Котлы длительного горения на дровах для частного дома

Котлы длительного горения на дровах для частного дома

Использование дров в качестве топлива для котлов получило широкое распространение в связи с распадом СССР. Главной предпосылкой для этого послужило активное сворачивание программ газификации сельской местности и пригородных районов.

Отсутствие газовых магистралей послужило толчком для модернизации известной с незапамятных времен печки-буржуйки. Справедливости ради нужно отметить, что современные котлы на дровах длительного горения обладают довольно высоким КПД и могут работать в автономном режиме от 6 до 12 часов. Особое внимание при проектировании твердотопливных тепловых генераторов уделяется созданию оптимальных условий для полного сгорания древесины.

Ниже будут рассмотрены принцип действия и конструктивные особенности дровяных котлов, оценены их преимущества и недостатки. В соответствующих разделах можно найти отзывы владельцев, на практике оценивших дровяные котлы отопления длительного горения, и рейтинг ведущих производителей.

Разновидности котлов длительного горения

До определенного времени котлы отопления на твердом топливе особым спросом у населения не пользовались, поскольку их эксплуатация была делом довольно хлопотным: топливо нужно было подкладывать через каждые три часа. Продолжительность работы без дозаправки можно продлить путем применения систем автоматической подачи топлива, состоящих из бункера и шнекового или поршневого питателя, но такие устройства могут работать только с мелкофракционным горючим: угольной крошкой, стружкой, пеллетами, шелухой и т.д.

Подавать в топку крупные куски они пока неспособны, поэтому топить котел отопления на дровах можно только вручную. Такое положение дел побудило изготовителей твердотопливного оборудования подойти к решению проблемы с другой стороны. Если дрова нельзя закладывать в котел автоматически, то, может быть, их удастся заставить подольше гореть? Так и были придуманы тепловые котлы длительного горения.

Котел с автоматической подачей топлива

По принципу действия все агрегаты этого типа делятся на три разновидности:

1. Котел с удлиненной топкой

Это самый простой дровяной котел длительного горения. В отличие от классических твердотопливных котлов, его топка имеет вытянутую форму. В процессе работы котла осуществляется дозированная подача воздуха в камеру сгорания. За счет применения данного принципа время работы котла на одной закладке топлива удалось продлить до 6 – 8 часов.

2. Котел с верхним горением топлива

Если зажженную спичку повернуть головкой вниз, она сгорит гораздо быстрее, чем та же спичка, повернутая головкой вверх. Эта особенность была учтена при разработке котлов с верхним горением топлива. Если обычные котлы для отопления на дровах используют традиционный розжиг топлива, который производится снизу, то в камерах с верхним горением сжигание дров осуществляется посредством специальной горелки, располагающейся сверху и постепенно двигающейся вниз. В остальном устройство дровяного котла длительного горения данной разновидности ничем не отличается от устройства обычного (классического) твердотопливного агрегата.

3. Газогенераторный котел

Среди всех котлов длительного горения эти агрегаты, называемые также пиролизными, можно считать самыми высокотехнологичными. Их конструкция и принцип действия более сложны, чем у вышеописанных разновидностей, зато они являются более экономичными и способны работать на одной закладке топлива до 12 часов.

Пиролизный дровяной котел

Суть работы газогенераторного котла состоит в следующем. В предварительно прогретую верхнюю камеру топки закладываются дрова. В силу особенностей конструкции этой камеры воздух в нее не поступает, поэтому топливо здесь не горит, а тлеет. При этом оно выделяет так называемый древесный газ, состоящий преимущественно из угарного газа (СО) с незначительными добавками метана, азота, водорода и кислорода. Сам по себе древесный газ также может гореть. Через форсунку он поступает в нижнюю камеру где и сжигается с принудительной подачей воздуха. Температура сгорания при этом достигает 1000 градусов.

Для пиролизных котлов характерны следующие преимущества:

  • высокий КПД;
  • продолжительный срок работы без дозаправки;
  • небольшое количество золы;
  • более чистый, чем у обычных котлов, «выхлоп» (угарный газ сжигается, а не выбрасывается в атмосферу).

В принципе пиролизные агрегаты могут работать на любом используемом для котлов отопления твердом топливе, но наибольшей эффективности они достигают при использовании в качестве горючего древесины. Применяя правильное топливо для котлов длительного горения, можно вывести их КПД на уровень 97%.

Устройство дровяного котла длительного горения

Разновидности по механизму действия

  • Отопительный агрегат с удлиненной топкой
    Наиболее простой и распространенный тип дровяного отопления. Главное отличие от стандартных твердотопливных агрегатов — вытянутая форма с удлиненной топкой. Непосредственно в камеру сгорания после розжига дозировано осуществляется воздухоподача, за счет чего значительно увеличивается время работы на каждой закладке дров (до 6–8 ч.).

Твердотопливный котел с удлиненной топкой

  • Модель с верхним горением
    В отличие от стандартных котлов для отопления на дровах, в которых осуществляется розжиг снизу, в камерах котлов с верхним сгоранием сжигается топливо под воздействием горелки, движущейся сверху и медленно опускающейся вниз.
  • Пиролизный котел
    Газогенераторный, или пиролизный агрегат имеет более сложный, в сравнении с двумя предыдущими моделями, принцип работы и конструкцию, за счет чего может непрерывно работать до 12 часов на каждой топливной закладке. В топочной камере дрова в нем не горят, а очень медленно тлеют, выделяя в свою очередь газ. Он отводится в отсек нижней камеры, где под принудительной подачей кислорода сжигается, выделяя дополнительное тепло.

Твердотопливный котел верхнего горения

Самые востребованные отопительные установки

Модели котлов, предлагаемые ведущими производителями, отличны в зависимости от типа конструкции, размеров камеры сгорания, материалов, из которых изготовлены. Например, теплообменники стандартно выполняются из чугуна или стали.

Чугунное изделие отличается длительным сроком эксплуатации, по завершении отопительного процесса долго остывает и подает остаточное тепло. Однако при резком температурном перепаде оно может крошиться или полностью разрушаться. Что касается стали, она отличается термостойкостью, средний срок действия достигает 10-15 лет, но при условии отсутствия коррозийного процесса.

Если имеется необходимость в дачном сезонном отоплении, стоит отдавать предпочтение одноконтурным котлам длительного горения. А в домах регулярного проживания уместными станут двухконтурные модели. Они не только обеспечивают оптимальный температурный режим в помещениях, но и подогревают в случае необходимости воду для бытовых нужд.

Любой дровяной котел отопления длительного горения обладает множеством технических характеристик. Усредненные общепринятые данные:

  • масса обогреваемых агрегатов — в пределах 400 кг;
  • мощность — 100 кВт;
  • длительность рабочего цикла при одной закладке — от 10 часов;
  • на выходе теплоноситель показывает температуру около 80 градусов, на обрате выдается как минимум 50 градусов;
  • рабочее давление — примерно 1 атм.

Особенности эксплуатации дровяного котла

Если котел на дровах имеет вентилятор для принудительной воздухоподачи, то он является энергозависимым. Ему требуется постоянное электрическое питание. Если в поселке случаются перебои с электроснабжением, то лучше выбрать более простую пусть и чуть менее производительную модель. Либо придется позаботиться о наличии небольшого генератора на солярке.

Теплообменник у отопительного дровяного котла выполняется из стали либо чугуна. Стальной вариант легче, но более подвержен коррозии и менее долговечен. Предпочтение лучше отдавать чугунному аналогу. Он точно прослужит дольше. Ему страшны лишь резкие перепады температуры, от которых теплообменник из чугуна может треснуть.

Читайте также  Мангал с трубой

Правильно закладывайте дрова

Сам по себе твердотопливный котел длительного горения может весить до 400–500 килограмм. Плюс к этой массе еще добавляются вес дров и воды в теплообменнике. Для монтажа такой печи требуется специально оборудованное основание. Ставить подобный котел отопления на обычный деревянный пол нельзя.

В отдельных случаях придется заливать специальный фундамент под нагреватель. Причем использовать для устройства этого основания кирпичи или пенобетонные блоки просто недопустимо. Здесь подойдет только бетон. В остальном рассматриваемая техника является хорошим вариантом для нагрева теплоносителя. Такое оборудование подходит для обогрева как коттеджей, так и дач, гаражей и хозпостроек.

Температура газов в дымоходе при длительном горении значительно ниже, чем у простых котлов. Поэтому при использовании сырых дров влага оседает в дымоходе и «заливает» конденсатом — чёрной тягучей жидкостью с запахом креозота.

Потому нельзя использовать котёл в минимальных режимах, а топливо должно быть только сухим с относительной влажностью не больше 15%.

Достичь этих параметров можно технологической сушкой в камере или естественной под крышей на протяжении 3 лет.

Для топки паллетами, опилками и прочими плотными и мелкими частицами предусмотрен специальной формы «блин» на камере сгорания.

Закладка дров максимально плотная, без пустот. Если они лежат неоднородно, «блин» зависает на выступающих частях и пламя гаснет.

Дрова можно использовать крупные, колоть необязательно. Колотые дрова равномернее укладываются. Поленья не должны быть слишком длинными — лучше укладывать короткие дрова «стоя» в несколько этажей.

Плюсы и минусы твердотопливных котлов

Отопительный котел твердотопливный имеет следующие преимущества:

  1. Поскольку наибольшей популярностью пользуются котлы, которые работают на угле и дровах, можно утверждать, что прибор использует самое дешевое топливо, поэтому является наиболее экономичным топливным оборудованием.
  2. Чтобы установить твердотопливный котел, не нужно изготавливать проект, проходить согласования в разных инстанциях и привлекать специалистов.
  3. Оптимальное соотношение цены и качества также предстает преимуществом твердотопливного нагревательного оборудования.
  4. КПД некоторых котлов на твердом топливе достигает 90%.
  5. В процессе работы агрегата в атмосферу выбрасывается минимум продуктов сгорания, которые могли бы приводить к возникновению парникового эффекта. Поэтому котлы можно отнести в категорию экологически безопасного оборудования.
  6. Агрегат считается пожаро- и взрывобезопасным.
  7. Еще одно преимущество – энергонезависимость прибора. Это касается только котлов без автоматики, которая нуждается в питании от электросети.
  8. Двухконтурный котел на твердом топливе можно использовать для обогрева дома и удовлетворения нужд горячего водоснабжения.

Минусы твердотопливного оборудования заключаются в следующем:

  • Теплоотдача твердого топлива в сравнении с его другими разновидностями невысокая. Для качественного прогрева большого дома придется затратить много топливных ресурсов и времени. Скорость сгорания твердого топлива составляет 2-4 часа, что вынуждает пользователя часто закладывать новые порции. При этом перед новой закладкой топку придется очищать от золы и угля. Только после очистки можно разжигать новую порцию дров. Исключение составляет котел длительного горения, в котором одна порция топлива сгорает на протяжении 10 часов.
  • Работу большинства видов твердотопливных котлов, за исключением их пеллетной разновидности, нельзя автоматизировать, поскольку дозагрузка горючего материала выполняется вручную.
  • Чтобы хранить топливо, нужно выделить значительную площадь, а порой и отдельное помещение. Для сгорания энергоресурсов с максимальным КПД надо строго соблюдать условия хранения.
  • Дешевые котлы требуют частой очистки. В них образуется много копоти и сажи.
  • Агрегаты длительного горения имеют КПД не выше 70%, что очень мало в сравнении с газовыми котлами, КПД которых доходит до 98%.
  • Для хорошего горения топлива нужно обустроить утепленный дымоход, обеспечить нормальную тягу.
  • В момент розжига или при обратной тяге агрегат может сильно дымить.
  • Дымоход нужно периодически очищать от сажи, а топку регулярно чистить от золы.
  • При закладке большой порции топлива котел будет продолжать гореть, даже если достигнута требуемая температура теплоносителя. Быстро прекратить процесс горения не получится. В связи с этим порцию топлива нужно правильно и заранее рассчитывать.
  • Недоступен настенный монтаж агрегата, потому что его габариты и вес значительные.

Практические особенности устройств

Основными достоинствами таких устройств принято считать простоту подключения и эксплуатации, а возможность использовать в качестве горючего древесных отходов — серьезный аргумент за экономическую обоснованность. Полное соблюдение требований к монтажу и эксплуатации позволяет рассчитывать на длительный срок службы.

К недостаткам этого типа котлов можно отнести низкий уровень автономности, который частично компенсируется использованием агрегатов с функцией длительного горения. Несколько большего уровня автоматизации возможно достичь используя устройства, оснащенные дополнительной горелкой.

Дровяные котлы для отопления имеют недостаток — загружать топливо в камеру необходимо вручную.

Правильная установка важна для корректной работы котла, поэтому следует ознакомиться с особенностями его монтажа:

  1. Полы в доме или котельной должны выдержать нагрузку агрегата, поскольку его вес измеряется в сотнях килограмм.
  2. Если крепость полов позволяет, лучше приобрести котел с чугунной топкой, если нет — стальной.
  3. В месте монтажа прибора устраивают бетонную подушку толщиной около 130 мм.
  4. Если котел энергонезависим, применяют механические терморегуляторы.

Когда модель оснащена вентилятором, который осуществляет подачу воздуха в принудительном порядке и электронной системой корректирования, необходимо подключение к электрическим сетям.

При перебоях с электроснабжением использовать котел будет проблематично.

Среди котлов длительного горения наиболее эффективными являются пиролизные модели. Коэффициент полезного действия у них самый высокий — 97%. Отличаются они и самым длительным периодом работы без дозаправки.

Возможно, вам также будет интересно прочитать про полезные советы для дома своими руками