Дровяной котел длительного горения с водяным контуром: особенности конструкции и эксплуатации

котел на твердом топливе

Счастливым обитателям газифицированных деревень и поселков картинка из классического литературного произведения, отображающая везущую хворост лошадку, может показаться архаичной.

На деле же такое мнение является справедливым лишь отчасти: лошадку, конечно, давно заменил грузовик, но дровишки даже сегодня кое-где остались в большом почете.

Ниже речь пойдет о таком устройстве, как дровяной котел длительного горения с водяным контуром, который будет полезен не только в условиях отсутствия централизованного газоснабжения, но и при наличии такового — как резервный источник тепла.

Особенности

Владельцу дровяного котла в первую очередь следует помнить: прибор такого типа не рассчитан на использование в качестве топлива угля. Уголь при сгорании дает гораздо более высокую температуру, чем древесина, поэтому внутренние элементы угольных котлов — топку и теплообменник — делают из толстой жаропрочной стали. У дровяных же котлов и стенка потоньше, и материал попроще, так что в случае применения угля они быстро прогорают.

Некоторые ошибочно полагают, что дровяной котел — это такой современный аналог кирпичной печи, изготовленный из стали и чугуна. Действительно, на первый взгляд эти приборы очень похожи, ведь они выполняют один и тот же набор функций — отапливают помещение, греют воду, используются для приготовления пищи.

котел на дровах

Котел с водяной рубашкой

Но если присмотреться, можно заметить важное отличие:

  • У печи есть массивное тело, играющее роль теплоаккумулятора, поэтому перед разработчиком такого отопителя стоит задача усвоить как можно больше производимого тепла, не заботясь о времени сгорания топлива.
  • У металлического котла такого теплоаккумулятора нет, поэтому перед его создателями задача стоит несколько иная: как бы придумать способ сжигать топливо помалу, чтобы реже пришлось его подкладывать? Ведь в обычном стальном котле запас топлива приходится обновлять каждые 3 – 4 часа, что крайне неудобно.

На этот счет у инженеров возникло несколько идей и то, что получилось в результате их реализации, назвали котлами длительного горения.

отопительный котел на газовом топливеОтопительные котлы бывают самые разные — комбинированнные, на твердом или жидком топливе. Как выбрать котел для отопления частного дома, читайте на нашем сайте.

Инструкция по изготовлению буржуйки своими руками представлена тут.

Чаще всего в банях применяется открытая каменка. Печь для русской бани с закрытой каменкой тоже имеет свои преимущества. По ссылке http://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/pechi/dlya-russkoj-bani-s-zakrytoj-kamenkoj.html мы можете почитать о достоинствах данной конструкции.

Конструкция котла на дровах с водяным контуром

Очевидно, что для продления работы котла на одной топливной закладке необходимо в первую очередь увеличить объем его топки. Именно по этому признаку можно сразу узнать отопитель длительного горения: если у обычного котла объем топки составляет около 50 л, то у «долгоиграющего» этот параметр может достигать и 200 л.

отопительная система

Принципиальная схема системы отопления с использованием твердотопливного котла

Но по принципу действия, а соответственно, и по конструкции они сильно отличаются. Выпускаются следующие разновидности:

Пиролизные (газогенераторные) котлы

В основу работы таких отопителей положен процесс пиролиза — распада длинных органических молекул на простые горючие вещества, имеющие газообразное агрегатное состояние (метан, водород, угарный газ и некоторые другие).

Для осуществления пиролиза топливо нужно сильно нагреть (примерно до 800-т градусов), а чтобы оно не вспыхнуло — сильно ограничить подачу воздуха.

самодельный котелВ пиролизном котле камера, в которую укладывается топливо, закрывается герметично, а воздух (его называют первичным) в нее нагнетается строго дозировано при помощи вентилятора.

Произведенный топливом древесный газ поступает во 2-ю камеру, куда в большом количестве нагнетается вторичный воздух.

Сочетание высокой температуры и большого количества кислорода заставляет горючую смесь вспыхнуть.

Этому также способствует особый элемент, называемый катализатором: он отражает инфракрасное излучение в газовую струю и при этом за счет своей формы рассекает ее, обеспечивая наилучший прогрев. Катализаторы в большинстве случаев изготавливают с применением платины.

Выделяющееся в камере дожигания (так называют 2-ю камеру) тепло частично затрачивается на подогрев топлива в 1-й камере.

К достоинствам пиролизных котлов относят:

  • практически полное сгорание топлива;
  • минимальное количество золы и сажи;
  • безопасный для экологии выхлоп (главным образом, углекислота и пар);
  • высокий КПД;
  • удобство эксплуатации: котел, по сути, является газовым, поэтому его мощность легко контролируется и может меняться в широком диапазоне.
пиролизный котел длительного горения

Схема пиролизного котла

А вот их недостатки:

  • высокая стоимость (в 1,5 – 2 раза дороже обычного котла той же мощности);
  • требовательность к влажности топлива (не более 20%);
  • отсутствует возможность оснастить котел контуром ГВС;
  • наличие электроснабжения является обязательным.
Если вы заранее знаете, что обеспечить котел достаточно сухим топливом не сможете, обратите внимание на комбинированные котлы, в которых топливо сжигается в соотношении 80%/20% (пиролиз/обычное горение). Такие агрегаты эффективно сжигают древесину и прочее топливо с влажностью до 50%.

Отопители с верхним горением

Котлы этого типа можно узнать по вытянутой вверх топке. Внутри нее имеются груз с прикрепленным к нему телескопическим воздуховодом и камера предварительного нагрева воздуха.

Продление работы котла на одной заправке достигается за счет того, что топливо поджигается не снизу, как обычно, а сверху (отсюда и термин «верхнее горение» в названии), а воздух подается строго в зону горения, то есть только в верхние слои. По мере сгорания топлива зона горения, естественно, опускается вниз.

котел с верхним горениемОттого и приходится применять телескопический воздуховод: он прикреплен к грузу, который изначально укладывается на топливную закладку и по мере ее прогорания также постепенно оседает.

Перед заправкой новой порции горючего груз с воздуховодом поднимаются при помощи троса.

Благодаря тому, что подаваемый воздух предварительно нагревается в особой камере до 400-т градусов, в топке параллельно с горением топлива наблюдается выделение древесного (пиролизного) газа. Он устремляется в верхнюю часть камеры, где и сгорает.

Дровяные котлы с верхним горением могут быть энергонезависимыми. Угольные приходится в обязательном порядке оснащать наддувом, так как естественная тяга не в состоянии доставить необходимое количество воздуха.

печка на опилкахЦенители безотходного производства оценят печь на опилках длительного горения, своими руками данную конструкцию можно сделать по схемам.

В чем преимущество банных печей из чугуна, читайте в следующей статье.

Обычный котел с автоматически управляемой подачей воздуха

термостатический регулятор тяги воздухаСамый простой отопитель, топка которого представляет собой просто коробку для сжигания топлива, тоже можно сделать «долгоиграющим».

Для этого он оснащается системой принудительной подачи воздуха и контроллером, который ею управляет.

Топка закрывается герметично, так что при отключении нагнетателя поступление воздуха в камеру сгорания полностью перекрывается.

Такой отопитель работает по следующей схеме:

  • после розжига система обеспечивает горение топлива путем подачи воздуха в топку, одновременно отслеживая при помощи термодатчика температуру теплоносителя;
  • когда теплоноситель в контуре отопления достаточно прогрет, вентилятор отключается и пламя в топке гаснет;
  • когда температура теплоносителя опустится до определенной отметки, контроллер по сигналу термодатчика подаст питание на вентилятор и тот снова раздует огонь в топке.
Благодаря такому остроумному решению, время работы котла с предельно простой конструкцией удается продлить в 2 – 3 раза. Однако для этого обязательно требуется электроснабжение.

Конвекторы, работающие в режиме тления

В полевых условиях, например, на лесозаготовительных пунктах, теплогенераторы длительного горения довольно востребованы: рабочим нужно выспаться и они не могут подкладывать дрова каждые 4 часа. В то же время агрегат должен быть энергонезависимым, сравнительно легким и предельно простым, чтобы его легко можно было починить вдали от мастерских и сложного оборудования. Для таких условий были разработаны котлы и печи, работающие в режиме тления.

Данный режим работы достигается следующим образом:

  1. Заслонка поддувала прикрывается почти полностью.
  2. На начальном участке дымохода устанавливается специальный элемент (называется экономайзером), в котором вспыхивают пиролизные газы, нагретые отраженным стенками инфракрасным излучением. При этом тяга временно приостанавливается, не давая разгореться топливу. Таким образом, отопитель автоматически «балансирует» на грани тления и возгорания.

У нас такие агрегаты выпускаются под марками «Профессор Бутаков» и «Breneran», за рубежом — под маркой «Bullerjan».

Использовать в жилом доме подобный теплогенератор не рекомендуется, так как для процесса тления характерно неэкономичное использование топлива и образование большого количества сажи и чрезвычайно ядовитого конденсата, но для полевых условий он подходит идеально.

Особенности эксплуатации

На одной топливной заправке котел длительного горения может работать 8 – 15 ч, если используются дрова, и от 1 до 3-х суток, если используется уголь.

При этом нужно учитывать, что каждому из вышеперечисленных котлов присущи свои особенности:

котел дровяной

  1. Котел с верхним горением нельзя заправлять «на ходу» — необходимо дождаться полного прогорания предыдущей закладки. Следует учитывать и то, что такой отопитель не подходит для краткосрочного прогрева помещения.
  2. Пиролизный котел перед запуском нужно прогреть до «пиролизной» температуры в 500 – 800 градусов (зависит от вида топлива) и только потом шибер перекрывается в режим газогенерации и запускается дымосос. Если все было сделано правильно, пламя в камере дожигания будет иметь белый цвет с желтоватым оттенком.
  3. Котел с наддувом используется так же, как и обычный: необходимо разжечь в топке огонь, закрыть заслонку и включить контроллер системы подачи воздуха.
  4. При эксплуатации «тлеющих» печей конвекторов необходимо помнить о высокой токсичности образующегося в дымоходе конденсата. Нельзя допускать его испарения в жилом помещении. Также не разрешается сливать его на грунт вблизи от съедобных растений.

Котлы длительного горения крайне редко оснащаются контуром ГВС. Поэтому их обычно подключают к бойлеру косвенного нагрева. При этом котел приобретают с мощностью в 1,5 раза большей, чем потребовалось бы только для системы отопления.

Видео на тему


Поделиться:
Нет комментариев
×
Рекомендуем посмотреть
Adblock detector