Кращий піролізний котел тривалого горіння - робимо вибір

Котли тривалого горіння бувають різних типів. Найпростішими для виготовлення своїми руками є котли верхнього горіння. Принцип роботи котла верхнього згоряння полягає в піролізі палива і допалювання газів в окремій камері. В агрегатах з верхнім горінням   гази піднімаються вгору (за законами фізики) і спрощують виготовлення печі. Верхні котли, зроблені своїми руками, користуються великою популярністю при опаленні нежитлових приміщень.

особливості конструкції

Описуючи особливості будови відразу розглянемо і принцип дії. Верхні котли економічніші, їх коефіцієнт корисної дії може перевищувати понад 90%, і при цьому їх пристрій досить просте.

дві сталеві труби циліндричної форми, але різного діаметру вставляються одна в іншу   і з'єднуються. Внутрішній циліндр використовується як топка, простір між циліндрами заповнюється теплоносієм, переважно водою або антифризом. Камера повинна бути розділена на дві частини розподільником воздуха.Такой розподільник можна виконати з телескопічною труби: з одного боку на неї потрібно прикріпити за допомогою зварювального апарату майданчик, що має лопаті. Лопаті дозволять розподілити газ від піролізу. Інший кінець труби відповідає за подачу кисню. При горінні розподільник повітря опускається вниз (як прес), виходить, що внизу відбувається піроліз палива - спалювання в умовах дефіциту кисню, а у верхній камері згоряння дожигается газ. Верхні котли за рахунок такого пристрою дуже ефективні і прості в застосуванні.

Таку нескладну конструкцію і принцип роботи мають верхні котли, Креслення яких можна знайти на сайті, як і ознайомитися з відеоінструкції. При наявності бажання таку піч можна зробити своїми руками. Наведена схема не є єдиною для виконання робіт своїми руками, і у вільному доступі є інші креслення котлів, що працюють на твердому паливі.

Важливо, що котли тривалого горіння енергозалежні, так як контролює процес горіння автоматика. Чим складніше пристрій котла і більше його потужність, тим більше автоматизованих процесів має котел.

Переваги і недоліки

Верхні котли виробляються більше 15 років і за цей час зарекомендували себе з позитивного боку. котли, використовують в якості палива вугілля, брикети, відходи деревного виробництва,   економні, тому застосовуються для обігріву будинку або виробничих приміщень. Також до основних переваг котлів тривалого горіння на твердому паливі відносять:

• містку топку:   одна завантаження палива дозволяє топити котел тривалий час;
• ефективність: при мінімальних витратах палива   виділяється велика кількість тепла;
• тип палива: агрегат може працювати на різному твердому паливі   (Дровах, трісці, палетах);
• автоматизацію:   так як котли використовуються для опалення та з метою гарячого водопостачання, робота повинна бути безперервною, з мінімальними витратами людських сил;
• техніки безпеки та екологічної:   так як в якості палива використовуються природні компоненти, шкоди навколишньому середовищу мінімальний.

Сучасні агрегати тривалого горіння можуть зберігати певну температуру на великих площах з мінімальною участю людини. Огляд сучасних моделей можна подивитися на відео.

До недоліків котлів тривалого горіння можна віднести високу вартість; автоматичні сучасні котли коштують дорого, але напівавтоматичний або звичайний котел можна знайти набагато дешевше. Також завантаження палива виробляється вручну, чистка димоходу і зольника повинна проводитися регулярно. Паливо для котла повинно зберігатися в певному місці, для збільшення ККД воно повинно бути сухим, тому важливо передбачити окреме місце під зберігання.

саморобні котли

Для невеликих приміщень можна зробити, для цього потрібно знайти креслення. Їх можна купити у відповідного фахівця, замовити на спеціалізованих сайтах або знайти на сторінках нашого сайту. Креслення повинні бути максимально зрозумілі і мати кілька видів (розріз, вид зверху і з боків).

Для виготовлення агрегату тривалого горіння будуть потрібні цілком доступні матеріали і інструменти. Головне це зробити герметичний корпус і організувати дозовану подачу кисню. Агрегати, зроблені своїми руками, небезпечно застосовувати для опалення житлового будинку великої площі, так як в домашніх умовах неможливо зробити деякі частини такими, як їх роблять на виробництві. Здебільшого котли застосовують для опалення теплиць, підсобних приміщень або гаражів.

Саморобні котли зроблені з матеріалів не кращої якості, тому вони можуть пропускати вуглекислий газ або стати причиною пожежі. Також в ряді креслень використана незручна система завантаження або розпалу. Навіть при наявності креслення потрібно обов'язково ознайомитися з відеоінструкції для більш точної роботи.

Для господарських потреб в домашніх умовах можна зробити шахтний котел тривалого горіння. Для виготовлення його своїми руками будуть потрібні зварювальний апарат та болгарка. З матеріалів будуть потрібні:

• листовий метал (4 мм);
• металеві труби діаметрами 30 см, 6 см, 10 см (3 мм);

1. беремо трубу висотою 80-100 см   в залежності від типу палива (при топці вугіллям краще зробити пічку високою). Приварюють дно і робимо ніжки.
2. Наступним важливо зробити роздільник повітря, за принципом преса. Для цього потрібно вирізати коло з різницею діаметру в 2 см в порівнянні з внутрішньою трубою. внизу пластини потрібно припаяти лопаті завширшки не більше 5 см. До верхньої частини кола приварюється труба, з іншого боку у труби робиться заслінка.
3. Внизу вирізаємо отвір і навішуємо дверку для видалення продуктів горіння.
4. У верхній частині котла робимо (труба 10 см), трубу приварюють на відстані 40 см в горизонтальному положенні. Димовідвідна труба обов'язково повинна переходити до теплообмінника.
5. В кінці робимо кришку з отвором для воздухоразделітеля.

При завантаженні палива потрібно зняти кришку, дістати «прес», паливо повинне завантажуватися тільки до отвору димоходу. Далі потрібно закрити піч, в трубу опустити лучину і прикрити заслонку. Котел верхнього горіння, зроблений своїми руками, готовий!

Важливо! На всіх етапах роботи вручну важливо дотримуватися техніки безпеки. При установці печі обов'язково потрібно подбати про заходи протипожежної безпеки.

Проблема опалення - одна з найскладніших завдань, які доводиться вирішувати власникам заміських будинків. Проігнорувати питання організації опалювальної системи   ніяк не вийде - жити в неопалюваному приміщенні взимку неможливо. Різкі перепади температур швидко приведуть в непридатність всю обробку. Також істотно скорочується термін служби споруди. Оптимальне вирішення питань опалення - організація опалювальної системи водяного нагріву, де по трубах і радіаторів буде циркулювати теплоносій. Основна проблема - це підібрати теплової генератор або ж котел, який перетворює зовнішні джерела енергії в теплову. Виходячи з особливостей клімату, а також ступеня доступності енергоресурсу, все більшої популярності сьогодні завойовують агрегати тривалого горіння, зокрема котли верхнього горіння на твердому паливі. Що це таке, розглянемо нижче.

Чим гарний котел тривалого горіння?

Традиційно в приватних будинках встановлюються газові котли. Однак не у всіх місцях є магістралі з таким паливом. Крім того, для підключення індивідуальної газової лінії при наявності магістралі будуть потрібні серйозні витрати.

Якщо додати до цих витрат обов'язкові процедури погоджень, складань проектів, в яких повністю дотримані всі вимоги, то процес установки такого котла тільки відлякає господарів. Тим більше якщо є гідні альтернативні рішення.

Здавалося б, якщо немає можливості встановити газовий котел, то завжди можна придбати електричний. Вибір такого обладнання досить великий. Котли мають високий ККД, вони легкі в регулюванні, кількості систем контролю, а також оснащені автоматичною системою управління. Однак всі ці плюси стають недоліками, коли власники починають згадувати про вартість електрики. Звичайна сім'я легко розориться на такому опаленні. Крім того, в селищах, які віддалені від обласних і міських центрів, напруга не особливо якісне - в мережі можна спостерігати сильні перепади. І власник електричного котла ставить себе в залежність від якості та стабільності подачі струму.

На тлі постійного технологічного прогресу в тінь пішов традиційний метод опалення житла дровами та іншим твердим паливом. Але ж дрова - це хороше джерело енергії, до того ж - поновлюваний. Нестачі в деревині для опалення зараз немає. Можна використовувати дрова, які власники будинків заготовляють самостійно, або їх придбати. Також чимало деревообробних підприємств продають відходи виробництва.

Але піч є не у всіх будинках. Так, вона ефективна і за рахунок своєї конструкції добре утримує тепло. Досить добре затопити піч, щоб забезпечити будинок теплом на добу. Але є один нюанс: як бути з циркуляцією теплоносія по контурах опалювальної системи? Адже якщо просто підтримувати горіння в печі, то це буде велика витрата палива. Цю проблему можна вирішити за допомогою твердопаливних котлів верхнього горіння.

За рахунок особливої ​​конструкції цього пристрою, заснованої на фізико-хімічні властивості видів твердого паливаМожна також завантажувати дрова один раз протягом 12-15 годин. Деякі моделі можуть працювати і більше на одному завантаженні.

Перевага котлів тривалого горіння з верхнім горінням ще і в тому, що, крім дров, можна використовувати ряд інших матеріалів. Застосовують всі, що горить - це можуть бути брикети з відходів а також вугілля або торф. Також зараз в якості джерела енергії особливої ​​популярності набули так звані евродрова.

Принцип дії

Як працюють звичайні твердопаливні печі, відомо всім. В топку закладають паливо - брикети або вугілля. З нижньої камери подається потік повітря, який необхідний для процесу. Рівень інтенсивності горіння в даному випадку обмежується тільки кількістю кисню.

Це звичайний багаття, який укладено в металевий корпус, що вимагає постійного додавання запасу палива. Продукти горіння безпосередньо виводяться в димар - дана система має безліч поворотів і лабіринтів. Це покращує тепловіддачу і призводить до зростання ККД. Однак це не підвищує загальної енергетичної віддачі. Термічний розклад деревини - швидкий процес, після якого залишається маса відходів, а в атмосферу викидається невикористана енергія.
Ця енергія виходить завдяки особливим характеристикам дерева, які, в свою чергу, обумовлюються біохімічним складом. Коли деревина нагрівається, вона не просто окислюється до вугілля, а й виділять вуглекислий і чадний гази. Вплив високих температур завжди веде до синтезуванню летючих з'єднань на основі вуглеводню. Ці сполуки мають досить складну хімічну формулу. Самі по собі гази - відмінне паливо, яке в звичайній печі йде в нікуди.

піроліз

Процес, коли деревина розкладається на гази, називають піролізом. Температури згоряння, а також тепловіддача тут значно вище, ніж при звичайному горінні. При цьому окислювальні процеси деревини такі глибокі, що після піролізу практично не залишається ніяких відходів. В атмосферу виходить лише пар, а також вуглекислий газ.

Звідси маємо, що набагато раціональніше використовувати деревне паливо, мінімізувавши при цьому процес відкритого згоряння. Потрібно домогтися виділення газів, які і є джерелом тепла. На базі цих принципів і працюють котли верхнього горіння і піролізні агрегати. Ось про них далі і поговоримо.

Види котлів тривалого горіння

Існує два види твердопаливних агрегатів, що працюють на дровах:

• Піролізні.
• Системи з верхнім способом завантаження.

Обидва варіанти дають можливість отримати якісну автономну систему опалення.

Котли верхнього горіння: особливості

У звичайних котлах, а також в печах і камінах паливо горить знизу-вгору. Це можна пояснити фізичними процесами при горінні. Дана схема неефективна. Цей недолік повністю усунули в таких агрегатах. У чому особливість котла тривалого горіння з верхнім горінням? Вона полягає в способі перетворення енергії. Так, паливо згорає не внизу, а зверху. Повітря подається в верхній частині і безпосередньо до зони горіння, а не знизу через спеціальні колосники. Це енергонезалежні джерела тепла - і це плюс таких систем. Але вони відрізняються циклічністю роботи. Поки не згорить закладка, іншу додавати не можна.

Камера згоряння таких котлів досить містка. Внизу паливо не горить - воно чекає, поки до нього дійде черга. У міру того як згорає верхній шар, задіюється і нижній. Повітря подається зверху через спеціальні канали або ж розсіювачі. Ці канали - гарячі знизу. Повітря з верхньої частини камери згоряння поступово потрапляє вниз. За рахунок нагріву він швидше вступить в реакцію з твердим паливом. Завдяки цьому забезпечується високий ККД котлів верхнього горіння.

Розподільник повітря в камері згоряння може рухатися - він здатний підніматися при закладці палива. Коли починається процес горіння, він спирається на паливо. Так кисень потрапить лише в зону горіння. Там відбувається тільки тління, а продукти згоряння потрапляють виключно в верхню частину. Там вони відокремлюються масивним металевим диском. Потім до цих газам додають повітря, і продукти допалюються. А вироблене тепло потрапить на теплообмінник.

Найчастіше ці системи мають циліндричну форму. Однак існують і прямокутні моделі. Камера згоряння, як вже згадувалося, досить містка, за рахунок чого досягається максимальна тривалість процесу горіння. Циліндрична форма робить пристрій компактним і дає можливість економити простір.

переваги

Котли з верхнім горінням палива досить довговічні і надійні. За рахунок поступового розподілу навантаження в зоні згоряння у напрямку зверху-вниз корпус котла не було розігрівається більш ніж до 400 градусів. За рахунок більш простої конструкції такі системи безпечніше, ніж газові або електричні.

Найчастіше такі агрегати розраховані на різні види   твердого палива. Це можуть бути дрова, вугілля, торф, різні горючі суміші, гранули, відходи деревного виробництва. Процес горіння може тривати до 5 діб в залежності від конструкції. Якщо використовувати дрова, то одного завантаження котла верхнього горіння може вистачити на період від 8 до 30 годин.

недоліки

До мінусів цього обладнання можна віднести вимогливість і вередливість до якості пального. Якщо змусити агрегат працювати на сирих дровах, то його ККД суттєво знизиться. Оптимальний рівень вологості тривалого горіння з верхнім горінням становить 13-20%. Якщо використовувати більш сирий продукт, котел видаватиме значно менше тепла. Крім того, в даній ситуації апарат може навіть згаснути. Крім того, якщо палити в котлі сирі дрова, буде виділятися багато сажі і золи. Потрібно періодично проводити очищення і самої печі, і димоходу. Також до недоліків можна віднести необхідність ручного завантаження.

піролізний

Тут використовується трохи інший принцип. Механізм будується на розщепленні палива на піролізний газ і кокс. Цю задачу вирішують за рахунок низької інтенсивності горіння. Паливо не горить, а тліє. В результаті утворюється газ, який горить, з'єднуючись з киснем.

Чому немає настінних?

Котел тривалого горіння з верхнім завантаженням виконується лише в підлоговому вигляді. Вага його занадто великий для монтажу на стіну. Але конструктивно - це самий звичайний твердопаливний котел.

Потужність залежить від призначення. Устаткування може не тільки опалювати приміщення, але і підігрівати воду. При цьому теплообмінник може бути проточним або використовуватися в якості ємності для накопичення. Теплообмінник буває як сталевим, так і чавунним.

Котел з чавуну менше схильний до дії корозії. Це дуже важлива характеристика. На стінках камери з'являється конденсат, а це досить агресивне середовище. Чавунні котли виготовляються у вигляді секцій. Це робить процес транспортування значно простіше.

А якщо самостійно?

Цілком можна виготовити котел верхнього горіння і своїми руками, причому з підручних засобів. Для цього потрібна двохсотлітрову бочка, труба і швелер. Так, в бочці вирізається верхня частина, а краю розрівнюються. Зверху робиться отвір. У нього вставляється труба, яка прямує вгору. На ній роблять заслінку для регулювання подачі повітря. Найбільш складний етап - регуляція. Труба не повинна знаходиться дуже низько, інакше процес горіння буде бистрим.Еслі оснастити таку конструкцію спеціальним вантажем, за рахунок якого пальне буде осідати повільно, а також рухомий системою розподілу повітря, можна отримати досить ефективну систему. Одна закладка буде згоряти за 20 годин.

висновок

Котли верхнього горіння на твердому паливі - це відмінний і економічний спосіб забезпечити будинок теплом. Ціна такого тепла буде дуже доступною. Вартість нового агрегату даного типу починається від 50 тисяч рублів, що цілком прийнятно.

Вимагають регулярного обслуговування і завантаження палива - це їх основний недолік. Дешеві і прості моделі необхідно заповнювати дровами раз в декілька годин. Тому для опалення житлового будинку частіше використовують котли тривалого горіння, які можуть працювати на одній партії палива кілька діб.

За рахунок чого досягається такий довгий термін роботи цих моделей? Значні габарити зазвичай підказують покупцеві, що справа в більшому обсязі завантажувальної камери. Почасти це так, але в основі тривалої роботи лежить   не кількість палива, а принцип його горіння «зверху вниз».

При спалюванні палива горить тільки верхній його шар, причому горіння відбувається при дозованому надходженні повітря. Яскравого полум'я при цьому не утворюється, паливо довго і рівномірно тліє, нагріваючи при цьому нижні шари. Тому котли тривалого горіння не так вимогливі до вологості дров і фракції вугілля.

  має свої особливості. Дверцята завантажувальної камери розташована високо - у верхній третині корпусу. Паливом заповнюється практично весь внутрішній простір, цим пояснюється великий обсяг завантаження. У верхній частині корпусу знаходиться димової патрубок, який з'єднують з димоходом.

Внизу камери - зольник, він необхідний для чистки котла. Роль піддувала, як в звичайних печах, в цих моделях зольник не грає, тому дверцята його герметична. Повітря надходить з повітряної камери, розташованої вгорі, вона одночасно є рекуператором: димові гази нагрівають її стінки, завдяки чому в зону горіння повітря надходить вже нагрітим. Вгорі камера оснащена заслінкою.

Щоб дозовано поставляти повітря до поверхні горіння палива, котли оснащені розподільником повітря, з'єднаним з повітряною камерою за допомогою телескопически подовжується труби. У міру прогорання завантаження палива розподільник опускається разом з верхнім палаючим шаром, що забезпечує тривалий стійкий режим подачі повітря.

У вихідне положення розподільник повітря повертається за допомогою троса з кільцем - просто витягується догори. Відповідно до положення троса можна визначити залишок палива в камері завантаження.

Теплообмінник в моделях тривалого горіння являє собою водяну сорочку, розташовану по всьому бічних поверхнях, завдяки чому знімання досить ефективний. Для подачі теплоносія в систему опалення і повернення її в котел передбачені штуцери. Штуцер подачі води в систему знаходиться у верхній частині теплообмінника, повернення - в нижній, це забезпечує природну циркуляцію.

Можуть бути оснащені автоматичним або термомеханическим регулюванням. У першому випадку вони енергозалежні і вимагають підключення до електромережі. У другому управління процесом горіння відбувається за допомогою біметалічного. Такі котли не потребують електроенергії і можуть безперебійно працювати в будь-яких умовах.

Переваги котлів тривалого горіння

• час роботи на одному завантаженні - до 7 діб;
• проста і надійна конструкція;
• невисокі вимоги до якості палива;
• більшість моделей не вимагає підключення до мережі;
• ціна на котли порівнянна з ціною на.

недоліки:

• значні габарити;
• потреба в регулярному чищенні - при тлінні виділяється велика кількість сажі.

Види палива для котлів тривалого горіння

Котли тривалого горіння не вимогливі до якості палива. Найбільшу ефективність вони дають на антрациті і бурому вугіллі, але можуть працювати і на дровах, брикетах та пеллетах.

Важливий нюанс, на який потрібно звернути увагу при покупці - максимальна довжина дров. Готові колоті дрова зазвичай мають довжину 40-45 см, якщо модель має меншу довжину завантажувальної камери, то дрова доведеться заготовляти самостійно або пиляти на замовлення.

Вологість дров не має такого важливого значення для цього типу котлів, як для піролізних, але при згорянні сирої деревини ККД котла буде значно нижче, А кількість сажі і кіптяви сильно збільшиться. Крім того, при високій вологості диму водяні пари здатні конденсуватися на стінках димоходу і взаємодіяти з сажею, утворюючи вугільну кислоту. Згодом кислота зруйнує стінки димоходу, і він зажадає заміни.

Пелети і паливні брикети в котлах тривалого горіння можна використовувати без попередньої підготовки, розмір гранул значення не має, а вологість цього палива знаходиться в рамках 20%, що для цих моделей цілком прийнятно. Буре вугілля і антрацит середньої фракції також не вимагають додаткової підготовки, великі шматки перед завантаженням потрібно роздрібнити.

Огляд моделей котлів тривалого горіння

На ринку представлені котли різних виробників, і заявлені характеристики у них схожі, тому зробити вибір деколи складно. Нижче наведено огляд найбільш популярних моделей.

Котли Liepsnele, Литва

  Модельний ряд котлів тривалого горіння від цього виробника включає універсальні моделі з потужністю від 10 до 40 кВт, вони можуть працювати на вугіллі, дровах, тирсі, стружці, паливних пелетах і пресованих брикетах.

Конструкція котлів відноситься до класичного шахтному типу з верхнім горінням. Котли Liepsnele енергонезалежний, мають високий ККД - він становить не менше 90% на будь-якому з режимів роботи і при будь-якому паливі.

Відео: монтаж і підключення опалювального обладнання Liepsnele

Котли SWaG, Україна

Шахтні універсальні моделі тривалого горіння, оснащений електронним блоком управління, що дозволяє точно регулювати режими горіння. Ряд потужностей - від 10 до 50 кВт. Котли оснащені турбіною, що нагнітає повітря в зону горіння, що підвищує його ефективність при запалюванні і в режимі розігріву системи. Котли укомплектовані групою безпеки, що включає клапан скидання тиску і відведення повітря, а також термометром.

Короткі технічні характеристики:

В котлах SWaG, поряд з основним паливом, можна спалювати опил, солому, тріску і інші відходи, змішуючи їх з вугіллям або дровами. Не можна використовувати запорошений дрібне вугілля, схильний до спікання і коксування - робота котла буде нестійкою і неефективною.

Відео: опис котлів SwaG

Котли Stropuva, ​​Болгарія

Класичні агрегати верхнього горіння, шахтного типу для опалення житлових і промислових об'єктів. Оснащені біметалічним регулятором тяги, що позбавляє від необхідності підключення до електричної мережі. Модельний ряд універсальних котлів представлений моделями від 8 до 40 кВт.

Короткі технічні характеристики:

Котли Stropuva відрізняє підвищена безпека і стійкість до гідроудару - при різкому перегріванні стінки корпусу не пошкоджуються, деформація спрямована всередину.

Відео: моделі тривалого горіння Stropuva

Котли Тиждень, Росія

Котли вітчизняного виробництва, здатні працювати на одному завантаженні вугілля протягом 6-7 діб. Мають високим ККД - до 92%, автоматика котла дозволяє точно регулювати температуру мережної води і мікроклімат в приміщеннях будинку.

Котел має прямокутну форму з завантажувальними дверцятами у верхній площині. Тип горіння в котлі верхній, для більш повного теплос'ема передбачений димооборот - канали, по яких проходять нагріті димові гази.

Теплообмінник котла «Тиждень» багатоходової, що забезпечує максимальне відведення тепла від найбільш нагрівальних поверхонь. Топка оснащена гратами і двома прочищувальна дверцятами: через одну, розташовану в паливній камері, видаляють продукти горіння з топки, через другу - з зольника.

У верхній частині розташований мікропроцесорний блок управління, керуючий вентилятором наддуву. Він регулює подачу повітря в камеру, а отже, і режим горіння. При відключенні електроенергії котел загасає, при її включенні здатний розгорітися знову без втручання людини. Управління просте - досить виставити бажану температуру в приміщеннях, в яких встановлені датчики.

Вимоги до якості палива у агрегатів «Тиждень» невисокі: в них можна спалювати вугілля і дрова, пелетні гранули, тріску, відходи будівництва. Найбільша ефективність і тривалість горіння досягається при роботі на вугіллі, до якості якого не пред'являється особливих вимог - ефективний наддув здатний розпалити будь-яку фракцію вугілля.

Для приватних будинків рекомендовані три моделі котлів: КО-60 - для будинку площею від 100 до 300 квадратних метрів, КО-90 - від 200 до 400 квадратних метрів і КО-110 - від 250 до 600 квадратних метрів. При цьому чим більше площа, тим менше час горіння котла на одному завантаженні, тому краще вибирати більш потужний котел.

ціни   на котли «Тиждень», в залежності від модифікації - від 110 до 220 неоподатковуваних мінімумів доходів громадян.

Котли «Тиждень» не вимагають обслуговування між завантаженнями. Весь процес горіння регулюється в них мікропроцесорним блоком.

Котел «Тиждень», відео

Правильний вибір відповідної моделі твердопаливного обладнання   дозволить забути про щоденну завантаженні, чищенні і обслуговуванні опалювального обладнання. Сучасні котли надійні, безпечні і не вимагають контролю. Достатньо раз на кілька днів прочистити агрегат від золи і попелу і завантажити нову партію палива, після чого весь тиждень в будинку буде тепло і комфортно.

Питання про те, як безпечно і економно опалювати свій будинок, дачу або виробничі площі - один з найбільш нагальних в нашій країні, де опалення працює більшу частину року. Сучасні виробники пропонують використовувати для цих цілей котли тривалого горіння. У цій категорії можуть бути агрегати, побудованих за різними принципами, але їх об'єднує одне - висока ефективність і більш повне використання теплової енергії горіння.

На якому паливі працюють

Найпоширенішим є котел, призначений для роботи на дровах. Є також велика кількість модифікацій на вугіллі. Часто таке обладнання майже всеядно: може працювати на інших видах твердого палива (торф'яних, дерев'яних і, відходах переробки деревини і т.д.).

Щоб продовжити роботу котла на одній закладці дров, топку роблять великого обсягу: чим більше за один раз вдасться закласти дров, тим довше вони будуть горіти. Тому, вибираючи котел тривалого горіння на дровах, в першу чергу звертайте увагу на обсяг топки для завантаження дров. Класичним прикладом є українського виробництва КЧМ (котел чавунний модернізований), за ціною вони досить демократичні, якість непогана, тому і популярні.

У деяких моделях основним видом палива є. У цьому випадку варто звернути увагу на товщину стінок в топці: температури при горінні вугілля дуже високі (особливо атнрацітов і довгополум'яних марок). Довговічність цього типу обладнання визначається тривалістю терміну служби топки. Тому крім типу матеріалу топки звертайте увагу на товщину її стінок. У краще топка з чавуну або товстої конструкційної, а краще - нержавіючої сталі.

Якщо ви хочете якомога менше часу проводити біля котла, то вам підійде. Час його автономної роботи залежить виключно від розмірів - резервуара, в який засипають гранули. Він може вміщати від 20 кг пеллет до декількох тонн.

Робота обладнання побудована так, що при наявності електрики, агрегат за допомогою шнека самостійно підсипає в топку необхідну кількість палива. Якщо у вас в бункер поміщається місячний запас або більше, то і навідуватися вам в котельню доведеться тільки раз на місяць. Пелетні котли мають гарний ККД - до 90-95%, економічні. Паливо згорає майже повністю, так що і чищенням котла доведеться займатися приблизно раз на місяць. Недолік таких котлів - досить висока вартість і енегрозавісімость (як і у більшості інших котлів з автоматичним управлінням). Ще один нюанс: таке обладнання вимогливо до повинні бути цілими і малозольних. При використанні палива низької якості пальник забивається, котел зупиняється.

Дуже привабливі за багатьма параметрами. У таких агрегатах може використовуватися вугілля, і брикети, їх комбінації. У деяких моделях можна використовувати електричний елемент нагріву, який включається після того, як прогорить закладка палива і котел почне остигати. Дуже зручно.

Купуючи комбінований котел, обов'язково з'ясуйте, який з видів палива є основним: проектують обладнання під один з видів палива, під інші вносяться коректування. Так що саме на основному паливі опалення буде найефективнішим. Тому, якщо у вас є можливість заготовляти дрова самостійно, а вугіллям плануєте топити тільки в холоду, то і основним видом палива повинні бути в цьому випадку дрова.

Класифікація за принципом дії

Котли на твердому паливі можуть використовувати два різні принципи дії. За цим параметром розрізняють:

• Котли верхнього горіння.

Котли верхнього горіння

Це котли циклічної закладки палива. Це означає, що поки не прогорить повністю попередня порція дров, вугілля або брикетів, нові закладати не можна. Агрегати цієї конструкції прості, але ефективні. Наприклад, котли тривалого горіння «Стропува» на одній закладці дров обігрівають приміщення до доби (при деяких умовах до 30 годин), а на закладці вугілля взагалі до 7 діб. Хоча середній час горіння дров - 6-8 годин.

За рахунок чого ж досягається подібний ефект? Все просто, найбільш яскраво цей принцип можна продемонструвати на прикладі вертикально розташованої палаючого сірника. У такому положенні вона буде горіти набагато довше, ніж сірник, розташована горизонтально або перевернута головкою вниз.

Паливна камера в котлах верхнього горіння влаштована так, що горіння відбувається зверху вниз. Для цього розроблена і запатентована спеціальна подача повітря саме в зону горіння. І сам процес горіння при таких умовах більше нагадує тління. А, як відомо, при тлінні з углеродосодержащего палива у великій кількості виділяються гази. Велика їх частина є горючими. За рахунок дожига цих газів у верхній частині топки відбувається більш повне використання енергії, що дозволяє значно збільшити тепловіддачу і зменшити витрату палива.

До недоліків таких котлів варто віднести необхідність стежити за якістю палива: якщо завантажити сирі дрова чи вугілля, то ККД котла значно знижується. Також з використанням палива підвищеної вологості виділяється велика кількість золи і сажі. Пріхотдітся тоді часто чистити піч і димар.

Не завжди добре і не мати можливість підкинути паливо під час процесу горіння. Негативний момент полягає ще в тому, що обмежена можливість автоматизації процесу управління. Поки така не реалізована. Регулювати можна тільки інтенсивність горіння і то в досить обмежених межах, зменшуючи при цьому ККД котла.

Піролізні котли тривалого горіння

В таких котлах використовується процес розкладання палива при нестачі кисню. В результаті утворюється тверда складова (кокс в разі спалювання вугілля і деревне вугілля в разі використання дров) і газоподібна. Присутні також різні смоли, які також горючі. Сам процес розкладання відбувається з виділенням значної кількості тепла.

Але це далеко не вся енергія. Отримані в результаті розкладання продукти самі по собі є горючими речовинами з високою теплотворною здатністю. Наприклад, теплотворна здатність в 2,5 рази вище, ніж у дров. Також виділені при розкладанні піролізні гази здебільшого складаються з горючих компонентів. Не горить тільки азот і вуглекислий газ. Вони є баластом і виводяться з топки. Інші компоненти мають дуже високу теплотворну здатність, у багато разів перевищує теплотворну здатність дров, торфу і вугілля. Тому ці гази додатково розігріваються, відправляються в камеру допалювання, де змішуються з повітрям і догорають, виділяючи велику кількість енергії.

Кількість газів, що виділяється при піролізі, залежить:

• від типу палива - більше газів виділяють дрова і торф;
• від температури - чим вище температура піролізу, тим більша кількість газів утворюється і менше залишається твердого коксу і деревного вугілля.

Установки, в яких піроліз відбувається при високих температурах (до 1200 o C), називають ще газогенераторними котлами.

Суть процесу піролізу - в первинно камері горить паливо - у вторинній - гази, які при цьому виділилися

Особливість піролізних котлів - дві топки: в одній відбувається первинне горіння палива (туди воно і закладається), а в другій допалюються гази. В обидві топки окремо подається повітря. Повітря для горіння палива називають первинним, а для горіння газів - вторинним.

Подібним чином котлів тривалого горіння з використанням технології піролізу добре тим, що легко реалізується можливість регулювання інтенсивності горіння (обмежуючи подачу повітря як первинного, так і вторинного). Саме на цій технології побудовані автоматизовані котли.

Залежно від того де яка камера розташовується піролізні котли   бувають з верхньої або нижньої камерою догорання.

При нижньому розташуванні камери допалювання виробляти закладку дров зручно. Вона має вихід в димової тракт, який розташовують знизу. Далі дим потрапляє в димохід і виходить на вулицю. Начебто все логічно, проте чистити піч буде потрібно набагато частіше, т. К. Зола з верхньої камери горіння буде падати вниз і засмічувати «піролізні» камеру. Крім цього, потрібно піролізні гази штучно за допомогою вентиляторів або димососів направляти вниз, адже сам по собі дим вниз рухатися не стане.

Менше поширення отримали агрегати з верхнім розташуванням камери догорання, хоча тут штучно створювана тяга не потрібна, так як дим сам поширюється вгору. Однак такий котел має складну конструкцію димового каналу, яка потрібна для того, щоб відібрати максимум тепла. При такому розташуванні топки дожига, камера догорання розташована ближче до димоходу, і вгору прагне найгарячіша частина повітря, а нам необхідно максимальну кількість енергії віддати на обігрів, а не випустити в трубу. Тому димовідвідну тракт виконують у вигляді змійовика.

Істотний недолік піролізних котлів - вимогливість до якості палива. Якщо говорити про дровах, то оптимальна їх вологість для піролізних котлів - 13-20%. При використанні такого палива вихід газів буде максимальним і ефективність найвищою. Допустима вологість дров до 30%. При використанні ще більш «мокрих», різко знижується ККД, утворюється сажа і велика кількість зольного залишку.

Аналогічно справа йде і з вугіллям: тут теж потрібно використовувати сухе паливо, причому з високою теплотворною здатністю. Оптимальним вважається антрацит середніх фракцій, трохи гірше поводиться довгополум'яне, важко працюють агрегати з спікається марками. Їх краще виключити, так як велика ймовірність загасання котла. Зате піролізні котли дуже добре працюють з брикетами будь-якої форми і з будь-якої сировини (крім пеллет - вони прокидаються через колосники в деяких моделях).

Основний недолік багатьох печей тривалого горіння - вимогливість до якості палива

Ще один недолік піролізних котлів тривалого горіння - значна вартість обладнання. Але це пов'язано з тим, що для забезпечення довговічності при високих температурах піролізу потрібні якісні і масивні жаростійкі матеріали. Велика увага через високі температур приділяється системі безпеки, а це веде до збільшення вартості. Чималу роль в ціноутворенні має і автоматика. Так що висока вартість обгрунтована. Потрібно сказати, що висока ціна на піролізні котли, досить швидко виправдовує себе за рахунок економії палива.

Тема нашої статті - твердопаливні котли   тривалого горіння: українського виробництва, російські та виготовлені за межами СНД. Ми розповімо про принцип роботи цих пристроїв, особливості їх підключення і самостійному виготовленні.

Що це таке

Як працюють класичні недорогі твердопаливні котли, уявити собі нескладно:

• У топливнике згорає пальне - дрова, вугілля, пелети, солома або побутові відходи з невисокою вологістю;
• Відпрацьовані гази віддають теплову енергію теплообміннику складної форми, охолоджуючись при цьому до 100-120 градусів;
• Теплообмінник, в свою чергу, передає теплову енергію теплоносія - найчастіше звичайній воді.

Конструкція проста, зрозуміла і ... вкрай незручна у використанні. Будь-яке паливо, завантажене в розумній кількості, прогорає за 2-8 годин. Після цього потрібно видалити золу і завантажити топку заново.

Промислові котельні великої потужності вирішували цю проблему гранично просто: кочегар виконував всю роботу вручну. Трохи пізніше з'явилися автоматичні котельні на твердому паливі: вугілля довантажувати з громіздкого бункера в міру згоряння.

Конструкція могла працювати без обслуговування цілодобово, а то й тижнями; проте мала занадто великими габаритними розмірами, та й ціна мало підходила для власника невеликого приватного будинку.

Коли існує попит, рано чи пізно технічне рішення з'явиться, якщо воно не суперечить базовим фізичним законам. Закон ринку. В даному випадку були запропоновані два рішення, які використовують для продовження автономної роботи котла різні принципи і завоювали значну частину ринку опалювальних пристроїв.

Газогенератор (піролізний котел)

Піроліз-це процес згоряння при нестачі кисню. В результаті утворюється твердий залишок - зола і горючий піролізний газ - суміш вуглекислоти і летючих вуглеводнів.

Газогенераторний котел розбиває процес згоряння на два етапи:

1. В одному з двох топливников тверде паливо повільно тліє в умовах бідної киснем атмосфери. Обмежити приплив повітря нескладно, регулюючи його простий механічної заслінкою; при необхідності можна різко збільшити продуктивність топливника за допомогою примусового наддуву.
2. У другій топці горять летючі продукти термічного розкладання палива. Як і будь-який згоряння газоподібного палива, цей процес легко піддається регулюванню. Найпростіший термостат дозволяє пристрою виробляти рівно стільки тепла, скільки потрібно в даний момент.

Цікаво: в існуючих конструкціях горіння направлено зверху вниз. Камера, в якій дожигается піролізний газ, розташована під колосником. Зрозуміло, що при такому напрямку руху продуктів згоряння тягу волею-неволею доводиться робити примусової.

Що ми отримуємо в результаті?

• Повне згоряння палива.   На виході - найдрібніша зола, яка служить дуже непоганим добривом для хліборобів. Звідси практичний наслідок - перед нами дуже економічні агрегати, що вимагають до того ж досить рідкісною чистки зольника.
• Великий проміжок часу між закладками.   Кращі зразки вимагають завантаження раз на добу.
• Автоматизацію регулювання температури теплоносія.
• Можливість спалювання великих дров, Які в класичних котлах часто згорають в повному обсязі.

Однак:

• Вартість пристрою помітно вище в порівнянні з класичними моделями. Так, молодша модель піролізної лінійки Буржуй До КО-12 при скромній теплової потужності в 12 КВт продається з рекомендованою ціною в 39900 рублів.
• Пристрої енергозалежні. Про примусовий наддув вже говорилося.
• Котли вимагають закладки просушеного палива. Крім того, молодші моделі часто можуть працювати ТІЛЬКИ на дровах.

• При малих навантаженнях горіння робиться нестабільним і супроводжується сильним забрудненням димоходу продуктами згоряння.

Котел верхнього горіння

Строго кажучи, саме це і є твердопаливні опалювальні котли тривалого горіння. Вони характеризуються найбільш тривалою роботою на одній закладці палива. Так, котел одного з провідних виробників, Stropuva, ​​при сертифікації в 2003 році після закладки 50 кг палива автономно працював на потужності 5-6 кіловат протягом 31 години.

За рахунок чого досягається така автономність?

• Зольник і колосник відсутні як клас.   Внизу - глухий піддон. У нижній частині обсягу палива горіння не просто небажано - неприпустимо.
• Топка має циліндричну форму.   Повітря подається зверху по її центру і забезпечує горіння верхнього шару закладки.
• Розподільник повітря в топці рухливий: При закладці пального він піднімається; в процесі горіння спирається безпосередньо на пальне і опускається в міру його згоряння. Таким, чином, багате киснем повітря в будь-який момент часу подається безпосередньо до верхнього шару палива.
• В області, куди подається повітря, відбувається лише часткове окислення вуглеводнів.   Відпрацьовані гази разом з частинками золи виносяться в верхню частину топки: їх відділяє від області первинного горіння масивний металевий диск.

За ним до вже знайомого нам піролізний газу подмешивается атмосферне повітря; летючі продукти згоряння допалюються, віддаючи залишки тепла теплообміннику.

• На вході в камеру, де допалюються летючі компоненти палива, встановлений автоматичний регулятор тяги   - нескладний пристрій, завдяки якому по тепловому розширенню корпусу опалювальний котел тривалого горіння визначає температуру теплоносія і підлаштовує швидкість витікання пічних газів.

У ролі теплообмінника виступає весь корпус котла. Вода циркулює зверху вниз.

Основні труднощі - зробити так, щоб зола неслася потоком повітря і не перешкоджала горіння палива.

Зверніть увагу: після того, як котел вийшов на робочий режим, паливо в невеликих кількостях можна довантажувати - наприклад, спалюючи побутові відходи.

Переваги рішення очевидні:

1. Період роботи без дозакладкі визначається тільки розміром топливника і теоретично нічим не обмежений.
2. Фактично, перед нами модифікація піролізного котла. Всі його гідності залишаються з нами, в тому числі високий ККД. Паливо адже згорає повністю, без залишку.
3. Пристрої вельми відмовостійкості. Складною автоматики в них немає.
4. З 2007 року в Литві розпочато виробництво універсальних котлів, здатних спалювати не тільки дерево і продукти його переробки, а й вугілля. Трохи пізніше підключилися й інші виробники, в тому числі російські.

Без недоліків, зрозуміло, теж не обійшлося:

• Пристрої чутливі до температури теплообмінника більшою мірою, ніж традиційні твердопаливні котли. Навіть незначне перевищення швидкості циркуляції означатиме випадання конденсату на теплообміннику і його прискорену корозію.

Однак: твердопаливні чавунні котли тривалого горіння бояться конденсату в куди меншою мірою, ніж сталеві. Чавун менш схильний до корозії.

• Як і піролізні котли з нижнім горінням палива, наші пристрої недешеві.
• Не завжди наддув справляється зі спікається попелом. Його велика кількість викликає падіння тепловіддачі котла. У дров'яних котлах з природною циркуляцією   повітря і зовсім доводиться постійно тримати кочергу поруч.
• Знаходяться прямо в полум'я опорна балка і диск, що відтинає зону горіння твердого палива від області, де допалюються летючі компоненти, порівняно швидко згорають.
• Крупнофракціонное паливо, в тому числі нерозколенні дрова, небажано: в цьому випадку важко забезпечити горіння палива ТІЛЬКИ зверху. Вологе паливо теж не підходить для цих котлів.

• Нарешті, розміри топки роблять важким її розпал при неповному завантаженні.