Как выбирать дровяные котлы длительного горения с водяным контуром?

Каждому человеку нужно зимой тепло. Организовать его можно несколькими способами. Вид отопления стоит выбирать в зависимости от доступности коммуникаций, а также типа жилья.

О дровах

топливаПеллеты и топливные брикеты — более эффективное топливо для дровяного котлапеллеттопливных брикетов

Плюсы и минусы различных видов твердого топлива для котлов: древесина и её производныеПолено полену розньДревесина разных пород деревьев имеет разную плотность, а значит — способность к выдаче тепла. Но, кроме неё, важны и другие особенности дров, влияющие на работу котла: количество негорючих (балластных) веществ и наличие смол, загрязняющих при горении дымоход и внутреннее устройство прибора.

  • Берёзовые дрова

Берёза имеет плотную древесину, поэтому горит жарко и выделяет много тепла — 3750 ккал, даже если дрова сырые. Она легко воспламеняется. Но при горении таких дров, особенно сырых, выделяется дёготь — вещество, полезное в медицине, косметологии или для защиты поверхностей от гниения, но крайне вредное для внутренностей котла. Сажа на теплообменнике котла

  • Ольховые дрова

Горящие ольховые дрова практически не выделяют сажи. Более того, сжигание дров из ольхи способствует очищению дымохода. Ольха легко воспламеняется, хорошо горит и выделяет достаточное количество тепла — 2100 ккал.

  • Осиновые дрова

Сжигание осины, так же как и ольхи, очищает дымоход. Но сами по себе такие дрова при горении выделяют немного тепла — до 1650 ккал.

  • Сосновые дрова

Хорошо и довольно жарко горят (3800 ккал), но сосновая древесина смолистая, при сгорании образуется много сажи. Дрова в складометре

  • Еловые дрова

Дрова из ели сопоставимы по своим качествам с сосновыми, но имеют немного большую удельную теплоту сгорания — 3900 ккал, к тому же они менее смолистые. 

  • Тополевые дрова

Тополь горит жарко, но быстро сгорает.

  • Дрова из яблони и груши

Дрова из фруктовых деревьев — яблони или груши — имеют плотную древесину, а значит, выделяют много тепла, горят и тлеют долго. Но эти породы обычно выращивают ради плодов, поэтому такие дрова встречаются не часто. Ещё одна особенность: стволы груш и яблонь корявые, чурки плохо колются, а поленья получаются узловатые, их сложно плотно укладывать в топке.

  • Дубовые, буковые, ясеневые дрова

Дуб, бук, ясень имеют плотную древесину, при горении этих пород выделяется много тепла — до 3600 ккал. Из минусов дубовых или буковых дров можно назвать их редкость в продаже и сложность в раскалывании и растапливании ими котла.  Учитывая описанные качества древесины как топлива, хороший хозяин запасает разные виды дров: одни — чтобы легко разгорались, вторые — чтобы долго и жарко горели, третьи — чтобы периодически очищать дымоход от сажи.

Обыкновенный котел

Сначала разберем, как изготовить простой дровяной котел своими руками. Модель представляет собой два цилиндра, помещаемых друг в друга. Первый используется в качестве топки. При горизонтальном расположении он может изнутри обкладываться огнеупорным кирпичом.

Второй выступает в качестве конвекционного носителя или используется для подогрева теплоносителя. Закладка дров производится непосредственно в топку.

Подручные материалы

Для уменьшения объема сварочных работ можно использовать толстостенную трубу или бочку. Возможно также использование других подручных материалов.

Сваренную из толстого листа прямоугольную топку можно без труда разместить внутри цилиндрической емкости.

Особенности конструкции

В дровяном котле предусматривается поддувало для притока свежего воздуха и дымоход для отвода отработавших газов. Поддувало располагается в нижней части трубы и позволяет нижнему ряду дров тлеть, вырабатывая дополнительное тепло. Закладка дров в самодельные котлы производится через верх. Для этого подготавливается специальный люк.

Чтобы каждая заложенная стопка дров горела как можно дольше, часто предусматривается специальный груз, выполняемый в форме диска с лопастями и отверстием, имеющим диаметр 20 мм. При надавливании груза происходит сжимание горящего топлива. При этом объем поступающего воздуха значительно сокращается, так как он может проходить только через имеющееся отверстие.

Способ подключения

К системе отопления такой котел можно подключить двумя способами:

  • врезав трубы с водой прямо в бочку. Циркулируя между трубами, она будет нагреваться, чтобы затем, поступив в систему отопления, нагревать радиаторы;
  • врезав дымоход в бак с теплоносителем. Отработавшие горячие газы будут поступать в емкость, постепенно нагревая теплоноситель.
Читайте также:  Газовое отопление: расход газа газовым котлом

Разновидности котлов длительного горения

До определенного времени котлы отопления на твердом топливе особым спросом у населения не пользовались, поскольку их эксплуатация была делом довольно хлопотным: топливо нужно было подкладывать через каждые три часа. Продолжительность работы без дозаправки можно продлить путем применения систем автоматической подачи топлива, состоящих из бункера и шнекового или поршневого питателя, но такие устройства могут работать только с мелкофракционным горючим: угольной крошкой, стружкой, пеллетами, шелухой и т.д.

Подавать в топку крупные куски они пока неспособны, поэтому топить котел отопления на дровах можно только вручную. Такое положение дел побудило изготовителей твердотопливного оборудования подойти к решению проблемы с другой стороны. Если дрова нельзя закладывать в котел автоматически, то, может быть, их удастся заставить подольше гореть? Так и были придуманы тепловые котлы длительного горения.

Котел с автоматической подачей топлива

По принципу действия все агрегаты этого типа делятся на три разновидности:

1. Котел с удлиненной топкой

Это самый простой дровяной котел длительного горения. В отличие от классических твердотопливных котлов, его топка имеет вытянутую форму. В процессе работы котла осуществляется дозированная подача воздуха в камеру сгорания. За счет применения данного принципа время работы котла на одной закладке топлива удалось продлить до 6 – 8 часов.

2. Котел с верхним горением топлива

Если зажженную спичку повернуть головкой вниз, она сгорит гораздо быстрее, чем та же спичка, повернутая головкой вверх. Эта особенность была учтена при разработке котлов с верхним горением топлива. Если обычные котлы для отопления на дровах используют традиционный розжиг топлива, который производится снизу, то в камерах с верхним горением сжигание дров осуществляется посредством специальной горелки, располагающейся сверху и постепенно двигающейся вниз. В остальном устройство дровяного котла длительного горения данной разновидности ничем не отличается от устройства обычного (классического) твердотопливного агрегата.

3. Газогенераторный котел

Среди всех котлов длительного горения эти агрегаты, называемые также пиролизными, можно считать самыми высокотехнологичными. Их конструкция и принцип действия более сложны, чем у вышеописанных разновидностей, зато они являются более экономичными и способны работать на одной закладке топлива до 12 часов.

Пиролизный дровяной котел

Суть работы газогенераторного котла состоит в следующем. В предварительно прогретую верхнюю камеру топки закладываются дрова. В силу особенностей конструкции этой камеры воздух в нее не поступает, поэтому топливо здесь не горит, а тлеет. При этом оно выделяет так называемый древесный газ, состоящий преимущественно из угарного газа (СО) с незначительными добавками метана, азота, водорода и кислорода. Сам по себе древесный газ также может гореть. Через форсунку он поступает в нижнюю камеру где и сжигается с принудительной подачей воздуха. Температура сгорания при этом достигает 1000 градусов.

Для пиролизных котлов характерны следующие преимущества:

  • высокий КПД;
  • продолжительный срок работы без дозаправки;
  • небольшое количество золы;
  • более чистый, чем у обычных котлов, «выхлоп» (угарный газ сжигается, а не выбрасывается в атмосферу).

В принципе пиролизные агрегаты могут работать на любом используемом для котлов отопления твердом топливе, но наибольшей эффективности они достигают при использовании в качестве горючего древесины. Применяя правильное топливо для котлов длительного горения, можно вывести их КПД на уровень 97%.

Устройство дровяного котла длительного горения

Преимущества и недостатки

Шахтные котлы имеют и достоинства и недостатки. К их преимуществам можно отнести:

Для использования шахтных котлов нет необходимости применять сложную автоматику. С таким оборудованием практически полностью исключается возможность попадания в помещение дыма или угарного газа. А вот к недостаткам шахтных котлов некоторые относят слишком простую его конструкцию, из-за чего некоторые стремятся сделать агрегат своими силами, что приводит к довольно неприятным последствиям.

В заключение стоит отметить, что шахтные котлы являются довольно эффективными, производительными и удобными в работе. Такое отопительное оборудование радует владельцев экономным расходом топлива, доступной стоимостью. Если вы не хотите зависеть от центрального отопления или у вас просто нет возможности подвести к дому газ, обязательно обратите внимание на твердотопливные котлы шахтного типа.

Принцип действия

Процесс, в ходе которого происходит замедленное сжигание дров, именуется пиролизом. Если описывать это простым языком, то говорят, что в камере сгорания идет «активное тление» топлива, так как там обеспечивается минимальная концентрация кислорода. При таких условиях выделяется достаточно большой объем пиролизного газа, который обладает огромным энергетическим потенциалом.

После того как дрова закладываются в печку, выполняется розжиг. В этой процедуре значимую роль играет заслонка. Пока древесина разгорается, требуется, чтобы дверца была открыта, затем, по истечении 35-45 минут, когда дом прогреется, ее закрывают. Первым делом происходит нагрев агрегата и просушка дерева. Затем начинается отдача тепла и выделение горючей газовой смеси. Последняя переходит в специальную камеру дожига, где и сгорает. Таким образом, заложенное топливо прогорает, в два раза увеличивая КПД, минимизируя при этом потребление дров. В печках длительного горения для дома все продукты сгорания дровяных брикетов выбрасываются напрямую через дымоход в атмосферу.

Читайте также:  Газовый котел на кухне — идеи маскировки

Заключение

Котельная в доме

Для работы традиционных и пиролизных котлов используются дрова — самый дешевый на сегодня вид топлива. Подобное оборудование остается актуальным там, где подача голубого топлива не налажена. По сравнению с другими видами отопительного оборудования котлы длительного горения могут быть снабжены водяным контуром, который позволит обеспечить эффективное отопление любого помещения.

Нагрев теплоносителя происходит очень быстро, а обслуживать котлы не так уж сложно. Для их установки не требуется собирать различные разрешительные документы и справки. Единственное условие монтажа — наличие вентиляции и исправного дымохода.

Пиролизные котлы эффективнее традиционных установок, но не стоит преувеличивать их достоинства. Недостатков у них тоже немало. Поэтому при окончательном выборе нужно все взвесить и решить, что принципиально важно для работы отопительной системы в конкретном случае.

Читайте далее:

Современные дровяные печи для дома с водяным контуром

Лучшие отопительные печи длительного горения с водяным контуром для дома

Как выбирать двухконтурные твердотопливные котлы длительного горения?

Отопление дровяным котлом — комфорт и уют на даче

Какими бывают самодельные печи длительного горения

Виды топлива

Если не принимать в расчет «всеядные» котлы с естественной или принудительной тягой, большинство остальных видов ориентированы на определенный вид топлива, а некоторые производители даже оговаривают его размеры. Причем независимо от конструкции и принципа действия, мощность, указанная в паспорте, обязательно «привязана» к конкретному виду. Например, к марке угля и размеру фракции или к дровам с указанием породы дерева и влажности.

Все твердое топливо отличается между собой теплотворностью, и это надо также учитывать перед тем как выбрать твердотопливный котел для частного дома.

Теплотворная способность некоторых видов топлива Источник

Уголь

Каменный уголь отличается высокой теплотворной способностью – плотная структура и низкий собственный уровень влажности обеспечивает хорошие эксплуатационные характеристики.

Антрацит не уступает, чаще превосходит каменный уголь по теплотворности, но стоит дороже. А температура горения у него выше, что сказывается на долговечности оборудования (колосников, топочной камеры, дымохода).

Бурый уголь характерен высоким содержанием несгораемого остатка (балласта), а иногда и высоким уровнем влажности. Поэтому теплотворная способность может быть ниже чем у дров или древесного топлива.

Древесина

Помимо дров твердотопливные котлы могут работать на отходах деревообработки: коре, щепе, опилках. Но дрова остаются наиболее популярным и доступным видом твердого топлива. А если в доме есть еще камин, то в этом случае выбор однозначный. Кроме того большинство моделей современных энергоэффективных котлов, таких как пиролизные или длительного горения, ориентированы на сжигание именно дров.

Теплотворная способность дров в среднем на 10-20% ниже чем у каменного угля, но у них есть свои достоинства, «благотворно» сказывающиеся на сроке службы оборудования:

  • низкое содержание непрогоревших твердых остатков (особенно у котлов длительного горения и газогенераторных);
  • относительно невысокая температура горения;
  • высокий выход пиролизных газов, дожигание которых увеличивает эффективность котла;
  • практически полное отсутствие серы в дымовых газах (нет условий появления кислоты при соединении с водяными парами);
  • низкая по сравнению с углем температура отводимых продуктов горения.

Березовые дрова не зря считаются лучшими Источник

Этот вид в натуральном виде используется редко – чаще в составе брикетов. Пожалуй один из самых «щадящих» вариантов топлива для котлов. Но у него довольно низкая теплотворность, если сравнивать «объемные единицы» – в среднем в два раза ниже чем у дров, и в три раза ниже чем у угля. Хотя килограмм торфа в брикетах дает столько же тепла как древесные пеллеты и на 20-25% больше чем дрова с влажностью 20%.

Примечание. В некоторых источниках сравнивают теплотворность разных видов топлива в перерасчете на 1 кг, что часто вводит потребителей в заблуждение. Правильнее сравнивать в объемных единицах – именно они фигурируют в качестве характеристик емкости топок и бункеров.

Пеллеты

Занимая промежуточное место по теплотворности между углем и дровами, этот вид топлива сочетает их достоинства:

  • обеспечивает практически полное сгорание с минимальным твердым остатком в виде пепла;
  • имеет сравнительно невысокую температуру отводимых продуктов горения;
  • позволяет полностью автоматизировать систему отопления, в том числе подачу топлива из бункера в камеру горения, и не требует ежедневного обслуживания.
Читайте также:  Бизнес на изготовлении брикетов из опилок

Если говорить о перспективах, то это один из самых привлекательных видов топлива – возобновляемое и экологически чистое, которое при сжигании не вредит окружающей среде.

Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Сразу следует оговориться, что конструкции могут иметь как верхнюю камеру сжигания газов, так и нижнюю. В первом случае продукты сгорания попадают в рабочее отделение под воздействием природных сил, а во втором – при помощи дополнительного приспособления для нагнетания воздуха.

Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Чертежи конструкции для самостоятельного изготовления

Так как котлы с наличием нижней камеры догорания сложны в изготовлении и требуют установки дополнительного оборудования при монтаже, рассматривать их не имеет особого смысла. Быстрее и экономнее сделать конструкцию с верхней камерой для сжигания газов.

Пример пошагового изготовления самодельного агрегата

Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Далее рассказывается, как самому сделать твердотопливный котел длительного горения, используя доступные материалы.

Применяемые элементы

Для изготовления конструкции потребуются:

  • труба сечением 500 мм и длиной 1300 мм;
  • труба с диаметром 450 мм и длиной 1500 мм;
  • труба сечением 60 мм и протяженностью 1200 мм;
  • два кольца шириной 25 мм и диаметром 500 мм;
  • металлические уголки и куски швеллера;
  • лист металла;
  • асбестовое полотно;
  • петли и ручки.
Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Корпус конструкции можно изготовить из такой трубы

Порядок сборки корпуса

В первую очередь трубы сечением 1500 и 1300 мм вкладываются друг в друга. Соединяются они с использованием кольца, изготовленного из уголка размером 25х25 мм. Из металлического листа вырезается окружность диаметром 450 мм и фиксируется к торцевой части трубы. Она выступает в качестве днища. В итоге должна получиться небольшая бочка. С нижней стороны конструкции вырезается отверстие в форме прямоугольника 15х10 см для дверцы зольника. К проему крепится створка при помощи петлей, а также устанавливается задвижка.

Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Для конструкции можно использовать обычный газовый баллон

Чуть выше проделывается прямоугольное отверстие для топливной камеры. Размеры могут быть определены самостоятельно. От правильно подобранных габаритов будет зависеть удобство загрузки дров или другого топлива. По той же технологии устанавливается дверка с задвижкой.

В верхней части самодельной конструкции делается выпускной патрубок, с помощью которого отработанные газы будут поступать в дымоходную трубу. По бокам посредством сварки фиксируются патрубки, необходимые для подсоединения к отопительной системе строения. В них обязательно нарезается резьба.

Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Расположение патрубка для дымоходной трубы

Устройство воздушного распределителя

Из куска жести вырезается окружность с поперечным сечением на 20-30 мм меньше, чем диаметр внутренней части котла. В центральной части проделывается круглое отверстие для воздухораспределительной трубы. Его диаметр должен составить 6 см. Непосредственно в отверстие вставляется труба и приваривается к основе.

Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Распределитель воздуха со стабилизатором

К нижней части металлического блина крепятся куски уголка. С другой стороны путем сварки фиксируется петля, которая необходима для перемещения конструкции вверх и вниз. Для настройки подачи воздуха непосредственно в камеру сгорания устраивается заслонка.

Процесс изготовления твердотопливных котлов длительного горения своими руками: чертежи и сборка

Распределение воздуха при помощи приваренных уголков

Круг диаметром 500 мм, вырезанный из подходящего по размерам куска металла, вставляется в конструкцию. Верхний конец трубы заводится в отверстие, после чего верхняя крышка котла приваривается наглухо. К петле фиксируется трос, позволяющий опускать и поднимать распределитель.

Вид собранной конструкции

Обратите внимание! Была представлена самая простая из всех схем твердотопливных котлов длительного горения. Своими руками собрать надежную конструкцию по ней не так сложно, особенно если есть опыт работы со сваркой и другими инструментами.

От чего зависит количество топлива

Рассчитывать, сколько дров уходит на отопление дома приходится по многим параметрам, и в сети можно найти даже готовые программы-калькуляторы с возможностью ввода основных значений. Многое зависит от качества самого топлива: разные сорта древесины обладают разной плотностью и теплоотдачей.

Рассмотрим подробнее основные критерии расчёта:

Кроме того, на результативность обогрева влияет КПД печи, зависящий и от её размера, и от типа, и от правильности кладки. Ошибки мастера приводят к напрасным теплопотерям, в результате чего топлива будет уходить больше, а тепла получаться меньше.

Если вы приобрели не новый дом, есть смысл узнать у прежних хозяев, сколько топлива уходило в течение отопительного сезона. Если же здание только построено, и вы уверены в правильности печной кладки, можно воспользоваться стандартными формами для примерного расчёта.