Как работает дровяной котел

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.

Газово-дровяной котел очень прост и удобен в использовании. Единственным серьезным недостатком является необходимость заправлять его новым топливом каждые несколько часов. Но новые дровяные котлы длительного горения для отопления дома имеют особую конструкцию, благодаря чему одной порции дров хватает на целых 12-14 часов (прочитайте также: "Отопление без газа и дров – выбираем экономную альтернативу").

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.

Особенности котлов, работающих на дровах

Котлы на дровах длительного горения отличаются конструкцией, материалом, из которого их производят, и параметрами камеры сгорания. Для изготовления теплообменника этих приборов чаще всего используют сталь или чугун. Каждый из названных материалов обладает достоинствами и недостатками. Например, чугунный теплообменник стабильно работает и долго остывает, но при регулярных резких перепадах температуры может начать разрушаться. Стальные теплообменники более устойчивы к перепадам температур, но подвержены коррозии и служат всего 10-15 лет.

Эксплуатационные особенности дровяных котлов:

нагрев теплоносителя происходит неравномерно;
угарный газ, выделяемый во время работы прибора, в дымоход не поступает, а является сырьем для выработки горючего газа, чем обеспечивается экологическая безопасность;
процесс горения топлива поддается регулированию с помощью подачи воздуха;
во время сжигания древесного материала образуется большое количество золы и сажи;
для работы котла в помещении должен быть дымоход;
необходимо следить за сухостью древесины, поскольку если она влажная, ее энергетические качества ухудшаются;
располагать котел долгого горения и топливо нужно вдали от различных поверхностей и приборов, поэтому в помещении должно быть достаточно свободной площади.

Дровяные котлы длительного горения имеют следующие преимущества:

высокий КПД, возможность регулирования температуры водоснабжения;
отапливать можно различные помещения и строения;
возможность использования и комбинирования разных видов топлива (прочитайте также: "Дровяные печи длительного горения: делаем вместе");
отсутствует необходимость подключения к коммуникациям, так как отопительный прибор работает автономно;
невысокая стоимость топлива (древесины).

Характеристики дровяных котлов

Твердотопливные дровяные котлы отопления бывают одноконтурными и двухконтурными. Второй тип котлов имеет особенный принцип работы: один контур служит для обогрева, а второй обеспечивает его ГВС.

Разные модели приборов имеют различные технические характеристики, но средние показатели такие:

мощность около 100 кВт;
при входе в котел температура теплоносителя – не менее 50 градусов;
при выходе из котла температура воды – 80 градусов;
рабочее давление – 1 атмосфера;
масса котла составляет максимум 400 килограммов;
в качестве топлива могут использоваться древесина, торф, уголь (прочитайте: "Современные угольные котлы длительного горения для отопления");
максимальная длина дров – 40 сантиметров;
КПД составляет не менее 89%, этот показатель изменяется в зависимости от типа и влажности топлива;
продолжительность работы в результате одной загрузки дров – примерно 12 часов.

Дровяные котлы отличаются повышенным уровнем безопасности, поскольку на должном уровне защищены от перегрева. Их можно устанавливать в любых помещениях, в том числе в тех, где нет возможности использовать газовый или электрический отопительный прибор. Кроме того, эти устройства не наносят вреда окружающей среде и позволяют сэкономить на отоплении дома.

Принцип работы дровяных котлов длительного горения

Поскольку тление происходит длительное время, в бункере образуется газ, обладающий высокой теплотворной способностью. Он, поступив в камеру сгорания через огнеупорную форсунку, воспламеняется под воздействием кислорода. Во время работы котла сжигается множество тяжелых и опасных соединений, в том числе и сажа. Таким образом, в дымоход не попадают токсичные вещества и не загрязняют окружающую среду, а сгорают, отдавая при этом тепло. В дымоход поступает только негорючий, нетоксичный дым.

В котле топливо перерабатывается согласно принципу верхнего горения, иначе говоря, сначала начинает прогорать верхний слой. Постепенно пламя опускается вниз, тем самым замедляя процесс тления, но увеличивая образование тепла. Длительность работы после одной загрузки топлива изменяется в зависимости от модели котла. В случае поддержки постоянной температуры большинство приборов может работать 1-2 суток. Но существуют и модели, способные функционировать без добавления топлива до 3 суток. Схема подключения дровяного котла показана на фото. Читайте также: "Подключаем тт котел длительного горения своими руками".

Виды и характеристика котлов длительного горения, подробное видео:

Выбор котла длительного горения

При выборе любого отопительного прибора нужно учитывать множество факторов. Прежде всего, это касается мощности, поэтому необходимо заранее рассчитать, каким показателем должен обладать котел, чтобы эффективно отапливать помещение конкретной площади. Большое значение имеет и КПД прибора.

Затем необходимо определиться с материалом, из которого должен быть изготовлен котел. Чаще всего выбирают стальные и чугунные приборы. От материала зависит вес, принцип отопления и мощность устройства. Читайте также: "Как устроен дровяной котел для отопления частного дома – принцип работы, преимущества и недостатки, установка".

Перед покупкой прибора нужно убедиться в том, что имеется достаточно свободного пространства для того, чтобы расположить его и хранить запасы топлива. Установка дровяного котла отличается в зависимости от конструкции и завода-производителя. После выбора прибора стоит внимательно его осмотреть, чтобы при наличии дефектов выявить их сразу, а не в процессе эксплуатации. Читайте также: "Какие бывают дровяные котлы отопления – особенности, преимущества".

Здесь вы узнаете:

Газификация нашей страны началась очень давно. И тем не менее у нас до сих пор полно населенных пунктов, куда еще не добрались газовые магистрали. В итоге жители вынуждены искать альтернативные источники тепла. Ими стали дровяные котлы, работающие на самом дешевом топливе – на дровах. А если дрова получится достать совершенно бесплатно, то и тепло станет максимально дешевым, так как нужно будет потратиться только на котел, трубы и батареи. В этом обзоре мы изучим основные разновидности твердотопливного оборудования и рассмотрим его особенности.

Принцип действия и особенности

В отсутствие газовой магистрали мы можем выбрать для обогрева домов следующее оборудование в виде котлов:

Электрические – отличаются своей дешевизной, но потребляют гигантское количество электроэнергии;
Жидкостные – тепло получается более дешевым, но потребители вынуждены где-то хранить горючее;
Дровяные – самый экономичный, а в некоторых случаях и самый дешевый способ обогрева.

Котлы на дровах для отопления дома являются разумной альтернативой другим источникам тепла. Это актуально в сельской местности, где отмечается невысокий уровень дохода населения.

Конструкционные особенности

Котел на дровах, в отличие от своих газовых и электрических собратьев, является довольно простым и понятным агрегатом. Это уменьшает вероятность поломки и упрощает возможный ремонт в будущем.

Эти конструкции отличаются предельной простотой, ведь они произошли от обыкновенных буржуек. Производителям же оставалось решить несколько проблем – сделать оборудование более удобным в обращении и более эффективным. Все эти задачи вполне решаемые, поэтому современные отопительные котлы на дровах отличаются высоким КПД и удобством в обращении. Самое трудное в них – разжечь пламя, после чего останется только периодически подбрасывать дрова.

Твердотопливный котел на дровах отличается самым простым устройством. Его сердцем является камера сгорания, в которой сгорают поленья. Получившееся тепло проходит через теплообменник, а его остатки удаляются через дымоход. Теплообменники в таких агрегатах чаще всего выполняются по жаротрубной схеме – это позволяет выдержать большую тепловую нагрузку. Твердые остатки дров проваливаются через колосниковую решетку в зольник.

Зольник – очень важная часть. Именно здесь собираются несгоревшие частицы топлива, мелкие угольки и зола. Раз в несколько дней зольник нужно очищать, так как он быстро засоряется. Здесь выигрывают устройства с выдвижными ящиками для золы – они более удобны в эксплуатации. Кстати, золу вовсе не обязательно отправлять в утиль, ведь она является безопасным органическим удобрением. Если у вас есть участок с огородом, вы сможете использовать золу для подкормки сельскохозяйственных культур.

Как работают

Сам принцип действия дровяных котлов очень прост:

К существенным недостаткам стоит отнести большой расход топлива и собственно внушительные габариты необходимого запаса этого самого топлива. В идеале под это придется выделить целую комнату.

Горящие дрова выделяют тепло, которого поглощается теплообменником;
Протекающий через теплообменник теплоноситель отправляется к радиаторам, согревающим помещения;
Теплоноситель отправляется обратно в котел, где снова подвергается нагреву.

Здесь мы видим самую обыкновенную схему конвекционного нагрева, которая используется в традиционных газовых агрегатах.

Отапливать домовладения такими устройствами на дровах выгодно – стоимость дров довольно низкая, затраты на один сезон составят всего 10-15 тыс. рублей при обогреве дома на 100-150 кв. м. Это даже дешевле, чем отапливать газом. Теплотворность у дровяного топлива высокая, поэтому тепла при сгорании образуется много. К сожалению, некоторая его часть улетает в трубу, но эта проблема решается с помощью пиролизных дровяных котлов – мы рассмотрим их в следующем разделе нашего обзора.

Разновидности

Твердотопливные котлы на дровах для отопления частного дома в большинстве случаев представлены классическими конвекционными агрегатами. В них дрова сгорают напрямую, с образованием мощного пламени, тепло от которого сразу же забирается теплообменником. Недостатки данной схемы:

Отсутствие возможности плавной регулировки температуры;
Не самый высокий КПД;
Практически никакой автоматизации.

С помощью традиционных дровяных котлов трудно поддерживать определенную температуру – интенсивность горения если и регулируется, то в крайне небольших пределах.

Пиролизные отопительные дровяные котлы являются альтернативой конвекционным аппаратам. Они строятся по газогенераторной схеме. Дрова здесь сгорают в атмосфере, бедной кислородом. Фактически они не горят, а просто тлеют. За счет высокой температуры они начинают выделять продукты пиролиза, обладающие горючестью. Горючие газы сгорают в отдельной камере (она называется камерой дожигания), куда подается вторичный воздух. А для того чтобы можно было отрегулировать интенсивность горения, техника оснащается дутьевыми вентиляторами.

Котлы, построенные по пиролизному типу, устроены сложнее своих конвекционных товарищей. Здесь мы видим две камеры – в одной тлеют дрова, выделяя пиролизные газы, а во второй эти газы сгорают при очень высокой температуре, достигающей +800-1000 градусов. Выделяемое тепло поглощается все тем же жаротрубным теплообменником и частично защитной водяной рубашкой (при ее наличии).

Пиролизные дровяные котлы наделяются системами автоматики, которые управляют дутьевыми вентиляторами. Как только температура в отопительной системе с батареями достигнет заданного предела, вентилятор останавливается, пламя в камере дожигания гаснет. Так происходит до тех пор, пока температура в отоплении не упадет – тогда запускается дутьевой вентилятор, в камере дожигания снова появляется гудящее пламя.

Достоинства и недостатки

Котел отопления на дровах – это отличная альтернатива другим видам отопительного оборудования. Топить электроэнергией дорого, обогрев с помощью солярки или отработки тоже не лишен своих недостатков (хотя есть и преимущества). Поэтому в качестве самого дешевого варианта для организации отопления следует выбрать именно такую конструкцию. Устанавливаем его в котельной, разводим по дому трубы, устанавливаем радиаторы, закидываем в топку дрова и наслаждаемся теплом.

Давайте теперь посмотрим, все ли так хорошо. А начнем мы с того, что опишем достоинства, на фоне которых будут пестреть недостатки. Основные положительные черты:

Дрова – довольно дешевый вид топлива, но весьма прихотливый. Хороший и качественный жар смогут дать только очень сухие и неизъеденные жуками поленья.

Дешевизна отопления – речь идет о том, что топливо для таких котлов стоит совсем недорого. А при наличии возможности его можно насобирать бесплатно в ближайшем лесу – чтобы не иметь проблем с законом, обратите внимание на поваленные деревья, которые станут отличным источником дров;
Не нужно разрешение на установку оборудования – те же газовые котлы нужно подключать к магистрали, оформлять их в контролирующих службах, платить за ежегодное обслуживание. Иными словами, мороки много;
Простота в эксплуатации – нужно только разжечь пламя, а дальше процесс пойдет самостоятельно. Следует лишь не забывать подкидывать все новые порции в ненасытную топку;
Безопасность – в отличие от газового или электрического оборудования, отличаются повышенной безопасностью.

Есть и недостатки:

За дровяным котлом необходим постоянный присмотр – нужно контролировать температуру в контуре и подкладывать дрова. Быстрое прогорание дров является ключевым недостатком, но устраняется путем выбора котла с большой камерой сгорания (или пиролизного агрегата);
Дороговизна оборудования – конструкция, изготовленная из стойкого к коррозии и тепловым нагрузкам чугуна, будет стоить дорого. В качестве альтернативы можно рассмотреть более дешевые стальные агрегаты, но они не отличаются надежностью и продолжительным сроком службы;
Для хранения дров придется соорудить поленницу – она займет очень много места;
Трудность автоматизации – проблема решается применением пиролизных дровяных котлов с большими камерами сгорания и системами регулировки интенсивности горения;
Своеобразный запах дымка в комнатах – нельзя сказать, что он неприятный, но некоторым людям он не нравится;
Необходимость в отдельном вентилируемом помещении под котельную – его не поставишь в общей комнате;
Громоздкость – для небольших домиков можно отыскать формат мини, но в большинстве своем они обладают большими размерами. Да и монтируются они только на полу, в то время как отдельные газовые и электрические агрегаты аккуратно располагаются на стенах, не занимая лишнее место.

Таким образом, котлы на дровах обладают и негативными чертами.

Особенности дровяного отопления

Чистку зольника и дымохода стоит производить на регулярной основе. Это позволит котлу служить вам верой и правдой долгие годы, не теряю своей эффективности.

Если вы планируете использовать в своем доме отопительный котел на дровах, вам пригодится информация о некоторых особенностях обогрева дровами. В первую очередь, вам понадобится надежный поставщик дров. Причем топливо нужно заготавливать до наступления отопительного периода. В некоторых регионах дрова являются дефицитом и стоят заметно дороже, чем в других.

Во-вторую очередь, вам придется смириться с тем, что нужно будет стать настоящей – необходимо следить за температурой в отопительной системе, не допуская перегрева, подносить новые порции дров, закидывать поленья в топку, следить за тем, чтобы в камере сгорания не потухло пламя. Если вы не купите котел длительного горения, придется вставать даже ночью, чтобы не клацать зубами к утру.

Также нужно будет следить за дымоходом, особенно если он представляет собой узкую металлическую трубу – из-за накопления сажи уменьшается тяга, а в некоторых случаях это может привести к взрыву (к счастью, это редкое явление). Да и требования к дымоходам заставляют задуматься – чем больше мощность используемого дровяного котла, чем выше должна быть труба, иначе будет наблюдаться недостаточная тяга.

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:

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:

Производительность.
Особенности конструкции.
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:

Высчитывают общую площадь дома.
Делают расчет необходимой мощности котла, используя формулу 1 кВт = 10 м².
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.

Конструктивные особенности

Виды котлов длительного горения, принято классифицировать на несколько групп, по следующим критериям:

Количество контуров – одноконтурные котлы для отопления на дровах длительного горения, не имеют встроенного змеевика ГВС. Подогрев бытовой воды осуществляется посредством подключения бойлера косвенного нагрева. Это влечет дополнительные расходы на приобретение емкости и ее дальнейший монтаж. Двухконтурные котлы, одновременно нагревают теплоноситель и воду для бытовых нужд.
Конструкция топочной камеры – в котлах используется вертикальная и горизонтальная загрузочная камера. Вертикальная топка, подходит для котлов длительного горения на сырых дровах. Используется принцип нижнего сжигания топлива. Сырые верхние дрова, подсушиваются, пока горит нижний слой. Подобная конструкция используется в немецких «Висман», отечественных «Хохловых» и аналогах.

Отдельно стоит выделить котлы, имеющие встроенный бойлер накопитель. Модели данного типа имеют один контур отопления, но предназначены для нагрева теплоносителя и ГВС.

Лучшие производители

Подобрать лучший дровяной котел для отопления своего дома, может быть достаточно непросто, особенно, если учесть, что продукцию выпускают Россия, Австрия, Германия, Прибалтика, Чехия и Польша, и представлена она, как минимум, десятком различных производителей. От страны изготовителя зависит стоимость оборудования, его теплотехнические характеристики и надежность.

Благодаря отзывам потребителей, был составлен следующий рейтинг дровяных котлов длительного горения:

Немецкие котлы – оборудование предлагают несколько компаний, среди которых, выгодно выделяются модели Buderus и Viessmann. Продукция полностью автоматизирована, отличается экономичным расходом топлива.
Австрийские котлы – выпускаемые модели, практически идентичны по качеству немецким агрегатам. Отличительной чертой австрийских котлов, является максимальная автоматизация и наличие многоуровневой системы безопасности. Продукцию предлагают концерны Froling, Wirbel и др.
Чешские котлы – наиболее популярными считаются марки ОРОР и ATMOS. Востребованными остаются универсальные станции, работающие как на дровах, так и на других видах топлива. Судя по количеству продаж, особым спросом отечественного потребителя, пользуются котлы с чугунными теплообменниками.
Прибалтийские котлы – российский потребитель смог оценить качество и теплоэффективность латвийских STROPUVA, главным достоинством которых является длительное время работы от одной закладки топлива. В автономном режиме, котел способен проработать больше 2 суток. Конструкция агрегата настолько простая, что местные «умельцы», предлагают схемы устройства для самостоятельной сборки.
Российские котлы – первые модели котлов длительного горения, были не совсем удачными, имели множество недочетов в конструкции. В современных моделях, ошибки были исправлены, что позволило увеличить популярность отопительной техники. На данный момент, продукцию предлагают заводы Теплодар, Буржуй-К, Траян и другие. Низкая цена на дровяные котлы отопления длительного горения, неприхотливость к качеству топлива – все это объясняет высокую популярность продукции отечественных производителей.
Польские котлы – на рынке представлена продукция производителей: SAS, Defro, Wichlacz. Котлы, практически являются аналогами немецких и австрийских компаний, но по более приемлемой стоимости. Популярность моделей несколько ограничивают сложности с поставками комплектующих и несколько выросшая в последнее время цена агрегатов.

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:

Тип котла.
Качество топлива.
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.