Вся правда о твердотопливных котлах верхнего горения

Твердотопливный котел – это отопительно-нагревательное оборудование, работающее за счет сгорания твердого вида топлива (дрова, прессованные брикеты древесных опилок, щеп, лузги подсолнечника, уголь, пеллеты, кокс). Лучший твердотопливный котел можно выбрать по признаку оснащенности электронной системой автоматизации. Она позволяет контролировать процесс горения, загрузку топливного сырья и температурные режимы в заданных рамках.

Принцип действия дровяного генератора тепла

Дровяной котел длительного горения, оборудованный водяным контуром, в своем действии использует окисление древесины под воздействием высокой температуры и ограниченного содержания кислорода. Из-за большого скопления дыма, который ограничивает доступ кислорода, дерево начинает обугливаться и выделяется большое количество СО.

Устройство и сам механизм действия дровяного котла длительной работы от одной загрузки направлены на то, чтобы воспроизвести подобные условия в ограниченном пространстве топочной камеры. Таким образом, дрова в этих условиях тлеют, а не горят, благодаря чему период работы увеличивается, а недостаток тепла компенсируется за счет догорания выделяемых газов.

Котлы отопления на дровах длительного горения типа «Буран» в своей конструкции содержат следующие узлы:

Принцип действия дровяного генератора тепла
  1. Топочная камера – устройство предусматривает одновременно две камеры сгорания. Первая топка (с горизонтальной, либо вертикальной загрузкой), необходима для сжигания древесины. Вторая необходима для дожига выработанного углекислого газа. Для того чтобы обеспечить полное сжигание газа, топку конструируют из шамотного кирпича, что позволяет предотвратить теплопотери и помогает поддерживать температуру в районе 800 °C.
  2. Автоматика – принцип работы котла длительного сгорания на дровах схож с автономной станцией. Контроллер предназначен для регулировки притока воздуха, тем самым изменяя температуру нагрева. Котлы длительного горения для отопления дома с более простыми конструкциями оборудованы ручным управлением шиберной заслонки.
  3. Водяной контур – внутри топочной камеры устанавливается змеевик, по которому происходит циркуляция теплоносителя. Чугунная версия осуществляет нагрев с помощью водяной рубашки, которая окружает топочную камеру. Батареи отопления подключаются через подающий и обратный отводы, которые соединяются с контуром.
  4. Зольник – это место, куда собирается пепел. Данный узел нуждается в систематической очистке, для того чтобы поддерживать котел в технически исправном состоянии.
  5. Дымоход – конструкция предусматривает ломаный дымоход, предназначенный для того чтобы аккумулировать тепло отходящих газов.
  6. Все узлы, которые входят в дровяные котлы длительного горения, располагаются внутри стального корпуса, изготовленного из листового металла толщиной 5-6 мм.

Отопительный дровяной котел длительного горения, подобранный согласно всем требованиям, или самодельный котел длительного горения без проблем способен обогреть жилую площадь порядка 400-500 м2. При этом итоговая стоимость отопления дешевле, чем на электричестве и газе.

Виды и принцип работы

Не стоит думать, что справиться с поставленной задачей сможет только высококвалифицированный специалист, ведь если не выбирать слишком сложные конструкции, к исполнению которых выдвигается ряд высокотехнологических требований, то сделать твердотопливный котел сверхдлительного горения своими руками сумеет даже простой любитель. При этом выбор конструкции самодельного котла будет напрямую зависеть от того, насколько производительным он запланирован, а также в каком именно помещении его собирается устанавливать мастер.

Огромную роль в этом вопросе играет и тип твердого топлива, поэтому хозяин должен заблаговременно обдумать, чем именно он будет топить после завершения всех работ. В основной перечень входят следующие виды топлива:

  • древесный или каменный уголь;
  • брикеты из торфа;
  • пеллеты (биологическое топливо в виде прессованных гранул);
  • дрова и опилки;
  • горючие отходы любого производства.
Виды и принцип работы

Детально проанализировав, какое именно топливо будет оптимальным для отопления, можно приступать к выбору соответствующего типа и схемы конструкции отопительного прибора. Для изготовления твердотопливных котлов своими руками в абсолютном большинстве случаев выбираются такие модели:

  • Классический тип, который прекрасно подходит не только для отопления помещений, но и для нагрева воды с последующим ее распределением по системе водоснабжения. Отличительная характеристика такой конструкции заключается в использовании теплообменника, выполненного из стали или чугуна, и в крайне высоком уровне коэффициента полезного действия, достигающего 85 процентов.
  • Пиролизный тип, характеризующийся высокой производительностью и экономичностью в применении за счет отделения продуктов горения от продуцируемых ими летучих газов, что отражается и на конструкции, делая ее в конечном результате более сложной.
  • Пеллетный тип, который является наиболее эффективным (КПД устройства составляет не менее 90 процентов) и, как следствие, самым сложным в конструировании и изготовлении, поэтому начинающим мастерам-любителям за него лучше не браться.
  • Котел длительного и сверхдлительного горения выполняется таким образом, чтобы в итоге могла обеспечиваться фактически беспрерывная его работа с дозагрузкой топлива не чаще одного раза в течение нескольких дней.
Читайте также:  Какой настенный газовый двухконтурный котёл лучше

Построение чертежа твердотопливного котла и сооружение по нему самодельной конструкции не представляет собой ничего сложного, если понимать его принцип работы. Базируется он на таких элементарных понятиях:

  • В камеру сгорания помещается топливо, а чем она объемнее, тем большее количество сырья понадобится для отопления, правда, и эффект от ее использования окажется более продолжительным.
  • В процессе горения заложенные продукты будут выделять летучие газы, которые имеют свойство подниматься в верхнюю часть конструкции и выходить наружу через дымоход.
  • По мере прохождения в сторону дымохода выделяемые продукты горения, обладающие высокими температурами, способствуют нагреванию воды или любого другого теплового агента, задействованного в системе.
  • Главное свойство нагретого до высоких температур агента заключается в том, что он поднимается наверх, автоматически вытесняя холодную часть и продвигаясь таким образом по всей системе, делая круг и возвращаясь на исходные позиции по мере остывания.

Обычно теплового ресурса в таких устройствах хватает только на 5-8 часов (длительность напрямую зависит от объема топки), после чего система начинает остывать (к слову, происходит это очень быстро), поэтому приходится вновь подбрасывать топливо. Если же хочется как можно меньше возиться с добавлением дров, угля или прессованных брикетов, то стоит задуматься об установке котла длительного горения.

Виды и принцип работы

Тепловой ресурс таких конструкций имеет большую длительность, колеблясь в диапазоне от одних до семи суток. Обеспечить такой эффект помогает вторая камера сгорания, предназначенная для переработки летучих газов, которые выделяются топливом, расположенным в основной камере, в процессе 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.).
Разновидности по механизму действия

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.
Разновидности по механизму действия

Твердотопливный котел верхнего горения

Разновидности ТТ устройств и их конструктивные особенности

Для бытовых нужд российский рынок климатической техники предлагает три вида твердотопливных котлов, которые различаются по принципу работы и типу используемого топлива.

  • Классического или традиционного горения.
  • Длительного действия.
  • Газогенерирующие.
Разновидности ТТ устройств и их конструктивные особенности

Устройство твердотопливных котлов серийного выпуска выглядит следующим образом:

  • корпус, чаще стальной или чугунный;
  • камера сгорания;
  • водяная рубашка, играющая роль теплообменника для нагрева теплоносителя.

Основным, регулирующим интенсивность горения топлива инструментом, является заслонка, расположенная на патрубке дымохода. Удаление остатков топлива производится через зольник.

Разновидности ТТ устройств и их конструктивные особенности

Конструкция газогенерирующих или пиролизных отопительных котлоагрегатов отличается от традиционных наличием двух камер сгорания: в первой происходит тление твердого топлива при высоких температурах. Выделяемый в процессе тления газ сгорает уже во второй камере, где и нагревает теплообменник с циркулирующим теплоносителем.

  • сушка топлива нагретым от сгорания воздухом, подаваемым вентилятором из нижней топочной камеры;
  • выделение топливом горючего газа;
  • производство тепловой энергии посредством сжигания генерируемого газа;
  • использование полученного тепла для нагрева теплоносителя.

Основным достоинством данных моделей является возможность работы практически на любой органике. Кроме этого, при работе пиролизных ТТ установок практически не образуется сажа, что значительно продлевает «жизнь» дымоотводящим каналам, и снижает пожароопасность использования данного оборудования. Требования к обслуживанию: 1 раз в 24 часа.

Разновидности ТТ устройств и их конструктивные особенности

Недостатком пиролизных ТТ котлоагрегатов считается зависимость от электроснабжения, необходимого для работы двигателя вентилятора и требовательность к серьезной автоматике, которая необходима для контроля за процессами и горением генераторного газа.

В установках длительного действия применяется обратный принцип сжигания топлива: сверху вниз. Именно это оригинальное решение и позволяет увеличить время горения ТТ.

Читайте также:  Газгольдер для частного дома: фото, видео, отзывы, цены на резервуары

К недостаткам можно отнести зависимость от наличия электроэнергии, достаточной для управления автоматикой, воздушным вентилятором и другими компонентами котла длительного горения.

Разновидности ТТ устройств и их конструктивные особенности

Говоря о твердотопливном котельном оборудовании нельзя не упомянуть об очень популярных отопительных печах «Булерьян», которые не имеют водяной рубашки, а отапливают помещение нагретыми воздушными потоками. Твердотопливные котлы Булерьян были разработаны канадскими инженерами-теплотехниками специально для бригад лесорубов, которые не остаются на одном месте длительный промежуток времени. Данная печь имеет минимум настроек, высокую степень защиты от высоких температур открытого пламени и угарного газа.

Булерьян – это некий симбиоз традиционного и пиролизного котла. Топка «Булерьяна» разделена по горизонтали перегородкой. В нижней части топочного отделения происходит горение топлива. В верхней части топки (вторичном топочном отделении) догорают генераторные газы, которые неизбежно выделяются в результате сгорания древесины.

Лучшие твердотопливные котлы до кв. м

БУРЖУЙ КП-12

Классический стальной котел БУРЖУЙ КП-12 работает на твердом топливе. Помимо теплоснабжения, конструкцией предусмотрена специальная чугунная плита для разогрева и приготовления пищи. Тепло распределяется по всему дому гравитационным путем, если использовать насос, получится более эффективная принудительная циркуляция разогретого воздуха.

Плюсы:

Лучшие твердотопливные котлы до кв. м

Минусы:

  • Необходимо регулярно очищать от золы и сажи.

Маяк АОТ-12

Плюсы:

  • Современный дизайн.
  • Универсальность.
  • Площадь обогреваемых помещений – 120 кв. метров.
  • Легкость управления агрегатом.
  • Сравнительно небольшие размеры 880 x 360 x 650 см.
Лучшие твердотопливные котлы до кв. м

Минусы:

  • Невысокий КПД – не более 76%.

ЛЕМАКС ФОРВАРД-16

Отопительный котел ЛЕМАКС ФОРВАРД-16 широко используется для обогрева помещений площадью до 150 метров квадратных.  Данная модель изготовлена из сверхпрочной стали, агрегат работает с твердыми видами топлива: углем, дровами, торфом. Основной теплоноситель – вода. Рабочий цикл одной загрузки длится не менее 12 часов.

Плюсы:

Лучшие твердотопливные котлы до кв. м
  • Адекватная стоимость.
  • Экономичность, сравнительно небольшой расход топлива.
  • Подогрев воды для бытового потребления.
  • Отличный теплообмен.
  • Удобные регулировки температурного режима и общей мощности агрегата.
  • Небольшая масса котла – 73 кг.
  • Многофункциональность.

Минусы:

  • Длительная, сложная установка.

Нюансы системы управления котла верхнего горения

В котлах длительного горения с верхним горением основным принципом управления является регуляция воздушных потоков, поступающих в камеру сгорания. Стандартные агрегаты для этого оснащены механическим приспособлением. Заслонка с цепным приводом приводится в действие в результате работы термостата.

Термостат в котле настраивается на определенный температурный режим. Когда теплоноситель нагревается до нужного уровня, заслонка автоматически устанавливается в определенное положение, снижая интенсивность нагрева. Резко снизить температуру невозможно, т.к. теплоноситель будет по инерции продолжать нагреваться, отапливая помещение.

Увеличить температуру воды, когда захочется также невозможно. До тех пор пока котел не «разгонится», температура будет расти очень медленно.

Устройства с вентиляторами работают несколько иначе. Если понадобится увеличить силу теплоотдачи, то сделать это можно именно за счет вентилятора. Прибор будет нагнетать воздух. За счет него же можно и снизить инерцию котла. Управление происходит автоматически, а датчики фиксируют малейшие изменения температуры теплоносителя.

Пеллетные твердотопливные котлы, котлы с автоматической подачей топлива

В Европе этот вид котлов пользуется большой популярностью. Их используют для отопления, а так же для нагрева воды для бытовых нужд. В качестве топлива для этих котлов используют пеллеты – пресованные стружки, опилки из дерева. Основное важное удобство – автоматизация. Они прекрасно справляются с поддержанием заданной температуры. Всё, что от вас требуется – это в начале отопительного сезона заправить бункер топливом. В котёл встроен шнек, который самостоятельно подаст в топку пеллеты. Разочаровывает лишь то, что кроме пеллет ничего нельзя сжигать.

Автоматический пеллетный котел

Преимущества:

Пеллетные твердотопливные котлы, котлы с автоматической подачей топлива

Недостатки:

  • работает только на древесных гранулах;
  • высокая стоимость топлива и оборудования;
  • необходимо подключение к электросети.

Важно. Использование неподходящего топлива приводит к его избыточному расходу и может стать причиной поломки техники.

Как выбрать твердотопливный котел

Учитывая количество разновидностей, моделей и производителей, остро стает вопрос: какой твердотопливный котел выбрать? Форум по отоплению здесь не помощник, так как сколько людей, столько и мнений. Поэтому мы рекомендуем начать с 2-х простых вопросов, которые позволят отсеять изначально неподходящие варианты.

Итак, задайте себе эти вопросы:

Читайте также:  Как выбрать газовый котел отопления — какой лучше?

1. Чем будете топить?

2. Какую сумму планируете потратить на покупку котла?

С первым вопросом все просто. Подумайте о том, какой вид топлива в Вашем регионе дешевле и доступнее. И о том, сможете ли Вы покупать недорого (или получать бесплатно) разного рода ненужное твердое топливо (опилки, щепа, сухостой и т.д.).

Со вторым вопросом всё не так однозначно, так как чем дешевле котел, тем хуже у него будет КПД и меньше он прослужит (от толщины стали существенно зависит цена).

Учтите также, что чем выше КПД котла, тем меньше дров или угля расходуется на отопление. То есть чем выше КПД – тем меньше Вы тратите на приобретение топлива.

Частота загрузки котла – это уже вопрос комфорта. Не хотите жить в котельной или бегать туда по ночам? Выбирайте модель, которая при одинаковой стоимости работает на одной загрузке дольше (имеет большую топку). И обращайте внимание на отзывы других покупателей. Кстати, найти их Вы можете на нашем сайте.

Также советуем не игнорировать государственную систему энергоэффективности с возвратом от 20 до 35% суммы при покупке твердотопливных котлов! Хотя в 2020 году, средства так и не были выделены, но держать руку на пульсе всё же стоит.

И не стесняйтесь звонить нашим менеджерам. Они подскажут лучшие варианты с учетом Вашего бюджета.

Перейдя по ссылке Вы можете увидеть весь ассортимент твердотопливных котлов нашего магазина, а с помощью фильтра можно подобрать необходимые параметры (мощность, толщину стали, режим горения и т.д.).

Вместо послесловия

Каким бы ни был твердотопливный котел, стоимость дров или угля в России всегда будет выше, чем при отоплении газом. Но если частный сектор не газифицирован, то твердотопливные котлы длительного горения устанавливать выгоднее, чем обычные. И разница эта год от года будет ощущаться все больше.

Вместо послесловия

Надеемся, что изложенная в сегодняшней статье информация окажется полезной нашему читателю. Если остались вопросы после прочтения, наша команда будет рада на них ответить в обсуждении ниже. Просим Вас поделиться и своим опытом подобного приобретения, изготовления или установки. Эта информация может помочь другим читателям.

А напоследок еще одно интересное видео по сегодняшней теме:

Вместо послесловия

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

  • Total: 3
  • VK
  • OK1
  • TG
  • FB1
  • TW1

На какие параметры нужно обращать внимание при выборе котла?

Независимо от того, планируют владельцы загородных домов приобрести электрические, дизельные, газовые и твердотопливные котлы, им нужно в процессе выбора обращать внимание на следующие параметры:

  1. Вид топлива, на котором может работать оборудование. Самым экологичным считается электричество, но в тоже время оно является и самым дорогим. Если покупатель ставит перед собой цель максимально экономить в отопительный сезон, то ему нужно выбор сделать в пользу твердотопливной конструкции.
  2. Мощность является одним из главных критериев, на которые следует обращать внимание при выборе отопительного оборудования.
  3. Количество контуров. Если владелец загородной недвижимости планирует параллельно задействовать ГВС, то ему необходимо приобретать двухконтурную модификацию. Также можно рассмотреть альтернативный вариант – одноконтурный котел, который будет работать вместе с бойлером косвенного нагрева.
  4. Материал, из которого изготавливается теплообменник. Самыми долговечными являются чугунные элементы, которые способны хорошо держать тепло и не подвергаются коррозии. Более экономным вариантом являются стальные теплообменники, к преимуществам которых можно отнести способность выдерживать экстремальные температурные режимы. Но у них есть один существенный недостаток – подверженность коррозийным изменениям.
  5. Способ монтажа. Современные модификации электрических и газовых котлов могут монтироваться на вертикальные поверхности. Твердотопливные и дизельные котлы могут устанавливаться только на пол и в отдельном помещении.
  6. Энергозависимость. Многие современные модификации котлов оснащаются электроникой, из-за чего для их установки требуется наличие стационарной электросети. Если в загородном доме происходят частые отключения света, то владельцам стоит рассмотреть более простой вариант.
  7. Способ забора воздуха. Некоторые модификации могут втягивать воздух через открытую камеру с последующим выведением продуктов горения посредством дымохода. Также существуют котлы, в которых производителями предусматривается закрытый вариант топки. В этом случае всасывание воздуха и последующее выведения дыма осуществляется через коаксиальную трубу.