Котлы длительного горения на дровах: преимущества и недостатки. Дровяной котел длительного горения – лучшая альтернатива газовому котлу

Котел длительного горения на дровах может быть построен по двум разным принципам. Есть оборудование, в которых огонь распространяется сверху вниз. За счет постепенного выгорания одного слоя за другим, общее время от одной закладки до другой значительно возрастает. Вторая технология — пиролизного разложения. Тут газы, которые выделились во время сжигания дров, не отправляются в трубу, а еще раз поджигаются. Эта технология позволяет добыть максимум тепла.

Принцип верхнего горения

Основное отличие от классических агрегатов в том, что дрова горят не снизу, а сверху. Подача воздуха осуществляется тоже сверху, причем — непосредственно в зону горения, а не через колосники снизу. Такие котлы по большей части энергонезависимы. И это их большой плюс. Но работа циклична: пока не прогорит вся закладка добавлять новое нельзя: снижается температура, нарушается весь процесс. Это далеко не всегда удобно. Есть и другие недостатки.

Преимущества и недостатки

К преимуществам можно отнести возможность регулирования интенсивности горения, путем увеличения/уменьшения притока воздуха в топку. Если управление ручное, котлы энергонезависимы. Их имеет смысл ставить в системе, где нет циркуляционного насоса (). Но уменьшение интенсивности горения сильно сказывается на КПД котла (он понижается).

Несмотря на свое название, на дровах такой котел работает не слишком долго: 6-8 часов. Хотя есть производители, заявляющие о том, что на одной закладке дров гореть котел будет до 30 часов. В частности так утверждают литовские производители котлов «Стоптува» (Stoptuva). В чистом виде такого результата добиться очень сложно, во всяком случае, в отзывах мы видели только 14-24 часов, и никак не 30.

К недостаткам котлов верхнего горения стоит отнести требовательность к качеству топлива: если загрузить сырые дрова, то КПД котла значительно снижается.

Оптимальной считается влажность 13-20%, допустимы дрова, содержащие 30% влаги. При использовании еще более сырых тепла будет мало. В некоторых ситуациях он может совсем затухнуть. Также при горении сырых дров образуется большое количество золы и сажи. Потому приходится часто часто чистить печь и дымоход.

Самодельный котел «Бубафоня» использует именно этот способ. Конструкция очень проста и доступна. Его легко можно сделать из газового баллона, стальной трубы или бака. т.

Котлы пиролизные и газогенераторные

Работа этого рода котлов на дровах основана на явлении пиролиза: если дрова горят при недостатке кислорода, они выделяют большое количество газов. Почти все они горючие. Причем при их сгорании выделяется намного больше тепла, чем при сгорании дров. В результате процесса пиролиза также образуется , который превосходит по теплотворной способности дрова в 2.5 раза.

Котлы на дровах газогенераторные называются так именно из-за того, что при высокой температуре горения и недостатке кислорода газов образуется много. Они ка бы генерируются. Для выделения максимального количества тепла температура горения дров должна быть выше 700 o C. В некоторых моделях она достигает 1200 o C.

Для полного использования всей энергии, которую могут выдать эти газы, их дополнительно нагревают. Затем перемешивают еще раз с воздухом и вторично разжигают. Этот процесс происходит во второй камере сгорания, которая называется еще камерой дожига.

Разновидности

В зависимости от того где какая камера располагается, пиролизные котлы бывают с верхней или нижней камерой догорания. Наиболее распространены котлы с нижним расположением второй топки. При такой конструкции удобно производить закладку дров. В этом случае догоревшие газы выводят в отверстие, расположенное внизу. Таким способом из топки удаляется самая холодная часть воздуха (известно, что холодный воздух находится внизу).

Вроде бы, все логично. Но чистить печь потребуется гораздо чаще: зола из верхней камеры падает вниз, засоряет «пиролизную» камеру. К тому же потребуется создать дополнительную тягу в нижнюю часть, так как сам по себе дым вниз двигаться не станет.

Менее распространены конструкции с верхним расположением камеры. Тут с тягой проще: дым сам стремится вверх и дополнительная тяга не нужна.

Однако такой котел имеет некоторые особенности: нужно по максимуму отобрать энергию у нагретого воздуха. Для этого вверху топки устраивают лабиринт. Проходя по нему, горячий воздух передает тепло металлу, из которого изготовлен лабиринт. От него уже нагревается воздух (при воздушном способе отопления), или теплоноситель (при использовании водяного отопления). Такая конструкция ведет к повышению цены: металла для изготовления лабиринта требуется много, а качество его должно быть высоким чтобы обеспечить длительную эксплуатацию при высоких температурах.

Достоинства и недостатки

Газогенераторные (пиролизные) котлы обладают как преимуществами, так и недостатками. К достоинствам можно отнести то, что топливо в них сгорает абсолютно, почти без остатка. Особенности процесса позволяет его почти полностью автоматизировать: все участие человека в автоматических котлах сводится к закладке топлива и периодической его чистке.

Автоматизация дает возможность регулировать интенсивность работы, расход топлива. Можно подстраивать работу под температуру воздуха на улице. Для этого есть специальные внешние датчики. Можно регулировать температуру теплоносителя (при водяном отоплении).

Отрицательный момент состоит в том, что система является энергозависимой: нет электричества — нет тепла. Чтобы решить эту проблему и дополнительно защитить автоматику от перепадов напряжения, можно установить В комплекте с аккумуляторными батареями он даст несколько часов работы после пропадания электропитания.

Достаточно веским преимуществом является то, что для процесса газогенерации можно использовать не только дрова. Подходят отходы швейного, скорняжного и текстильного производств. Но насколько «всеяден» котел нужно уточнять у производителей. Обычно пережигают все котлы российского или украинского производства. Могут порадовать некоторые импортные модели, которые оптимизированы под наши реалии, но такие модели встречаются редко. Зато использовать можно любые и без ограничений (кроме пеллет, которые в неспециализированном оборудовании просто проваливаются).

К недостаткам отнесем высокие требования к качеству дров, т. к. если влажность имеющегося топлива превышает 20%, котел имеет все шансы погаснуть. При закладке влажного топлива велика вероятность того, что выход на нормальные температуры будет тяжелым и длительным. Помещение за это время остынет.

Почти все модели газогенераторных котлов используют в процессе работы принудительную тягу, для чего в их конструкции предусмотрен воздушный насос. Это значит, что нужно обеспечить гарантированное электропитание. Требуется электропитание и для автоматики.

Если ваша тепломагистраль достаточно длинная и теплоноситель успевает остыть до возвращения обратно в котел, придется применять байпас для подмешивания горячей воды в трубу обратного хода. Если этого не сделать первичная камера может гаснуть из-за невысокой температуры теплоносителя. Ну и, конечно, одним из главных недостатков является немалая цена пиролизных котлов.

Классификация по способу обогрева

Как и любые котлы, обогревать помещения можно двумя способами: непосредственно нагревая воздух и через нагрев теплоносителя.

Котлы непосредственного нагрева воздуха редко используется в жилых помещениях. Только в качестве резервного или аварийного отопления. Преимуществами такого оборудования является абсолютное отсутствие дополнительных коммуникаций, полная независимость от газа, электричества и других внешних факторов.

Очень проста установка: требуется только негорючее основание и (если такие есть в непосредственной близости – менее 1,2 м от печи). Нужен также дымоход для вывода из помещения продуктов горения. Вот и вся установка.

Так как такие печи отличаются простой конструкцией, то и требовательность к качеству топлива у них ниже. В качестве топлива кроме дров может быть использовано все что угодно:

торфяные брикеты;
шелуха от семечек;
уголь;
бытовой мусор;
древесные отходы, щепки, опилки;
бумага, картон;

Хорошо зарекомендовала себя для обогрева воздуха печь-калорифер Булерьян (Bullerjan). Печь Bullerjan представляет собой цельную металлическую «бочку», опоясанную полыми трубами. Трубы плотно прижаты (приварены) к корпусу. Нагреваются они моментально, почти без потерь тепла. Нижние концы «всасывают» холодный воздух, а через верхние он выходит уже теплым. Такая конструкция способствует быстрому нагреву помещения: он начинается тотчас после растопки.

Быстро нагреют воздух в помещении. Работают по принципу конвекции

«Булерьян» устроен из двух камер сгорания, работает по принципу «чистого горения». Температура синтез-газов на выходе составляет 250–300 o C, а КПД достигает 80–85%. При этом температура самой печи остается достаточно низкой, а герметичное закрытие дверцы обеспечивает соответствие всем нормам санитарного контроля.

Второй тип — котлы на дровах с водяным контуром. Они имеют внутри теплообменник, размеры которого и производительность рассчитываются в зависимости от мощности оборудования. У этого оборудования конструкция уже совершенно другая. Основная их задача быстро нагреть теплоноситель, при помощи которого будет по помещению разноситься тепло. Чаще всего теплообменник располагается по всему периметру топки, отбирая максимальное количество тепла у ее стен. Такие котлы называют еще водогрейными.

Большинство современных котлов на дровах имеют именно такой способ организации отопления. При покупке водогрейных котлов на дровах, нужно обратить внимание на такую характеристику, как максимальный объем теплоносителя в системе. Брать нужно агрегат с небольшим запасом по производительности: постоянная работа на пределе возможности сокращает строк эксплуатации, да и на случай расширения площадей лучше иметь хоть какой-то запас.

Использование для горячего водоснабжения

Для нагрева воды для бытовых нужд в топке устанавливают небольшой теплообменник-змеевик. Холодная вода, подаваемая на его вход, нагревается при прохождении через разогретую в топке трубку. Такие котлы на дровах называют еще двухконтурными: первый контур используется для водяного отопления, второй – горячего водоснабжения.

Тут нужно обратить внимание вот на что: печь на дровах вряд ли будет топиться круглый год. Летом горячая вода также нужна. Так что или придется устанавливать дополнительные устройства для нагрева воды, или топить печь и летом.

Есть еще один вариант — так называемый бойлерный. При таком способе нагрева в котле располагается резервуар с водой, которая и греется способом конвекции. В этом случае растопив печь и нагрев воду, вы имеете некоторый ее запас.

Обзор и отзывы владельцев

Котлы «Огонек»

Достойными представителями в этом виде отопительного оборудования являются котлы на дровах «Огонек». Их изготавливает машиностроительный завод г.Старобельска Луганской области.

«Огонек» имеет достаточно разнообразный модельный ряд: с варочной поверхностью, с водогрейным контуром, турбонаддувом. Есть модификации оснащенные полотенцесушителем, котлы могут оснащаться разной сложности автоматикой, декорироваными дверками и т.д. Разнообразие моделей, неукоснительное исполнение требований ГОСТов, широкий диапазон мощности — от 10 до 100 кВт- позволяют характеризовать их как лучшие котлы на дровах украинского производства.

Котел на дровах «Огонек» с плитой

Модель ПДГБ работает по принципу газогенерации. В качестве топлива используется любое твердое топливо, кроме угля. Используется конвекторный тип нагрева: греет непосредственно воздух в помещении.

В линейке «Огонек КОТВ» отсек для загрузки топлива сделан широким: в него можно загружать дрова до 50 см длиной. Регулировка интенсивности горения выполняется при помощи заслонки дымохода, которая имеет 4 положения.

«Огонек КОТВ-30ДТ» оснащается турбонаддувом для достижения более высоких температур и более эффективного горения. В такой модификации загрузка дров требуется раз в 12-15 часов.

Котлы «Атон»

Еще одни котлы на дровах украинского производства. Это детище корпорации ATON Group. Оборудование выпускаются из чугуна и стали. Чугунные котлы на дровах «ATON TTK» — водогрейные агрегаты, которые могут работать в системах с естественной или . В качестве топлива можно использовать дрова, брикеты, торф. При преобладании топлива низкого качества лучше подходит модификация ATON TTK V, в которой имеется специальный вентилятор, подающий воздух принудительно.

Линейка ATON TRADICJA — твердотопливный котел из стали. Имеют две модификации – одна с ручным регулятором тяги, другая с автоматическим управлением. Особенность этого оборудования – водоохдлаждаемые колосники. Такое оригинальное решение позволяет избежать одной из главных проблем котлов длительного горения – перегорания колосников из-за высоких температур в топке. Модификация ATON TRADICJA С с автоматическим управлением дополнительно оснащена управляемым вентилятором принудительной подачи воздуха. Это позволяет добиться длительного горения дров – закладка требуется раз в 12 часов.

Литовские «Калвис»

Литовские котлы «Калвис» (Kalvis) имеют очень хорошие отзывы. Это выгодно отличает их от большинства других производителей: заявленным характеристикам можно верить. Выпускает фирма как котлы-камины, так и агрегаты с варочной панелью, воздухогрейные и водогрейные устройства. Есть бытовые и промышленные модели.

У «Калвиса» есть два разных варианта устройства котлов. Маломощные KALVIS-2-8 и KALVIS-2-12 устроены проще. Используется принцип нижнего горения. KALVIS-2-16 и выше имеют иную топку.

Возможно, термин «нижнее горение» — следствие не совсем правильного перевода, так как топок все равно две, есть первичная, а есть вторичная подача воздуха, да и горение дров – до 12-16 часов.

Для большей эффективности обогрева теплоносителя, камеры сгорания изолированы жаропрочным материалом. Это также повышает температуру сгорания в топке. В котлах есть механизм стряхивания золы с колосников, в некоторых моделях (2-12 и выше) реализована возможность закладки топлива как сверху, так и спереди. Можно также установить дымосос, змеевик аварийного охлаждения (при использовании угля в качестве основного топлива).

Итоги

Какую бы модель вы ни выбрали, стоит все же помнить, что даже самые, на ваш взгляд, лучшие котлы на дровах, должны быть установлены специалистами. Соответствовать они должны не только вашим запросам, но и требованиям пожарной безопасности, иметь заключение санитарно-эпидемиологической службы о соответствии ГОСТу. Необходимо строго соблюдать нормы пожарной безопасности. Тогда вы можете быть уверены, что ваш котел на дровах (немецкий, литовский, украинский или любого другого производства) будет безопасным.

В последние годы стоимость отопления все больше возрастает. Однако в стране, где в большинстве регионов, холодное время года - это 7-8 месяцев в году, без него никак не обойтись. Владельцы квартир вынуждены смириться с огромными коммунальными платежами. А вот хозяева индивидуальных домов уже давно ищут альтернативу центральному отоплению и стандартным газовым котлам. И конечно же находят - котел на дровах длительного горения (дровяные котлы).

Рис. 1

Преимущества и недостатки отопительных котлов

По сравнению со всеми прочими видами топливного оборудования на дровах которые оснащены длительным горением обладают следующими преимуществами отопления:

Высокий уровень производительности и теплоотдачи. Котлами можно отапливать большие площади и многокомнатные помещения. Один может протопить дом или коттедж площадью до 200 кв.м.
Общедоступность топлива - дров. В качестве топлива могут быть использованы пеллеты, опилки, уголь и торфяные брикеты, а также любые их комбинации.
Экономичность. При равном количестве выданного тепла затраты на топливо у дровяного котла значительно ниже, чем у газового.
Автономность работы. Дровяные котлы не требуют подключения к электросети, газопроводу и прочим коммуникациям, что позволяет использовать их в любых помещениях и зданиях.
Оборудование на дровах длительного горения отличаются высокой надежностью и прочностью , так как изготавливаются из стали или чугуна. Средний срок службы оборудования - 15 лет.
Конструкция котла предельно проста , его обслуживание не требует специальных знаний и навыков благодаря чему многие компетентные мастера имеют возможность изготовить его своими руками. И самодельное отопительное устройство при этом не будет уступать в мощности и производительности фирменному.

Однако, как и всякое сложное оборудование имеют свои недостатки, главный из которых - необходимость устройства дымохода с хорошей тягой и отдельного помещения в подвале или пристройке дома. Также многие модели длительного горения очень чувствительны к качеству топлива, то есть закладываемые в него дрова своими руками должны быть сухими.

Конструкция дровяного котла

Конструкция отопительного котла на дровах длительного горения чрезвычайно проста и на первый взгляд мало чем отличается от традиционной печки.

Основными элементами ее являются:

Топка, выполняющая функции теплообменника, в которую входят дверца, отверстие для дымохода, зольник (емкость для сбора золы), поддувало. В ней и происходит горение топлива. Размер ее зависит от модели и уровня производительности (отопления). Толщина стенок составляет минимум 6 мм стали, или 1 см чугуна.
Дымоход с хорошей тягой, выводящий угарный газ за пределы дома.
Водяная «рубашка», предназначенная для охлаждения камеры сгорания. Вода находится внутри двойных стенок топки и при повышении температуры вытесняется в теплопровод и, остыв, возвращаются обратно. «Круговорот» осуществляет через патрубки (верхний и нижний). При этом «рубашку» не следует путать с водяным контуром.
Система управления подачи воздуха и контроля мощности длительного горения.

В зависимости от материала дровяные котлы могут быть стальными и чугунными. Первые при сравнительно невысокой стоимости требуют, чтобы температура в теплопроводе, по которому курсирует «рубашка» не опускалась ниже +60°С. Это решается путем установки специальных клапанов. Оборудования из чугуна приобретают, когда предполагается их постоянное непрерывное использование для отопления. В частности, их чаще всего устанавливают своими руками в промышленных помещениях.

Помимо этого, такие оборудования могут разделяться по способу подачи дров - ручную или автоматическую, по функциям - на стандартные для отопления и с водяным контуром.

Рис. 2

Принцип и особенности работы котлов на дровяном топливе

Принцип работы котла на дровах длительного горения очень прост: сухие дрова загружаются в камеру сгорания (своими руками либо автоматически), после чего поджигается любым способом. Высокая теплоотдача котла связана с тем, что дерево, загружаемое в топку, на самом деле не горит, а медленно тлеет. Энергии выделяется на порядок больше, чем при ярком быстром горении. Процесс тления дров максимально замедлен благодаря подаче воздуха через поддувало, расположенное внизу.

Вся зола (минеральные отходы) от сгоревшего топлива падает в зольник, который требует периодической очистки. В обычных печках при горении в дымоход отправляется угарный газ с частичками сажи. В котле же длительного горения сгорает практически все и наружу улетучивается очень малое количество нетоксичного дыма. Таким образом, жильцы дома находятся в безопасности и в отопленном помещении. Для сравнения, одна из самых больших опасностей традиционной печи - отравление угарным газом.

Рис. 3

Встроенная форсунка позволяет регулировать силу и продолжительность горения, растягивая его с 5-6 часов до 3 суток (марка Stropuva). Если подача дров осуществляется вручную, то важно помнить, что перед тем как открыть дверцу своими руками, необходимо закрыть поддувало. В противном случае выплеснувшийся от резкого притока воздуха огонь обожжет человеку руки и опалит лицо.

Иногда владельцы котлов для предотвращения подобных случаев устанавливают перед топкой, так называемую шторку - самодельную дополнительную заслонку на винте.

Главное отличие отопления котлов долгого горения на дровах от отопления традиционной печью заключается в том, что длительное горение топлива начинается сверху. Подача воздуха и дров также осуществляется сверху.

Особенность этого вида отопления также состоит в том, что большая часть его эффективности связана с качеством топлива. Чем суше дрова, тем лучше отопление. Наилучшим вариантом акация и лиственные не смолистые породы (берёза, осина и пр.). Самым худшим видом дров будут обрезки фруктовых деревьев и непросушенная древесина.

Котлы с водяным контуром

В последние годы у владельцев индивидуальных домов все популярнее становятся дровяные котлы длительного горения с водяным контуром, которые совмещают в себе функции отопительного оборудования и водяного бойлера.

Их главное конструктивное отличие в отоплении состоит в том, что внутри оборудования с водяным контуром находится резервуар с водой, которая при нагреве вытесняется в водопроводную систему дома или в специальную емкость (бойлер). Взамен, естественным путем отопления или с помощью помпы, емкость наполняет холодная вода, которая... и так далее до бесконечности или конца срока службы оборудования длительного горения.

Котел с водяным контуром обладает теми же преимуществами, что и прочие устройства отопления на дровах. Однако, к недостаткам оборудования с водяным контуром относятся более высокая стоимость и крупные габариты. Также следует помнить, что, нагрев воды невозможно ускорить, так как повторная подача топлива в котел своими руками может осуществляться только при полном выгорании предыдущей партии дров. То же самое относится и к количеству топлива - все равно больше, чем до +100°С вода не нагреется.

Рис. 4 Схема конструкции дровяного
котла с водяным контуром

Самодельный отопительный котёл: материалы и инструменты

Изготовить котел на дровах длительного горения своими руками гораздо проще, чем кажется. Конечно, у такого оборудования для отопления не будет гарантии и срок службы будет значительно меньше 15 лет. Однако такая придумка позволит избежать значительных трат, так как во многих домохозяйствах России отопления требует не только жилой дом, но и многочисленные хозяйственные постройки (баня, гараж, сарай и пр.). Самодельное отопление по своей эффективности ничем не уступают заводскому.

Для устройства оборудования отопления простейшей конструкции своими руками потребуется следующее:

Металлическая бочка на 200 л или же стальная труба диаметра 50-80 см длиной в 80-100 см, соответственно.
Металлический уголок и листы из стали толщиной от 5 мм.
Металлический круг толщиной, минимум, 50 мм, который будет отделять топку от зольника.
Дверцы для печного бункера и зольника.
Водопроводные трубы разного диаметра.
Бак из оцинкованной или нержавеющей стали.
Арматура.

Из инструментов для работы своими руками понадобятся болгарка, сварочные аппарат и средства защиты при работе со сваркой и по металлу (очки, маска, перчатки и пр.). Стоимость самодельного котла длительного горения составляет приблизительно 1000 рублей, без учета работы.

С приближением холодов многие владельцы загородных коттеджей всерьез задумываются об обустройстве автономных, экономных и одновременно эффективных отопительных систем в своем жилище. Оптимальным решением в таком случае станет установка в доме дровяного котла отопления длительного горения, который работает на дешевом сырье и совершенно независим от внешних газовых и электрических коммуникаций. Кроме того, отсутствует необходимость в получении разрешительных документов в любых инстанциях.

Серия твердотопливных котлов Roda

Современные отопительные агрегаты от известной немецкой компании Roda отлично подходят для обогрева помещений, как жилого, так и производственного назначения с системами принудительной циркуляции. В торговой линейке представлены приборы с мощностью, варьирующейся в пределах 15-95 кВт. Это дает возможность легко выбрать и купить подходящий аппарат для ваших конкретных условий. Материалом для изготовления корпуса выбран чугун, что значительно повышает эксплуатационные параметры изделия, в том числе и стойкость к коррозионным явлениям. Котлы экономно и эффективно расходуют топливо. При правильном использовании устройство прослужит вам не один десяток лет.

Отечественные котлы Zota

В серию агрегатов, выпущенных сибирским заводом, входит 5 котлов различной мощности. Изделия снабжены варочной поверхностью для приготовления пищи. Главным отличием котлов является повышенная теплоизоляция, достигаемая применением в качестве обшивки базальтового картона. В конструкции реализован комбинированный теплообменник, характеризующейся высокой восприимчивостью тепла.

В интернет магазине ПечиМакс можно приобрести разнообразные отопительные котлы по приемлемой цене, от отечественных и зарубежных производителей.

Содержание

Твердотопливный котел долгое время относился к категории отопительного оборудования, спрос на которое был достаточно ограничен. Это связано с тем, что обычный энергонезависимый котельный агрегат на твердом топливе, по сути, представляет собой классическую печку в немного ином варианте исполнения – компактную и с водяной рубашкой. Сохранилось главное неудобство – необходимость каждые 3-4 часа подкладывать топливо и контролировать процесс горения.

Дровяной котёл длительного горения

Чтобы решить эту проблему были изобретены отопительные агрегаты, в которых твердое топливо подается в камеру сгорания автоматически. Однако такая автоматизация подходит лишь для мелкофракционного топлива, к которому относятся пеллеты, угольная крошка, отходы деревообработки или сельского хозяйства.

Второй путь решения вопроса о том, как сократить до минимума количество закладок топлива в сутки, привел к тому, что были созданы дровяные котлы длительного горения. Они имеют разную конструкцию и принцип действия, но их объединяет общий принцип: закладка топлива должна гореть как можно дольше и отдавать максимальное количество тепла.

Общие особенности агрегатов долгого горения

Котлы длительного горения способны работать на органическом твердом топливе разных видов, как и обычные агрегаты прямого горения. Тепловая энергия передается, в зависимости от конструкции, благодаря воздушному или водяному конвектору. На древесном топливе такой отопитель способен функционировать около 12 часов в среднем, на угольном – 1,5 суток.

Чтобы получить такой результат в первую очередь, необходимо увеличить объем топочной камеры, чтобы повысить ее вместительность. Если у котла прямого горения, мощность которого составляет 20кВт, объем топливника достигает максимум 60 л, то для агрегата длительного горения это показатель составит 100-250 л в зависимости от типа и особенностей конструкции.

Но увеличение топки само по себе принципиально вопрос не решает, так как при прямом горении в обычных условиях даже двойная или тройная порция топлива прогорит очень быстро. Поэтому было реализовано несколько различных инженерных решений.

Благодаря этому появились котлы отопления на дровах длительного горения следующих типов :

с удлиненной топкой;
с верхним горением;
газогенераторные.

Агрегаты различаются по конструкции, функциональности, стоимости, требованиям к топливу. Чтобы выбрать подходящий вариант, необходимо сравнить принцип работы и основные характеристики теплогенераторов.

Котлы с удлиненной топкой

Современные котлы на дровах с удлиненной топкой – это самый простой вариант «долгоиграющего» агрегата. От классического твердотопливного котла такой отопитель отличается вытянутой по горизонтали формой, а также тем, что в топочную камеру воздух подается дозировано. За счет этого сгорание топлива происходит в оптимальном режиме («желтое пламя»), что гарантирует :

экономное сгорание дров, за счет чего увеличивается длительность работы на одной закладке;
максимальную теплоотдачу;
минимум золы и выбросов в атмосферу.

Твердотопливный котел с удлиненной топкой на одной закладке работает порядка 6-8 часов. Это бюджетный вариант для отопления дачного домика или небольшого частного дома.

Дровяной котел с удлиненной топкой

Котлы с верхним горением топлива

Общеизвестно, что если горящую лучинку перевернуть зажженной частью вниз, она сгорит заметно быстрее той, что расположена горящим концом вверх. Котлы верхнего горения используют именно этот принцип изобретения.

Котел верхнего горения представляет собой вытянутый по вертикали топливник, который заполняется дровами, углем или отходами деревообработки. Специальная горелка размещается сверху и продвигается вниз по мере сгорания топлива. Подача воздуха в устройстве также дозирована, чтобы обеспечить оптимальный режим сгорания дров и максимальную теплоотдачу.

Котел на дровах верхнего горения

Такие агрегаты длительного горения для отопления дома способны проработать 12 часов на дровах и более суток на угле, они не требуют постоянного контроля и подходят для организации отопления частных домов.

Газогенераторные котлы

Газогенераторные котлы длительного горения (пиролизные) относятся к высокотехнологичному оборудованию. Это наиболее экономичное и эффективное оборудование, поскольку отличается высоким КПД, доходящим до 97% при использовании подходящего топлива.

Пиролизный дровяной котёл

Принцип работы агрегата :

дрова закладываются в камеру предварительного сгорания, заранее прогретую;
топливо поджигается и тлеет в условиях ограниченной подачи кислорода, благодаря чему выделяется древесный газ – смесь горючих и инертных газов;
горючие газы (угарный газ и метан) поступают через форсунку в камеру дожигания;
в нижней камере газовая смесь сжигается в условиях принудительной подачи воздуха, за счет чего температура сгорания составляет около 1000 градусов.

Котлы долгого горения пиролизного типа отличаются следующими преимуществами :

КПД, сравнимый с показателями газовых котлов;
Длительная работа на одной закладке топлива (до 12 часов);
Минимальное количество золы (не требуется постоянно производить очистку зольника);
Экологичность (в атмосферу не выбрасывается угарный газ, поскольку он служит топливом и сжигается).

Следует отметить, что пиролизные котлы способны функционировать на твердом топливе любого вида, но эффективность при этом бывает разная. Максимального КПД в 97% агрегат способен достичь только при использовании сухих дров.

Повышение влажности топлива негативно сказывается на результате, поскольку оно плохо тлеет, выделяет меньше горючего газа и оставляет много золы. Невысокое качество топлива способно снизить КПД пиролизного котла практически вдвое.

Если есть возможность использовать сухие дрова – пиролизный котел станет наиболее практичным решением вопроса отопления большого частного дома.

Уловки производителей

Некоторые производители поставляют на рынок котлы прямого горения, предлагая использовать их в качестве «долгоиграющих» за счет эксплуатации в режиме тления, т.е., перекрывая обычную подачу воздуха.

Однако так поступать нерационально по целому ряду причин , несмотря на то, что время горения одной закладки действительно возрастет:

КПД отопителя снижается до 50%;
окисление топлива происходит не полностью, из-за чего дымовые газы содержат большое количество угарного газа и тяжелых углеводородных радикалов (если тяга плохая и такие дымовые газы даже в небольшом количестве попадают в помещение, это опасно для жизни и здоровья);
остается много золы;
некоторые виды древесины (тополь, ива и т.д.) в режиме тления горят очень плохо.

Важно! Не стоит пытаться эксплуатировать котлы прямого горения в режиме тления, это не принесет желаемого эффекта.

Преимущества твердотопливных котлов длительного горения

Несмотря на все недостатки, связанные с необходимостью организовать место для хранения большого объема топлива и периодически закладывать его в топку, «долгоиграющие» твердотопливные котлы длительного горения имеют некоторые преимущества перед котлами других типов:

для установки такого агрегата не требуется получать разрешение от служб газового хозяйства и других инстанций;
котельное оборудование функционирует автономно, то есть, нет зависимости от централизованных сетей;
твердое топливо менее пожароопасно, оно не взрывается и не способно к моментальному воспламенению, в отличие от жидкого и газообразного;
во многих регионах твердое топливо является самым доступным.

Однако если дом подключен к газовой магистрали, твердотопливные котлы обычно используются лишь в качестве дублирующего источника тепла.

Принципы организации отопления

Котел на дровах длительного горения обычно оборудован теплообменником для подключения к водяному отопительному контуру дома. Если система рассчитана на принудительную циркуляцию теплоносителя, необходимо использование соответствующего насоса. Котел подбирается с таким расчетом, чтобы рабочее давление, которое способен выдержать его теплообменник соответствовал параметрам отопительной системы. Рабочее и максимальное давление агрегата указывается в паспорте изделия.

Важно! Если есть постоянные перебои с подачей электроэнергии, следует позаботиться об установке дизельного электрогенератора или установить энергонезависимый котельный агрегат долгого горения и смонтировать самотечную отопительную систему. В последнем случае трубы должны иметь увеличенный диаметр, а циркуляционный насос используется как дополнительная опция для повышения эффективности.

Если речь идет о дачном домике с одним или двумя помещениями, вместо водяного контура можно использовать воздушную конвекцию. Печь-конвектор, к числу которых относится Булерьян и подобные модели, оснащены трубчатыми элементами, приваренными к стенкам топки. Воздух в них нагревается и уходит вверх, а снизу поступает холодный. Такая печь экономно использует дрова и довольно быстро нагревает небольшое помещение. Для прогрева соседних помещений монтируется система воздуховодов.

Устройство «долгоиграющих» агрегатов

Выбирая теплогенератор длительного действия, работающий на твердом топливе, особое внимание следует уделить материалам, из которых выполнены основные компоненты. От этого зависит долговечность и эксплуатационные свойства котла. Также важно уделить внимание выбору топлива, поскольку оно имеет различную теплотворную способность.

Теплообменник

Эта деталь изготавливается из чугуна или стали и представляет собой водяную рубашку либо трубчатую конструкцию, которая окружает топку. Стоимость моделей с чугунным теплообменником выше аналогов со стальным на 15-20%. Преимуществом чугунной детали является долговечность, так как она выполняется методом литья и не имеет сварных швов в отличие от стальной. Также чугун менее подвержен коррозии. При этом этот материал хрупок и не выдерживает сильных перепадов температур – может лопнуть при резком охлаждении нагретого металла.

Котёл с теплообменником

При закипании теплоносителя в котле (это опасно для системы отопления) стальной теплобменник можно охладить, подав на него холодную воду. Чугунную конструкцию охлаждать таким образом нельзя, и если не сработает предохранительный клапан, могут возникнуть проблемы.

Перепад температур, опасный для теплообменника из чугуна может возникнуть и в том случае, если циркуляционный насос остановился из-за отключения электричества, при этом котел греется, а теплоноситель в трубах остывает. При включении насоса остывшая вода резко попадет в теплообменник.

Важно! Не следует приобретать дровяной теплогенератор длительного горения, если теплообменник в нем выполняет функцию колосника – у такого агрегата чаще срабатывает автоматика, плюс к тому, на решетку налипают угли и их сложно убирать.

Контроль горения

Дровяной котел длительного горения оборудуется воздухозаборным патрубком с дросселем (поворотной заслонкой), благодаря которой можно регулировать пламя и, соответственно, мощность оборудования.

Устройство пиролизного котла

Газогенераторные (пиролизные) котлы дополнительно оснащены системой, изменяющей проходное сечение форсунки, посредством которой в камеру доставляется выделенный из дров горючий газ.

Регулировка мощности твердотопливного оборудования может осуществляться :

Вручную.
С использованием автоматики аналогового типа (энергонезависимой). Обычно устройство выполнено на основе биметаллической пластины, кривизна которой меняется в зависимости от степени нагрева. Пластина соединена рычагами с воздушным дросселем. Также термодатчиками, перемещающими заслонку, могут служить колбы, наполнитель которых чувствителен к температурному режиму.
С применение электронной системы управления. По сигналу термодатчика контроллер приводит в действие сервопривод, перемещающий дроссель в требуемое положение. Этот вариант управления предпочтителен, но требует электропитания.

Простые модели котлов затягивают воздух в топку из помещения и не имеют регулировки мощности. Эффективность теплогенераторов с принудительной подачей выше, но при выборе такого агрегата рекомендуется отдать предпочтение модели с вентилятором в верхнем отсеке корпуса – они долговечнее. Если воздушный насос расположен снизу, он втягивает пыль с пола и быстрее выходит из строя.

Загрузка топлива и эксплуатация

Теплогенераторы длительного горения для отопления дома требуют правильной закладки топлива. Для эффективной работы необходимо заполнить топливник в соответствии с рекомендациями производителя для конкретной модели.

При запуске газогенераторного котла следует сначала дать топливу разгореться, а затем закрыть дверцу топочной камеры – когда лишний кислород выгорит, горение заменится тлением и выделением пиролизного газа для дожигания. Для оптимальной работы оборудования требуются дрова с влажностью не выше 20%.

Принцип работы твердотопливного котла

Розжиг котла с верхним горением требует использования легковоспламеняющейся жидкости, которой поливают верхний слой топлива. Топливо следует закладывать примерно на 2/3 высоты камеры. При этом в процессе горения добавить дополнительную порцию дров, опилок или угля невозможно – требуется ждать полного прогорания имеющейся закладки. Твердотопливный агрегат с верхним горением необходимо регулярно очищать от налипших углей.

Отопительный котел с удлиненной топкой разжигается обычным способом и работает на всех видах твердого топлива. Он практически не отличается от котла прямого горения, кроме увеличенного в 2 раза интервала обслуживания. Это самый бюджетный отопитель из представленных.

Чтобы по максимуму использовать на обогрев дома тепловую энергию, которую дает «долгоиграющий» агрегат, требуется предусмотреть установку теплоаккумулятора – термоизолированной емкости с водой, которая нагревается излишками тепла во время работы котла, а при его остановке обеспечивает подачу нагретого теплоносителя в отопительный контур. Это позволит существенно экономить топливо и реже запускать теплогенератор.

Стоимость

Котлы длительного горения на дровах для дома сильно различаются по цене, которая зависит от целого ряда факторов, включая тип, показатель мощности, наличие автоматики и другие особенности, включая марку производителя.

Выбирая отопительный агрегат для частного дома или дачи, подходящий по стоимости и эксплуатационным качествам, можно ориентироваться на следующий порядок цен:

Печи с частичной газогенерацией (Bullerjan и подобные) – 8-40 т.р. для воздушно-конвекционных и 25-50 т.р. для моделей с водяной рубашкой.
Котельные агрегаты с верхним горением – 60-120 т.р., в зависимости от мощности;
Пиролизные котлы (газогенераторные) – 35-500 т.р. в соответствии с мощностью и сложностью конструкции.

Из этого следует

«Долгоиграющие» модели имеют существенное преимущество перед твердотопливными котлами прямого горения. Для отопления частного дома рекомендуется приобрести надежный и долговечный агрегат.

Если печка долгого горения требуется для гаража или мастерской, ее дешевле изготовить собственными руками или заказать у умельцев.

Котлы длительного горения на дровах используются сегодня для отопления частных домов и представляют собой усовершенствованные решения применяемых раньше дровяных печей. В некоторых случаях они представляются собой отличную альтернативу электрическим и газовым отопительным котлам. Однако если вы все еще не знаете, стоит ли обзаводиться подобным оборудованием, то должны ближе ознакомиться с его отличительными особенностями, плюсами и минусами, о которых и пойдет речь ниже.

Кроме того, в продаже представлено огромное множество таких котлов, которые могли бы позволить сэкономить на отоплении. Тогда как другие, напротив, могут стать причиной прорехи в семейном бюджете, именно поэтому стоит серьезно отнестись к выбору модели котла для отопления. Например, ряд моделей требует закладки топлива каждые 4 часа, а другие не предполагают необходимости пополнения запасов дров в течение недели.

Основные плюсы дровяных котлов

Котлы длительного горения на дровах обладают множеством положительных особенностей, использовать их можно для отопления построек, которые удалены от газовых магистралей. Если рассматривать подобное оборудование более внимательно, то можно выделить некоторые плюсы, среди них:

малая стоимость;
независимость от электроэнергии;
простая схема монтажа;
экологичность.

Низкая стоимость, однако, свойственна лишь тем котлам, которые представляют собой стандартные агрегаты и не оснащены какими-либо сверхсовременными функциями. Данные устройства совершенно не зависят от электроэнергии. К дому может быть не подведен свет, тогда как оборудование будет исправно справляться со своими задачами. Котлы длительного горения на дровах выбираются потребителями еще и по той причине, что они отличаются простотой установки. Их легко обслуживать и ремонтировать, что позволяет дополнительно сэкономить в процессе эксплуатации.

Почему еще стоит выбрать твердотопливный котел

Важно обратить внимание еще и на экологичность, ведь в качестве топлива используется древесина, которая является природным материалом. Сгорание не сопровождается выделением во внешнюю среду токсичных соединений, которые могли бы навредить организму человека. Опасность представляет собой лишь углекислый газ, образуемый при сгорании дров. Однако отравиться им можно лишь в том случае, когда пользователь игнорирует рекомендации производителя по соблюдению правил безопасности.

Это указывает на то, что эксплуатация котельного оборудования должна вестись с максимальной осторожностью. Если вас заинтересовали котлы длительного горения на дровах, то следует обратить внимание на еще одно их преимущество, которое выражено в возможности использования в качестве топлива разных горючих материалов по типу твердых бытовых отходов.

Основные недостатки

Когда потребители рассматривают описываемое в статье оборудование, они отмечают, что у него есть ещё и определенные недостатки, которые выражены в:

внушительной массе;
необходимости контроля работы;
неравномерности нагрева теплоносителя;
необходимости заготовки дров;
достаточно большом расходе топлива.

Ряд потребителей отказывается от приобретения подобных установок по той причине, что, изготовленные из чугуна и стали, они характеризуются довольно внушительным весом. Кроме того, их работа предусматривает необходимость контроля. Котёл не следует оставлять без присмотра в течение длительного времени. Через каждые 4 часа нужно будет подкладывать дрова.

Некоторых потребителей отталкивает ещё и неравномерность нагрева теплоносителя, а также внушительный расход топлива, который порой не позволяет добиться желаемого эффекта, ведь древесина выделяет при сгорании довольно малое количество тепловой энергии. Да и заготовка дров является довольно продолжительным и трудоемким процессом.

Для справки

А вот если домик имеет небольшую площадь, то хранение становится настоящей проблемой, ведь топливо где-то нужно складировать, а порой выделять специальное помещение для этого. Для того чтобы дрова постоянно были сухими, их приходится хранить под специальным навесом или в доме, где они занимают достаточно много места.

Описание пиролизных котлов

Возможно, вас может заинтересовать пиролизный котел длительного горения на дровах. Это оборудование относится к семейству твердотопливных котлов, но имеет одно отличие, которое заключается в том, что из топлива на первом этапе извлекаются горючие компоненты. Горение проводится в два этапа, сначала в условиях высокой температуры извлекается газ, при этом условия отличаются низким содержанием кислорода. На втором этапе происходит сжигание смеси воздуха и разогретых газов.

Такой твердотопливный котел длительного горения на дровах имеет металлический корпус, внутри которого две камеры, одна из них - камера сгорания, тогда как другая - загрузочная. Для защиты от воздействия высоких температур стенки камер облицовываются шамотным кирпичом или другим материалом, который отличается жаропрочностью. Он может быть изготовлен на основе бетона.

Основные плюсы пиролизных котлов

Если вы все еще не знаете, стоит ли становиться обладателем пиролизного котла, то следует рассмотреть его основные плюсы и минусы, среди первых нужно выделить:

длительность горения;
почти полное сгорание топлива;
возможность использования для работы крупных дров.

Если более подробно рассматривать эти преимущества, то можно отметить, что описываемые котлы способны работать на одной партии топлива примерно 12 часов. Если использовать уголь, то при определённых условиях этот период становится еще дольше. Отопительный котел на дровах длительного горения способен полностью сжечь топливо, это говорит о том, что оборудование использует большую часть энергетического потенциала дров. Это минимизирует отходы и избавляет от необходимости проведения частой чистки. Да и трудоемкость работ при закладке топлива будет уменьшена, ведь большинство вариантов описываемого оборудования позволяет ограничиться закладкой неколотого топлива.

Основные минусы пиролизных котлов

Для того чтобы сделать правильный выбор, вы должны обратить внимание еще и на факторы, которые порой останавливают потребителей от покупки пиролизных котлов. Данные установки гораздо дороже традиционных твердотопливных собратьев. Если вы ознакомитесь с ассортиментом рынка, то сможете понять, что иногда разница в стоимости достигает предела от 50 до 100%. Кроме того, котлы длительного горения на дровах для дома используют в работе системы принудительного нагнетания воздуха. Это говорит о том, что устройства энергозависимы.

Агрегаты тратят электричество, перебои с которым могут повлечь большие проблемы. Как показывает практика, эффективность функционирования таких устройств во многом зависит от состояния дров. Если они влажные, то котел может попросту не запуститься. Производители и вовсе дают рекомендации по этому параметру. Влажность дров не должна превышать 25%, добиться чего бывает порой очень сложно.

Самостоятельное изготовление котла

Если после ознакомления со всеми плюсами и минусами котлов длительного горения вы решили изготовить одну из таких моделей самостоятельно, то следует ближе ознакомиться с технологией проведения работ. Оборудование может быть изготовлено из толстостенной трубы, диаметр которой составляет 300 мм, или листовой 4-мм стали. В качестве оптимального варианта выступит 6-мм лист. Для проведения работ понадобится ещё и цилиндрическая емкость нужного размера.

Наиболее простой конструкцией является та, что изготавливается из бочки или газового баллона. Для того чтобы обеспечить направленное горение дров, используется ёмкость вертикальной топки. Первичный воздух будет подаваться по вертикальной трубе к зеркалу горения. Телескопическую или статичную конструкцию нужно будет установить в верхней стенке котла. По центру цилиндрической топки будет проходить шток. Между трубой подачи и воротником нужно сделать зазор, который формируется методом приваривания бортика, он будет обеспечивать ход штока и гарантирует минимальный подсос воздуха в камеру для дожига древесных газов.

Если вы решили изготовить котел длительного горения на дровах своими руками, он должен предполагать наличие крышки-заслонки, которая будет располагаться в верхней части трубы. С помощью неё можно будет регулировать забора воздуха. Диск с лопастями следует укрепить снизу. Лопасти будут рассекать поток воздуха в области горения. Учитывая теплоемкость, можно будет подобрать материал для распределения. Диаметр диска должен быть меньше по сравнению с размером топки.

Размеры самодельного котла

Самодельные котлы длительного горения на дровах должны иметь следующие размеры:

высота котла в пределах от 3 до 5 диаметров;
оптимальный размер корпуса - от 300 до 800 мм;
толщина стенок - 4 до 6 мм.

Важно учесть еще и толщину диска, этот параметр будет обратно пропорционален диаметру. Диаметр диска будет меньше поперечного сечения камеры на 10%. Для сжигания пиролизных газов будет использоваться турбулентный поток, который формируется изогнутыми лопастями. Если вас заинтересовали котлы длительного горения на дровах для дома, то вы можете изготовить одну из таких моделей самостоятельно.

При проведении работ важно учитывать, что за подачу воздуха будет отвечать труба, диаметр которой составит коэффициент 0,55 от площади поперечного сечения выходного патрубка дымоотвода. Между воротником и трубой следует оставить зазор, который не должен быть больше 2,5 мм. Для забора воздуха будет использоваться труба, высота которой поднимается над воротником на 150 мм.

Самостоятельное дополнение котла водяной рубашкой

Котел длительного горения на дровах с водяным контуром будет еще более эффективным способом отопления. Для подключения на водяные патрубки оборудования необходимо установить запорные шаровые краны. На трубу, по которой будет возвращаться охлажденная вода, нужно установить фильтр очистки. Это позволит уберечь теплообменник от загрязнения. Такой же фильтр устанавливается на трубе подачи холодной воды. Запорные шаровые краны будут располагаться с обеих сторон фильтров. Это облегчит их чистку.

Котлы отопления на дровах длительного горения должны быть установлены вместе с химическими смесителями воды, которые располагаются в обвязке. Это снизит жесткость теплоносителя и исключит образование накипи в теплообменнике.

Преимущества пеллетного котла

Котлы длительного горения на дровах (24 часа - это не предельное время без добавления топлива) - это оборудование, которое позволяет не осуществлять заброску ресурсов в течение длительного времени. В качестве примера может выступить пеллетный котел, который порой имеет такую конструкцию, которая позволяет загружать топливо раз в несколько недель.

Устройства предполагают в боковой части наличие ёмкости, куда и помещаются пеллеты. Объем этого резервуара позволяет обеспечить длительную работу котла без вмешательства со стороны человека. Объём отсека может быть разным. С помощью специального механизма из бункера топливо поставляется в котел, который при работе использует ещё и электрическую энергию.

Выбираются пеллетные котлы потребителями чаще всего из-за их высокого коэффициента полезного действия, который достигает 95%. Кроме того, данное оборудование обеспечивает практически полное сгорание топлива, как и в случае с котлами, которые были описаны выше. Это указывает на то, что чистка может осуществляться раз в месяц.

Минусы пеллетных котлов

Пеллетные котлы иногда проигрывают другим разновидностях отопительного оборудования, ведь они обладают высокой стоимостью, а также зависят от электрического тока. В работе данное оборудование использует исключительно малозольные и цельные пеллеты, которые иногда бывает довольно сложно отыскать в продаже.

Заключение

Твердотопливные котлы выступают в качестве отличного способа обеспечения дома автономным отоплением. С помощью подобных установок можно хорошо сэкономить на энергоресурсах. Некоторые умельцы настолько уверены, что твердотопливные котлы являются лучшими среди других разновидностей отопительного оборудования, что даже стараются изготовить такую технику самостоятельно, ведь если приобретать ее в магазине, то обойтись она может достаточно дорого.