Дровяной котел длительного горения

Комбинированные котлы отопления

Другим, менее затратным вариантом, является установка комбинированного агрегата, который представляет собой твердотопливный котёл и электрический агрегат одновременно.

Такие приборы используют для нагрева теплоносителя твердое топливо и электричество, будучи рассчитанными на взаимозаменяемость этих энергоносителей при работе. Особенность таких агрегатов является установка в резервуаре твердотопливного котла электронагревательных элементов — ТЭНами обеспечивается необходимый нагрев теплоносителя, проходящего по теплообменнику. Идея совместить электрическое устройство с твердотопливным агрегатом не нова, но наладить выпуск соответствующего отопительного оборудования стало возможным только после появления комбинированных устройств автоматики и материалов нового поколения.

Принцип действия комбинированных отопительных механизмов заключается в том, что, пока топочная камера свободна от основного вида топлива (дрова, уголь, торф и т.д.), основную работу по подогреву теплоносителя для . Благодаря установленным датчикам контроля, оборудование самостоятельно реагирует на изменения температурного режима, включаясь и выключаясь по мере необходимости.

После выхода основного агрегата на оптимальный режим работы, блок управления отключает электронагревательные элементы, отопление снова работает на твердом топливе.

Преимущества и недостатки комбинированного отопительного оборудования

Несмотря на высокую стоимость, комбинированные котлы имеют неоспоримые достоинства. К ним относится не только полный контроль над состоянием всей системы домашнего отопления, но и ряд других:

• прибор отлично справляется со своей работой, отапливая помещения с низкой энергозатратностью;
• комбинированные котлы представляют собой экологически чистые отопительные агрегаты;
• отсутствие конденсата, так как первый разогрев прибора осуществляется в обоих режимах — основном и вспомогательном;
• весь отопительный комплекс постоянно находится в рабочем состоянии, что актуально при длительном отсутствии хозяев дома.

Однако, у данной техники есть и недостатки.

Существенным минусом для комбинированных отопительных приборов является энергозависимость. При отсутствии напряжения в сети, система теряет свою эффективность и многофункциональность.

В отличие от традиционных твердотопливных приборов, у которых КПД достигает 70-80%, комбинированные изделия имеют меньший коэффициент — приблизительно на 3-5%.

Разновидности

Твердотопливные котлы на дровах для отопления частного дома в большинстве случаев представлены классическими конвекционными агрегатами. В них дрова сгорают напрямую, с образованием мощного пламени, тепло от которого сразу же забирается теплообменником. Недостатки данной схемы:

• Отсутствие возможности плавной регулировки температуры;
• Не самый высокий КПД;
• Практически никакой автоматизации.

С помощью традиционных дровяных котлов трудно поддерживать определенную температуру – интенсивность горения если и регулируется, то в крайне небольших пределах.

Пиролизные отопительные дровяные котлы являются альтернативой конвекционным аппаратам. Они строятся по газогенераторной схеме. Дрова здесь сгорают в атмосфере, бедной кислородом. Фактически они не горят, а просто тлеют. За счет высокой температуры они начинают выделять продукты пиролиза, обладающие горючестью. Горючие газы сгорают в отдельной камере (она называется камерой дожигания), куда подается вторичный воздух. А для того чтобы можно было отрегулировать интенсивность горения, техника оснащается дутьевыми вентиляторами.

Котлы, построенные по пиролизному типу, устроены сложнее своих конвекционных товарищей. Здесь мы видим две камеры – в одной тлеют дрова, выделяя пиролизные газы, а во второй эти газы сгорают при очень высокой температуре, достигающей +800-1000 градусов. Выделяемое тепло поглощается все тем же жаротрубным теплообменником и частично защитной водяной рубашкой (при ее наличии).

Пиролизные дровяные котлы наделяются системами автоматики, которые управляют дутьевыми вентиляторами. Как только температура в отопительной системе с батареями достигнет заданного предела, вентилятор останавливается, пламя в камере дожигания гаснет. Так происходит до тех пор, пока температура в отоплении не упадет – тогда запускается дутьевой вентилятор, в камере дожигания снова появляется гудящее пламя.

Пиролизные газогенераторные дровяные котлы нуждаются в сухих дровах. С использованием сырых поленьев пиролиз будет затруднен или невозможен. КПД данного оборудования достигает 90%, так как возрастает теплотворность твердого топлива.

Важные моменты

На эффективность работы отопительного котла на твёрдом топливе всегда влияют два фактора:

1. Конструктивные особенности теплообменника

Чем большей будет площадь теплового контакта, тем больше энергии за единицу времени будет передано от сгорающего топлива тепловому агенту – воде.

Варианты исполнения самодельного теплообменника на фото

Горизонтальный теплообменник из профильных труб Горизонтальный теплообменник из листовой стали и профильной трубы Самодельный горизонтальный теплообменник Стальной вертикальный теплообменник для котла своими руками

Если топливо сгорает неэффективно – теряет пиролизный газ или не успевает нагреть теплоноситель до необходимой температуры, на лицо недоработки в конструкции. Поэтому к расчёту и процессу изготовления последней следует отнестись с максимальной ответственностью – после сборки изменить её будет невозможно.

Самодельный дровяной котёл: дверца топки

Конструкция котла должна быть надёжной и безопасной и ответственность за это несёт не что иное, как корпус. Он выполняется из толстой (не менее 5 мм) стали, желательно жаростойкой. Впрочем, последняя стоит заметно дороже обычной, поэтому следует запомнить, что чем толще металл, тем медленнее он будет нагреваться. А значит, для того, чтобы котёл средней мощности не обжигал руки и не делал из помещения котельной сауну, корпус котла должен иметь около 8 мм в толщину.

Твердотопливный котёл-печь со встроенным теплообменником

Исключение составляют конструкции с верхней крышкой из чугуна, которая выполняет функцию печи. Толщина и размеры чугунного листа будет зависеть от конструктивных параметров корпуса и рабочих характеристик котла (но не менее 8 мм).

Для организации внутренней трубопроводной системы котла необходимо использовать трубы толщиной стенок 3-4 мм и диаметром 50 мм. Для обеспечения тока теплоносителя следует предусмотреть сужение (от 50 до 25 мм) трубопроводов в направлении от горячего к холодному, к примеру от котла к радиаторам) и расширять их на обратном пути теплоносителя.

Обыкновенный котел

Сначала разберем, как изготовить простой дровяной котел своими руками. Модель представляет собой два цилиндра, помещаемых друг в друга. Первый используется в качестве топки. При горизонтальном расположении он может изнутри обкладываться огнеупорным кирпичом.

Второй выступает в качестве конвекционного носителя или используется для подогрева теплоносителя. Закладка дров производится непосредственно в топку.

Подручные материалы

Для уменьшения объема сварочных работ можно использовать толстостенную трубу или бочку. Возможно также использование других подручных материалов.

Сваренную из толстого листа прямоугольную топку можно без труда разместить внутри цилиндрической емкости.

Особенности конструкции

В дровяном котле предусматривается поддувало для притока свежего воздуха и дымоход для отвода отработавших газов. Поддувало располагается в нижней части трубы и позволяет нижнему ряду дров тлеть, вырабатывая дополнительное тепло. Закладка дров в самодельные котлы производится через верх. Для этого подготавливается специальный люк.

Чтобы каждая заложенная стопка дров горела как можно дольше, часто предусматривается специальный груз, выполняемый в форме диска с лопастями и отверстием, имеющим диаметр 20 мм. При надавливании груза происходит сжимание горящего топлива. При этом объем поступающего воздуха значительно сокращается, так как он может проходить только через имеющееся отверстие.

Способ подключения

К системе отопления такой котел можно подключить двумя способами:

• врезав трубы с водой прямо в бочку. Циркулируя между трубами, она будет нагреваться, чтобы затем, поступив в систему отопления, нагревать радиаторы;
• врезав дымоход в бак с теплоносителем. Отработавшие горячие газы будут поступать в емкость, постепенно нагревая теплоноситель.

4 Лучшие производители

Немецкое оборудование Buderus и Lopper отличается надёжностью, эффективностью и длительным эксплуатационным сроком. Огромным минусом таких приборов является их стоимость, поскольку они очень дорогие. Кроме этого, котлы этих брендов прихотливы к качеству топлива, поэтому при использовании простых древесных отходов они будут работать некачественно.

Тепловые устройства чешского производства Viadrus, ATMOS и OPOP также пользуются популярностью. Они вполне могут сравниться по надежности и качеству автоматизации с немецкими брендами, но стоят гораздо дешевле.

Польские агрегаты на дровах представлены в большом количестве, но в основном это обычные тепловые генераторы или пиролизные установки. Российские покупатели отдают предпочтение моделям SAS и Orlan. Их производственные характеристики гораздо ниже немецкого и чешского оборудования, но они неприхотливы к качеству топлива, а также отличаются невысокой стоимостью.

Производители отопительного оборудования выпускают не только классические модели, которые работают на дровах, но и многотопливные установки:

1. 1. НМК Сибирь-Gefest КВО 15 ТЭ — универсальный котел, работающий на дровах. Дополнительно конструкция оснащена электрическим нагревателем. Мощность прибора составляет 15 кВт, он может обогревать помещение площадью 150 м². Кроме этого, в устройство дополнительно встроен ТЭН. Модель может функционировать также от каменного угля и евродров. Коэффициент полезного действия составляет около 75%, а вес — 115 килограммов.
2. 2. Буржуй-К Модерн-12. Котел пиролизного типа мощностью 12 кВт со встроенным механическим управлением. Может обогреть комнату, площадь которой составляет 120 м². Максимальный показатель температурного режима способен достигать 95 °C.
3. 3. Protherm Бобер 20 DLO обладает мощностью 19 кВт. Установка имеет дополнительный чугунный теплообменник, который может нагреваться в диапазоне от 30 до 90 °C. У этой отопительной конструкции самый высокий показатель КПД — 91%. Примерная цена такого оборудования составляет 50000 рублей.

Характеристики котлов на дровах

Лучшими характеристиками обладает котел парового отопления на дровах. Его габаритные размеры намного меньше, чем у печи, а мощности их сопоставимы. Установка не требует больших усилий. Вместо трудоемкой кладки печей воздушного отопления на дровах достаточно правильно расположить котел, и выполнить его подключение к теплоснабжению.

Схема твердотопливного котла длительного горения

Классическая схема котла для отопления частного дома на дровах включает в себя камеру сгорания, сборник золы и дымоход. Т.е. этим она не отличается от печи. Намного практичнее использовать котлы парового отопления на дровах длительного горения.

Их принцип работы заключается в выделении основного объема тепловой энергии не за счет сгорания твердого топлива, а дровяного газа. Он выделяется в процессе тления и поступает в камеру дожига. Здесь происходит нагнетание воздуха и воспламенение газа. Для такого водяного отопления на дровах свойственен высокий показатель КПД.

Помимо этого фактора можно выделить следующие особенности, характерные только для отопления на дровах в частном доме с помощью котлов длительного горения:

• Долгое время работы при одной закладке топлива. Если соблюдать условия эксплуатации, то котел будет способен работать в оптимальном режиме от 6 до 10 часов на одной партии топлива;
• Низкотемпературный режим работы. При организации отопления загородного дома дровами с пиролизным котлом чаще всего максимальная температура воды составляет +65°С. Это обусловлено относительно низкой теплоотдачей. Поэтому необходимо позаботиться о хорошем утеплении дома;
• Дымоходная система. Так как температура угарных газов относительно низка – труба не будет достаточно хорошо прогреваться. Поэтому отопление на дровах своими руками комплектуется утепленным дымоходом. В противном случае конденсат будет попадать в котел.

Если необходимо организовать теплоснабжения для небольшого дома, то оптимальным вариантом может быть небольшая конструкция с варочной поверхностью. В ней не обязательно должен быть теплообменник. Самодельный котел отопления на дровах изготавливается по заранее составленным чертежам.

При выборе заводских моделей необходимо обращать внимание на материал изготовления. Чаще всего котлы для теплоснабжения частного дома на дровах изготавливают из жаропрочной стали

При интенсивной эксплуатации рекомендуется приобретать модели с чугунным теплообменником.

Котел с чугунным теплообменником

Для правильного выбора котла для парового теплоснабжения на дровах необходимо учитывать следующие факторы:

• Номинальная мощность оборудования. Рассчитывается заранее, исходя из тепловых потерь дома, его площади и объема;
• Общая масса конструкции. Пол в котельной должен выдержать вес с учетом загрузки топлива и наполненного теплообменника;
• Устройство контроля работы. Для правильной организации отопления загородного дома с помощью дров в конструкции котла должны быть установлены датчики давления и температуры. Для автоматического регулирования интенсивности горения в некоторых моделях предусмотрен механизм открытия/закрытия дверцы зольника. Он контролирует объем притока воздуха для поддержания процесса горения.

Можно сделать воздушное теплоснабжение на дровах. Существует 2 способа организации такого отопление. Первый заключается в приобретении котла с воздушными трубками. Он рассчитан для поддержания комфортной температуры в небольшом помещении. Второй вариант более трудоемок. В отопление загородного дома с помощью дров поверх котла или печи устанавливают воздушную камеру. К ней подключены системы трубопроводов, по которым горячий воздух поступает в комнаты дома.

Преимущества и недостатки дровяного отопления

Одним из определяющих преимуществ, которым обладает водяное отопление на дровах, является полная независимость от электроэнергии. Для нормальной работы теплоснабжения не понадобится подключение к электросети. Контроль за параметрами системы осуществляется с помощью механических компонентов.

Дровяное отопление

Для правильной организации понадобится составить корректную схему. Она должна включать в себя не только элементы поддержания комфортного уровня температуры (батареи, радиаторы, трубы), но и характеристики котла теплоснабжения. Если планируется воздушное отопление на дровах или его водяной аналог – следует приобретать современное оборудование.

Этот тип топлива при классической схеме горения быстро отдает теплоту. Поэтому необходимо использовать все факторы, увеличивающие теплоотдачу одной закладки дров. Для этого приобретают пиролизные котлы длительного горения.

Если выполнить вышеописанное условие, то отопление загородного дома дровами будет иметь следующие положительные качества:

• Минимальные расходы на закупку топлива. Но это может быть актуально только в тех регионах, где хорошо организовано снабжение дровами;
• Доступная стоимость оборудования. Исключение составляет отопление на дровах в частном доме с помощью котлов длительного горения;
• Не нужно оформлять разрешение на установку теплоснабжения этого вида.

Недостатком является необходимость иметь большой запас топлива. Так как его свойства напрямую зависит от условий внешней среды – для хранения следует соблюдать определенный температурный режим и влажность. При этом котел для отопления частного дома на дровах не должен находиться в одном помещении с топливом.

Виды дровяных котлов

Котлы с использованием дровяного сырья делятся:

• по типу сгорания: твердотопливные котлы обычного горения, пиролизного типа, котлы верхнего длительного горения;
• по КПД (от 70% до 95%);
• по возможности применения альтернативного твердого сырья (угля, брикетов, мусора);
• по объемам печей (промышленные и бытовые) и площади обогрева дома;
• по количеству времени работы при полной загрузке.
• одноконтурные (только для систем отопления) и двухконтурные (для систем отопления и горячего водоснабжения).

Твердотопливные котлы горения в общем пламени используют в качестве сырья дрова с влажностью 20 — 30%. Такая древесина лучше горит и не выделяет много дыма.

Основные параметры и особенности котла на дровах для отопления дома таковы:

• Длительность горения в топке котла при полной загрузке дров до 12 часов, в среднем 8 часов, зависит от теплофизических свойств здания.
• Применяется метод обычного сжигания дров, который выделяемое тепло передает через стенки теплообменника.
• Автоматическая подача воздуха.
• Автоматическое поддерживание заданного температурного режима (минимум 35 градусов, максимум до 95).
• КПД котла 75%.
• Стальной теплообменник с толщиной стенок от 6мм.
• Возможность ручной регулировки температурного режима.

Установка оборудования для отопления частного дома дровяным котлом не требует согласований в различных инстанциях, оно просто монтируется и не требует особенных условий. Экономически такой котел выгоден, в нем соблюдено оптимальное сочетание цены/качества. Конструкцию такого оборудования для отопления смотрите на фото.

Рис. 1 Дровяной котел обычного горения

Дровяные котлы длительного горения для частных домов могут использовать в виде топлива кроме дров, пеллеты, уголь, брикеты, мусор.

Основные параметры такого оборудования для отопления домов заключаются в:

• Возможности горения 1 загрузки дров до 5 суток.
• Потреблении в 10 раз меньшего количества дров, чем в обычных котлах для отопления дома.
• Горении сырья с верхнего слоя 10 -15 см, просушки нижнего слоя древесины, который сгорает эффективнее.
• Долговечности, благодаря нагреванию теплообменника не выше 550 градусов и меньшему износу.
• КПД до 91%.
• Наличии турбовентилятора на компьютерном управлении.
• Функции полной автоматической загрузки твердого топлива.

Дровяной котел для отопления дома с верхним послойным длительным горением дров мощностью 20 кВт эффективен для площади от 120 до 240 квадратных метров. Конструктивные особенности оборудования для отопления можно изучить на фото.

Рис. 2 Дровяной котел длительного горения

Пиролизные дровяные отопительные котлы для дома отличаются принципом работы: в них горение дров происходит в безвоздушной камере. Дрова превращается в древесный уголь и выделяет пиролизный газ, который является продуктом вторичной обработки. Затем газ смешивается с воздухом и медленно сгорает с выделением большей энергии и втрое меньшим выбросом углекислого газа.

Особенности и параметры дровяной пиролизной печи для отопления таковы:

• Используются дрова с влажностью 20 -30 %, такое сырье максимально эффективно. Возможно применять древесину с влажностью до 60%.
• Материал – жаропрочная сталь 4мм с антикоррозийным покрытием, печь из двух камер с керамической форсункой.
• Цена в 2 раза дороже установок для отопления с обычным горением, но эффективность в 4 раза выше.
• КПД достигает 95%.
• Автоматическое управление процессом горения дров, вентиляцией и подачи воздуха. Панель управления находится на верхней поверхности.
• В рабочий режим устройство для отопления входит через 30 минут после розжига.
• Длительность горения дров 24 часа после одной загрузки.

Фото стандартной конструкции пиролизного устройства для отопления прилагается:

Рис. 3 Дровяной пиролизный котел

Монтаж отопления в частном доме с котлом на дровах

Дровяные котлы с водяным контуром для отопления частного дома, подключаются к уже существующей системе обогрева с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя. Во время проведения монтажных работ, выполняют требования ППБ и СНиП.

Еще одним важным вопросом, учитываемым во время подключения, является необходимость в размещении вместительного топливного хранилища. Котел, за сезон сжигает 10-15 кубометров дров. Хранилище должно быть сухим, доступным, вместительным и безопасным.

Где можно устанавливать дровяной котел

Водогрейный котел на дровах для отопления частного дома, устанавливается в любом месте, при условии, что оно соответствует техническим и противопожарным требованиям. Общими рекомендациями, относительно выбора помещения под котельную, являются:

• Под нужды котельной в частном доме на дровах, используют любое техническое помещение, соответствующее следующим требованиям: высота потолков не менее 2,2 м, площадь 8-12 м². Присутствует приточная и вытяжная вентиляция и освещение.
• Установить дровяной котел в подвале можно при условии, что помещение будет сухим и отапливаемым. Соблюдение данных условий продлит время эксплуатации стальных теплогенераторов.
• Дровяной котел для отопления частного дома с водяным отоплением, устанавливают на прочное основание. В случае подключения чугунного агрегата, потребуется сделать бетонный фундамент.
• Чтобы предотвратить случайное возгорание при закладке дров, деревянное основание, по направлению открытия топочной дверки, застилают металлическим или асбестоцементным листом.
• Хранилище под дрова размещают в смежном помещении.
• Котел устанавливают в удобном для облуживания месте. Ко всем узлам: системе водоподготовки и фильтрации, оставляют свободный доступ.
• Современное отопление частного дома дровяным котлом, зачастую требуют подключения к электросети. Обязательно устанавливают стабилизатор напряжения и источник бесперебойного питания. Автоматику подключают напрямую от щитовой, через автоматы и УЗО.
• Монтаж дымохода проводят с соблюдением пожарных требований при установке. Все греющиеся элементы, при прохождении плит перекрытия и кровельной разделки, изолируют. На оголовок трубы устанавливаю искрогаситель. Варианты дымоходов обсуждаются здесь .

Главным требованием к эксплуатации дровяного котла, является соблюдение ППБ. Современные модели снабжены многоуровневой системой безопасности, предотвращающей задымление помещения и закипание теплоносителя.

Схемы отопления частного дома с котлом на дровах

Устройство отопления в частном доме с использованием дровяного котла, выполняется разными способами. Выбор схемы разводки, во многом зависит от конструкции котла и параметров помещения. Все варианты можно разделить на несколько классов, по следующим особенностям:

Движение теплоносителя – принудительные системы отопления используют в своей работе циркуляционные насосы, создающие давление в водяном контуре. Минусом решения является энергозависимость.Системы с естественной циркуляцией, используют способность жидкости расширяться при нагревании. Теплоноситель двигается по контуру самотеком. Минусом решения являются высокие требования, относительно соблюдения уклонов и углов. Правильно провести отопление к батареям сможет профессиональный монтажник.

Одно и двух трубная схема. Однотрубная система предусматривает последовательное подключение каждой батареи. Водяной контур запитывает каждый радиатор, после чего, теплоноситель возвращается обратно к котлу. Недостатком является ухудшение теплоотдачи, по мере отдаленности от котла.Двухтрубная система не имеет данного недостатка. К каждому радиатору подсоединяется подающий и обратный трубопровод. Данная схема обеспечивает равномерную подачу тепла к каждой точке отопления.

Жидкостная система отопления, подключенная к дровяному котлу, требует грамотного планирования и выполнения работ со строгим соблюдением всех существующих строительных норм. Особенно тщательно планируется схема разводки отопления в двухэтажном доме. Обязательна установка группы безопасности.

При установке циркуляционных насосов. дополнительно подключают стабилизатор напряжения и источник бесперебойного питания.

Современные дровяные котлы, отличаются экономичностью, безопасностью и удобством управления, и с успехом используются в качестве альтернативы газового оборудования.

Расчет мощности и температуры тёплого водяного пола

(голосов пока нет)

Загрузка...