Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток

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 упрощает 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.

Читайте в статье

Что из себя представляют котлы длительного горения с загрузкой до 7 дней

Помимо бóльших размеров, котлы столь долгого горения отличаются конструкцией и принципом работы, в камеру сгорания подается значительно меньше воздуха, топливо в ней не горит, а практически тлеет.

Устройство и принцип работы

Во-первых, помимо большей камеры сгорания, длительность работы обеспечивается принципом сгорания топлива « сверху-вниз «: сжигается только верхний слой, постепенно нагревая и зажигая все более нижние. Наглядно принцип сжигания можно увидеть на фото ниже.

Наглядный процесс длительного горения угля.

Загрузочная дверца находится как можно выше, чтобы камеру сгорания можно было заполнить полностью. В некоторых моделях (например, Stropuva S20U) воздух подается не снизу, а из воздушной камеры, находящейся сверху, которая так же является и рекуператором, подогревая воздух за ранее, что увеличивает КПД котла . Подается воздух при такой конструкции через телескопическую трубу-распределитель, которая с прогоранием топлива опускается все ниже и ниже, обеспечивая длительное равномерное прогорание.

Принцип работы котлов шахтного типа с верхней подачей на примере Stropuva S20U.

Вернуть распределитель воздуха в исходное положение можно потянув за трос, по его положению, к слову, можно определить и остаток топлива в камере сгорания.

Более традиционные модели (такие, как «Неделька» КО-60) имеют сложную, многоступенчатую систему отвода воздуха: разогретый воздух из камеры сгорания не просто вылетает в трубу, а проходит через многоходовый конвективный теплообменник, отдавая все оставшееся тепло теплоносителю.

Отзывы о котлах длительного горения с закладкой до 7 суток

Преимущества	Недостатки
Время горения до 7 суток, что упрощает топку	Эффективность и длительность горения сильно зависит от используемого топлива
Все еще относительно простая и надежная конструкция	Большие габариты и вес, что усложняет установку котлов в небольших котельных помещениях. Стоит за ранее продумать как котел будет заноситься в помещение.
Модели в большинстве случаев энергонезависимые	Необходимость в более частой очистке
При столь долгой активности на 1 закладке топлива сохраняется высокий КПД (87-92%)

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

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

LIEPSNELĖ L20U

Неоднократно упоминаемая нами литовская модель, которая является одной из лучших среди котлов длительного горения. Отличается одной из наибольших камерой сгорания объемом 320 л, высоким КПД 91%, своей надежностью и всеядностью. Однако максимально допустимое рабочее давление – 1,5 бар, что не допускает установку котла во многих системах отопления закрытого типа с более высоким давлением.

При полной закладке дровами, котел может сохранять равномерное горение до рекордных 36 часов (важно использовать полена длиной не более 40-45 см), а на угле, соответственно, – до 7 суток. В целом модель абсолютно универсальная, в качестве топлива могут быть использованы дрова, опилки, стружка, пеллеты, уголь или даже торф, но важно помнить о длительности горения каждого из видов топлива.

Stropuva S20U

Отличная литовская модель, как и LIEPSNELĖ L20U – шахтного типа (подача воздуха сверху), что обеспечивает длительность горения (сверху-вниз) на одной закладке до 7 суток. Объем камеры сгорания 262 л. КПД универсальной модели S20U оптимальный – 85%. Котел имеет надежную, проверенную на практике, конструкцию. При топке дровами имеет существенные недостатки: высокие требования к сухости дров и высокий уровень образования на стенках топки дегтя. Производитель рекомендует использовать в качестве топлива каменный уголь. Вне зависимости от топлива, необходимо проводить очистку котла раз в 1-2 месяца.

Стоимость: 105 000 рублей.

НЕДЕЛЬКА КО-60

Известный котел длительного горения российского производства с пиковой мощностью 60 кВт и объемом камеры сгорания 160 л. При сжигании качественных сортов угля КПД достигает 92%. Теплообменник и котел изготовлены из особо толстой и прочной стали, что отразилось и на его весе в 420 кг. Несмотря на большую тепловую мощность, котел оптимально использовать в домах площадью около 150 м2. Для отопления дома площадью 200 м2 и более длительность горения будет меньше, порядка 4-5 дней.

Существенным недостатком модели является высокая цена, сравнимая с более качественными по сплавам и конструкции иностранными моделям. Тем не менее, котел представляет отличную альтернативу.

Стоимость: 130 000 руб.

Стимул ДГ-1 20

Еще одна модель отечественного производства с объемом камеры сгорания 110 л. Отличается верхним расположением теплообменников, что снижает вероятность образования конденсата и делает процесс их очистки более удобным. На практике, в виду небольшой топки, топливо редко горит до 7 дней, обычно длительность горения составляет 5-6 суток.

Твердотопливные котлы Неделька: преимущества, отзывы владельцев

Внутренняя часть используется как топка. Она устроена так, что горение происходит сверху вниз. Помогает этому специальная подача воздуха непосредственно в зону горения. Процесс напоминает скорее тление с выработкой газов из углеродосодержащего топлива. В большей степени эти газы являются горючими. За счет их догорания в верхней части топки происходит максимальное использование тепловой энергии, что позволяет увеличить теплоотдачу и уменьшить расход топлива.

Камера котла разделена на две части распределителем воздуха. Он имеет форму трубы, к которой с одного конца прикреплена площадка с лопастями, а другой конец служит для подачи кислорода.

Котлы с верхним горением отличаются цикличностью работы, и пока не сгорит первая закладка добавление второй партии топлива не понадобится.

Технические характеристики котлов верхнего горения на твердом топливе

Котлы с верхним горением производятся с разными мощностями от 8 до 95 кВт. Отдельные модели могут достигать показателя в 1200 кВт. Чем больше показатель, тем эффективней работа агрегата и тем большую площадь можно будет обогреть. Котлы с минимальной мощностью рассчитаны для установки в небольших домах. Украинские «Бураны» с 40 кВт предназначены для отопления больших домов или складских помещений.

Твердотопливный котел БУРАН-EXTRA 1200

Материалы изготовления котлов — чугун или сталь. Чугунный теплообменник долговечней, но из-за своего большого веса может вызывать трудности при монтаже. Стальные теплообменники изготавливают из стали различного качества от низкосортной, до высококачественной, устойчивой к воздействию высоких температур. Помимо этого стальные котлы часто имеют защиту из шамотного кирпича.

Чаще всего котлы с верхним горением работают на дровах, но есть модели, в которые можно укладывать уголь, торфяные брикеты, стружку и другое топливо.

КПД котлов равен 85-93 %. Как заявляют производители, время работы прибора после одной загрузки дров составляет от 8 до 31 часов, а на углях до 5 суток. Среднестатистический недорогой котел выдает тепло в течение 5-8 часов.

Температура нагрева воды 70 0 C на дровах и 85 0 C на угле. Рекомендованная температура на входе от 60 0 C. Система отопления может быть как с естественной, так и с принудительной циркуляцией.

Изготовление котла продолжительного горения

Чтобы собственноручно сделать установку, потребуется сталь Ст 20. Выполненная из нее установке прослужит не менее 15 лет. При большем количестве углерода в стали, материал может прикаливаться от высоких температур, потому для изготовления он не подходит. Если есть возможность, купить можно жаропрочную сталь, легированную молибденом или хромом. Из таблицы можно узнать, какие размеры заготовок потребуются для изготовления устройства.

Размеры заготовок

Чтобы разрезать материал, лучше обратиться в мастерскую, где имеются гильотинные ножницы. В частях не будет заусенцев, будет сэкономлено много времени. Также будут нужны следующие детали:

1. Равнополочный уголок 50х4 мм. Нужен будет, чтобы изготовить колосники.
2. 2 трубы: DN50 и DN Первая для теплообменника и патрубков, к которым будут подключаться системы отопления. Вторая – для дымохода.
3. Труба 60х40 мм для канала воздуховода.
4. Стальная полоска 20х3 мм.
5. Утеплитель из базальта.
6. Ручки.
7. Асбестовый картон и шнур.

Также понадобятся инструменты для сварки металла, резки и некоторые другие, имеющиеся в каждом жилище.

Вентилятор и блок управления

В шахтном котле будет использован блок управления, вентилятора, температурного датчика. Стоит найти польские изделия, которые очень похожи на китайские, но значительно отличаются по качеству сборки, сроку службы. Маркировка блока управления — KG Elektronik SP-05, вентилятора — DP-02.

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов верхнего горения

Котлы с верхним горением уже более 15 лет обеспечивают пользователей теплом. За это время они полностью подтвердили свою эффективность, которая обеспечивается следующими факторами:

• когда происходит закладка топлива, распределитель поднимается вверх, а после розжига опирается на дрова и опускается по мере их прогорания;
• в месте поступления воздуха, происходит неполное окисление углеводородов. Газ с частицами пепла переносится в верхнюю часть топочной камеры. Там к нему присоединяется кислород, в результате чего он дожигается и отдает оставшееся тепло;
• в начале камеры для сжигания газа, находится регулятор тяги. С его помощью автоматически определяется температура воды и регулируется скорость сгорания летучих соединений.

Котлы имеют следующие преимущества:

• длительное время работы и минимальное количество загрузок;
• энергонезависимость за счет работы с естественной циркуляцией и природной тяги;
• универсальность некоторых агрегатов в плане топлива: уголь, дрова, стружки, торф и др.;
• небольшое количество топлива способно обеспечить высокую эффективность работы;
• автоматизированная непрерывная работа котла для снабжения горячей водой и теплом;
• отсутствие сложных механизмов делает эксплуатацию котла простой даже для новичков;
• высокий уровень безопасности;
• длительный срок службы от 10-15 лет и более.

Котел верхнего горения имеет высокий уровень безопасности

Недостатки твердотопливных котлов с верхней загрузкой:

• высокая стоимость по сравнению с другими установками;
• чувствительность к изменениям температуры теплообменника. Возможно появление конденсата и окисление стальных элементов;
• повышенная зольность может засорять зону горения и снижать уровень теплоотдачи;
• необходимо регулярно вручную прочищать дымоход и зольник;
• неудобная закладка дров из-за конструктивных особенностей;
• нельзя загружать топливо больших размеров, например, не колотые дрова;
• топливо должно быть полностью сухим, поэтому нужно продумывать условия его хранения;
• неполная загрузка делает неудобным розжиг, т.к. топка достаточно глубокая;
• нельзя проводить дозагрузку, если процесс уже запущен;
• опорная балка и диск, служащие перегородкой между зонами горения твердого топлива и газа быстро выходят из строя.

Как видите, твердотопливные котлы верхнего горенияне лишены минусов, поэтому прежде, чем приобретать такое устройство, хорошо взвесьте все за и против.

приницип работы и обзор производителей

В ряде случаев твердотопливный котел остается единственным практичным способом отопления частного ома. Однако классические конструкции обладают одним весьма неприятным недостатком, постоянно приходиться следить за количеством топлива и подбрасывать дров или угля в топочную. Чуть промедлил или задержался, и теплоноситель начинает остывать.

Можно выработать привычку, создать жесткое расписание, чтобы обеспечить постоянный обогрев, а можно выбрать твердотопливный котел длительного горения, который предельно простым способом способен проработать на одной закладке до нескольких суток.

Принцип работы и устройство

Традиционно в твердотопливных котлах, как в печах и каминах использовалось активное горение дров или угля. За счет контролируемой подачи воздуха можно было добиться максимальной теплоотдачи и хорошего прогорания топлива. Однако активное горение слишком быстро задействует весь объем топлива, заложенного в топку, от чего постоянно приходится пополнять его количество.

В твердотопливных котлах длительного горения основная идея заключается в замедлении процесса горения топлива. Если горит только одна часть закладки, то общий объем будет израсходован за гораздо больший промежуток времени.

В качестве примера достаточно вспомнить, как долго горит спичка, поднятая пламенем вверх, и как она быстро вспыхивает и сгорает с пламенем, опущенным вниз, обжигая при этом пальцы. С дровами и углем такой принцип тоже применим.

Необходимо ограничить область горения в одном месте закладки и поддерживать его на минимальном необходимом уровне, не допуская возгорания всего объема.

Котлы длительного горения оборудуются объемной камерой сгорания в несколько раз больше чем у обычных конструкций. Дрова или уголь заполняются до верха камеры, оставляя лишь небольшой промежуток. Розжиг осуществляется с верхней части закладки.

Камера изолирована в нижней части, приток воздуха осуществляется только сверху, если котел с верхним горением. После розжига топлива весь кислород из камеры выгорает и фактически дрова, расположенные ниже области горения, консервируются.
Подача воздуха контролируется и строго ограничивается. В итоге дрова либо тлеют, либо горят только в верхней части камеры.
Для подачи воздуха используется специальный нагнетающий вентилятор, устанавливаемый вместо стандартного шибера или в отдельном посадочном месте. Только лишь управляя вентилятором, полностью контролируется процесс горения котла и подготовка теплоносителя, что существенно упрощает автоматизацию работы твердотопливных котлов.

По способу локализации области горения различают котлы:

• с верхним горением;
• с нижним горением (пиролизные).

Есть принципиальная разница между этими двумя способами. Котлы длительного горения по определению с верхним горением, что обеспечивает, чтобы основной объем закладки не прогревался. Котлы с нижним горением являются пиролизными. Хоть и выделяются в отельную группу, но так же являются устройствами длительного горения.

При нагреве дров свыше 300оС без активного горения начинается разложение древесины на золу и пиролизный газ, сжигая которые можно получить больше тепловой энергии, чем при обычном активном горении, но с меньшей мощностью.

Активное горение дает значительно больший выход тепла в единицу времени, чем верхнее или нижнее горение того же объема топлива. Для получения требуемой мощности в котлах длительного горения необходимо увеличить область слабого горения, увеличить количество топлива закладываемого в топку.

Из этого вытекает два основных преимущества котлов длительного горения:

• Постепенное сгорание топлива проще контролировать и закладки хватает на большее время, притом разница на порядок.
• Есть возможность автоматически контролировать и регулировать тепловую мощность котла при постепенном расходе топлива.

Принцип действия пиролизного котла
В пиролизных котлах дополнительно оборудуется камера для сжигания выделяемого газа. Подача воздуха осуществляется раздельно от основной камеры с закладкой, потому там можно поддерживать активное горение с большим выходом тепла в единицу времени.

Котлы длительного горения с верхним горением чаще не оборудуются колосниками, так как нет нужды подавать воздух снизу, а золу проще удалять с помощью выдвигающегося цельного поддона, притом делать этого надо практически раз в несколько недель, а то и в месяц.

Оборудуются колосниками только комбинированные котлы и пиролизные, в которых помимо длительного горения можно настроить обычный классический режим работы с полным и равномерным прогоранием закладки.

Правда, что загрузка раз в неделю?

Действительно некоторые котлы длительного горения могут работать до недели на одной заправке дрова или угля. Однако это в основном касается сверхмощных агрегатов с выходом от 150кВ и до нескольких мегаватт. Обычный котел для частного дома чаще рассчитан на беспрерывную работу на одной закладке до 30-45 часов, то есть до двух суток.

Основная проблема заключается в допустимом размере камеры сгорания при поддержании адекватной управляемости всего процесса. Необходимо выбрать компромиссное решение между такими параметрами, как:

• объем камеры;
• глубина камеры;
• площадь области горения;
• требуемая выходная мощность котла.

С увеличением объема камеры для закладки топлива необходимо увеличить и область горения, так как делать камеру узкой и высокой не получится. В этом случае сложно поддерживать активный приток воздуха к зоне горения, когда она опускается слишком низко.

Возникает ряд турбулентных потоков, способных распространить горение на весь объем и полностью сбить нормальный режим работы котла.

Производители котлов в первую очередь отталкиваются от необходимой тепловой мощности котла, а уже на этом основании подбирают габариты камеры сгорания в качестве компромиссного решения.

Котлы на угле работают дольше на одной закладке, чем на дровах. Для примера, если котел рассчитан на работу от одной закладки угля в течение 17 часов, то на закладке дров он скорее проработает только 14-15 часов, при одинаковой настройке тепловой мощности.

Двухконтурные или с водяным контуром для дома

Твердотопливные котлы длительного горения могут снабжаться одним или двумя теплообменниками для подготовки теплоносителя в систему отопления и ГВС. Принципиальных различий от конструкции обычных твердотопливных китолов при этом нет. Контуры могут объединяться в одном битермическом теплообменнике или располагаться по отдельности друг от друга.

Вид и конфигурация теплообменника подбирается производителем исходя из габаритов и формы топочной так, чтобы максимально использовать тепловую энергию по назначению.

Котлы длительного горения работают на меньшем объеме воздуха и с более низкой температурой исходящих продуктов горения. Теплообменники делаются с как можно большей площадью теплообмена.

Преимущество котлов длительного горения – это возможность контролировать и регулировать тепловую мощность горения, только лишь регулируя подачу воздуха, без оглядки на количество загруженного топлива.

Если в обычных котлах приходится ограничивать порции дров или угля и чаще делать закладки, чтобы снизить температуру теплоносителя, то в котлах длительного горения достаточно ограничить поступление воздуха так, чтобы дрова только тлели.

Украинского производства

Среди украинских производителей выпуском твердотопливных котлов длительного горения занимаются компании: Altep, Buran, Gefest-profi, KOTeko, NEYS, SWaG, Донтерм.

Котёл Altep КТ-1Е

Частично представлены собственные разработки, однако в виду большего опыта у европейских производителей частично или полностью модели повторяют удачные решения западных партнеров или предлагается лицензированная сборка на базе региональных заводов и предприятий.

Российского производства

Твердотопливные котлы российского производства представлены в основном рядом торговых марок, при этом само оборудование собирается подчас на одних и тех же производственных мощностях.

В числе распространенных марок: Фантом, Тепловъ, Буржуй-к, Ф.Б.Р.Ж., Zota, Wester, Дон, Сибэнерготерм (Прометей), Теполдар (Купер ПРО), Будерус.

Практически во всех случаях котлы длительного горения или пиролизные котлы – это переработка классической компановки с увеличением топочной и перестройкой системы подачи воздуха.

Однако такие модели, как Прометей или Zota, могут похвастаться уникальной конструкцией теплообменника и системы отвода продуктов горения, ориентированных как раз на пиролизное нижнее или верхнее сгорание топлива.

Торговая марка и модель	Мощность, кВт	Тип горения	Топливо	Длительность работы, ч	Стоимость, тыс. руб
Буржуй-К Т-50А	50	Пиролизный/дрова	дрова	6-12	138/149 одноконтурный/ двухконтурный
Буржуй-К Т-150А	150	Пиролизный/дрова	дрова	6-12	315/336 одноконтурный/ двухконтурный
ZOTA “Carbon”	15-60	Нижнего горения/уголь	уголь	10-12	40-84
Тепловъ Т10	10	Пиролизный/дрова/уголь	дрова	до 12	40/44 одноконтурный/ двухконтурный
Тепловъ Т100	100	Пиролизный/дрова/уголь	дрова	до 12	190/210 одноконтурный/ двухконтурный
Фантом Мах 30а	30	Пиролизній	дрова	до 20	100
Фантом Мах 90 а	90	пиролизній	дрова	до 20	236

Котлы Stropuva

Фирма Stropuva, созданная в Литве с 2000 года, занимается производством котлов длительного горения и готовых решений для автономных систем отопления с автоматическим управлением. Котлы имеют специфический внешний вид за счет значительно увеличенного объема топочной камеры, притом по большей части ввысь.

Форма любой модели представляет собой высокий цилиндр, внутри которого компонуется объемная камера, система подачи воздуха и теплообменники для контура отопления и ГВС. Конструкция и принцип работы котлов Stropuva запатентована, так что найти аналог вряд ли возможно, однако на рынке уже сейчас можно найти массу подделок, сильно ступающих по характеристикам и качеству оригиналам.

Котлы STROPUVA IDEAL – универсальное решение для работы с дровами, углем, топливными брикетами. Основная особенность заключается в наличии совершенной автоматики, позволяющей задавать с высокой точностью режимы работы отопительного оборудования. Однако в данной линейке представлены только модели мощностью 20 и 40 кВт.

Устройство котла Stropuva

Котлы STROPUVA универсальные – котлы для сжигания практически любого типа твердого топлива от древесных отходов до кокса и угля. Частично автоматизированы, в основном в отношении поддержания режима длительного горения. Модельный ряд представлен котлами мощностью от 10 до 40 кВт.

Котлы STROPUVA дровяные – простое решение в тех случаях, когда основной вид топлива – это по определению древесина. Список моделей начинается с мощности 7 кВт, как отличное решение для небольшого загородного дома или дачи.

Как выбрать

Основным критерием при выборе котла длительного горения является его номинальная тепловая мощность, притом при использовании основного типа топлива.

Уже после этого следует обратить внимание на:

• объем топочной камеры;
• время работы от одной загрузки;
• вариант исполнения и наличие автоматики;
• возможность использования других типов твердого топлива;
• количество и характеристики теплообменников.

Рассчитывать на загрузку топлива, которой хватит на неделю в котлах, позиционирующиеся для частного дома, не стоит. Оптимальное значение автономной работы составляет от 17 до 45 часов, что вполне пригодно для частного пользования.

Нюансы системы управления котла верхнего горения

В котлах длительного горения с верхним горением основным принципом управления является регуляция воздушных потоков, поступающих в камеру сгорания. Стандартные агрегаты для этого оснащены механическим приспособлением. Заслонка с цепным приводом приводится в действие в результате работы термостата.

Термостат в котле настраивается на определенный температурный режим. Когда теплоноситель нагревается до нужного уровня, заслонка автоматически устанавливается в определенное положение, снижая интенсивность нагрева. Резко снизить температуру невозможно, т.к. теплоноситель будет по инерции продолжать нагреваться, отапливая помещение.

Устройства с вентиляторами работают несколько иначе. Если понадобится увеличить силу теплоотдачи, то сделать это можно именно за счет вентилятора. Прибор будет нагнетать воздух. За счет него же можно и снизить инерцию котла. Управление происходит автоматически, а датчики фиксируют малейшие изменения температуры теплоносителя.

Материалы для сборки котла шахтного типа

Чтобы собственноручно изготовить пиролизный агрегат шахтного типа, необходимо подготовить:

1. Стальные листы с футеровкой толщиной 3 -5 миллиметров. Применять другой вид стали не следует, поскольку пиролиз проходит при высокой температуре и обычный сплав быстро перегорит.
2. Листовую сталь, имеющую толщину 1 -2 миллиметра.
3. Шамотный кирпич.
4. Трубы диаметром 25 и 135 миллиметров.
5. Уголки 4х4 сантиметра или профильную трубу аналогичного размера.
6. Двойную зольную дверку, желательно с асбестовой прокладкой.
7. Задвижку, предназначенную для регулировки подачи воздуха.
8. Дверку для очистки камеры теплообменника.
9. Задвижки — 3 штуки: одна нужна для дымохода, вторую размещают между камерами на перегородке, а третья требуется для регулировки поступления воздуха в камеру сгорания.
10. Базальтовая вата.
11. Оцинкованный лист.

Но, прежде, чем отправиться за покупкой стройматериалов, следует рассчитать минимальную мощность агрегата. Затем приступают к разработке чертежей данного устройства.

Можно воспользоваться уже готовыми вычислениями и схемами котла. Выбирая чертеж, особое внимание нужно уделить объему топочного отделения. Чем эта величина больше, тем более продолжительным получится горение.

Обзор лучших котлов верхнего горения

В настоящее время производство твердотопливных котлов значительно расширилось и выбору потребителей представлено множество моделей зарубежных и отечественных фирм. Рассмотрим лучшие из них.

Стропува

Котлы болгарского предприятия Stropuva — это компактные агрегаты с высоким КПД. Устройства оснащены нагнетательным вентилятором. Цилиндрической формы корпус имеет конструкцию шахты. Устройства отличаются превосходными эксплуатационными характеристиками в сочетании с отличным дизайном. Универсальные котлы могут отапливать дровами, торфом или прессованными брикетами. Мощность моделей 8-40 кВт, отапливаемая площадь 30-400 кв.м. Допустимая влажность топлива может достигать 45%, что вполне соответствует современным требованиям.

Liepsnele

В Литве изготавливают котлы длительного горения на твердом топливе универсального типа, т.е., работающих на любом виде топлива. Мощность агрегатов варьируется в диапазоне 10-40 кВт, отапливаемая площадь до 400 кв.м. Максимальное время работы на одной закладке углей составляет до 7 суток, дров — до 2 суток. Конструкция котлов — классический шахтный тип с верхним горением. Котлы Liepsnele обладают высоким КПД, не менее 90%, независимо от типа топлива и выбора рабочего режима.

Неделька

Котлы прямоугольной формы, имеют привлекательный дизайн и компактные размеры. Для более полного теплосъема предусмотрены каналы, по которым проходят нагретые дымовые газы. Российские котлы верхнего горения, способные работать на одной загрузке угля до 7 суток.

Котел неделька

Компания Неделька предлагает четыре варианта котлов с различной мощностью, предполагающие отопление помещений разной площади: 50-250 кв.м., 150-400 кв.м., 400-800 кв.м., 800-2000 кв.м.

Для водяного отопления частного дома разработано много конструкций отопительных приборов. Своей эффективностью и непритязательностью в обслуживании выделяются шахтные котлы. Их стоимость довольно высокая, поэтому многие умельцы повторяют в домашних условиях заводские модели или изготовляют по собственному проекту.

Шахтный котел длительного горения отличается от других продолжительностью горения и особенностями устройства. Часто подбрасывать топливо не требуется, он имеет топливную камеру большого объема, горение медленное. Разработано два вида шахтных котлов: с обычным горением и пиролизный. Каждый имеет сходное устройство из двух камер: в одной сжигается топливо, во второй устроен теплообменник.

Шахтный котел с обычным сгоранием более простой по устройству. Половину всего объема занимает топка высотой почти на весь агрегат, но небольшой ширины и глубины. Сбоку или сверху находится люк для загрузки топлива. Топочное отделение при взгляде сверху внутрь напоминает шахту, отсюда такое название. Под топочной камерой находится зольник, отделенный от нее колосником. Через зольниковую дверку открывается доступ не только к нему, но и к топке. Шибером, расположенным под дверкой, регулируется поступление воздуха.

Шахтный котел не требует особого контроля за счет своей длительности горения

Вторая важная часть – камера с теплообменником, наполненным водой или, если котел не используется для водяного отопления, жаротрубный. Газы поступают в нее из топливника через отверстие и выходят через дымоход, попутно нагревая теплообменник. Из него вода по трубам поступает в систему или горячий воздух прогревает помещение.

Пиролизный котел шахтного типа имеет схожую конструкцию, но изготавливается с некоторыми дополнительными элементами:

1. 1. Камерами, в которых сгорает и догорает угарный газ. Располагаются снизу теплообменного пространства, стенки обложены шамотным кирпичом.
2. 2. Несколько труб с большим количеством маленьких дырочек. Через них подается воздух для камер сгорания и догорания.
3. 3. Вверху у стенки расположены задвижки для разделения двух камер.

Принцип действия пиролизного котла несколько другой. При топке ограничивают поступление воздуха, медленное горение вызывает образование большого количества газов, которые поступают в дополнительные камеры и сгорают. В котлах сжигают любое твердое топливо: уголь, дрова, пеллеты. Одной закладки угля хватает для пяти суток, дров – не более тридцати часов. За счет полного сгорания такие котлы обладают высоким КПД – до 90%.

Предлагаемая конструкция имеет мощность 22 кВт, КПД 75%. Работает на дровах 10 часов без догрузки, на угле – сутки. Топка имеет объем 83 литра до нижнего края загрузочного отверстия. Котел оборудуется автоматикой польского производства: блоком управления с термодатчиком KG Elektronik SP-05 и вентилятором DP-02. Общий вид показан на чертеже.

Работает устройство следующим образом:

1. 1. В топливник загружаются дрова и поджигаются. Дверцы закрываются герметично.
2. 2. На блоке управления выставляется требуемая температура нагрева, не менее 50°. Нажимается кнопка блока и вентилятор начинает нагнетать воздух.
3. 3. Когда достигается выставленная температура, прекращается подача воздуха вентилятором. Дрова медленно тлеют, тепла дают очень мало.
4. 4. Через некоторое время температура падает. Вентилятор опять включается и продолжается горение.

Электронный блок регулирует процесс горения, который происходит при максимальной эффективности. Тление практически отсутствует, применяются режимы интенсивного горения и ожидания.

На следующем рисунке показан вид изнутри.

Твердое топливо сжигается по классической схеме: тепло напрямую передается на стенки водяной рубашки и свод бака. В него вмонтирован теплообменник, забирающий тепло от газов. В топку черех воздуховод снизу подается подогретый воздух. Топливо, загруженное в больших количествах, обеспечивает продолжительное время работы котла. В ожидании, когда отключается вентилятор, воздух полностью перекрывается гравитационной заслонкой, срабатывающей от автоматики, естественная тяга перекрывается.

Чертеж демонстрирует заднюю часть с жаротрубным теплообменником.

При сборке своими руками пользуемся чертежами, придерживаемся указанных размеров. Последовательность следующая:

1. 1. Вырезаем из 4-миллиметрового металла корпус: днище, боковые стенки, крышку, дверные проемы. Все прихватывается к днищу, которое выпускается в стороны, как на чертеже. Внутри сваркой закрепляем уголки, которые послужат полочкой для колосника.
2. 2. Стыки тщательно провариваем и приступаем к водяной рубашке из металла 3 мм. Она отступает от стенок корпуса 20 мм и, чтобы установить ее, привариваем на корпус стальные полосы. К ним привариваем обшивку.
3. 3. Установка жаровых труб сверху котла. Прорезаем отверстия в тыльной и передней стенках, вставляем несколько труб, завариваем на торцах.
4. 4. Вырезаем дверцы, привариваем изнутри две полосы, между ними укладываем асбест для уплотнения. Колосники размером 360×460 мм нарезаем из уголков и привариваем к полочкам наружным углом.
5. 5. В стенки бака врезаем штуцеры на подающий и обратный трубопроводы, патрубок дымового канала. Ввариваем воздуховод из профильной трубы 40×60 мм. К нему через фланец будет крепиться вентилятор. Воздушный вход осуществляем через заднюю стенку.
6. 6. Привариваем дверные петли и закладки для крепления декоративного каркаса. Бак котла обертываем базальтовым утеплителем, закрепляем шнуром. Крепим каркас саморезами к закладкам, устанавливаем дверцы.

Принцип работы

Особенность работы горизонтальных и вертикальных конструкций заключается в том, что при сжигании топлива происходит нагрев воздуха, который поднимаясь, выводится через дымоход. При этом, в процессе передачи тепла, от нагретого воздуха, в теплообменнике происходит нагрев холодной воды.

Также, имеется ещё один вид теплогенератора, в виде шахтного котла. Данная конструкция отличается от остальных вертикальным расположением загрузочной камеры большого размера. При этом, топливо горит внизу шахты, а горячий воздух и дым выходят через вторую камеру, где располагается теплообменник.

Что требуется

Сначала стоит определиться с размерами будущего твердотопливного котла и подобрать наиболее подходящую конструкцию. Конечно, зная все аспекты постройки кирпичных теплогенераторов можно всё спроектировать и построить самостоятельно.

Однако, при отсутствии должных знаний, лучше стоит внимательно ознакомиться и подобрать вариант из представленных в сети Интернет.

Сразу стоит отметить тот факт, что при строительстве твердотопливного котла из кирпича своими руками придётся столкнуться со сварочной работой, поскольку теплообменник делается из труб или листового металла.

При желании можно купить в специализированном магазине готовый теплообменник, тогда можно будет обойтись без сварочных работ.

Материалы

Итак, из материалов для постройки твердотопливного котла из кирпича потребуется:

• Цемент и арматура для фундамента. Если планируется кирпичный фундамент, тогда потребуется дополнительное количество боя кирпича и гальки.
• Шамотный кирпич и раствор для кладки печи.
• Трубы и листовой металл для теплообменника.
• Дверцы и колосниковая решётка.
• Водный насос.
• Устройство для нагрева воды.

Также потребуются такие инструменты как:

• Аппарат для сварки.
• Болгарка, газовый резак, электродрель.
• Маркер, которым будет проводиться разметка листового металла.
• Уровень, плоскогубцы и рулетка.

Кроме этого не стоит забывать и про средства индивидуальной защиты в виде перчаток, очков и маски, чтобы обезопасить себя во время работы.

Подготовка теплообменника

Чтобы построить котёл из кирпича своими руками, сначала нужно подготовить теплообменник, чтобы можно было снять с него размеры для топочной камеры. То есть, придётся либо покупать уже готовый теплообменник, либо самостоятельно его конструировать.

Например, решив сделать теплообменник горизонтального типа из труб, потребуется:

• Сначала заготовить отрезки труб требуемого размера.
• Далее в угловых стойках из прямоугольной трубы вырезаются отверстия, при помощи которых будет производиться стыковка поперечных труб. Отверстия делаются диаметром 50 мм на грани 60 мм. В общей сложности в каждой стойке получается по 4 отверстия. В передней стенке делается ещё 2 отверстия. Одно делается снизу и требуется для обратки. Второе сверху для отвода горячей воды.
• После этого нужно приварить стойки к поперечным трубам под углом 90 градусов.
• Также приваривается подводная и отводная трубы, а затем завариваются торцы прямоугольных труб.

Также горизонтальный теплообменник можно сделать из стали и труб. Принцип выполнения всей работы аналогичен вышеописанному варианту, за исключением того, что в этом случае угловые стойки, а также продольные трубы будут заменены на пустотелые стенки.

Теплообменник вертикального типа предусматривает не только возможность отдачи тепла помещению, но ещё на нём можно установить плиту с одной конфоркой. От её наличия или отсутствия будет зависеть расположение дымовой трубы.

То есть, если планируется установка конфорки, тогда труба устанавливается только сбоку.

Также есть ещё один важный момент, который нужно обязательно учитывать при установке на печи плиты – в верхней части теплообменника не должно быть труб.

Поэтапное возведение котла

Кирпичный корпус для твердотопливного котла закладывается так же как и обычная печь. Размеры, как корпуса, так и теплообменника зависят от размеров отапливаемой площади.

Кроме этого, схему обвязки котла нужно выбирать в соответствии со сложностью системы, количества контуров и наличии какого-либо дополнительного оборудования.

Для установки твердотопливного котла из кирпича, можно придерживаться следующих этапов:

• Фундамент заливается под размер теплообменника.
• Далее на фундамент укладывается гидроизолирующий слой из рубероида, поверх которого наносится печной раствор.
• Затем выкладывается первый ряд, из огнеупорного кирпича, на котором будет располагаться нижняя часть камеры топки и зольник с дверцей, разделённые колосниковой решеткой.
• Далее, на выложенное основание устанавливается теплообменник так, чтобы он шёл на подъём к точке, где будет происходить забор горячего воздуха. Также во избежание образования в дальнейшем воздушных пробок, между кирпичом и теплообменником, обязательно должен быть зазор как минимум в 10-30 мм.
• Спереди крепится дверца для загрузки топлива в топку, а сзади оставляется место для дымоходного отверстия.
• Поверх топочной камеры укладывается варочная плита или толстый лист металла, на который кладётся слой из кирпича или осуществляется выкладка свода камеры.
• Дымоход может быть расположен сбоку или сверху топочной камеры. При этом он может быть выполнен как из железной трубы, так и из кирпича.
• Далее в теле дымохода устанавливается дымовая заслонка.
• После того, как кладка хорошо просохнет можно выполнять монтаж водяного контура. К теплообменнику подводятся трубы с водой, которые присоединяются с радиатором отопления при помощи соединительных муфт или сварки.
• Далее делается пробный запуск отопительной системы и если всё в порядке, тогда можно приступить к отделке печи штукатуркой или изразцами.

Принцип работы дровяного котла отопления, длительного горения

Устройство и принцип работы дровяного котла длительной работы от одной загрузки, направлено на воссоздание подобных условий, в ограниченном пространстве топочной камеры. Дрова не горят в полном смысле этого слова, а тлеют. Увеличивается время работы, а недостаток в тепле, компенсируется за счет дожига выделяемых газов.

В конструкцию котлов длительного горения входят следующие узлы:

Топочная камера – в устройстве предусмотрено сразу две камеры сгорания. Первая топка (с вертикальной или горизонтальной загрузкой), предназначена для сжигания древесины. Вторая камера, используется для дожига вырабатываемого углекислого газа. Чтобы обеспечить полное сжигание газа, топка сделана из шамотного кирпича, что предотвращает потери тепла и способствует поддержанию температуры около 800°С.

Как выбрать дровяной котел с медленным горением

Котлы отопления длительного горения на дровах, предлагаются несколькими отечественными и зарубежными производителями. Конструкция оборудования, как и теплотехнические характеристики, существенно отличаются. При выборе теплогенератора, уделяют внимание следующим параметрам:

1. Производительность.
2. Особенности конструкции.
3. Страна изготовитель.

По перечисленным выше трем параметрам, подбирают подходящую модель котла для бытовых нужд.

Расчет мощности

Правильно подобранный дровяной котел отопления длительного горения, легко справляется с обогревом жилой площади до 400 – 500 м². При выборе учитывают производительность теплогенератора. Расчет мощности выполняют следующим образом:

1. Высчитывают общую площадь дома.
2. Делают расчет необходимой мощности котла, используя формулу 1 кВт = 10 м².
3. Если в конструкции присутствует контур ГВС, к полученному результату добавляют 15-20% запаса.

Приведенные расчеты подходят для зданий со средней степенью теплоизоляции, расположенные в средней широте России и имеющие высоту потолков не более 2,7м. Для помещений со сложной конфигурацией, большим количество оконных и дверных проемов, вычисления проводят с помощью он-лайн калькуляторов.

Особенности эксплуатации древесных котлов с длительным горением

Длительность горения одной закладки дров, составляет от 8 до 24 часов. Период автономной работы зависит от нескольких факторов:

1. Тип котла.
2. Качество топлива.
3. Правильная эксплуатация.

Научиться правильно топить котел, намного легче, чем может показаться на первый взгляд. Во время растопки и дальнейшей эксплуатации, придерживаются требований, указанных производителем в технической документации. После нескольких топок, процесс становится привычным.

Как добиться длительного горения дров

Добиться длительного горения дров можно, тщательно соблюдая рекомендации производителя:

• Дрова разжигают при полностью открытой заслонке.
• В режим длительного горения, котел переводят только после достижения температуры 600°С.
• Влажность дров не должна превышать 20%. Топить хвойными породами дерева не рекомендуется.

Нарушения правил эксплуатации приводит к тому, что от дров в котле образуется смола. Чаще всего, не соблюдают следующие условия:

• Минимальная температура теплоносителя на выходе не должна опускаться ниже 65°С.
• Правильно топить котел дровами твердых пород: осиной, буком, акацией, дубом и т.д.
• Высокая влажность дров приводит к обильному выделению смолы.

Правильная эксплуатация котлов длительного горения, продлевает срок службы техники и увеличивает теплоотдачу.

Как правильно загружать дрова

Розжиг выполняют исключительно сухими лучинками. Использовать бензин или керосин, для растопки дров, запрещается. Время от времени, рекомендуется использовать специальные химические брикеты, удаляющие смолянистые отложения на стенках.

Сколько надо дров на зимний сезон

Устройство котла длительного горения, позволяет экономить на топливе, приблизительно 15-30%, в зависимости от выбранной модели. Примерный расход дров высчитывается следующим образом:

• Принято считать, что для обогрева каждых 100 м², потребуется 3 Гкал/мес.
• При сжигании килограмма дров, выделяется 3200 ккал.
• Чтобы получить 1 Гкал, котлы длительного горения сжигают 312 кг дров.
• Для получения 3 Гкал, потребуется приблизительно тонна древесины.

В течение отопительного сезона, для обогрева дома на 100 м², нужно 7-8 тонн дров.

Правила и нормы установки дровяного котла продолжительного горения

Установка котла длительного горения проводится с соблюдением норм, распространяющихся на все котлы, работающие на дровах. Во время проведения монтажных работ, учитывают существующие требования ППБ и СНиП:

• Монтаж выполняют на прочном негорючем основании. Стены и пол облицовывают негорючими строительными материалами.
• Дымоход проводят с соблюдением противопожарных разделок. В месте примыкания к стене из горючего материала, прокладывают огнестойкий утеплитель. Материал облицовывают стальным листом.

Водяное отопление от котла на дровах длительного горения, подключают к специальным отводам, находящимся на корпусе котла. В инструкции подробно указывается, какой патрубок идет на подачу и обратку водяного контура.

• Котел с производительностью более 40 кВт, устанавливается в отдельной комнате.
• Энергозависимые котлы подключают к электроснабжению через стабилизатор и источник бесперебойного питания. Обязательно используют автоматы. Подключение выполняют напрямую от щитовой.

В помещении, используемой под котельную, обязательно наличие приточно-вытяжной вентиляции и естественного освещения. При необходимости, допускается размещение котла в подвале.

Источник https://gradusplus.com/kotly/tverdotoplivnye/kotly-dlitelnogo-goreniya-do-7-sutok/

Источник https://gelenstroy-suvorov.ru/kotly/shahtnyj-kotel-iz-kirpicha-s-vysokim-kpd.html

Источник