процесс горения без дополнительной загрузки дров больше 30 часов.

Используемое топливо

• дрова или уголь;
• природный торф и искусственные пеллеты;
• обычные или прессованные опилки.

Размеры закладываемых в камеру горючих заготовок могут быть разными, что упрощает порядок их хранения в пределах помещения котельной.

Возможность использовать самые разные типы твердого топлива еще раз подтверждает универсальность автоматических котлов, эксплуатировать которые допускается и в бытовых условиях.

Рассчитываем необходимую мощность обогревателя

С помощью дровяного котла можно обогреть достаточно большое помещение. Его площадь может доходить до 500 м2. Мощность определяют в следующем порядке:

• производят расчёт суммарной площади помещения;
• рассчитывают мощность отопительной системы, учитывая, что для обогрева 10 м2 помещения потребуется 1 кВт тепловой энергии;
• при наличии системы горячего водоснабжения, к полученному значению прибавляется ещё 20 %.

Подобные расчёты носят усреднённый характер и больше подходят для средней полосы России.

Голосование: какой твердотопливный котел самый лучший?

Что бы вы выбрали из твердотопливных котлов или посоветовали бы приобрести?

Stropuva S40U

31.25% ( 5 )

Candle S-18kW

18.75% ( 3 )

Buderus Logano S171-50 W

12.50% ( 2 )

ZOTA Optima 20

6.25% ( 1 )

Sime SOLIDA EV 5

0.00% ( 0 )

Protherm Бобер 40 DLO

0.00% ( 0 )

Bosch Solid 2000 B SFU 27

6.25% ( 1 )

Kentatsu ELEGANT-03

6.25% ( 1 )

Kiturami KRM 30R

0.00% ( 0 )

ZOTA Mix 20

6.25% ( 1 )

Особенности конструкции

Отопительные устройства делятся на несколько видов, в зависимости от наличия определённых конструктивных особенностей:

• конструкции топки. Можно использовать вертикальную или горизонтальную загрузку отопительного материала. Вертикальная топочная камера больше подойдёт для сырых дров. В этом случае применяется нижнее горение. В процессе горения нижних слоёв, происходит сушка дров, находящихся вверху;
• для регулировки работы обогревательных устройств применяются механическая или ручная заслонки. С помощью автоматической системы управления используемый воздух принудительно нагнетается в топку, а отработанные газы удаляются. Для контроля комнатной температуры используется контроллер и терморегулятор. Подобные системы чаще применяются для отопления производственных помещений;
• отопительные конструкции со встроенным бойлерным накопителем обладают одним обогревательным контуром. С помощью него нагревается тепловой носитель и вода в системе ГВС.

Особенности эксплуатации

При отоплении помещений с помощью котлов с длительным горением количество используемой древесины значительно снижается. Экономия может доходить до 40%, а КПД приближается к 90%. Для того, чтобы обогревательное устройство работало максимально эффективно, необходимо соблюдать определённые правила:

• при начальном розжиге дров, следует открыть заслонку;
• в основной режим котёл можно переводить только после того, как температура горения достигнет 600°С;
• не рекомендуется использовать слишком влажные дрова. Содержание влаги в них не должно превышать 20%;
• следует следить за тем, чтобы температура теплового носителя не опускалась меньше 65°С;
• при топке лучше использовать твёрдые породы древесины: бук, акцию, дуб или осину;

Правильная загрузка дров

При укладке дров в топку выбираются крупные куски. Они должны располагаться близко друг к другу. Образования пустот следует, по возможности, избегать. Поленья должны иметь меньшую длину, чем размеры камеры загрузки.

Для розжига используют сухие лучинки. Поджигать топку с помощью бензина или других горючих средств категорически запрещается. Периодически следует применять вместо древесины специальные брикеты, которые способствуют удалению смолянистых отложений на стенках обогревательного котла.

Установка отопительного агрегата

В процессе проведения монтажных работ необходимо соблюдать общие правила, распространяющиеся на дровяные котлы и учитывать нормы СНиП:

• в качестве основания для отопительной конструкции следует выбирать прочный негорючий материал. Располагающиеся рядом стены оборудуются дополнительной защитой;
• при прокладке дымохода руководствуются противопожарными нормами. Если его поверхность соприкасается со стеной, в состав которой входит горючий материал, места контакта изолируются огнестойкими утеплительными элементами. Сверху крепится стальной лист;
• для подключения водяного отопления используют специальные отводы, расположенные на корпусе обогревателя;
• если производительность котла превышает 40 кВт, его следует устанавливать в отдельном помещении;
• энергозависимое оборудование должно подключаться с помощью стабилизатора или источника бесперебойного питания. Для защиты применяются автоматические устройства, которые соединяются непосредственно с электрощитом.