плюсы, минусы и обзор лучших

Котел длительного горения с верхней загрузкой можно сравнить со свечей. Конструктивно твердотопливные котлы верхнего горения состоят из вертикально стоящего корпуса в форме цилиндра, параллельно выполняющего задачу теплообменника. Внутренняя часть имеет две части, между стенками которых циркулирует теплоноситель. Его нагрев происходит в результате горения пиролизного газа.

Особенности конструкции и принцип работ

Внутренняя часть используется как топка. Она устроена так, что горение происходит сверху вниз. Помогает этому специальная подача воздуха непосредственно в зону горения. Процесс напоминает скорее тление с выработкой газов из углеродосодержащего топлива. В большей степени эти газы являются горючими. За счет их догорания в верхней части топки происходит максимальное использование тепловой энергии, что позволяет увеличить теплоотдачу и уменьшить расход топлива.

Камера котла разделена на две части распределителем воздуха. Он имеет форму трубы, к которой с одного конца прикреплена площадка с лопастями, а другой конец служит для подачи кислорода.

Котлы с верхним горением отличаются цикличностью работы, и пока не сгорит первая закладка добавление второй партии топлива не понадобится.

Технические характеристики котлов верхнего горения на твердом топливе

Котлы с верхним горением производятся с разными мощностями от 8 до 95 кВт. Отдельные модели могут достигать показателя в 1200 кВт. Чем больше показатель, тем эффективней работа агрегата и тем большую площадь можно будет обогреть. Котлы с минимальной мощностью рассчитаны для установки в небольших домах. Украинские «Бураны» с 40 кВт предназначены для отопления больших домов или складских помещений.

Материалы изготовления котлов — чугун или сталь. Чугунный теплообменник долговечней, но из-за своего большого веса может вызывать трудности при монтаже. Стальные теплообменники изготавливают из стали различного качества от низкосортной, до высококачественной, устойчивой к воздействию высоких температур. Помимо этого стальные котлы часто имеют защиту из шамотного кирпича.

Чаще всего котлы с верхним горением работают на дровах, но есть модели, в которые можно укладывать уголь, торфяные брикеты, стружку и другое топливо.

КПД котлов равен 85-93 %. Как заявляют производители, время работы прибора после одной загрузки дров составляет от 8 до 31 часов, а на углях до 5 суток. Среднестатистический недорогой котел выдает тепло в течение 5-8 часов.

Температура нагрева воды 70 ⁰C на дровах и 85 ⁰C на угле. Рекомендованная температура на входе от 60 ⁰C. Система отопления может быть как с естественной, так и с принудительной циркуляцией.

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов верхнего горения

Котлы с верхним горением уже более 15 лет обеспечивают пользователей теплом. За это время они полностью подтвердили свою эффективность, которая обеспечивается следующими факторами:

• когда происходит закладка топлива, распределитель поднимается вверх, а после розжига опирается на дрова и опускается по мере их прогорания;
• в месте поступления воздуха, происходит неполное окисление углеводородов. Газ с частицами пепла переносится в верхнюю часть топочной камеры. Там к нему присоединяется кислород, в результате чего он дожигается и отдает оставшееся тепло;
• в начале камеры для сжигания газа, находится регулятор тяги. С его помощью автоматически определяется температура воды и регулируется скорость сгорания летучих соединений.

Котлы имеют следующие преимущества:

• длительное время работы и минимальное количество загрузок;
• энергонезависимость за счет работы с естественной циркуляцией и природной тяги;
• универсальность некоторых агрегатов в плане топлива: уголь, дрова, стружки, торф и др.;
• небольшое количество топлива способно обеспечить высокую эффективность работы;
• автоматизированная непрерывная работа котла для снабжения горячей водой и теплом;
• отсутствие сложных механизмов делает эксплуатацию котла простой даже для новичков;
• высокий уровень безопасности;
• длительный срок службы от 10-15 лет и более.

Недостатки твердотопливных котлов с верхней загрузкой:

• высокая стоимость по сравнению с другими установками;
• чувствительность к изменениям температуры теплообменника. Возможно появление конденсата и окисление стальных элементов;
• повышенная зольность может засорять зону горения и снижать уровень теплоотдачи;
• необходимо регулярно вручную прочищать дымоход и зольник;
• неудобная закладка дров из-за конструктивных особенностей;
• нельзя загружать топливо больших размеров, например, не колотые дрова;
• топливо должно быть полностью сухим, поэтому нужно продумывать условия его хранения;
• неполная загрузка делает неудобным розжиг, т.к. топка достаточно глубокая;
• нельзя проводить дозагрузку, если процесс уже запущен;
• опорная балка и диск, служащие перегородкой между зонами горения твердого топлива и газа быстро выходят из строя.

Как видите, твердотопливные котлы верхнего горенияне лишены минусов, поэтому прежде, чем приобретать такое устройство, хорошо взвесьте все за и против.

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.

Обзор лучших котлов верхнего горения

В настоящее время производство твердотопливных котлов значительно расширилось и выбору потребителей представлено множество моделей зарубежных и отечественных фирм. Рассмотрим лучшие из них.

Стропува

Котлы болгарского предприятия Stropuva — это компактные агрегаты с высоким КПД. Устройства оснащены нагнетательным вентилятором. Цилиндрической формы корпус имеет конструкцию шахты. Устройства отличаются превосходными эксплуатационными характеристиками в сочетании с отличным дизайном. Универсальные котлы могут отапливать дровами, торфом или прессованными брикетами. Мощность моделей 8-40 кВт, отапливаемая площадь 30-400 кв.м. Допустимая влажность топлива может достигать 45%, что вполне соответствует современным требованиям.

Liepsnele

В Литве изготавливают котлы длительного горения на твердом топливе универсального типа, т.е., работающих на любом виде топлива. Мощность агрегатов варьируется в диапазоне 10-40 кВт, отапливаемая площадь до 400 кв.м. Максимальное время работы на одной закладке углей составляет до 7 суток, дров — до 2 суток. Конструкция котлов — классический шахтный тип с верхним горением. Котлы Liepsnele обладают высоким КПД, не менее 90%, независимо от типа топлива и выбора рабочего режима.

Неделька

Котлы прямоугольной формы, имеют привлекательный дизайн и компактные размеры. Для более полного теплосъема предусмотрены каналы, по которым проходят нагретые дымовые газы. Российские котлы верхнего горения, способные работать на одной загрузке угля до 7 суток.

Компания Неделька предлагает четыре варианта котлов с различной мощностью, предполагающие отопление помещений разной площади: 50-250 кв.м., 150-400 кв.м., 400-800 кв.м., 800-2000 кв.м.

Экономные твердотопливные котлы длительного горения: как сделать своими руками

Стремиться к снижению затрат на отопление владельцев домов заставляет постоянный рост стоимости энергоресурсов. Выбрать подходящий генератор тепла бывает сложно из-за отсутствия достоверной информации о реальных преимуществах различных моделей. Разобраться в технических характеристиках и приобрести самый экономный твердотопливный котел поможет обзор вариантов.

Сжигание органического топлива — привычный способ получения тепла. Но за последнее столетие камины и печи были технологически усовершенствованы. В конструкции твердотопливного котла (ТК) появился теплообменник для подогрева воды.

Что такое твердотопливный котел

Содержание статьи

Изначально это был действительно обычный чугунный агрегат, из которого брали горячую воду для хозяйственных нужд. Затем котел с водой заменили герметичным теплообменником. Появилась возможность равномерно распределять тепло по всем комнатам. Даже современные камины теперь снабжаются регистрами труб для максимального отбора тепла от дымовых газов и повышения коэффициента полезного действия (КПД).

Несмотря на архаичность способа отопления путем сжигания дров, торфа или угля, ТК по-прежнему применяются в местах, где нет газопроводов. Наличие централизованного электроснабжения коттеджа кардинально не меняют ситуацию. Электрический котел считается самым дорогим способом обогрева помещений.

В последнее время все более популярными становятся автоматизированные ТК на пеллетах — гранулированном топливе из торфа и органических отходов: древесной щепы, опилок, подсолнечной лузги и т. п. Пеллетные ТК оборудованы автоматическими системами подачи топлива из бункера в камеру сгорания, удаления золы и сажи, контроля пламени, температуры теплоносителя и воздуха.

Устройство

Экономичные твердотопливные котлы изготавливаются из чугуна или стали. Первые более долговечны и устойчивы к коррозии. Вторые стоят дешевле, но более требовательны к температуре теплоносителя на входе в котел.

Если температура обратного трубопровода меньше 60 градусов, то на поверхности теплообменника образуется кислотный конденсат из водяных паров, которые образуются при сгорании органического топлива. Этот недостаток можно исключить подмешиванием более горячего теплоносителя из подающего трубопровода в обратный через термоклапан.

Все твердотопливные котлы состоят из следующих частей:

• топка;
• теплообменник;
• газоходы;
• дымоход;
• воздушный тракт;
• водяная рубашка;
• зольная камера;
• корпус.

Пиролизные котлы имеют более сложную конструкцию. Сгорание топлива происходит в двух камерах, имеющих повышенное аэродинамическое сопротивление. Для получения стабильной тяги в конструкцию пиролизного ТК добавляется дымосос, обеспечивающий равномерное сгорание топлива в течение длительного времени.

В обычных котлах продолжительность полного сжигания топлива при одноразовой закладке составляет 2–4 часа, а в пиролизных длительного горения — от 12 до 24 часов, что является их главным преимуществом по сравнению с другими типами ТК.

Процесс пиролиза, то есть термического образования горючих газов, происходит при любом способе сжигания органического топлива. Но в пиролизном ТК горение топлива и газов происходит раздельно и контролируемо. Такой агрегат иногда называют газогенераторным котлом. По сути дрова в нем не горят, а тлеют, причем только их нижний слой.

Основная часть тепла получается при сгорании газов в камере вторичного дожигания, куда обеспечивается дополнительный приток воздуха. Чтобы дрова не воспламенялись одновременно, конструктивно обеспечивается поток воздуха сверху вниз. Это второе принципиальное отличие от обычных котлов, где приточный воздух направляется снизу или сбоку, поэтому горит сразу вся закладка топлива.

Самодельные пиролизные котлы иногда оборудуют вентиляторами вместо дымососов, поэтому в топке возникает повышенное давление, дым поступает в котельное помещение, что может привести к отравлению угарным газом (СО). Дымосос создает разрежение, поэтому через щели воздух стремится проникнуть в топку, что обеспечивает безопасную эксплуатацию агрегата.

От чего зависит экономичность котла

Высокий КПД зависит от конструктивных особенностей всех деталей оборудования и грамотной настройки термических процессов. Бытовые котлы чаще всего регулируются вручную, поэтому периодически требуют внимания во время растопки и в процессе горения. Интенсивность сжигания топлива зависит от количества приточного воздуха, который подается через зольник и колосниковую решетку.

Экономичность ТК обеспечивается теплообменниками из труб, а также «водяной рубашкой» — полыми поверхностями газоходов и стенок котла, в которых циркулирует теплоноситель. Продвигаясь из топки к дымоходу, газообразные продукты сгорания отдают тепло отопительной системе. Оптимальная температура газов на выходе из дымохода равна примерно 170–200 градусам для котлов с естественной тягой. При соблюдении этого условия можно рассчитывать на максимальную экономию топлива.

Пиролизные и пеллетные ТК оборудованы дымососами, которые обеспечивают регулируемую принудительную тягу, поэтому газоходы делают длиннее для увеличения поверхности теплообмена и более полного сгорания топлива. В результате отбор тепла происходит эффективнее, а температура дымовых газов снижается до 120–140 градусов.

В пеллетном ТК подача топлива шнековым транспортером из бункера может быть полностью автоматизирована. Для регулирования интенсивности пламени используются системы контроля температуры теплоносителя, наружного и внутреннего воздуха, дымовых газов. Таким образом достигается максимально возможный КПД котла.

На эффективность ТК влияет также качество теплоносителя отопительной системы. Неподготовленная вода часто содержит избыточное количество солей жесткости, которая оседает на внутренней поверхности теплообменника. Эта накипь имеет низкий коэффициент теплопроводности, поэтому сильно замедляет поглощение тепла теплоносителем.

Избежать снижения экономичности котла можно путем применения дистиллированной воды в качестве теплоносителя. Снизить жесткость водопроводной воды также можно длительным кипячением с последующим отстаиванием осадка в течение 2–3 суток.

Высокое содержание влаги значительно снижает КПД генератора тепла любого типа. На бесполезное испарение воды тратится значительное количество энергии. Пиролизные котлы вообще не работают на древесине с влажностью более 25 %. Преимущество в этом плане имеют ТК, работающие на пеллетах. Это топливо в процессе изготовления проходит этап сушки, а затем хранится во влагозащищенных бункерах.

Экономичность котлов разных видов

Эффективность традиционных ТК ограничена цикличностью процесса горения. При розжиге котла теплоотдача минимальна. После полного воспламенения всей закладки возникает максимальная тяга, препятствующая полному отбору тепла от дымовых газов. Относительно стабильная фаза начинается, когда остаются только тлеющие угли.

Все три этапа, длящиеся 3–4 часа, нужно визуально контролировать, вовремя меняя интенсивность притока воздуха вручную с помощью заслонок или дверцы зольной камеры. При таких условиях максимально возможный КПД не превышает 60 %, а чаще всего гораздо меньше. Обеспечить стабильную температуру теплоносителя отопительной системы тоже сложно. Единственный выход — постоянно находиться рядом с котлом, подкладывать мелкими порциями дрова или уголь, контролировать интенсивность пламени.

Получить максимально возможный КПД, равный 85 %, на твердом топливе удается только при эксплуатации полностью механизированных пеллетных котлов. Несмотря на высокую стоимость, они приобретают все большую популярность.

При соответствующих размерах бункера возможна безостановочная работа до тех пор, пока не закончится запас топлива. Автоматическое золоудаление и очистка сажи с поверхности дымохода не требуют стороннего контроля.

Пиролизные ТК имеют доступную цену, удобны в эксплуатации и эффективны — имеют КПД на уровне 70–75 %. Время полного сгорания топлива составляет 6–20 часов. Теплоотдача относительно стабильна, поскольку изменение тепловой мощности не превышает 20 % за все время горения одной закладки дров.

Этот тип ТК имеет еще ряд преимуществ:

• возможность использования крупных неколотых дров;
• наличие дымососа позволяет автоматизировать управление и регулировку;
• двухступенчатое сжигание гарантирует максимально возможный КПД.

Пиролизный ТК не лишен недостатков. Дымосос во время работы создает неприятный шум, поэтому теплогенератор рекомендуется устанавливать в подсобном помещении.

Цены на различные виды твердотопливных котлов

твердотопливный котел

Как правильно выбрать котел

Чтобы выбрать подходящий ТК, владельцу частного домостроения необходимо заранее определить характеристики приобретаемого генератора тепла. Тогда легко будет разобраться в большом ассортименте котлов, предлагаемых современными производителями: Viessmann, Olimp, Atmos, Dakon, Opop.

По выполняемым функциям ТК разделены на два типа:

• одноконтурные — используются только для отопления;
• двухконтурные, к ним подключается бойлер горячего водоснабжения.

При выборе стоит определиться, какой вариант наиболее выгодный, использует ли агрегат удобный тип топлива: дрова, уголь, торф, пеллеты. Для пиролизного ТК подойдут только сухие дрова, для хранения пеллет понадобится бункер рядом с котлом, угольный или торфяной сарай должен быть расположен в месте, удобном для выгрузки из самосвала.

Важнейшая характеристика пиролизного ТК — объем загрузочной камеры. От ее размера будет зависеть, насколько часто придется наполнять котел дровами. Полезный объем камеры с верхней загрузкой больше, чем у других, укладка топлива удобнее.

ТК могут быть оснащены средствами автоматического контроля и регулирования, дымососом, топливным питателем, механизмами золоудаления и очистки сажи. Все эти устройства требуют беспрерывного энергообеспечения. Стабильную работу генератора тепла можно обеспечить аварийным источником питания. Причем не обязательно им должен быть генератор с бензиновым двигателем.

На случай внезапного отключения электроснабжающей сети подойдет автомобильный аккумулятор емкостью 300 А·ч. Этого достаточно для 12 часов беспрерывной работы механизмов суммарной мощностью 200 Вт.

Преобразовать постоянный ток в переменный с повышением напряжения с 12 до 220 В поможет инвертор. Его необходимо подключить через электронный блок, который автоматически задействует резервные мощности. Тогда отопительная система будет работать независимо от проблем с электропитанием.

Как рассчитать производительность отопительного агрегата

Используйте изначально упрощенную формулу: на 10 квадратных метров площади здания требуется 1,2 кВт тепловой мощности. Например, для дома площадью 200 м² подойдет ТК с номинальной мощностью 24 кВт. Чтобы обеспечить коттедж горячей водой, итоговую цифру умножьте на 20 %. Для точного расчета применяйте методику из «Строительных норм и правил» (СНИП).

Тогда необходимо учитывать:

• климатические условия;
• конструктивные характеристики помещений;
• размер отапливаемой площади;
• количество внешних стен, их ориентацию по сторонам света — юг, восток, запад, север;
• температуру наружного воздуха в самую холодную неделю зимы;
• тепловое сопротивление внешних стен, зависящее от толщины и теплопроводности материала;
• высоту потолков;
• что находится снизу и сверху: отапливаемая или холодная комната, чердак — утепленный или нет;
• степень утепления полов;
• наличие подвала;
• количество и размер окон;
• тип оконных конструкций: дерево или металлопластик, двойное или тройное остекление;
• наличие и размер дверей на улицу или балкон.

Расчеты надо проводить для каждой комнаты отдельно. Затем суммировать теплопотери, и тогда можно будет получить требуемую мощность теплогенерирующего агрегата.

Как сделать самому экономичный котел пиролизного типа

Интернет наполнен множеством красивых картинок пиролизных котлов, но большинство этих достижений изобразительного искусства не имеет никакого отношения к раздельному сгоранию топлива. При внимательном рассмотрении становится понятно, что внутри такого устройства пылает обычный костер, воспламеняется вся закладка топлива. Вместо пиролизного рисуют обычный ТК с добавлением камеры дожигания газообразных продуктов в верхней части топки.

Такая схема внутреннего устройства ТК повышает КПД, но не обеспечивает длительного регулируемого горения одной закладки топлива в течение 6–24 часов. Газы из топки должны выходить только вниз через продольные щели во внутренней горизонтальной перегородке.

Процессы внутри пиролизного ТК можно представить в таком виде:

1. В камеру газификации через дверку, расположенную в верхней части корпуса, закладывают разовую порцию топлива, а затем поджигают снизу из зольной камеры.
2. Дымосос направляет выделяющийся при горении дым в газоходы.
3. В камере дожигания происходит подмешивание приточного воздуха для окончательного догорания газов.
4. Топку, камеру дожигания и газоходы окружает «водяная рубашка», которая является частью теплообменника, а также сберегает стенки котла от перегрева.
5. Теплоноситель поступает в ТК через нижний штуцер и отводится через верхний.

В котле верхние слои топливной закладки только прогреваются, но не воспламеняются. Раскаленные угли, прогорая полностью, постепенно падают в зольную камеру. Топливо под собственной тяжестью прижимается к раскаленному колоснику и воспламенятся. Таким образом поддерживается многочасовая непрерывная работа ТК.

Необходимые инструменты и материалы

Умелый хозяин способен изготовить самостоятельно пиролизный ТК мощностью до 25 кВт. Для сборки котлов с большей производительностью необходимо использовать технологию сварки толстых листов жаропрочной стали. Это можно сделать только в заводских условиях.

Для работы понадобятся следующие инструменты и материалы:

• сварочный аппарат;
• электроды;
• отрезной инструмент типа «болгарка»;
• шлифовальные и отрезные диски;
• дрель;
• набор сверл по металлу;
• 10 м² листовой стали толщиной 5 мм;
• 6 м² оцинкованной стали толщиной 1,5 мм;
• фурнитура для дверок — ручки, задвижки;
• отрезки стальных труб: ∅ 32 мм, толщина стенки 3,2 мм — 0,5 м; ∅ 57 мм, толщина стенки 3,5 мм — 8 м; ∅ 159 мм — 0,7 м;
• шамотный кирпич для футеровки топки;
• чугунный колосник;
• температурный датчик;
• термоклапан;
• источник бесперебойного питания;
• дымосос.

Спецификация должна быть уточнена по рабочим чертежам. Для ТК мощностью 25 кВт буквенные символы имеют следующие фактические значения, выраженные в миллиметрах: a — 1039, b — 1190, c — 430, d — 618, e — 1289, f — 1101, g — 1126, h — 765, k — 880, l — 41, m — 990, n — 980, o — 137, p — 373, r — 725, s — 255, t — 145, u — 200, v — 198, w — 202.

Изготовление котла

Требуется подготовить заранее монтажную площадку и детали для изготовления ТК. Раскроить листовой металл лучше всего в заводских условиях на гильотине. Там же плазменным резаком можно сделать прямоугольные проемы в передней стенке котла, а в задней — круглые отверстия для дымохода и патрубков. Теперь можно приступать к изготовлению котла.

Соедините сваркой боковые и переднюю наружные стенки.

Последовательно установите детали «водяной рубашки» зольной камеры.

Приварите дно и заднюю стенку загрузочного бункера.

Сформируйте газоходы, приварите все детали «водяной рубашки», смонтируйте под крышкой котла регистр теплообменника. Только после этого установите внешние нижнюю, верхнюю и заднюю стенки.

Остается только выполнить заключительные работы:

1. Приварите монтажные скобы для дымососа, петли для дверок и штуцера теплообменника.
2. Ко дну прикрепите ножки с регулировочными болтами, с помощью которых можно будет установить котел вертикально.
3. Удалите окалину, сварочный шлак, ржавчину.
4. Установите дверки.
5. Обезжирьте растворителем все поверхности.
6. Равномерно покройте корпус жаростойкой краской.
7. По окончании всех работ можно приступать к установке, подключению к отопительной системе и наладке ТК.

Видео

Мастер делится секретами изготовления пиролизного ТК собственной конструкции.

чертежи твердотопливного котла, устройство на твердом топливе, как устроен котел на дровах, схема, размеры самодельного котла с водяным контуром

Содержание:

Самым оптимальным источником отопления для отдаленных районов без газификации и электрификации является твердотопливный котел длительного горения. Благодаря надежности, экономичности и эффективности он нередко используется для оснащения загородных домов и коттеджей.

Как работает агрегат

Обычные твердотопливные котлы способны проработать на одной закладке около 6-7 часов. Если по истечении этого времени в топку не подбросить очередную порцию топлива, это приведет к снижению температуры в доме. Причина кроется в циркуляции основного тепла в помещении по принципу свободного движения воздуха: после нагревания он поднимается вверх и выходит на улицу. Тепловой ресурс одной закладки дров прибора длительного горения рассчитан на 24-48 часов. В отдельных моделях горение поддерживается почти неделю.

Секрет здесь в следующем: в отличии от традиционных котлов, схема котла длительного горения включает в себя не одну, а две камеры сгорания. Первая из них предназначена для сжигания топлива, вторая – для поступивших из первой камеры газов. Качество процесса во многом зависит от своевременной подачи воздуха, для чего в конструкции имеется вентилятор. Подобный подход является инновационным: его впервые представила литовская компания Stropuva в 2000 году, после чего чертежи твердотопливных котлов длительного горения были взяты на вооружение ведущими производителями котельного оборудования.

На сегодняшний день агрегаты, работающие по этому принципу, являются наиболее недорогим и практичным вариантом обогрева домов в местностях, лишенных газификации. Сутью работы приборов данного типа выступает горение верхнего топлива. Обычно месторасположением топки является нижняя часть: как следствие, холодный воздух после нагревания имеет возможность подниматься вверх. Котлы длительного горения очень похожи на пиролизные: выделение основной порции тепла происходит не от сгорания твердых брикетов, а от выделившегося при этом газа.

Для сгорания внутри конструкции имеется специальное закрытое пространство. Камеры соединены между собой телескопической трубой, по которой выделившийся газ из первого отделения поступает во второе. Процесс его дожига сопровождается смешиванием с холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором. Эта процедура проистекает без пауз, до полного перегорания топлива. Она отличается достаточно высоким температурным режимом – до +1200 градусов.

Камера для сжигания твердого топлива имеет более обширные размеры: ее объем иногда достигает 500 дм³. В нее можно загружать уголь, опилки, дрова, паллеты. Стабильное нагнетание воздуха обеспечивается встроенным вентилятором. Процесс горения характеризуется очень медленной скоростью расхода топлива. Как следствие, экономичность котельного оборудования резко возрастает.

Причина медленного прогорания заключается в нагнетании воздуха, в результате чего прогорает только верхняя часть топливной закладки. Увеличение подачи воздуха происходит только после полного перегорания верхнего слоя. В продаже имеется целый ряд нагревательных приборов, сутью работы которых является один и тот же чертеж котла длительного горения на дровах. Разная степень их экономичности и эффективности объясняется различием размеров, материалов изготовления и наличием дополнительных функций. Для работы универсальных ТТ котлов можно использовать любое топливо, что значительно упрощает их обслуживание. Наиболее экономичными моделями считаются дровяные ТТ котлы.

Конструкционные особенности и устройство

Камера для закладки топлива любого котла длительного горения отличается внушительными размерами. Это параметр напрямую влияет на время перегорания топливной закладки. В настоящее время встречаются две успешно конкурирующие между собой технологии, реализуемые в ТТ котлах: речь идет о приборах Булерьян и Стропува. Дороговизна и сложность изготовления чертежа котла длительного горения своими руками ставит определенные препятствия на пути распространения последнего из них на территории нашей страны. В отличии от него, метод Булерьян широко используем народными умельцами для самостоятельной организации отопления загородных домов.

Чертеж котла длительного горения на твердом топливе Булерьян состоит из следующих узлов:

1. Металлического корпуса, закрывающего внутренние камеры.
2. Нижней камеры для сжигания топлива.
3. Верхней камеры для сжигания газа.
4. Дверцы для закладки дров. Она расположена в верхней части конструкции из-за больших размеров нижнего отсека для закладки ресурса.
5. Дымового патрубка. Он находится в верхней части котла и подключен к дымоходу.
6. Зольная камера. Расположена внизу котла и предназначена для его чистки.

Также имеется еще одна любопытная деталь. Как известно, в обычных печах функция поддувала выполняется зольником: именно через него поступает необходимый для горения воздух. В случае с Булерьян зольный отсек делается полностью герметичным: каналом подачи воздуха здесь является верхняя воздушная камера. Для регулировки подачи кислорода в верхней части этой камеры имеется заслонка. По ходу сгорания дрова в топке постепенно оседают, что приводит к опусканию распределителя. Таким образом обеспечивается беспрерывная подача свежего воздуха.

Чтобы осуществить новую загрузку, распределитель легко можно возвратить в начальное положение, потянув его вверх. Положение этого рычага служит своеобразным ориентиром уровня оставшегося топлива: таким образом можно определить, через сколько загружать следующую порцию дров. Котлы Булерьян отличается высокой экологичностью, что объясняется полным перегоранием топлива и газа: углекислый газ в атмосферу практически не попадает. Читайте также: «Как сделать котел на дровах своими руками – пошаговая инструкция».

Устройство твердотопливного котла длительного горения следующее:

• Топка. Главный конструкционный элемент любого котла или печи. Предназначается для сжигания в нем топлива.
• Отдел для дожига газа. Здесь догорают газы, поступившие из топки.
• Зольник. Отсек для сборки пепла. Он нуждается в регулярной чистке.
• Дымоход. Канал для отведения за пределы жилища продуктов сгорания.

Сильные и слабы стороны

Крупные габариты и сложность выполнения своими руками чертежа твердотопливного котла длительного горения делает благоприятным использование подобных приборов только в крупных коттеджах. Что касается небольших дач, то для них рекомендуется выбирать более экономичные варианты.

Основными достоинствами ТТ котлов длительного горения являются:

• Высокий КПД (около 95%)
• Автономность отопления.
• Экономичность.
• Надежность и долговечность.
• Высокая эффективность.
• Доступность топлива.
• Экологичность.
• Широкий выбор топлива (уголь, дрова, опилки, паллеты).

Имеются также недостатки:

• Большие габариты.
• Необходимость оборудования отдельной котельной.
• Сложное устройство котла длительного горения на дровах.
• Нужда в постоянно обслуживании.

Котлы данного типа имеют достаточно приличную стоимость, однако такие конструкции можно изготовлять и самостоятельно.

Преимущества самодельных агрегатов:

1. Дешевизна.
2. Универсализм в плане используемого топлива.
3. Возможность последующих доработок с целью увеличения эффективности и добавления мощности.

Сложнее всего – сделать конструкцию цилиндрической: для этого необходимо использовать вальцовочный станок. Если его нет, существует вариант со старыми пропановыми баллонами. Также сгодится любая труба подходящего сечения: толщина металлических стенок должна быть не менее 5 мм. В деревнях привыкли довольствоваться небольшими кирпичными печами, демонстрирующими хорошую эффективность при обогреве одноэтажных домов и дач. Если же требуется отапливать обширный коттедж, то в таком случае потребуется большой запас топлива. Кроме того, не избежать больших перепадов температуры по мере удаления от печи, да и ухаживать за ней намного сложнее, чем за твердотопливным котлом.

Рекомендации по изготовлению самодельного котла

Приступая к изготовлению котла длительного горения своими руками, необходимо вооружиться следующими советами:

• Чтобы в процессе эксплуатации прибора можно было использовать любое топливо, топочную камеру лучше сделать из жаропрочной легированной стали. Несколько удешевить бюджет работ помогает применение бесшовной стальной трубы марки 20.
• Перед тем, как заносить самодельный агрегат в приготовленную для него котельную, рекомендуется протестировать его на улице, оснастив временным дымоходом. Это даст возможность проверить надежность обогревателя и убедиться в правильности сборки корпуса.
• Основная камера, изготовленная из газового баллона, в состоянии обеспечить продолжительность на протяжении 10-12 часов, т.к. дров в нее входит немного. Изначально небольшое внутреннее пространство пропанового баллона уменьшается после удаления крышки и зольника. Для увеличения показателей котла его можно изготовить из двух баллонов. Это позволит получить достаточно большую топочную камеру для обогрева обширных помещений и увеличить время между закладками дров.
• Дверца зольника должна герметично закрываться, что не даст внешнему воздуху просачиваться внутрь камеры. Это достигается укладкой по периметру дверцы асбестового шнура. Если в котле имеется дополнительная дверца для дозагрузки топлива без съема крышки, она также герметизируется подобным образом.

Стандартные твердотопливные используют дрова, антрацит, опилки, брикеты, торф, каменной и бурый уголь. Особые претензии к качеству топлива обычно не предъявляются. Однако желательно, чтобы топливный материал был максимально сухим, что даст гарантию высокого КПД.

Правила безопасности

Для достижения хорошей эффективности, долговечности и экономичности самодельных котлов длительного горения, в ходе их эксплуатации необходимо соблюдать основные рекомендации по пожарной безопасности:

• Следить, чтобы температура внутри контура не превышала граничных показателей.
• Питающий трубопровод запрещается оснащать запорным вентилем.
• В непосредственной близости от котла не должны храниться легковоспламеняющиеся материалы.
• Вентиляция в помещении должна быть полностью исправной.
• Прибор можно устанавливать только в отдельной комнате (котельной). Этот момент продумывается во время реализации подготовительных мероприятий.

Оборудование котельной является самым лучшим вариантом, так как ТТ котлы работают несколько иначе, чем обычные печи на дровах. Кроме того, внешне прибор не представляет эстетического интереса, и скорее всего будет нарушать общий интерьер. Так как использование твердого топлива сопровождается появлением грязи, лучше всего установить котел в нежилой комнате.

Небольшие приборы мощностью не более 35 кВт допускаются размещать в основном помещении: для удобства место монтажа можно оградить кирпичным простенком. Комната, где будет расположен котел, должна иметь хорошую вентиляцию. Очень важно организовать стабильный приток кислорода с улицы.

Как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками

Для работы понадобятся такие инструменты:

• Сварочный аппарат.
• Приспособления для обработки металла.
• Электродрель.
• Уровень и рулетка.
• Маркер.
• Болгарка.
• Перчатки и защита для глаз.

Приступать к подобной процедуре рекомендуется только людям, имеющим хотя бы небольшой опыт обращения со сваркой и знать, как устроен котел длительного горения. Наличие специальной защитной одежды обязательно.

Также нужно приготовить такие материалы:

• Пустой газовый баллон.
• Металлический лист.
• Асбестовый шнур.
• Стальную трубу диаметром 60 мм.
• Металлические петли и ручки.
• Металлический уголок и вытяжку.
• Базальтовое волокно.

Работа над корпусом чертежи

Пустой пропановый баллон оснащается разметкой, согласно чертежам твердотопливного котла длительного горения своими руками. Изготовляется прямоугольное отверстие для дверцы зольника, предназначенное для удаления пепла. Сверху баллона по окружности проводится ровная линия под срез шляпки: обрезка осуществляется с помощью болгарки.

В центральной части выполняется разметка ниши для вывода дымохода: размеры этого отверстия должны превосходить сечение трубы. В крышке проделывается отверстие и наваривается металлическое кольцо, плотно обхватывающее дымоотводный канал. Кольцо из металла толщиной 4-5 мм используется для обваривания баллона изнутри и снаружи. На него впоследствии будет одеваться крышка.

Дымоход внизу оснащается металлическим кругом, выполняющим функцию распределителя воздуха. Крепежные элементы навариваются по линии среза баллона поверх предварительно проложенного асбестового шнура. При креплении срезанной верхушки важно, чтобы она свободно снималась. Для удобства ее можно оснастить металлической ручкой.

Дымоходный патрубок

В верхней части баллона намечают отверстие под патрубок, согласно чертежам твердотопливного котла своими руками. Для вырезания дымоходной трубы используется болгарка: приварив патрубок поверх вырезанного отверстия, одевают основной корпус дымохода.

Зольник

Для вырезания отверстия под зольник используется ранее нанесенная разметка. Дверца изготовляется отдельно из листового металла: ее фиксацию на корпус скобами. Чтобы дверцу было удобно открывать и закрывать, она оснащается импровизированной ручкой из металлического стержня или толстой проволоки.

Система подачи воздуха

Вооружившись параметром внутреннего диаметра баллона, его переносят на металлический лист, уменьшив на 5 см. По нанесенной разметке болгаркой вырезают круг. Далее из металлического уголка изготовляется шесть равных отрезков, длина которых должна равняться ½ диаметра круга. В этом качестве можно применить крыльчатку, имеющую острые лопасти. При приваривании металлических элементов важно сохранить одинаковое направление.

Теплообменник

При изготовлении теплообменника проще всего использовать принцип водяного контура. Выбор его параметров полностью зависит от желаний мастера. Размеры теплообменника будут напрямую влиять на объем топлива, загружаемого за один раз: чем он больше, тем длиннее паузы между закладками дров. Для изготовления корпуса прибора используются металлические листы толщиной 5-6 мм: их хорошо проваривают на всех стыках. Верхняя и нижняя часть корпуса оформляется патрубками для коммутации трубы подачи и обратки. Центральная часть должна иметь отверстие для загрузки топлива.

Окончательная сборка и монтаж

Для того, чтобы установить дверцу зольника, на корпусе вначале нужно наметить и вырезать нишу для доступа внутрь камеры. Далее в этот проем монтируются герметично закрывающаяся дверца. Баллон вставляется внутрь теплообменника. Используя сварочный аппарат, бак тщательно проваривают сверху: это дает возможность достичь абсолютной герметичности корпуса, с расположенной внутри топкой круглой формы.

Во время работы самодельного котла длительного горения с водяным контуром важно достичь дозированной подачи воздуха.  Топливо загружают максимально плотно: пустоты между слоями должны быть сведены к минимуму. Бывает так, что плотная укладка поленьев разного размера затруднена: в таком случае оставшиеся ниши заполняют бумагой или стружкой. Плотность твердотопливной закладки напрямую влияет на продолжительность ее горения.

Порядок загрузки топлива в ТТ котел:

1. Вначале нужно извлечь ограничитель подачи воздуха.
2. Провести закладку дров через специальное отверстие, предварительно смазав их жидкостью для быстрого розжига.
3. Ограничитель установить на прежнее место.
4. Далее следует зажечь спичку и бросить ее в топку.
5. Убедившись в том, что топливо начинает постепенно разгораться, дверцу плотно закрыть.

В процессе перегорания топлива будет наблюдаться постепенная усадка трубы внутрь баллона. Высота ее положения дает точную информацию о количестве дров в топке. Схема котла на угле практически ничем не отличается.

Тестирование прибора

Работы по сооружению котла удобнее всего реализовать в теплое время года прямо на улице. Там же рекомендуется провести испытание готовой конструкции, присоединив к ней временный дымоход. В тех случаях, когда планируется отапливать обширные помещения, для изготовления обогревателя рекомендуется использовать два установленных друг на друга баллона.

Монтаж в доме

Вопрос пожарной безопасности котла является очень серьезным моментом. Для его установки лучше предусмотреть отдельную комнату или угол, отделив его кирпичной кладкой. Так как поверхность котла металлическая, высока вероятность получения ожогов при неосторожном прикасании к ней. Важно также, чтобы в месте монтажа была возможность удобно вывести дымоход на улицу (через кровлю или стену). Для свободного доступа к прибору пространство в 50 см по окружности от него освобождается от любых предметов.

Правила установки:

• Сооружение кирпичного основания. Оно должно состоять из двух сплошных рядов из кирпича, и соответствовать размерам на твердотопливный котел длительного горения.
• Расстояние от топочной двери до стены — не менее 125 см. Расстояние между боковыми частями и стеной должно быть не менее 700 мм.
• Между топочной дверцей и стеной соблюдается дистанция не менее 125 см. Пространство между сторонами котла и стеной — не менее 70 см.
• Если для сооружения стен использовалась древесина, участки соприкосновения котла и перекрытия дополнительно оформляются металлической или базальтовой защитой. То же самое касается участков выведения дымохода наружу сквозь стены или потолок.
• Котел устанавливают на фундаменте строго по уровню. При этом выходной патрубок должен располагаться на одной линии с дымоходом, в противном случае возможны нарушения тяги по ходу эксплуатации (прочитайте также: «Как работает регулятор тяги для твердотопливных котлов – виды, принцип работы, преимущества»).
• Все соединительные узлы необходимо уплотнить герметиком. 

Котлы на дровах длительного горения – особенности, рекомендация производителя

Содержимое:

1. Принцип работы дровяного котла длительного горения
2. Как выбрать дровяной котел с медленным горением
   1. Расчет мощности
   2. Конструктивные особенности
   3. Лучшие производители
3. Особенности эксплуатации древесных котлов
   1. Как добиться длительного горения дров
   2. Как правильно загружать дрова
   3. Сколько надо дров на зимний сезон
4. Правила и нормы установки дровяного котла
5. Отзывы о дровяных котлах с длительным горением

Принцип работы дровяного котла отопления, длительного горения

В конструкцию котлов длительного горения входят следующие узлы:

1. Топочная камера – в устройстве предусмотрено сразу две камеры сгорания. Первая топка (с вертикальной или горизонтальной загрузкой), предназначена для сжигания древесины.
   Вторая камера, используется для дожига вырабатываемого углекислого газа. Чтобы обеспечить полное сжигание газа, топка сделана из шамотного кирпича, что предотвращает потери тепла и способствует поддержанию температуры около 800°С.
   
2. Автоматика – дровяной котел длительного горения работает как автономная станция. Контроллер регулирует приток воздуха, изменяя температуру нагрева. В простых котлах, используется ручное управление шиберной заслонкой.
   
3. Водяной контур – внутрь топочной камеры встроен змеевик, по которому циркулирует теплоноситель. В чугунных версиях, нагрев осуществляется посредством водяной рубашки, окружающей топочную камеру. Подключение батарей отопления, осуществляется через подающий и обратный отводы, соединенные с контуром.
   
4. Дымоход – в конструкции предусмотрен ломаный дымоход, аккумулирующий тепло отходящих газов.
   

Большинство котлов длительного горения, оснащены увеличенной загрузочной камерой. Внутреннее устройство позволяет обеспечить автономную работу в течение 8-12 часов. Некоторые производители, предлагают котлы, способные проработать от одной заправки несколько суток.

Как выбрать дровяной котел с медленным горением

1. Производительность.
   
2. Особенности конструкции.
   
3. Страна изготовитель.
   

Расчет мощности

1. Высчитывают общую площадь дома.
   
2. Делают расчет необходимой мощности котла, используя формулу 1 кВт = 10 м².
   
3. Если в конструкции присутствует контур ГВС, к полученному результату добавляют 15-20% запаса.
   

Конструктивные особенности

• Количество контуров – одноконтурные котлы для отопления на дровах длительного горения, не имеют встроенного змеевика ГВС. Подогрев бытовой воды осуществляется посредством подключения бойлера косвенного нагрева. Это влечет дополнительные расходы на приобретение емкости и ее дальнейший монтаж. Двухконтурные котлы, одновременно нагревают теплоноситель и воду для бытовых нужд.
  
• Конструкция топочной камеры – в котлах используется вертикальная и горизонтальная загрузочная камера. Вертикальная топка, подходит для котлов длительного горения на сырых дровах. Используется принцип нижнего сжигания топлива. Сырые верхние дрова, подсушиваются, пока горит нижний слой. Подобная конструкция используется в немецких «Висман», отечественных «Хохловых» и аналогах.
  
• Автоматика – работа котлов регулируется посредством ручной или механической заслонки. В автоматических версиях, присутствует система принудительного нагнетания воздуха и удаления продуктов сгорания. Контроллер подключается к комнатным терморегуляторам. Погрешность в нагреве теплоносителя, составляет не более 1-2°С.
  

Лучшие производители

Благодаря отзывам потребителей, был составлен следующий рейтинг дровяных котлов длительного горения:

• Немецкие котлы – оборудование предлагают несколько компаний, среди которых, выгодно выделяются модели Buderus и Viessmann. Продукция полностью автоматизирована, отличается экономичным расходом топлива.
  
• Австрийские котлы – выпускаемые модели, практически идентичны по качеству немецким агрегатам. Отличительной чертой австрийских котлов, является максимальная автоматизация и наличие многоуровневой системы безопасности. Продукцию предлагают концерны Froling, Wirbel и др.
  
• Чешские котлы – наиболее популярными считаются марки ОРОР и ATMOS. Востребованными остаются универсальные станции, работающие как на дровах, так и на других видах топлива. Судя по количеству продаж, особым спросом отечественного потребителя, пользуются котлы с чугунными теплообменниками.
  
• Прибалтийские котлы – российский потребитель смог оценить качество и теплоэффективность латвийских STROPUVA, главным достоинством которых является длительное время работы от одной закладки топлива. В автономном режиме, котел способен проработать больше 2 суток. Конструкция агрегата настолько простая, что местные «умельцы», предлагают схемы устройства для самостоятельной сборки.
  
• Российские котлы – первые модели котлов длительного горения, были не совсем удачными, имели множество недочетов в конструкции. В современных моделях, ошибки были исправлены, что позволило увеличить популярность отопительной техники. На данный момент, продукцию предлагают заводы Теплодар, Буржуй-К, Траян и другие. Низкая цена на дровяные котлы отопления длительного горения, неприхотливость к качеству топлива – все это объясняет высокую популярность продукции отечественных производителей.
  
• Польские котлы – на рынке представлена продукция производителей: SAS, Defro, Wichlacz. Котлы, практически являются аналогами немецких и австрийских компаний, но по более приемлемой стоимости. Популярность моделей несколько ограничивают сложности с поставками комплектующих и несколько выросшая в последнее время цена агрегатов.
  

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

1. Тип котла.
   
2. Качество топлива.
   
3. Правильная эксплуатация.
   

Как добиться длительного горения дров

• Дрова разжигают при полностью открытой заслонке.
  
• В режим длительного горения, котел переводят только после достижения температуры 600°С.
  
• Влажность дров не должна превышать 20%. Топить хвойными породами дерева не рекомендуется.
  

• Минимальная температура теплоносителя на выходе не должна опускаться ниже 65°С.
  
• Правильно топить котел дровами твердых пород: осиной, буком, акацией, дубом и т.д.
  
• Высокая влажность дров приводит к обильному выделению смолы.
  

Как правильно загружать дрова

• Поленья раскалываются крупными кусками.
  
• Укладка дров в топку осуществляется как можно плотнее. Важно избежать пустот между поленьями.
  
• Длина поленьев должна быть меньше размеров загрузочной камеры, как минимум на 5 см.
  

Розжиг выполняют исключительно сухими лучинками. Использовать бензин или керосин, для растопки дров, запрещается. Время от времени, рекомендуется использовать специальные химические брикеты, удаляющие смолянистые отложения на стенках.

Сколько надо дров на зимний сезон

• Принято считать, что для обогрева каждых 100 м², потребуется 3 Гкал/мес.
  
• При сжигании килограмма дров, выделяется 3200 ккал.
  
• Чтобы получить 1 Гкал, котлы длительного горения сжигают 312 кг дров.
  
• Для получения 3 Гкал, потребуется приблизительно тонна древесины.
  

В течение отопительного сезона, для обогрева дома на 100 м², нужно 7-8 тонн дров.

Правила и нормы установки дровяного котла продолжительного горения

• Монтаж выполняют на прочном негорючем основании. Стены и пол облицовывают негорючими строительными материалами.
  
• Дымоход проводят с соблюдением противопожарных разделок. В месте примыкания к стене из горючего материала, прокладывают огнестойкий утеплитель. Материал облицовывают стальным листом.
  
• Водяное отопление от котла на дровах длительного горения, подключают к специальным отводам, находящимся на корпусе котла. В инструкции подробно указывается, какой патрубок идет на подачу и обратку водяного контура.
  
• Котел с производительностью более 40 кВт, устанавливается в отдельной комнате.
  
• Энергозависимые котлы подключают к электроснабжению через стабилизатор и источник бесперебойного питания. Обязательно используют автоматы. Подключение выполняют напрямую от щитовой.
  

Отзывы о дровяных котлах с длительным горением

• Увеличить КПД, длительность горения дров в котле, теплоэффективность, возможно, только если правильно топить и использовать древесину нужной влажности. В обычном режиме, котел работает как обычная печь, и расходует столько же.
  
• Высокая стоимость котла вполне оправдана, по причине наличия двух топочных камер. Переплаты, связанные с приобретением оборудования, окупаются уже спустя 2-3 отопительных сезона.