Устройство и принцип работы
В основе принципа длительного горения лежит снижение скорости сгорания топлива за счет уменьшения подачи воздуха. Кислород в первичную камеру сгорания подается в количестве, достаточном для тления, но не обеспечивающем интенсивное горение.
Во время медленного окисления древесины выделяются газообразные углеводороды, получившие название пиролизных газов. Сам процесс органического разложения древесных волокон под действием высокой температуры называется приролизом.
Дожигание продуктов окисления во вторичной камере на длительность горения топливной закладки не оказывает существенного влияния, однако существенно увеличивает общую эффективность работы котла на дровах. Это связано с тем, что при сгорании вторичных газов выделяется значительно больше тепловой энергии чем при интенсивном горении дров.
Энергозависимые установки длительного горения
Компоновка дровяных котлов длительного горения предполагает расположение основной топочной камеры непосредственно над зоной сжигания вторичных газов, а сообщение между ними осуществляется через специальные керамические форсунки, способные работать при температуре от 800 до 1000 С. Днище главного топливного отсека оборудовано специальной термостойкой постелью, чаще всего из шамотного кирпича или керамобетонных блоков.
Направленное движение воздуха (тяга) обеспечивается с помощью нагнетающего вентилятора, от частоты вращения которого зависит количество кислорода в рабочей зоне. На основании данных, полученных от температурного датчика, автоматическая система управления (АСУ) может увеличивать или уменьшать угловую скорость крыльчатки. К достоинствам такой схемы можно отнести высокую точность регулировки. Кроме этого, воздух, проходя через верхний топочный бункер, нагревается, что упрощает процесс воспламенения пиролизных углеводородов.
Интенсивность циркуляции теплоносителя в отопительном контуре регулируется насосом, который также подключается к АСУ. Если температура теплоносителя снижается, автоматически увеличивается подача воздуха.
Точность регулировки и экономичность энергозависимых дровяных котлов отопления длительного горения обеспечивают значительную экономию дров, что за весь отопительный сезон выливается значительную сумму. Однако не следует сбрасывать со счетов тот факт, что при отсутствии электропитания, такой котел становится бесполезной грудой металлолома, поскольку естественная тяга в таких конструкциях, как правило, не предусматривается.
Энергонезависимые дровяные котлы длительного горения
Несмотря на то что экономичность и производительность таких установок заметно ниже, чем установок оснащенных АСУ, они совершенно не зависят от наличия электроэнергии, что является их существенным плюсом. К недостаткам таких систем относится, прежде всего, сложность настройки.
У такого котла на дровах регулировка подачи кислорода производится открытием специальной заслонки, имеющей кинематическую связь с биметаллическим терморегулятором, расположенным на верхней крышке изделия.
После розжига дровяной закладки и получения устойчивого горения заслонку приводят в рабочее положение, уменьшая тем самым количество воздуха в первичной камере сгорания и обеспечивая оптимальные условия для химико-термического окисления древесного горючего. Горячие пиролизные газы, под действием естественной тяги, поступают в верхнюю камеру сгорания, где смешиваются с разогретым вторичным воздухом, вследствие чего воспламеняются.
Циркулирующий в водяной рубашке теплоноситель быстро нагревается за счет контакта с горячими стенками камеры сгорания. Высокую производительность таких конструкций обеспечивает большая площадь теплообменника.
Отопительные котлы на дровах обратного горения
Главной особенностью таких устройств является то, что процесс первичного сжигания происходит в направлении от верхних слоев к нижним.
Конструкция представляет собой вертикально расположенный цилиндр со штоком и прижимным диском, обеспечивающим равномерное распределение воздуха по всей поверхности горения.
Образовавшиеся в результате пиролиза газы поступают в верхнюю часть корпуса, где смешиваются с предварительно разогретым вторичным воздухом и воспламеняются. Раскаленная боковая поверхность непосредственно контактирует с теплоносителем, поступающим в контур отопления через выходной патрубок. Для большей эффективности, прибор может быть установлен в защитный кожух, а образовавшаяся полость заполнена пенополиуретаном или другим негорючим теплоизолятором.
Особенности воздуховода
Для изготовления этого элемента своими руками нужно определить его внутренний диаметр и высоту. Первый показатель определяется исходя из площади дымохода. Формула расчета такова: d = (0,5-0,55) * ((4S/π)^0,5). Дровяные котлы с радиусом 15 см и высотой 90 см должны иметь дымоход с площадью 175 кв. см. Диаметр отверстия для дымохода — 15 см. Воздуховод для устройства с такими размерами нужно делать из трубы, диаметр которой составляет 8 см.
Что касается высоты трубки, которая должна подавать воздух внутрь системы, то она должна быть больше высоты котла на дровах. При этом она должна выступать над воротником на 15 см. Высота воротника может быть разной. Она зависит от эксплуатационного зазора между трубой и воротником. Зазор не должен превышать 2,5 мм. Высота воротника определяется, как произведение зазора и числа 80. Если двойной зазор равный 2 мм (в расчет берут цифру, разделенную на 2), то воротник должен иметь высоту 1х80 = 80 мм.
Получается, что труба, подающая воздух в котел на угле, должна выступать на 8 + 15 = 23 см. Стоит сказать, что показанный в разных видео воротник, стоит делать всегда. Его наличие всегда улучшает КПД. В итоге, отопление дома твердотопливным котлом становится более эффективным.
Модели и производители печей
Можно купить недорогую печь хорошо зарекомендовавшего себя производителя и пользоваться ей долгие годы с удовольствием, а можно купить дорогое оборудование, отзывы о котором весьма нелестные. Предлагаем познакомиться с самыми качественными производителями и лучшими моделями печей.
«Булерьян»
Печи с таким интересным названием начали свой путь в дом из Канады. Характерной особенностью считается стальная топка в виде цилиндра. Толщина стали равна 6 мм. Дверца топки находится с торца, что очень удобно. Трубы с круглым или прямоугольным сечением приварены к корпусу агрегата. Когда топка прогревается и передаёт тепло воздуху внутри, начинается процесс конвекции.
Конструкция снабжена колосниковой решёткой в цилиндрической камере и перегородкой внутри, которая делит саму топку на две половины. В первую половину закладывают топливо, а во второй пиролизный газ сжигается. Расположение дымохода противоположно дверце камеры. Сам дымоход начинается внутри камеры сгорания, таким образом, все элементы процесса горения циркулируют по передней стенке и, поднимаясь вверх, выходят в отверстие дымохода.
«Булерьян» — очень практичные печи с высоким КПД
Печи Бутакова
Эти печи на дровах длительного горения подходят не только к отоплению домов в суровую зимнюю пору, но и для бани. Есть несколько моделей этого товарного знака, которые имеют отличные характеристики. Модель «Студент» предлагает при мощности 9 кВт и весе в 70 кг хороший прогрев помещения в 150 кубов пространства, а модель «Профессор» с мощностью в 40 кВт и весом в 235 кг отапливает пространство объёмом в 1000 кубов. Другие модели носят название «Инженер», «Академик» и «Доцент». Их мощности составляют, соответственно, 15, 25 и 55 кВт, а вес −113, 164 и 300 кг. Отапливаемый объём модели «Инженер» — 250 кубов, у «Доцента» − около 500, а «Академик» прекрасно справляется с объёмом в 1200 кубов.
Печи Бутакова созданы для самых холодных зим.
«Бренеран»
В России создан прекрасный по техническим характеристикам аналог моделей из Канады. Изготовление производится по европейскому стандарту качества. Рассмотрим модели печей «Бренеран». Они идут под именами АОТ и цифровому порядковому индексу. Чем меньше мощность, которая у модели АОТ-6 равна 6 кВт, а у модели АОТ-19 − 35 кВт, тем меньше пространственного объёма способна отопить печь. АОТ-6 справляется с нагревом 56 м2, а АОТ-19 полностью прогревает 260 м2. Номерной индекс печек «Бренеран» располагается таким образом, что чем меньше порядковое число, тем меньше вес и отапливаемая площадь.
Иногда в комплектацию входят стеклянные дверцы, и можно подключить агрегат к водяному контуру. К недостаткам относят попадание конденсата в комнату, где стоит печь. Это происходит из-за недостатка в герметичности на дымовом щтуцере.
«Бренеран»
«Теплодар»
Российские производители печей «Теплодар» ответственно подошли к проблеме отопления помещений в наши морозные зимы и предлагают печь хорошего качества и с высоким КПД. Печи марки «Теплодар» компактные и с небольшим весом. Модель «Матрица-200» обеспечивает теплом помещение в 200 м2. Внешнее оформление печи смотрится эстетично и прекрасно дополнит интерьер комнаты. Компактная модель «Сибирь» охватывает меньшее пространство, но прогревает помещение очень быстро. Есть отличный вариант для отопления кухонь. Для этого производитель предлагает печь-камин «Вертикаль» с варочной поверхностью.
«Везувий»
Российская печка долгого горения для любых помещений: загородного дома, бани, гаража. Небольшие размеры позволяют применять её и в любой хозяйственной постройке. Можно выбрать модель исходя именно из требований помещения. Конструкция этих печек такова, что вваренные внутри топки трубы помогают прохождению горячего воздуха, что играет роль в равномерном прогревании пространства.
«Везувий ПК-01» притянет взгляды в любом помещении и качественно прослужит не один год
«Термофор»
Что можно сказать про отечественную разработку печей «Термофор»? Это несколько моделей с интересными названиями и весьма компактными размерами и мощностью в 413 кВт. Обогреваемое пространство зависит от модели и варьируется от 50 до 250 м3.
«Термофор» − огонь-батарея
«Ермак»
Надёжные отопительные приборы с небольшим весом и компактными размерами. Печи марки «Ермак» хорошо зарекомендовали себя и устанавливаются как в дачных постройках, так и в жилых домах.
Есть модели с варочной поверхностью
Дровяной котел длительного горения: правила выбора
Стоимость отопления все время повышается, поэтому неудивительно, что многие владельцы частных домов стараются найти более экономный вариант. Одним из популярных отопительных приборов является дровяной котел длительного горения. Чтобы обогревать помещения с его помощью, нужна только древесина, а поскольку этот ресурс недорогой, то на отоплении можно неплохо сэкономить.
Такие устройства могут размещаться в здании, в котельной или отдельной пристройке. Работа отопительного прибора должна контролироваться, поэтому нельзя обогревать помещение в отсутствие человека, который может следить за котлом.
Как выбрать котел длительного горения, работающий на угле
Существует несколько десятков различных моделей твердотопливных отопительных котлов длительного горения на угле. Различия есть в конструкции теплообменника, используемом принципе горения и других характеристиках.
При выборе, кроме производителя и себестоимости модели, следует обращать внимание на следующие характеристики:
- Тип теплообменника – изготавливаются стальные и чугунные напольные твердотопливные котлы длительного горения на угле. Большой вес конструкции при полной загрузке топлива, составляет приблизительно 2-3 центнера. Поэтому, все производители изготавливают котлы в напольном исполнении.
Количество контуров – модели длительного горения способны работать как на отопление помещения, так и для ГВС. Одноконтурные котлы, при необходимости, подключаются к бойлеру накопителю. После установки емкости, модель можно подключить к системе горячего водоснабжения. Двухконтурные котлы, одновременно работают на нагрев теплоносителя и горячей воды.
Время автономной работы – одна из основных причин, почему выбирают модели медленного горения, это возможность работать на одной закладке топлива в течение 6-120 часов. Поэтому, время автономного горения влияет на выбор подходящей модели.
Какой котел длительного горения лучше
На рынке отопительного оборудования, возможно выбрать твердотопливный котел практически любой модификации и производительности. Самые лучшие модели, предлагают несколько европейских и российских производителей.
Чтобы облегчить подбор техники, все оборудование делят по территориальному признаку, стране, в которой был изготовлен теплогенератор:
- Латвийские модели – Stropuva.
Чешские котлы – ATMOS, Viadrus.
Российские агрегаты – НМК Магнум, Медведь Comfort.
Немецкие котлы – Buderus, Viessmann.
Украинские модели – SWAG, PALCHE.
Польские котлы – Heiztechnik, SAS, Galmet, Elektromet, Pereko.
Турецкие агрегаты – Radijator.
Европейские агрегаты отличаются хорошими теплотехническими характеристиками и длительным сроком эксплуатации, но, котлы прихотливы к качеству топлива. Использование угля неправильного сорта, приводит к резкому снижению производительности.
Отечественный твердотопливный котел отопления длительного горения на угле, менее чувствителен к качеству топлива и полностью адаптирован к отечественным реалиям эксплуатации.
Цены на угольные котлы
Европейские котлы стоят дороже отечественной продукции. Лидерство, относительно ценовой политики, занимают немецкие котлы. Котлы длительного горения Buderus, Viessmann, стоят, начиная от 350 тыс. руб. Польские, чешские и латвийские модели, предлагаются от 100 тыс. руб.
Котел на угле российского производства с длительным периодом горения, обойдется в 50-60 тыс. руб. в минимальной комплектации. Модели с измененной топочной камерой и принципом верхнего горения, а также универсальное оборудование, будет стоить в пределах 80-100 тыс. руб.
Буквально 5 лет назад, для отечественного потребителя, модели с длительным сгоранием топлива, были в диковинку. На данный момент, оборудование уже стало привычным, появился реальный опыт эксплуатации в условиях русской зимы, что дало возможность получить точное представление о недостатках и преимуществах котлов данного типа.
Плюсами котлов являются:
- Использование угля в котлах увеличило время автономного горения в 2-3 раза, по сравнению с обычными твердотопливными агрегатами.
Длительное горение облегчает контроль над температурой нагрева теплоносителя, что предотвращает его перегрев.
Регулируемая интенсивность пламени позволяет сделать точный расчет длительности горения, с максимальным отклонением в несколько часов.
Современное оборудование в состоянии проработать до 5 суток в полностью независимом режиме.
Удобство эксплуатации – в моделях с верхней загрузкой, предусмотрен специальный люк, расположенный в оголовке корпуса. Загрузка угля в котел, благодаря такому изменению в конструкции, стала намного проще.
У первых моделей длительного горения, было много недостатков, проявляющихся в сложности растопки и дальнейшей дозаправке котла. Оборудование отличалось прихотливостью к качеству топлива и быстро выходило из строя. В среднем, за 5 лет прогорал теплообменник, что приводило к дорогостоящему ремонту. Все эти минусы были учтены производителями и на данный момент исправлены.
Остался только один недостаток – высокая стоимость отопительного оборудования. Но благодаря постоянно увеличивающемуся ассортименту продукции и большой конкуренции, цены имеют тенденцию к постоянному снижению. В будущем, можно ожидать еще больший спрос на угольные котлы длительного горения.
Разновидности конструкций
На рынке можно найти различные виды подобных каминов. Они отличаются не только по материалу, но и по размерам и предназначению. Некоторые уже набрали популярности и отыскать их несложно. Другие же редко пользуются спросом.
Можно найти такие конструкции:
Чугунные. Эти модели относятся к самым популярным на рынке и отличаются большой производительностью и долговечностью. Минус таких конструкций — высокая цена, а также сложность при транспортировке, поскольку они очень много весят. Одна печь может быть примерно 300 килограмм, поэтому нужно тщательно подготовить надёжное основание для неё. Хотя они имеют разные модификации и небольшие внешние изменения, но принцип их работы одинаковый. Некоторые печи имеют на двери стеклянное окошко или могут быть полностью прозрачные. Это позволяет не только отапливать помещение, но и использовать его в качестве камина. Также часто можно встретить модели с наличием варочной поверхности. При самостоятельной сборке такой печи необходимо использовать материал не тоньше 6−25 мм. Для огромного помещения не рекомендуется покупать чугунные конструкции, так как этот материал не имеет большой теплоотдачи. Приобретая такие печи с варочной поверхностью, хозяйкам нужно помнить о том, что чугун при резком охлаждении может потрескаться. Это довольно хрупкий материал.
Стальные. Если сравнивать с чугунными аналогами, то сталь быстрее остывает, соответственно владеет ещё меньшей теплоотдачей. Да и срок службы намного меньше, чем у чугунных печей.
Керамические. Определёнными плюсами являются эстетический внешний вид и лёгкий вес, что позволяет не устанавливать специального укреплённого пола под ними. Минусы: высокая цена и хрупкий материал. Металлические печи можно спокойно демонтировать, транспортировать и повторно устанавливать. С керамикой это сделать сложно.
Комбинированные. Они в основном состоят из сплава стали и чугуна. Металл не уступает керамическим моделям по своим характеристикам. Он, как и керамика, легко обрабатывается и из него можно сделать любую форму. Хорошо поддаётся тепловой обработке. Большим плюсом металла является его высокое КПД, которое иногда достигает 85−90%. Такие материалы хорошо и быстро нагреваются, поэтому по приезде на дачу можно оперативно прогреть помещение. Металл не будет отсыревать при долгом простое
Это особенно важно для владельцев загородных домов, приезжающих иногда отдохнуть на природу, а не живущих постоянно на даче.
Кирпичные модели печей продолжительного горения отличаются трудной технологией установки. Они выкладываются на отдельном, заранее залитом фундаменте
Поэтому насколько эффективной и экономной будет печь, зависит от умений мастера, который её будет устанавливать.
Печь-камин. Их назначение прямое — обогрев помещений. Бывают металлические, керамические, чугунные. Имеют довольно высокий КПД, около 85%. Как правило, подобные конструкции небольшие, и легко помещаются в любой комнате, даже самой маленькой. Имеют отдельную ёмкость для дров и скопления золы.
Отопительно-варочная. Они изготавливаются из чугуна и стали. Кроме прямого предназначения обогрева помещения их используют в качестве варочной поверхности для нагрева воды и приготовления пищи. Это позволяет существенно сэкономить расходы на электроэнергию.
Варианты с духовкой. Подобные печи используют в качестве духовки. Можно делать свою выпечку .
Печи с водяным контуром
Отдельного внимания и выделения в своеобразную группу нуждаются конструкции с водяным контуром. Подобные агрегаты имеют множество преимуществ над другими видами. По принципу работы они напоминают твердотопливный котёл. Высокий коэффициент полезного действия достигается практичным расположением теплообменника.
Водяная рубашка прогревается равномерно и по всему периметру. Температура выходящих газов составляет примерно 130 градусов. В связи с этим такое тепло может максимально прогреть водяную рубашку.
Тем более цена таких вариантов тоже не маленькая в связи с высокой трудоёмкостью на производстве и тяжёлой технике изготовления. Но если хозяин помещения посчитает рациональным эксплуатировать такую печь, то можно использовать и её.
Какое воздухогрейное оборудование лучшее
У покупателей возникает много вопросов касательно печи длительного горения: как выбрать лучшую модель или разработку, где может таиться подвох? Все модели оборудования данного типа отличаются своими преимуществами и недостатками. Выбор нужно осуществлять, исходя из требований конкретного помещения.
Печь Бутакова, конструкция.
Устройство нагревательного прибора Бутакова. Это конвекционная печь длительного горения, которая имеет следующее строение:
- стальной или чугунный корпус;
- топочная камера;
- зольник;
- конвекционные трубы, которые проходят по всей камере;
- дверца с конвектором;
- дымоход;
- регулировочный шибер.
По сравнению с канадским аналогом, топка печи Бутакова не разделяется на две камеры. Однако этот факт не влияет на производительность прибора. Так, КПД нагревательного оборудования Бутакова достигает 80-85%. Принцип работы печи Бутакова, как и всех воздухогрейных аппаратов, основывается на двух явлениях: это пиролиз и конвекция.
Пиролиз происходит непосредственно в топочной камере, куда закладываются дрова. Под действием высокой температуры и в среде недостаточного количества кислорода, органика раскладывается на газ и воду. Последняя выходит с продуктами горения наружу. Угарный раз и смесь других производных древесины в верхней части камеры воспламеняются, так как там происходит подача вторичного, подогретого воздуха. Температура верхней части топки печи Бутакова намного выше, по сравнению с нижней частью, а потому часто используется для приготовления пищи.
Конвекция воздуха проходит через трубы. Они расположены в верхней части топки на определенном расстоянии друг от друга и под нужным углом. Такое устройство прибора обеспечивает максимально быстрое прохождение холодного воздуха из нижней части комнаты и максимальный его прогрев. Конвекция воздуха происходит и через дверцу прибора. Там можно заметить соответствующие отверстия.
Металлическая печь длительного горения Бутакова имеет существенное преимущество, по сравнению с другими моделями аналогичных приборов. Ее дымоходная труба располагается таким образом, что конденсат не скапливается в емкости, а стекает по стенам трубы, попадая в топочную камеру, где и сгорает.
Принцип работы печи длительного горения Булерьян.
Что такое печь Булерьян. Если делать сравнение печей длительного горения Бутакова и Булерьян, то вторая имеет две камеры в топочном отделе, что существо улучшает ее эффективность. Так, КПД нагревательного оборудования Булерьян достигает 85-90%. Кроме этого, сегодня в продаже имеется печь Булерьан-Аква, которая пригодна для обслуживания водной системы отопления.
Прибор имеет следующее строение:
- овальный корпус из стали или чугуна;
- коллекторы;
- инжекторы;
- верхняя топочная камера;
- нижняя топочная камера;
- дымоход с шибером;
- дверка с шибером;
- зольник.
Это самые эффективные печи длительного горения, так как их оригинальная конструкция позволяет нагнетать воздух вовнутрь конвектора с инжекторами без помощи электровентилятора. Естественная циркуляция воздуха происходит за счет ощутимой разницы температур на входе и на выходе из трубок. Она составляет порядка 120°C.
Обвязка печи Булерьян-Аква с водяной рубахой.
К конвекторам печи можно подсоединять воздуховоды. Этим самым возможен обогрев смежных помещений. В условиях повышенной температуры воздуха, который циркулирует по трубам, рекомендуется использовать алюминиевые воздуховоды. Однако никто не отменял теплопотери, а потому потребитель, желая повысить эффективность теплопередачи, обязан произвести утепление вентиляционной разводки.
Еще одна особенность, которой характеризуется чугунная отопительная печь длительного горения Булерьян-Аква – это возможность подключения к ней контура водяного отопления. Печь монтируют в систему отопления как открытого, так и закрытого типа. Для этого патрубки подключаются к конвекторам нагревательного оборудования. И теперь по трубам внутри топки циркулирует не воздух, а вода контура отопления. Подобная разводка имеет один существенный минус – холодная вода охлаждает камеру горения. Как результат, падает и эффективность печи, вследствие чего увеличивается количество используемого энергоносителя.
Недостатком устройства является скопление конденсата в специальной емкости. Также при использовании энергоносителя с большим процентом влаги на внутренней поверхности дымохода образуются маслянистые отложения. Они со временем затвердевают, что усложняет процесс чистки.
Кроме вышеперечисленных вариантов, специалисты советуют для дачи или загородного дома соорудить каменные печи длительного горения . Как она устроена и ее принцип работы описаны в видео:
