Котлы длительного горения на дровах для дома: устройство и разновидности

Как правильно использовать твердотопливные установки

Котлы длительного горения на дровах для дома: устройство и разновидности

Работа угольного котла

Принцип работы твердотопливного котла известен, решен вопрос и с выбором разновидности угля. Осталось научиться правильно топить печь. Существует несколько простых правил, усвоить которые должен каждый, кто выбирает описываемые установки для организации отопления загородного дома.

Запомните! Сначала печь необходимо подготовить к растопке, затем правильно загрузить в нее топливо. Во время его горения за установкой необходимо пристально следить, вовремя удаляя продукты сгорания.

Остановимся на всех этих моментах более подробно.

Готовим печь к растопке

Если печь в загородном доме используется от случая к случаю, перед началом ее эксплуатации в целях безопасности необходимо исключить наличие трещин внутри кладки.

Чем они опасны? Через них в помещение могут проникать продукты сгорания и угарный газ, который должен при помощи тяги выводиться наружу. Если подобный дефект обнаружен, его обязательно перед растопкой необходимо устранить, замазав щели смесью глины и песка. В противном случае при нагреве трещины могут еще больше увеличиться в размерах. И это приведет к возникновению опасных ситуаций.

Осматривая печь снаружи, убираем подальше от нее легковоспламеняющиеся предметы и чистим ее внутри. Выгребаем золу и шлаки при помощи лопатки, освобождая внутреннее отделение. Целесообразно сухой тряпкой протереть и внутренние стенки топки. Если этого не сделать, то во время растопки пыль начнет гореть, наполняя комнату неприятным запахом.

Топить угольную печь необходимо несколько раз в день. Продолжительность одной топки не должна превышать двух часов. Для загрузки лучше использовать хорошо просушенный уголь средней фракции.

Обратите внимание! Влажное топливо при горении выделяет пар. Он образует конденсат, который оседает внутри дымохода

Смешиваясь с сажей, конденсат формирует кокс, который постепенно забивает проход дымохода, сужая его

А это приводит к проблемам с тягой

Смешиваясь с сажей, конденсат формирует кокс, который постепенно забивает проход дымохода, сужая его. А это приводит к проблемам с тягой.

Для розжига угля нельзя использовать хозяйственные отходы, а также легковоспламеняющиеся жидкости — бензин или керосин. Нельзя во время горения оставлять печь без присмотра. Особенно строго это правило необходимо соблюдать, если в доме есть маленькие дети или животные.

Как правильно растапливать уголь?

Котлы длительного горения на дровах для дома: устройство и разновидности

Закладка твердотопливного котлы

Топить печь необходимо следующим образом:

Сначала на дно топки укладываем листы газеты или любой другой сухой бумаги. Поверх нее располагаем слой мелких древесных щепок. А на них горкой укладываем небольшие дрова, например, березовые поленья. Чтобы они быстрее разгорелись, их необходимо сложить в виде колодца или небольшого шалаша. Поджигаем бумагу. Дверцу печи закрываем, а поддувало открываем. При помощи него легко контролировать интенсивность горения топлива. Чем сильнее поток воздуха, тем быстрее прогорает закладка дров. После того как дрова полностью прогорят, и от них останется лишь кучка тлеющей золы, нужно прямо на нее уложить 15-сантиметровый слой мелкого угля.

Обратите внимание! Открывая дверцу для загрузки топлива, обязательно закройте поддувало. Когда 15-сантиметровый слой угля хорошо прогорит, прямо на него укладываем более крупный уголь и сооружаем подушку высотой в 60 см

Предварительно полезно прогоревшее топливо хорошенько поворошить, что улучшит циркуляцию воздуха и предотвратит спекание угольной массы

Уголь можно укладывать, открыв дверцу топки

Предварительно полезно прогоревшее топливо хорошенько поворошить, что улучшит циркуляцию воздуха и предотвратит спекание угольной массы. Уголь можно укладывать, открыв дверцу топки

Когда 15-сантиметровый слой угля хорошо прогорит, прямо на него укладываем более крупный уголь и сооружаем подушку высотой в 60 см. Предварительно полезно прогоревшее топливо хорошенько поворошить, что улучшит циркуляцию воздуха и предотвратит спекание угольной массы. Уголь можно укладывать, открыв дверцу топки.

Обратите внимание! Некачественное твердое топливо имеет свойство коксоваться. Поэтому опытные печники советуют прокладывать слой угля слоями дров

Такой многослойный пирог позволит установке хорошо разгореться и отдать максимальное количество тепла

Такой многослойный пирог позволит установке хорошо разгореться и отдать максимальное количество тепла.

Чтобы правильно растопить печь, лучше действовать так — открыть зольник и дать бумаге с щепами прогореть при помощи естественной циркуляции. Так удастся хорошо прогреть дымоход. По мере разгорания топлива тяга будет увеличиваться, поэтому нужно потом закрыть зольник и включить вентилятор.

Устройство и принцип работы

В основе принципа длительного горения лежит снижение скорости сгорания топлива за счет уменьшения подачи воздуха. Кислород в первичную камеру сгорания подается в количестве, достаточном для тления, но не обеспечивающем интенсивное горение.

Котлы длительного горения на дровах для дома: устройство и разновидности

Во время медленного окисления древесины выделяются газообразные углеводороды, получившие название пиролизных газов. Сам процесс органического разложения древесных волокон под действием высокой температуры называется приролизом.

Дожигание продуктов окисления во вторичной камере на длительность горения топливной закладки не оказывает существенного влияния, однако существенно увеличивает общую эффективность работы котла на дровах. Это связано с тем, что при сгорании вторичных газов выделяется значительно больше тепловой энергии чем при интенсивном горении дров.

Энергозависимые установки длительного горения

Компоновка дровяных котлов длительного горения предполагает расположение основной топочной камеры непосредственно над зоной сжигания вторичных газов, а сообщение между ними осуществляется через специальные керамические форсунки, способные работать при температуре от 800 до 1000 С. Днище главного топливного отсека оборудовано специальной термостойкой постелью, чаще всего из шамотного кирпича или керамобетонных блоков.

Котлы длительного горения на дровах для дома: устройство и разновидности

Направленное движение воздуха (тяга) обеспечивается с помощью нагнетающего вентилятора, от частоты вращения которого зависит количество кислорода в рабочей зоне. На основании данных, полученных от температурного датчика, автоматическая система управления (АСУ) может увеличивать или уменьшать угловую скорость крыльчатки. К достоинствам такой схемы можно отнести высокую точность регулировки. Кроме этого, воздух, проходя через верхний топочный бункер, нагревается, что упрощает процесс воспламенения пиролизных углеводородов.

Популярные статьи  Барный стул для кухни: необходимый элемент мебели для стоек

Интенсивность циркуляции теплоносителя в отопительном контуре регулируется насосом, который также подключается к АСУ. Если температура теплоносителя снижается, автоматически увеличивается подача воздуха.

Точность регулировки и экономичность энергозависимых дровяных котлов отопления длительного горения обеспечивают значительную экономию дров, что за весь отопительный сезон выливается значительную сумму. Однако не следует сбрасывать со счетов тот факт, что при отсутствии электропитания, такой котел становится бесполезной грудой металлолома, поскольку естественная тяга в таких конструкциях, как правило, не предусматривается.

Энергонезависимые дровяные котлы длительного горения

Несмотря на то что экономичность и производительность таких установок заметно ниже, чем установок оснащенных АСУ, они совершенно не зависят от наличия электроэнергии, что является их существенным плюсом. К недостаткам таких систем относится, прежде всего, сложность настройки.

Котлы длительного горения на дровах для дома: устройство и разновидности

У такого котла на дровах регулировка подачи кислорода производится открытием специальной заслонки, имеющей кинематическую связь с биметаллическим терморегулятором, расположенным на верхней крышке изделия.

После розжига дровяной закладки и получения устойчивого горения заслонку приводят в рабочее положение, уменьшая тем самым количество воздуха в первичной камере сгорания и обеспечивая оптимальные условия для химико-термического окисления древесного горючего. Горячие пиролизные газы, под действием естественной тяги, поступают в верхнюю камеру сгорания, где смешиваются с разогретым вторичным воздухом, вследствие чего воспламеняются.

Циркулирующий в водяной рубашке теплоноситель быстро нагревается за счет контакта с горячими стенками камеры сгорания. Высокую производительность таких конструкций обеспечивает большая площадь теплообменника.

Отопительные котлы на дровах обратного горения

Главной особенностью таких устройств является то, что процесс первичного сжигания происходит в направлении от верхних слоев к нижним.

Конструкция представляет собой вертикально расположенный цилиндр со штоком и прижимным диском, обеспечивающим равномерное распределение воздуха по всей поверхности горения.

Образовавшиеся в результате пиролиза газы поступают в верхнюю часть корпуса, где смешиваются с предварительно разогретым вторичным воздухом и воспламеняются. Раскаленная боковая поверхность непосредственно контактирует с теплоносителем, поступающим в контур отопления через выходной патрубок. Для большей эффективности, прибор может быть установлен в защитный кожух, а образовавшаяся полость заполнена пенополиуретаном или другим негорючим теплоизолятором.

Процесс сборки

Процесс создания котла включает несколько этапов. При изготовлении каждого элемента стоит учитывать особые условия эксплуатации изготавливаемого изделия.

Отрезаем от толстостенной трубы диаметром 100 мм отрезок, длина которого будет равна высоте топки. К нижней части привариваем болт. Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра, как труба или большего. Просверливаем в круге отверстие, достаточное для прохождения болта, приваренного к трубе. Соединяем круг и воздуховодную трубу, закрутив гайку на болт.

В итоге мы получим трубу для подачи воздуха, нижняя часть которой может закрываться свободно двигающимся металлическим кругом. В процессе эксплуатации это позволит регулировать интенсивность горения дров и, следовательно, температуру в помещении.

С помощью болгарки и диска по металлу делаем в трубе вертикальные прорези толщиной приблизительно 10 мм. Через них воздух будет поступать в топочную камеру.

Корпус (топка)

Для корпуса потребуется цилиндр с герметичным дном диаметром 400 мм и длиной 1000 мм. Размеры могут быть иными, в зависимости от имеющегося свободного пространства, но достаточными для закладки дров. Можно использовать готовую бочку или приварить к стальному толстостенному цилиндру днище.

Иногда котлы для отопления изготавливают из баллонов из-под газа для более длительного срока службы.

Дымоход

В верхней части корпуса формируем отверстие для отвода газов. Его диаметр должен быть не менее 100 мм. К отверстию привариваем трубу, через которую будет осуществляться отвод отработавших газов.

Длина трубы выбирается в зависимости от конструктивных соображений.

Соединяем корпус и устройство подачи воздуха

В днище корпуса вырезаем отверстие диаметром равным диаметру воздухоподающей трубы. Вставляем трубу внутрь корпуса таким образом, чтобы поддувало выходило за пределы днища.

Из металлического листа толщиной 10 мм вырезаем круг, размер которого немного меньше диаметра корпуса. Привариваем к нему ручку, изготовленную из арматуры или стальной проволоки.

Это значительно упростит последующую эксплуатацию котла.

Конвекционный кожух

Из листовой стали изготавливаем цилиндр или отрезаем кусок трубы, диаметр которой на несколько сантиметров больше наружного диаметра топки (корпуса). Можно использовать трубу диаметром 500 мм. Соединяем вместе конвекционный кожух и топку.

Сделать это можно с помощью металлических перемычек, привариваемых к внутренней поверхности кожуха и наружной поверхности топки, если зазор получился достаточно большой. При меньшем зазоре можно приварить кожух к топке по всему периметру.

Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра как топка или чуть больше. Привариваем к ней ручки, используя электроды, проволоку или другие подручные средства.

Учитывая, что в процессе эксплуатации котла ручки могут сильно нагреваться, стоит предусмотреть специальную защиту из материала с низкой теплопроводностью.

Ножки

Для обеспечения длительного горения к дну привариваем ножки. Их высота должна быть достаточной, чтобы поднять дровяной котел минимум на 25 см над уровнем пола. Для этого можно использовать различный прокат (швеллер, уголок).

Поздравляем, вы изготовили дровяной котел своими руками. Можно приступать к обогреву дома. Для этого достаточно загрузить дрова и поджечь их, открыв крышку и теплорассеивающий диск.

Несмотря на то, что наука и технологии ушли далеко вперед, не стоит отрицать, что даже сегодня использование таких приборов, как котлы дровяные для отопления дома, является распространенным.

Большинство моделей современных дровяных котлов сегодня сочетают в себе такие два элемента: традиционный источник тепловой энергии – дрова, а также систему парового отопления, которая вошла в обиход относительно в недавнем времени – 100-150 лет назад.

Популярные статьи  Размер листа ГВЛ: как правильно подобрать материал исходя из цели использования

Для тех, кто проживает в городе, может показаться странным подобное гонение за традициями древности в виде дровяных котлов. Однако этого нельзя сказать о деревнях и селах. Ведь здесь нет проходящей газовой магистрали, электричество скачет, да и оплачивать счета будет дорого. Именно в таком случае котлы дровяные для отопления дома станут единственным спасением для людей в холодную пору.

Советы по выбору

Перед выбором котла нужно подсчитать нужную мощность, основываясь на площади помещения, наличии изоляции, высоте и толщине стен. От этих параметров также зависит подбор продолжительности прогорания одной закладки.

В большинстве устройств используются следующие виды горючего:

  • брикеты;
  • уголь;
  • пеллеты;
  • торф;
  • древесина;
  • горючий сланец.

С типом топлива также следует определиться заранее, отдавая предпочтение более доступному варианту.

Важен и материал, из которого изготовлен теплообменник. Чугунные изделия имеют секционное строение и отличаются высоким качеством, но слабо защищены от тепловых ударов. Стальные модели выпускаются в виде моноблоков. Они лучше переносят тепловые удары, но сложны в транспортировке и ремонте.

Экономичность эксплуатации агрегата определяется совокупностью затрат на сервисное обслуживание, пригодностью к ремонту и показателем КПД.

Выбирая прибор для обогрева, следует правильно сопоставить его функциональность и размеры помещения, чтобы не переплачивать за излишнюю мощность. Лучше отдавать предпочтение моделям от проверенных производителей, использующим доступное топливо.

  • Как выбрать лучший обогреватель-конвектор: виды, конструкция, обзор популярных моделей электрических и газовых моделей, их плюсы и минусы
  • Как выбрать лучший источник бесперебойного питания для котла отопления: зачем нужен, какие они бывают, как правильно подобрать оптимальный, рейтинг ТОП-7 ИБП и обзор популярных моделей, их плюсы и минусы, советы по эксплуатации
  • Рейтинг ТОП-8 лучших газовых пушек: обзор 8 самых популярных моделей, их плюсы и минусы, советы и рекомендации по подбору — на какие важные характеристики смотреть перед покупкой
  • Газовые колонки для дачи: проточные или бойлерные, как выбрать подходящую, рейтинг популярных моделей, классификация

Отличия двухконтурного котла

Котел длительного горения может иметь не один контур, а два. Таким образом, он не только может отапливать помещение, но и греть воду для хозяйственных нужд. Такие агрегаты оборудованы теплообменником или водяной рубашкой — в этом отделе происходит нагрев воды.

Котлы длительного горения на дровах для дома: устройство и разновидности

Котел может работать по двухконтурной схеме

Встроенный в систему теплообменник может иметь проточную систему воды или в виде аккумулирующего бойлера. Для отопительной системы, естественно, теплообменник должен работать по проточному ппринципу, а вот для ГВС он может быть как проточным, так и бойлерным.

Для ГВС удобнее выбрать бойлер косвенного нагрева большого объема. Он позволит всегда иметь горячую воду, так как она постоянно будет подогреваться, и сохранять температуру даже после завершения топки в течение длительного времени.

Кроме водяного контура, конструкция котла ничем не отличается от обычных котлов, работающих по этому принципу.

Комбинированные котлы

Котлы, работающие только на твердом топливе, устанавливают в основном, в строениях, расположенных в районах, где недоступны другие виды энергоресурсов. Если же есть возможность подключения к газовому трубопроводу, лучше воспользоваться комбинированным котлом. Он будет гораздо удобнее в применении и экономнее в финансовом плане.

Котлы длительного горения на дровах для дома: устройство и разновидности

Особое удобство в эксплуатации — комбинированные котлы

Конструкция комбинированных вариантов дополнена газовой горелкой и автоматикой. Начинают топить печь, например, дровами, а при их прогорании и остывании котла ниже установленной температуры, срабатывает автоматика, и включается газовый подогрев, который поддерживает теплоноситель в нужном температурном режиме. Такой котел может быть одноконтурным, но иметь в общей системе встроенный бойлер.

Котлы длительного горения на дровах для дома: устройство и разновидности

Котел можно встроить в универсальную систему отопления и горячего водоснабжения

Кроме того, есть модели котлов, которые работают на электричестве вместо газа.

Положительные характеристики котла

У любого из агрегатов, описанных выше, есть объединяющие и индивидуальные положительные качества, именно поэтому сегодня их устанавливают в загородных домах и заменяют ими старые кирпичные печи.

  • Котлы длительного горения имеют хорошие показатели и обладают очень высоким КПД, который доходит до 90—95%.
  • Если в котле встроена система автоматической подачи топлива, то он может долгое время работать без участия человека. Срок такой работы указан в паспорте агрегата.
  • Эффективность работы прибора объясняется способностью конструкции при нормальной эксплуатации достигать температуры до 600—650 градусов.
  • Котлы — экологически чистые приборы, так как сжигается не только заложенное топливо, но и угарный газ, образующийся при его работе.
  • Всегда есть возможность регулировать интенсивность горения.
  • Современные котлы оборудованы автоматикой, которая позволяет управлять ими через пульт, а также через него же получать сигнал о возникших при работе неполадках.
  • Удобство комбинированных котлов заключается в использовании разного вида топлива, что позволяет существенно на нем сэкономить.
  • В котлах с водяным контуром реализована возможность регулирования температуры воды, как для отопления, так и для ГВС.
  • При большом количестве положительных качеств агрегата, он имеет вполне доступную цену.
  • Простота в монтаже и эксплуатации, а также неприхотливость в уходе и возможность делать это самостоятельно, не привлекая специалистов.
  • Компактность, по сравнению с кирпичными строениями.

Объективные недостатки

К отрицательным моментам в использовании котла можно отнести:

Загрузка топлива в прибор производится вручную.
В некоторых моделях отсутствует регулировка температуры воды, поэтому при выборе котла на это нужно обратить особое внимание.
Требуется достаточно много места для хранения дров или другого твердого топлива.
Есть определённые требования к просушке топочного материала.
При использовании комбинированных моделей, нужно будет отвести для системы отдельное помещение — котельную.

Это достаточно существенные недостатки для тех, кто имеет небольшую площадь дома, но при необходимости установить отопление, всегда можно найти выход из положения.

Популярные статьи  МДФ: что это такое? Особенности и сферы применения материала

Реально ли построить такой котел своими руками?

При желании и при наличии некоторых навыков, вполне возможно сделать котел длительного горения на твердом топливе самостоятельно

Для эффективности его работы совершенно не важно, какой формы будет котел — круглый, изготовленный из бочки или газового баллона, или сваренный из металлических листов. Главное — правильно устроенная внутренняя система

5 Как функционирует самодельная установка?

Топливник шахтной конструкции загружается до нижней кромки проема для загрузки дров. Доверху камеру сгорания загружать нельзя. Работает агрегат по следующему алгоритму:

  • Дрова (опилки, брикеты, уголь) закладываются в топку.
  • Дверцы отсека закрываются герметично.
  • На модуле управления выбирается требуемая температура (от +50 °С и выше).
  • Топливо разжигается.
  • Вентилятор начинает нагнетать воздух.
  • Когда происходит нагрев теплоносителя до заданного показателя, вентиляционная установка выключается (автоматически). Воздух перестает поступать в камеру сгорания.
  • Дрова тлеют, поддерживая определенную температуру. Когда ее величина снижается, модуль управления снова запускает вентилятор.

Наглядно принцип работы шахтной установки продемонстрирован на чертеже.

При желании в самодельный агрегат несложно внести некоторые дополнения, которые сделают его более многофункциональным и безопасным в использовании. Допускается дорабатывать конструкцию котла такими способами:

  • Установить группу безопасности.
  • Интегрировать в бак агрегата добавочную рубашку для подогрева теплоносителя для обеспечения дома горячим водоснабжением.
  • Смонтировать электронагреватель (ТЭН), который станет нагревать отопительное устройство, когда дрова прогорят.

После таких доработок самодельная конструкция по многим показателям будет превосходить дорогостоящие заводские установки.

Дрова

Самый первый вид топлива, который продолжает оставаться наиболее популярным. Дровами называют фрагменты древесины определённого размера, предназначенные для сжигания в различных устройствах с целью получения тепловой энергии. Чаще всего имеют вид круглых частей целого ствола, однако при большой толщине деревьев, послуживших сырьём, заранее колются на поленья или чурки.

Дрова занимают большую часть объёма всего топливного рынка для котлов в частном владении. Такую всенародную любовь они заслужили благодаря ряду преимуществ:

  1. Низкая стоимость. Россия относится к странам, богатым лесными ресурсами, поэтому цена на дрова оказывается низкой даже в тех регионах, где природного леса почти нет или он весь уже вырублен. В населённых пунктах, которые находятся неподалёку от районов лесозаготовок цена порой ещё ниже благодаря минимальным расходам на транспортировку и возможностью приобрести топливо у заготовителя.
  2. Экологичность. В отличие от нефти, угля и газа древесина является возобновляемым природным ресурсом. По прошествии определённого времени новые деревья заполняют собой старые вырубки. При грамотном подходе к лесному хозяйствованию можно выйти на отсутствие убыли лесных массивов.
  3. Удобство хранения и заготовки. Единственное, от чего нужно беречь дрова – это от влаги. Для этого достаточно сооружения простых навесов и правильного складирования в поленницу. Дрова неспособны воспламеняться самостоятельно без посторонних источников тепла, поэтому требования пожарной безопасности ничем не отличаются от принятых для домашнего хозяйства в целом.
  4. Нетребовательность к устройству котла. Дрова горят в любых устройствах. Для их сжигания достаточно простейшей буржуйки, сопряжённой с баком для воды. Более сложные конструкции имеют высокий КПД, когда тепло, получаемое от дров, используется максимально эффективно.

Пожалуй, у этого топлива всего два минуса, хотя они довольно существенны:

  1. Из-за габаритов и структуры дров их приходится заготавливать для закладки в котлы вручную. Поэтому распил и раскол – необходимые предварительные процедуры эксплуатации котла на дровах. В связи с этим автоматическая подача дров затруднена.
  2. Тепловыделение природной древесины меньше, чем конкурентного сырья, прошедшего стадии переработки. Всё дело в высоком уровне природной влажности. Часть тепла тратится на испарение жидкости.

Чтобы приобрести максимально сухие дрова, старайтесь купить лес в конце зимы или ранней весной. Вам продадут свежий спил, где сок максимально ушёл вглубь. В течение лета и осени эти дрова должны вылежаться, поэтому к следующему отопительному сезону они как раз подсохнут как следует.

Теплотворность идеально сухой древесины составляет около 5 кВт-ч/кг. Однако в реальных условиях получить такой показатель можно только в специальных сушильных печах – такие дрова намного дороже. Теплотворность большинства лиственных пород составляет 4,2 – 4,3 кВт-ч/кг.

Выбирая дрова в качестве топлива, стоить помнить о следующем:

  • Дрова лиственных пород горят качественнее, чем хвойных. Это происходит из-за большего количества влаги сосновых и еловых чурбаках. Зато хвойные поленья легче раскалываются на чурки.
  • Бук и дуб хорошо подходят для котлов длительного горения, так как выделяют мало сажи и содержат немного влаги. Однако их трудно расколоть.
  • При топке котла дровами он потребует регулярной – не реже одного раза в год перед отопительным сезоном – прочистки от сажи и копоти, которые ухудшают теплообмен.
  • Самые «горячие» дрова – сухая берёза, а также распространённая на юге белая акация.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: