Котлом длительного горения называют котлоагрегат, способный поддерживать горение топлива и теплообразование в течение более длительного периода: сутки и более. Большинство моделей рассчитаны именно на 24-30 часов активности. Однако существуют твердотопливные котлы длительного горения, предполагающие загрузку раз в неделю, что существенно облегчает процесс топки.

Чтобы достичь такой продолжительности теплообразования на одной закладке, важно выбрать не только соответствующую модель, но и вид топлива, его характеристики и размер фракций.

Преимущества и недостатки котлов длительного горения

Загрузочные камеры котлов длительного горения сооружены так, что твердое топливо здесь не быстро горит, а медленно тлеет и отдает тепло постепенно. Из-за этого удается нагреть значительно больший объем воды, чем в классическом котле и обогреть значительно большую площадь.

Котлы длительного горения имеют массу преимуществ, так как их конструкция имеет высокой КПД — около 85-95%, что приводит к высокой экономии топлива.

Для сравнения: обычная печь имеет КПД 50-60%, у обычного твердотопливного котла КПД составляет 70-80%.

Котлы длительного горения имеют и другие достоинства:

• Мобильность. Котел может использоваться даже в местности, где нет центрального отопления, газовой магистрали или слабое электричество.
• Большой объем. Большинство моделей имеют обширную камеру сгорания, куда можно загрузить до 50 кг топлива, чего хватит на несколько суток.
• Универсальность. Агрегат может работать на разных видах твердого топлива, которое можно менять. Это могут быть дровах, сыпучий уголь, торфяные брикеты.
• Простота использования. Для обслуживания котла его нужно лишь очищать от золы раз в неделю. Установка агрегата также достаточно проста и не требует специальных знаний.
• Экологичность. За счет длительного, медленного горения топливо прогорает полностью и выбросы в атмосферу минимальны.
• Нет необходимости получать разрешение на использование. В отличие от газового, котел не нужно нигде регистрировать.

Из недостатков можно отметить высокие цены на котлы длительного горения, которые при этом быстро окупаются за счет экономии топлива. И если сравнить стоимость такого твердотопливного котла и стоимость подключения газовой магистрали, то сравнение будет явно в пользу твердого топлива. Цифры будут различаться в десятки раз.

Надежная отопительная система для загородного дома

Поддержание дома в жилом состоянии, при условии его отдаленности от основных коммуникаций, становится довольно сложной задачей, сопряженной со множеством трудностей и проблем. Если обеспечить дом электричеством и водой относительно просто — достаточно установить генератор и наладить поставки привозной воды -, то с теплом все обстоит несколько иначе. Отопление помещений требует более существенных трудовых, временных и финансовых затрат, однако решения здесь также имеются. Одним из наиболее рациональных способов отопления помещений дома является установка твердотопливного котла, то есть котла, который вырабатывает тепло, сжигая твердое топливо. В качестве топлива тут может служить уголь, дрова и прочие источники энергии, способные дать достаточное количество тепла для обеспечения комфортной температуры во всем доме.

Виды конструкции твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы длительного горения различаются по виду конструкций. Встречаются как самые простые варианты, так и современные технически усовершенствованные модели.

• Классические котлы подходят прежде всего для обычных дров или торфяных брекетов.
• Они имеют наиболее объемные топочные камеры с широкой дверцей, в которую можно положить любое топливо.
• Такие котлы длительного горения работают только механическим способом.

Пиролизные и пеллетные котлы требуют минимальной электроэнергии для работы вентилятора и устройства подачи топлива. Некоторые конструкции имеют переключатели между автоматическим и ручным управлением, что позволяет их использовать в местах, где подача электроэнергии производится с перебоями.

Энергозависимые котлы

Это самый простой вид конструкции, где камера сгорания топлива имеет небольшой вертикальный лабиринт. Сгорание топливо происходит постепенно в первой части лабиринта, в первой камере. Полная загрузка емкости топливом не дает ему гореть сильным огнем, а оставляет возможность лишь тлеть.

Вертикальный лабиринт хорошо нагревает теплообменник, гарантирует большой объем горячей воды и прожигает топливо полностью, что практически не оставляет дыма. КПД этой конструкции составляет 85-90%.

Пиролизные котлы длительного горения

Более сложная конструкция, где используется специальный вентилятор. Здесь камера для топлива располагается сверху, а камера основного дожига — снизу. После закладки и розжига топлива подача воздуха в верхнюю камеру сводится к минимуму.

Пиролизный газ, который образуется в верхней емкости из-за высокой температуры топлива и недостатка кислорода, с помощью вентилятора перекачивается в нижнюю камеру.

Здесь этот газ работает как обычное газовое топливо, то есть сгорает сам. Далее воздух также поступает в вертикальный лабиринт, который нагревает теплообменник наиболее эффективно. Благодаря такой системе, топливо прожигается почти полностью, КПД котла составляет около 90-95%.

Пеллетные котлы

Новая европейская разработка. Конструкция работает на специальных гранулах — пеллетах, которые поставляются в камеру сгорания с помощью автоматического загрузочного бункера. Он также имеет несколько камер сгорания, но топливо здесь загружается не скопом, а подается дозировано.

Благодаря этому такие котлы могут работать несколько суток. КПД пеллетных котлов составляет 90-95%. Однако их неудобство в том, что они работают строго на определенном виде топлива — пеллетах.

Требования к топливу

Хотя столь долгоиграющие котлы и можно топить дровами или дровяными пеллетами, длительность их горения будет не 7 дней, а в зависимости от характеристик топлива — 12-30 часов. Качественные пеллеты могут обеспечить теплообразование максимум до 72 часов, т.е. до 3 суток.

Для обеспечения длительности горения до 7 суток необходимо использовать уголь. Оптимальный по соотношению цена-качество — каменный уголь. Наибольшей теплоотдачей обладает антрацит, однако стоимость такого угля — 8000-8500 руб. за тонну, что не дешево. Также отличной теплоотдачей и длительностью горения обладает древесный уголь (особенно из твердых пород дерева — марки А).

Наихудшим вариантом является распространенный и наиболее доступный по цене бурый уголь, который сгорает в лучшем случае за 3-4 суток и имеет гораздо большую в сравнении с другими сортами зольность.

Кроме того, лучше топить слабоспекаемым (тип 31 или 32) и низкозольным (до 15 %) углём, чтобы избежать появления лишнего «мусора» и снижения КПД.

Пеллетные котлы с автоматической подачей топлива Длительность горения от 7 до 30 суток благодаря бункеру хранения

Расчет мощности котла

Так как любой котел предназначается для отопления помещений, то важно количество воды, которое он может нагреть.

Это количество зависит прежде всего от нескольких параметров:

• Общей площади обогреваемого помещения
• Этажности здания
• Утепления стен
• Длины обогревающего контура

Стандартный расчет мощности котла длительного горения с водяным контуром составляет: 1 кВт на 10 квадратных метров площади при высоте потолков не более 3 метров для стандартного утепления и контура.

Если предполагается более длинный контур, например, использование теплого пола, то расчет производится индивидуально. Индивидуальный расчет необходимо произвести и в случае, если часть стен в доме являются стеклянными.

Совет. К просчетам мощности лучше прибавить запасные 10% мощности на случай сильных холодов. Особенно это важно для регионов с суровыми климатическими условиями.

Принцип работы

Твердотопливные аппараты продолжительного горения сжигают дрова сверху-вниз. Резервуар заполняют полностью. Для розжига применяют мелкую щепу, для которой оставляют небольшое пространство у дверцы. На данном этапе в камеру поступает воздух.

Устройство твердотопливного котла.

Когда горючее занимается, доступ кислорода минимизируется. Дрова начинают тлеть. Сначала сгорает верхний слой, а потом нижний. Во время термического разложения топливо выделяет большое количество газов. Они обладают высоким энергетическим потенциалом и переходят в камеру дожига, в которой полностью догорают. Если проанализировать принцип работы твердотопливного котла длительного горения, можно исправить возникающие недостатки.

В результате этого выделяется тепло. Само горючее перерабатывается в мелкую золу.

Как выбрать котел

При выборе котла длительного горения на дровах или другом топливе важно учитывать основные моменты, которые важны для конкретного хозяйства:

• Топлива, которое наиболее популярно в данной местности. Одни котлы больше подходят для дров, другие для торфа. Котлы для пеллет имеют отдельную конструкцию.
• Мощности, которая указана производителем и подходит для конкретного дома.
• Соотношение объема загрузочной камеры и мощности котла. Оптимальный коэффициент соотношения 3,3-5 литров/кВт. Чем больше коэффициент — тем большую площадь в течение более длительного времени сможет обогревать котел.
• Стоимости. Средняя цена на котлы варьируется в пределах от 15 000 до 150 000 рублей.

Как видно разница в ценах составляет целый порядок цифр. Поэтому учет других параметров крайне важен. Именно тогда котел не окажется не столько дорогим, сколько удобным и выгодным.

Какую фирму выбрать?

На российском рынке продаются модели следующих производителей:

• Теплодар. Выпускает оборудование небольших размеров.
• Stropuva. Производитель из Литвы, выпускающий ТКДГ.
• ZOTA. Выпускает оборудование, мощностью от 3 до 300 кВт.
• НМК. Производит котлы Сибирь, Магнум, Атум.
• ТеплоГарант. Ведущий бренд котельного оборудования.
• Везувий. Выпускает оборудование из чугуна, продукция простая в использовании и не требует основных навыков в обслуживании.

Фото котлов длительного горения

Основная особенность отопительных котлов с верхним способом горения

Учитывая сложности с обслуживанием отопительных аппаратов на твердом топливе, производители решили не только использовать новые разработки в конструкции отопительной технике, но и вернуться к традиционным технологиям. Главная задача, которую удалось решить в процессе модернизации котельного оборудования, увеличить продолжительность горения топлива одной загрузки. Получить данный результат удалось за счет использования в твердотопливных котлах принципа верхнего горения.

Технология работы котла за счет верхнего горения, не является чем-то принципиально новым. Топливо, загруженное в топку, горит сверху вниз. Т.е. наоборот, не так как в котлах традиционного вида. Горение начинается с самого верхнего слоя, куда подается через подвижный распределитель необходимый поток воздуха. По мере прогорания топливной массы, распределитель воздуха под собственным весом опускается вниз, обеспечив горение следующему слою. Загруженное топливо, таким образом, равномерно сгорает слой за слоем, выделяя в большом объеме горючий древесный газ.

На этом этапе температура в топке агрегата достигает 450 0С.

На этом этапе включается в работу принцип пиролиза. Мельчайшие продукты горения, вместе с выделяемым древесным газом полностью сгорают, выделяя огромное количество тепловой энергии. В камере сгорания в результате работы агрегата практически не остается остатков топлива.

Для справки: Пиролиз — экзотермическая реакция, в результате которого под воздействием высокой температуры происходит процесс разложение органических соединений, с последующим выделением горючего газообразного вещества. Основной нагрев твердотопливного котла в процессе горения осуществляется за счет сжигания древесного газа.

*

Древесный (пиролизный) газ поступает во вторую камеру через металлический диск, где за счет нагнетаемого горячего воздуха воспламеняется. Температура горения во второй топке достигает в этот момент огромных значений, 500-800 0С. Все просто и понятно. Главное — это конструкция нагревательного аппарата.

Именно от процесса сжигания зависит и скорость горения топлива. В отопительном оборудовании классического типа дрова сжигаются достаточно быстро, выдавая максимально возможное тепло в течение короткого промежутка времени. Другими словами, в течение короткого периода агрегат выходит на пик своей мощности, после чего без последующей подкладки топлива котел начинает терять нагрузку. Постоянно подгружать новую порцию дров не всегда удобно и физически возможно. Твердотопливные котлы с верхней загрузкой работают совершенно иначе. Одной загрузки с таким аппаратом может хватить на 12, 24 и более часов работы. Интенсивность горения зависит от нагрузки на отопительную систему.

Все просто и понятно. Главное — это конструкция нагревательного аппарата.

Источник: https://technotruth.ru/dlya-byta/kotly-dlitelnogo-goreniya.html