Котлы длительного горения на дровах своими руками, загрузка 24 часа

Современные котлы отопления на твердом топливе представляют собой устройства из чугуна или стали, предназначенные для выработки тепловой энергии, полученной в результате горения торфа, угля, дров. Твердотопливные котлы остаются популярными благодаря своим положительным эксплуатационным качествам.

Эксплуатация оборудования

Двухконтурные отопительные котлы на твердом топливе отлично проявляют себя в эксплуатации. Горячая вода, получаемая с их помощью, обойдется дешевле, чем предоставляемая централизованно услуга. Поэтому многие люди отказываются от коммунального водоснабжения в пользу подогрева при помощи котла.

Среди всех существующих моделей особенно выделяются пиролизные котлы длительного горения. Их принцип работы основан на практически бескислородном сжигании топлива, в результате чего оно намного дольше горит, выделяет больше тепловой энергии и дает меньшее количество твердых отходов. А побочным продуктом реакции выделяется коксовый газ, который не выбрасывается в атмосферу, а так же сжигается в топке и выделяет дополнительное тепло. Это позволяет не только поднять КПД до немыслимых для твердого топлива 90%, но и значительно улучшает экологичность агрегатов.

Приобрести подобный аппарат не составит труда. В Украине купить котел длительного горения можно в Днепропетровске, Киеве, Харькове и любом другом крупном городе. Для этого достаточно обратиться в любой дилерский магазин или сертифицированный центр продаж отопительного оборудования. А можно и вовсе заказать себе аппарат через интернет прямо с адресной доставкой на дом. Точно так можно поступить и для покупки твердотопливного котла в Польше, России и любой другой стране.

Принцип работы

Выбираем проект

В сети на сегодняшний день представлено несколько проектов самостоятельного изготовления котла длительного горения. Наиболее популярными являются варианты изготовления из стальной трубы и из железной бочки. Первый вариант является более простым и наименее ресурсозатратным, но и подходит более всего для дачи. Второй вариант выглядит солиднее, но на его изготовление потребуется гораздо больше материалов, инструментов и приспособлений. Поскольку данная статья рассчитана на уровень начальной-средней подготовки, подробнее остановимся на первом проекте.

Материалы и инструменты

Итак, нам понадобятся:

  • стальная толстостенная труба длиной 80−90 см и диаметром до 30−35 см;
  • отводок из стальной трубы длиной 30−40 см и диаметром 10 см;
  • отрезок трубы длиной 90−92 см и диаметром 6 см;
  • стальной диск диаметром 27 см;
  • стальная крышка диаметром 35 см с отверстием диаметром 6 см;
  • стальная крыльчатка из шести дугообразных лопастей (размеры см. на рисунке);
  • сварочный аппарат;
  • болгарка;
  • прямые руки.

Технология изготовления

К верхней части толстостенной стальной трубы приваривается стальной отводок, как показано на рисунке.

Изготавливаем специальный ограничитель зоны горения, для чего к длинному отрезку трубы приваривается стальной диск с заранее изготовленной крыльчаткой (см. рис.) Ограничитель уплотняет топливо внутри котла, тем самым ограничивая количество кислорода.

Верхняя часть котла закрывается крышкой. Отверстие в центре крышки сделано не зря: оно позволяет ограничителю ходить свободно вверх-вниз.

Осталось только снабдить наш котел прямоугольным отверстием и закрывающейся дверцей, чтобы сгоревшее топливо можно было легко удалить — и котел готов!

Котлы на твердом топливе для отопления частного дома

Базовые модели котлов длительного горения с водяным контуром на дровах для дома различают по материалу изготовления, конструкции топки, теплообменника, дымохода, способу загрузки и сжигания топлива.

Дровяной котел длительного горения с водяным контуром оснащают трубчатым (вертикальным) регистром или теплообменником рубашечного типа. Корпусная конструкция практически исключает возможность вскипания воды в системах с естественной циркуляцией.

В основу твердотопливного котла заложен принцип длительного и экономичного сжигания топлива

Стальной дровяной котел длительного горения для отопления дома имеет малую тепловую инертность. Котловой контур из жаропрочной стали выдерживает резкие скачки температуры и давления в системе. Недостаток материала — чувствительность к коррозии, которую усиливает температурное напряжение металла. Межремонтный период работы агрегата из стали – 15 лет.

Читайте также:  Какой расход газа на отопление дома 100м2

Стенки чугунного теплообменника дровяного котла для отопления частного дома с батареями нагреваются и остывают долго. Хрупкий сплав не предназначен для критических перепадов рабочих параметров системы.

Твердотопливный котел в полуавтоматическом режиме

Преимущество чугуна обусловлено аморфностью материала к кислородной коррозии. Срок работы котла с чугунным теплообменником, при правильной эксплуатации агрегата, достигает 25 лет.

Принцип работы агрегата длительного горения — принудительное, последовательное, направленное сверху вниз тление древесины, при котором выделяется метан, угарный газ и водород. Недостаток кислорода замедляет скорость распространения пламени. Дополнительная тепловая энергия образуется при сжигании топочного газа. Поток уходящих продуктов горения омывает поверхность теплообменника на выходе из котла. Конструкция позволяет загрузку дров один раз в сутки.

Таблица 1. Цена котлов длительного горения на твердом топливе:

Марка котла (страна производитель) Цена, рублей
Zota Mix — 32 (Россия) 38700
Stropuva Mini S8 (Прибалтика) 58240
Твердотопливный котел длительного горения ОРОР Н 412 (Чехия) 51731

Пиролизные котлы длительного горения

Пиролизные агрегаты — одна из разновидностей котлов длительного горения. Поэтапное разделение процесса горения повышает эффективность и продлевает время работы газогенератора. Топку пиролизного котла разделяет специальная форсунка. В первом отсеке, под действием высоких температур, закладка дров выделяет горючий газ. Второй служит для дожига продуктов разложения древесины. В зольнике образуется минимальное количество золы, а дымоход не обрастает отложениями сажи.

Газогенераторные установки предназначены для систем отопления жилых домов, площадь которых больше 100 м?.

Таблица 2. Цена пиролизных котлов длительного горения с водяным контуром:

Марка Цена, рублей
Твердотопливный пиролизный котел МС-16 (Россия) 132000
Стальной пиролизный котел Buderus Logano S171-22 W (Чехия) 202250
Твердотопливный пиролизный котел Буржуй — К СТАНДАРТ-20 (Россия) 49800
Газогенераторный котел КО12 (Россия) 52494

Пиролизные дровяные котлы работают до двух суток на одной загрузке топлива. Стоимость продукта зависит от марки производителя, мощности и степени оснащения агрегата автоматикой.

Принцип работы

Принцип работы твердотопливных котлов длительного горения заключается в сжигании того или иного вида топлива способом верхнего либо верхне-нижнего горения. При происхождении данного процесса происходит увеличение длительности горения топлива, а также количество выделяемых калорий тепла.

Схема внутреннего устройства и чертежи

В твердотопливном котле отсутствует специальный колосник с зольником, а внизу находится закрытый поддон. Таким образом, нельзя допустить горение топлива в нижней части топки. Последняя построена в форме цилиндра.

Поток воздуха подается сверху, после чего распределитель воздуха разделяет его по всему объему. Распределитель является подвижным – опускается и поднимается.

Верхняя часть топки предназначается для накопления продуктов сгорания и частичек золы. От зоны первичного сгорания они отделяются огромным металлическим диском. При входе в камеру есть автоматический регулятор тяги, представляющий собой прибор для определения температуры теплоносителя, по которой регулируется скорость истечения газа. В качестве теплообменника используется полностью весь корпус.

Кроме того, в конструкции есть места для подключения подаваемой воды, обратной воды, термометра, регулятора тяги. Надежность обеспечивается благодаря теплоизоляционной оболочке.

Чертежи пиролизного котла длительного горения с водяным контуром:

Особенности выбора и эксплуатации

Камера сгорания, теплообменник изготавливаются из чугуна либо жаростойкой стали. Иногда внутренняя часть котла бывает с покрытием из термостойкой керамики. Долговечность чугунного теплообменника – 20 лет, инертность высокая, такие модели дольше держат тепло.

Но чугун тяжелее и недостаточно пластичен: при резкой смене температуры теплообменник может лопнуть. У стальных котлов меньше вес, выше термостойкость. Долговечность в среднем 15 лет.

Следующий критерий – наличие автоматики, осуществляющей контроль температурного режима и следящей за безопасной эксплуатацией. У некоторых моделей предусмотрена возможность удаленного управления (что такое Gsm модули для котлов отопления).

Скорость сгорания зависит от притока воздуха к горелке. Регулировать этот процесс можно с помощью заслонки. У пиролизных моделей есть дополнительная регулировка: можно варьировать размер форсунки, через которую во вторую камеру поступает газ для дожига.

При покупке модели котла с принудительной тягой желательно, чтобы вентилятор располагался в верхней части камеры: там он меньше засоряется и реже выходит и строя.

Читайте также:  Печь-голландка с плитой: порядовка своими руками

Объем топки зависит от площади помещения. Литраж должен вдвое превышать площадь в метрах. Например, для обогрева комнаты 50 квадратов нужен котел с топкой на 100 литров.

Площадка для установки котла должна быть ровной и прочной, необходимо предотвратить проседание пола под весом агрегата. Если в доме не предусмотрен фундамент под котел, рекомендуется залить бетонную подушку 10 см.

Водяные котлы на дровах длительного горения желательно оснащать буферной емкостью для теплоносителя, баком косвенного нагрева, это повысит экономичность расхода тепла.

Устройство котла длительного горения на дровах.

Особых различий в схеме установки ТТ-котла и других агрегатов нет. Потребуются циркуляционный насос, расширительный бачок, распределительный коллектор, трубопровод, отопительные приборы (что такое обвязка котла твердотопливного).

Если у вашего котла энергозависимая автоматика, нужно позаботиться о бесперебойной подаче энергии и о защите приборов от скачков напряжения (что такое бесперебойники для котлов отопления).

Особенности выбора

При выборе котла необходимо обращать внимание на его габариты

Перед выбором нужной модели КДГ следует внимательно ознакомиться с заявленными его производителем характеристиками. Кроме того, важно учесть следующие детали, касающиеся технических показателей приобретаемого изделия:

  • количество водяных контуров обогрева;
  • обеспечиваемая мощность – она не может быть менее полученного расчетным путем показателя;
  • габариты котла, позволяющие установить его в любом удобном для этих целей углу помещения;
  • используемый вид твердого топлива.

При покупке важно поинтересоваться наличием сертификата у дорогостоящего оборудования и узнать срок предоставляемых производителем гарантий.

Применение газогенераторных котлов

Хотя подобные котлы чаще всего используются в промышленных масштабах, тем не менее, их применение возможно и обычными людьми.

Существуют бытовые котлы, в которых топливо горит по 10-12 часов, то есть всего два раза в сутки.

Золы в топке после сгорания остаётся очень мало, так как топливо сгорает почти полностью, соответственно обслуживание таких котлов сведено к минимуму.

Такие котлы выпускают как именитые фирмы, например Buderus, так и отечественные производители, такие модели как, «Траян»,»Буржуй К» и другие.

Практически идеальный случай – эксплуатация подобного оборудования, на небольшом производстве, например в столярном цехе, отходы из которого можно использовать именно в таком оборудовании.

Для бытовых нужд специалисты рекомендуют использовать так называемые пеллетные котлы.

Для автоматической загрузки в таких котлах имеется бункер, куда засыпается топливо, которое после этого самостоятельно и в нужном количестве подаётся в топку:

Их топливо – пеллеты, которые состоят из прессованных опилок, коры, стружек и других подобных отходов.

Преимущества такого варианта очевидны:

  • Прессованное топливо занимает минимум места и его очень удобно хранить.

  • Использовать пеллеты можно сразу, без предварительной подготовки.

  • Пирализ в таких котлах не требует существенных размеров первичной камеры, следовательно, подобное оборудование занимает меньше свободного пространства.

  • Возможность реализации автоматической подачи топлива в топку.

Естественно, что такие котлы имеют конструкционную возможность включать в общую систему бойлер, чтобы потребитель мог дополнительно получать горячую воду для своих нужд.

Котлы длительного горения на угле.

Давайте рассмотрим два вида котлов, работающих на одной загрузке топлива продолжительное время:

  1. Полуавтоматические котлы — пользователь загружает топливо в котел и производит розжиг. Последующим процессом горения уже управляет автоматика (контроллер с вентилятором).
  2. Автоматические котлы — здесь ко всему описанному выше добавляется подача топлива из бункера. В подразделе о пеллетных котлах как раз описан автоматический котел. 

Полуавтоматический и автоматический котел

Автоматический котел имеет более сложное техническое устройство, чем полуавтоматический. Например, сгорание топлива внутри автоматического котла происходит не в большом объеме топки, а в маленькой ретортной горелке. Топливо к этой горелке подается из бункера при помощи шнека. Чтобы вся эта техника работала без перебоев, необходимо использовать уголь определенной фракции. А в нашей стране это не всегда удобно. Сегодня он есть в наличии, а завтра нет.  Смотрим обзор автоматического котла:

Читайте также:  Выбор и установка коаксиального дымохода для газового котла

Преимуществом полуавтоматических котлов является их более простое устройство. В общем, если снять с такого котла вентилятор, то он ничем не будет отличаться от обыкновенного. Некоторые модели полуавтоматических котлов можно переоборудовать под энергонезависимые системы отопления. Для этого на него вместо вентилятора устанавливается термостатический регулятор тяги с цепочкой.

Термостатический регулятор тяги

Для полной энергонезависимости в система отопления должна быть гравитационной, то есть в ней теплоноситель должен циркулировать без применения насосов. Видео о таком котле смотрите ниже:

Кроме этого, разные модели полуавтоматических котлов работают по схеме с верхним или с нижним горением топлива. Верхнее горение топлива имеет ряд недостатков, которые описаны выше в подразделе о котлах на дровах. Тут все остается тем же самым кроме топлива. 

Теперь перейдем к описанию недостатков этих котлов:

  • Большая стоимость — хороший полуавтоматический котел будет стоит как минимум в 1,5 раза больше своего «обычного» собрата. Автоматические котлы дороже в 3-4 раза и их применяют в основном на больших объектах.
  • Техническая сложность — здесь «чемпионами» являются автоматические котлы, в которых есть множество проблемных узлов. Например, шнек бункера часто клинит из-за плохого качества такие отопительные аппараты может только сервисный инженер. В полуавтоматических котлах проблемы могут возникать из-за поломок вентилятора или контроллера.
  • Большие габариты и вес — например, «полуавтомат» мощностью 25 кВт может весить больше 250 кг. А у автоматических котлов вес может легко преодолевать 500 кг, не считая веса топлива в бункере.

Устроение и этапы сгорания

Твердотопливный котел представляет собой устройство, собранное в стальном корпусе и состоящее из следующих узлов:

  • теплообменник (змеевик);
  • прочистной люк и топочная камера, оснащенная дверцей;
  • колосники (решетка);
  • терморегулятор.

Принцип работы заключается в сжигании топлива: сначала оно подсушивается, затем окисляется и выделяется древесный газ, все дожигается, превращаясь в золу. Попадая в камеру, топливо распределяется на колосниках, которые располагаются наклонно.

Вся влага, которая есть в топливе, испаряется в процессе взаимодействия с футеровкой камеры и от энергии горения. Все горение проводится принудительным поддувом. Дожиг происходит в топке при температуре в 95С в той части, куда поступает воздух из прослойки между облицовкой и футеровкой.

После сгорания теплообменник передает энергию теплоносителю. Теплообменник представляет собой нехитрое устройство — это бочка, сосуд, сквозь который идут трубы: горячий воздух проходит через трубы и нагревает воду внутри бочки. Вода движется в теплоносителе автоматически при помощи насоса. Для регулирования объема теплоносителя используются впускной и выпускной коллектор с датчиком температуры.

Как правильно топить угольный котлоагрегат

Перед введением котла в эксплуатацию необходимо настроить его работу:

  • протестировать систему отопления на прочность, увеличив давление × 1,25;
  • проверить тягу путём поднесения полоски бумаги к заслонке подачи воздуха;
  • включить нагрев 80°C и соотнести данные термометра с регулятором тяги;
  • отрегулировать положение заслонки для достижения требуемой температуры;
  • испытать тягу на 90°C, при 95°C на выходе заслонка должна закрыться сама;
  • после калибровки устанавливается постоянная температура ≈ 80–85°C.

Последующее обслуживание сводится к выполнению цикличных действий:

Как правильно топить угольный котлоагрегат

Зольник пиролизного котла при топке углем. Для экономии сырья, просейте содержимое зольника через сито, оставшиеся в сите не сгоревшие фракции угля можно отправить на повторную топку! Классические котлы не требовательны к топливу: их топят практически любым твёрдым топливом, даже бытовым мусором, но высокой производительности можно добиться, только используя уголь влажностью до 30 % и зольностью до 25 %. В ином же случае КПД будет намного ниже заявленного производителем.

А вот конструкция пиролизных котлов и длительного горения изначально разрабатывалась под определённый стандарт, поэтому и требования к качеству топлива у них выше: уголь должен быть не только маловлажным – до 20 % и низкозольным – до 15 %, но и иметь фиксированный размер – от 5 до 25 мм.