Котлы длительного горения: особенности конструкции, принцип работы

При выборе отопительного прибора одним из основных параметров является экономный расход энергоносителей. Обычные модели могут обеспечить достаточно комфортный уровень температуры, но при этом расход топлива будет максимальным. Котлы отопления на дровах длительного горения и твердом топливе лишены этого недостатка. Это стало возможным благодаря существенным изменениям в конструкции.

Принцип работы котлов

Традиционный твердотопливный котел представляет собой конструкцию, в которой есть камера сгорания, зольник и теплообменник для подключения к системе отопления. Для поддержания процесса горения приток воздуха к топке осуществляется через зольник. При этом процесс сгорания топлива происходит очень быстро. Котлы отопления на дровах длительного горения работают по иному принципу.

В него добавлены дополнительные элементы, которые обеспечивают приток воздуха из помещения. Причем они отличаются по интенсивности и назначению. Это новшество напрямую влияет не только на расход топлива, но и на температурный режим работы котлов длительного горения для водяной системы отопления.

Специфика работы подобного отопительного прибора заключается в следующем:

• Размеры загрузочной камеры намного больше, чем у обычных котлов. Это необходимо для максимальной загрузки твердого топлива – дров или угля;
• После закладки энергоноситель поджигается и дверца закрывается. При этом приток воздуха обеспечивает не полноценное горение, а тление, одновременно направляя сформировавшийся газ в камеру сгорания печи отопления длительного горения на дровах;
• Здесь интенсивный приток кислорода обеспечивает специальная форсунка. Газ возгорается и происходит выделение большого количества тепла.

Зольник в этой конструкции служит лишь для удаления из загрузочной камеры излишков минеральных отходов.

Примечательно, что в зависимости от направления потока воздуха на тлеющие дрова газ может поступать как вверх, так и вниз. Выбор направления способствует оптимизации конструкции печи длительного горения для водяного отопления. Их разновидности и принципы работы нужно рассмотреть .

Виды и особенности конструкции

Процесс сгорания нетвердого топлива, а сформировавшегося газа в результате его тления называется пиролиз. Это термическое разложение неорганических и органических соединений, в результате чего происходит образование газа. Важным отличием от традиционного горения является отсутствие открытого огня. Если применяется это эффективное отопление дома, печь длительного горения зачастую называют пиролизной.

При выборе этого отопительного прибора необходимо обращать внимание на такие параметры:

• Объем загрузочной камеры. Чем она больше, тем дольше котёл отопления длительного горения будет работать на одной партии топлива;
• Механизм подачи воздуха. Это может быть электродвигатель, либо воздушный канал с естественным притоком воздушных масс. Последний менее эффективен, однако подобные котлы отопления на дровах с длительным горением полностью независимы от наличия электроэнергии;
• Способ регулирования интенсивности тления топлива. Для энергонезависимых конструкций это механический термостатат, который закрывает и открывает дверцу подачи воздуха. Котлы отопления на твердом топливе длительного горения с электронной системой управления быстрее реагируют на изменение температуры в камере сгорания.

Энергонезависимые конструкции можно сделать своими руками. Но для этого понадобится точная схема установки, специальные материалы и инструменты. Примером подобного самодельного котла может служить изобретение литовского мастера – отопительная установка Stropuva.

Уникальность этой установки состоит в запатентованной телескопической трубе подачи воздуха, которая лежит на дровах. По мере их прогорания она под воздействием силы тяжести опускается ниже, создавая оптимальный приток кислорода.

На практике изготовить котел отопления на дровах длительного горения и твердом топливе довольно проблематично. Даже небольшая ошибка может стать причиной резкого падения КПД всей установки.

Эксплуатационные особенности котла длительного горения

Несмотря на явные преимущества каждый котел отопления длительного горения, работающий на дровах, имеет ряд специфических характеристик. Прежде всего – низкий температурный режим системы отопления. По сравнению с энергией, выделяемой при открытом сгорании топлива, древесный газ обладает меньшей энергоемкостью. Поэтому температурный режим подобной системы составляет 70/50 или 60/45°С.

Заводские котлы длительного горения для водяного отопления характеризуются хорошим значением КПД – до 80%. Это один из самых высоких показателей для твердотопливного отопительного оборудования. Однако вместе с этим они имеют большие габаритные размеры, что объясняется спецификой конструкции.

Для выбора котла отопления на твердом топливе длительного горения следует ориентироваться на его номинальную мощность.

Упрощенный расчет выполняется с помощью несложного соотношения – на 10 м² отапливаемого помещения необходимо затратить 1 кВт энергии котла.

Если же делается самодельная печь отопления длительного горения на дровах, то нужно сначала обустроить фундамент для ее установки. Это же касается котлов с большим весом (от 400 кг). Причем фундамент не должен быть связан с общим.

Обзор производителей котлов

Котлы Dakon

В настоящее время есть несколько компаний, специализирующихся на изготовлении котлов отопления длительного горения. Одними из них является чешское производственное объединение Dakon. Особое место в ассортименте занимает модель KP PYRO F

В зависимости от потребности покупатель может выбрать аналог печи длительного сгорания для водяного отопления мощностью 21, 26, 32 или 36 кВт. Особенностью конструкции является применение современных изолирующих материалов для корпуса. Это обеспечивает максимальную эффективность, так как энергия концентрируется только на теплообменнике.

Кроме этого, можно отметить следующие характерные особенности, которыми обладают котлы отопления длительного горения Dakon на дровах:

• Удобная система регулирования подачи воздуха в камеру сгорания. Для улучшения этой характеристики можно дополнительно установить вентилятор;
• Возможность использования дров большого диаметра — до 130 мм;
• Большая периодичность удаления золы – 5-7 дней непрерывной работы. Эта модель котлов длительного горения для водяного отопления рассчитана на 12-15 часов непрерывного функционирования на одной закладке дров.

Стоимость самой востребованной модели составляет 90-110 тыс. рублей в зависимости от мощности.

Котлы Stropuva

О котлах отопления, работающих на твердом топливе в режиме длительного горения этой торговой марки, было упоминание выше. Однако стоит отметить, что производитель за короткое время из небольшой мастерской смог вырасти в полноценного поставщика твердотопливного оборудования.

Ассортимент включает в себя небольшие модели мощностью 7 кВт, предназначенные для дачных участков. Для больших площадей можно выбрать мощное оборудование 40 кВт. При организации отопления дома с помощью этой печи длительного горения можно не думать о подключении электричества. Все модели полностью энергонезависимы.

Однако потребителями были замечены несколько недостатков, которые характерны для котлов отопления, функционирующих в режиме длительного горения:

• Засорение сажей трубы дымохода. Относительно низкая температура способствует образованию сажи на внутренней поверхности дымохода. Поэтому работы по ее удалению нужно проводить чаще, чем у классических приборов отопления;
• Требования к влажности дров. Для нормального нагрева печи длительного горения, подключенной к водяному отоплению, влажность дров не должна превышать 20%.

Но даже учитывая эти небольшие недостатки популярность котлов длительного горения растет с каждым годом. При организации отопления с применением подобных отопительных устройств уделяется особое внимание трубам. Материал их изготовления должен иметь минимальный коэффициент теплопроводности. Это будет способствовать уменьшению тепловых потерь во время работы всей системы.

Для любителей делать все своими руками будет полезным видео о самостоятельно изготовленном котле длительного горения: