Котлы на твердом топливе

Дополнительные рекомендации

Чтобы теплообменник не зарастал накипью, заливайте в систему только обессоленную воду. Часто домовладельцы собирают для этих целей дождевую.

По той же причине лучше приобретать модель с охлаждающим змеевиком в теплообменнике, а не с подачей воды непосредственно в бак.

Не курите в доме с системой из алюминиевых радиаторов. В них образуется водород, выходящий наружу через воздухоотводчик или кран Маевского.

В период простоя отопителя теплообмен в его баке приобретает обратное направление. Чтобы вода в контуре остывала медленнее, рекомендуется сделать байпас с кранами, по которому среда будет двигаться в обход прибора.

Как работает отопительное оборудование?

Газогенераторные котлы, функционирующие на твердом топливе, выполняют свою задачу в два приема. Первым делом происходит нагрев дров и выделение горючего газа.

После этого поданное газообразное вещество сжигается, как в стандартном отопительном оборудовании.

Процесс, при котором выделяется, а затем сжигается газ, носит название пиролиза. Термическое разложение топлива осуществляется при температуре около 900 градусов.

Работой газогенератора постоянно управлять не нужно – его можно перевести на автоматический режим. Оборудование оснащено электронным блоком управления, информирующим о температуре и мощности.

Он позволяет контролировать подачу воздушных масс и сам процесс горения.

Схемы и чертежи:

В некоторые твердотопливные котлы, функционирующие на генераторе, встроена особая автоматика, способная поддерживать необходимый температурный режим, что позволяет экономить на дровах.

В отличие от стандартных твердотопливных котлов, газогенераторное оборудование функционирует в течение длительного времени и дает на 40 % больше тепловой энергии.

У котла, принцип работы которого основывается на пиролизе, есть и другие преимущества:

• совершенное устройство топки, моментально разогревающееся до высокой температуры и изолирующее котел от потери тепла;
• качественный регулятор тяги, контролирующий подачу кислорода в топку и не позволяющий топливу сгорать несвоевременно.

Но газогенераторный котел на дровах, предназначенный для длительного горения топлива, можно охарактеризовать и с отрицательной стороны.

Оборудование функционирует лишь тогда, когда в него загружают дрова, влажность которых составляет не более 20 %.

Это значит, что аппарат отопления будет хорошо работать только на предварительно подсушенных дровах. В противном случае показатель теплоотдачи будет низким.

На твердом топливе с повышенной влажностью работают модели газогенераторных котлов, конструкция которых предполагает вертикальную закладку дров и нижнее горение.

Находящееся вверху камеры топливо постепенно становится сухим, так как температура в оборудовании увеличивается до нужного высокого показателя.

Связка дров, заложенная в котел длительного горения, может давать тепло от 6 часов до 2-3 суток, в зависимости от модели оборудования.

Аппарат, функционирующий без подкладывания новой партии дров максимум времени, стоит дорого.

Рейтинг топ 7 лучших моделей

При составлении позиций большое внимание приковывалось к техническим характеристикам, учитывался спрос на продукцию и отзывы как положительные, так и отрицательные. Выявить лидера было несложно, но можно присмотреться и к моделям, попавшим в ТОП 3, каждый хозяин сможет оценить оборудование еще задолго до посещения магазина

Выявить лидера было несложно, но можно присмотреться и к моделям, попавшим в ТОП 3, каждый хозяин сможет оценить оборудование еще задолго до посещения магазина.

Везувий Олимп-30 30 кВт

Седьмое место досталось одноконтурному котлу на твердом топливе, имеющему открытую камеру сгорания, это бюджетный вариант, поэтому он способен продуктивно работать на любом типе топлива, за что получил прозвище «всеядный».

Аппарат будет актуален для построек с площадью до 300 кв. м, мощность у него составляет 30 кВт. Топка достаточно большая, в нее может поместиться за один раз 86 л топлива. Из плюсов стоит отметить:

1. Производительность.
2. Цена.
3. Мощность.

Котел SAS NWG 12 САС

Шестое место по праву занимает агрегат с малой мощностью для небольшой постройки, отличающийся хорошими показателями экономичности. В топку можно загружать брикеты или дрова, надежность находится на высоком уровне. В управлении оборудование достаточно простое, сам корпус компактный и может развивать высокую температуру.

КПД составляет 88%, в комплект входит термометр, сразу после доставки можно переходить к установке твердотопливного котла, он идет в собранном виде. Из плюсов стоит выделить:

1. Быстрый разогрев.
2. Герметичность дверцы.
3. Одна загрузка достаточно долго прогорает.

Kiturami KRP 50A 38 кВт

Этот котел на дровах находится на пятой позиции за свои показатели продуктивности, постройки с площадью до 350 кв. м. получится обогреть без особых проблем. Электронное управление является хорошим дополнением к эффективному применению в загородных домах.

Есть защита от перегрева, все настройки можно увидеть на удобном дисплее. В комплект входит пульт для управления дистанционного образца, положительные стороны:

1. Высокие показатели безопасности.
2. Быстрый розжиг.
3. Удобство в управлении.

Kentatsu ELEGANT-03 17 кВт

Четвертая позиция в рейтинге досталась этому аппарату неслучайно, ведь он способен отопить постройку с площадью до 420 кв. м. Возможность чередовать типы топлива способствует максимальному удобству в процессе эксплуатации. Теплообменник производится из чугуна, что говорит о хороших показателях выносливости и устойчивости к деформации.

Срок службы способен удивить даже самых скептически настроенных хозяев, КПД высокий, а экономичность ощутима после первого использования. Японские производители известны по всему миру за качество материалов и сборки. Из плюсов стоит отметить:

1. Простоту в эксплуатации.
2. Срок службы.
3. КПД.
4. Мощность.

Protherm Бобер 50 DLO 39 кВт

Тройку лидеров открывает именно этот отопительный котел, из основных характеристик стоит выделить мощность в 39 кВт. Топка вместительная, ее длина составляет 55 см, модель отлично впишется в стандартную постройку с площадью 120 кв. м.

Камера сгорания изготавливается из чугуна, дрова сгорают до 2 часов, а уголь способен тлеть 4 часа, корпус из стали сконструирован по всем правилам, он очень безопасный. Помещения прогреваются быстро, что говорит о высоком КПД приспособления. Положительные стороны выглядят так:

1. Прочные материалы.
2. Присутствие измерительных приборов.
3. Хорошая мощность.
4. Удобная эксплуатация.

ZOTA Тополь М 42 42 кВт

На втором месте расположился котел с водяным контуром длительного горения, при желании можно приобрести пульт для управления. Теплоизоляция корпуса из базальтового картона является отличным дополнением, теплопотери снижаются до минимальных показателей.

Производительность хорошая, на одной закладке агрегат работает до 12 часов, давление поддерживается максимально 3 бара, а мощность составляет 42 кВт. Зольный ящик охлаждается благодаря специально разработанной водяной системе, предотвращая перегрев. Положительные стороны:

1. Длительное горение.
2. Качественные материалы.
3. Расход.

Теплодар Куппер Практик 8

Лидером рейтинга стал отопительный твердотопливный котел с высокими показателями безопасности и функциональности, аппарат российского производства стоит недорого, но способен создать уют и тепло независимо от загружаемого топлива, работает на дровах, угле или брикетах. Ящик для золы очень вместительный, наклонная топка достаточно глубокая.

Постройку в 80 кв. м. можно отопить без особых проблем, процесс изначально управляется механическим способом, но возможна установка регулятора тяги, что переведет оборудование в автономный режим.

История

При разработке котлов твердотопливных газогенераторных прежде всего уделяли внимание объёмам камер сгорания и количеству потребляемого твердого топлива. Но из-за этого добивались незначительного увеличения коэффициента полезного действия при увеличивающихся габаритных размерах и веса котлов

Никто не принимал во внимание, что при пиролизе выделяется газ, который не эффективно использовался в камерах прежних моделей котлов на древесине или угле.

В результате длительных экспериментов, стало понятно, что нужно использовать свойства органических веществ, при недостатке кислорода выделяющий горючий газ – пиролиз. Использование твердого топлива не для основного выделения тепла, а для получения CO позволило сделать котел, совмещающий в себе сжигание твердого топлива и газа. Котел твердотопливный газогенераторный повысил эффект от нагрева, совместил экономию и дешевизну топлива, применяя процесса пиролиза.

Какое воздухогрейное оборудование лучшее

У покупателей возникает много вопросов касательно печи длительного горения: как выбрать лучшую модель или разработку, где может таиться подвох? Все модели оборудования данного типа отличаются своими преимуществами и недостатками. Выбор нужно осуществлять, исходя из требований конкретного помещения.

Печь Бутакова, конструкция.

Устройство нагревательного прибора Бутакова. Это конвекционная печь длительного горения, которая имеет следующее строение:

• стальной или чугунный корпус;
• топочная камера;
• зольник;
• конвекционные трубы, которые проходят по всей камере;
• дверца с конвектором;
• дымоход;
• регулировочный шибер.

По сравнению с канадским аналогом, топка печи Бутакова не разделяется на две камеры. Однако этот факт не влияет на производительность прибора. Так, КПД нагревательного оборудования Бутакова достигает 80-85%. Принцип работы печи Бутакова, как и всех воздухогрейных аппаратов, основывается на двух явлениях: это пиролиз и конвекция.

Пиролиз происходит непосредственно в топочной камере, куда закладываются дрова. Под действием высокой температуры и в среде недостаточного количества кислорода, органика раскладывается на газ и воду. Последняя выходит с продуктами горения наружу. Угарный раз и смесь других производных древесины в верхней части камеры воспламеняются, так как там происходит подача вторичного, подогретого воздуха. Температура верхней части топки печи Бутакова намного выше, по сравнению с нижней частью, а потому часто используется для приготовления пищи.

Конвекция воздуха проходит через трубы. Они расположены в верхней части топки на определенном расстоянии друг от друга и под нужным углом. Такое устройство прибора обеспечивает максимально быстрое прохождение холодного воздуха из нижней части комнаты и максимальный его прогрев. Конвекция воздуха происходит и через дверцу прибора. Там можно заметить соответствующие отверстия.

Металлическая печь длительного горения Бутакова имеет существенное преимущество, по сравнению с другими моделями аналогичных приборов. Ее дымоходная труба располагается таким образом, что конденсат не скапливается в емкости, а стекает по стенам трубы, попадая в топочную камеру, где и сгорает.

Принцип работы печи длительного горения Булерьян.

Что такое печь Булерьян. Если делать сравнение печей длительного горения Бутакова и Булерьян, то вторая имеет две камеры в топочном отделе, что существо улучшает ее эффективность. Так, КПД нагревательного оборудования Булерьян достигает 85-90%. Кроме этого, сегодня в продаже имеется печь Булерьан-Аква, которая пригодна для обслуживания водной системы отопления.

Прибор имеет следующее строение:

• овальный корпус из стали или чугуна;
• коллекторы;
• инжекторы;
• верхняя топочная камера;
• нижняя топочная камера;
• дымоход с шибером;
• дверка с шибером;
• зольник.

Это самые эффективные печи длительного горения, так как их оригинальная конструкция позволяет нагнетать воздух вовнутрь конвектора с инжекторами без помощи электровентилятора. Естественная циркуляция воздуха происходит за счет ощутимой разницы температур на входе и на выходе из трубок. Она составляет порядка 120°C.

Обвязка печи Булерьян-Аква с водяной рубахой.

К конвекторам печи можно подсоединять воздуховоды. Этим самым возможен обогрев смежных помещений. В условиях повышенной температуры воздуха, который циркулирует по трубам, рекомендуется использовать алюминиевые воздуховоды. Однако никто не отменял теплопотери, а потому потребитель, желая повысить эффективность теплопередачи, обязан произвести утепление вентиляционной разводки.

Еще одна особенность, которой характеризуется чугунная отопительная печь длительного горения Булерьян-Аква – это возможность подключения к ней контура водяного отопления. Печь монтируют в систему отопления как открытого, так и закрытого типа. Для этого патрубки подключаются к конвекторам нагревательного оборудования. И теперь по трубам внутри топки циркулирует не воздух, а вода контура отопления. Подобная разводка имеет один существенный минус – холодная вода охлаждает камеру горения. Как результат, падает и эффективность печи, вследствие чего увеличивается количество используемого энергоносителя.

Недостатком устройства является скопление конденсата в специальной емкости. Также при использовании энергоносителя с большим процентом влаги на внутренней поверхности дымохода образуются маслянистые отложения. Они со временем затвердевают, что усложняет процесс чистки.

Кроме вышеперечисленных вариантов, специалисты советуют для дачи или загородного дома соорудить каменные печи длительного горения . Как она устроена и ее принцип работы описаны в видео:

Недостатки

• Главным недостатком можно считать высокая стоимость котла твёрдотопливного газогенераторного, но нужно помнить, что эксплуатация и обслуживание дешево, а покупать котел вы будете на долгие годы.
• Повышенные требования к качеству и, особенно, к влажности топлива.
• Для удаления сгоревших веществ после пиролиза требуется дымоудаление. Это значит, что применение котлов твердотопливных газогенераторных можно только в домах, где есть возможность для выведения трубы в атмосферу, при этом не доставляя неудобств соседям. Поэтому в многоэтажках он вряд ли применим.
• Некоторое ограничение в температурном режиме. Чтобы не образовывался конденсат температура воды, приходящая из системы отопления, должна быть около 60 градусов.
• Нельзя автоматизировать подачу твердого топлива в топку.
• Высокие требования к герметичности котлов твердотопливных газогенераторных. Из-за утечки горючего газа может произойти взрыв либо пожар.

Рейтинг лучших моделей оборудования от профессора Бутакова

Под этой маркой выпускаются энергонезависимые воздухогрейные котлы, работающие в режиме тления. В линейке 6 моделей, наиболее востребованы 3:

1. «Студент».

2. «Инженер».

3. «Профессор».

Теплопроизводительность «Студента» при массе в 70 кг составляет 9 кВт. Объем помещения – до 150 куб. м. Топка вмещает в себя 20 л горючего. Сверху расположена варочная плита, есть модификации со стеклянной вставкой. Материал дверцы – сталь или чугун (на выбор заказчика).

Печь профессора Бутакова “Студент” – идеальное решение для отопления небольшого дома.

Мощность «Инженера» – 15 кВт, масса – 110 кг. Позволяет обогревать площадь до 150 кв. м. Объем топки – 40 л. По требованию покупателя дверца может быть оснащена светопрозрачным экраном.

«Профессор» выделяет в номинальном режиме 40 кВт тепла, что делает его пригодным для обогрева помещения площадью 400 кв. м (при высоте потолка до 2,5 м) или объемом до 1000 куб. м. Масса составляет 230 кг. Топка вмещает в себя 200 л горючего. Угольный вариант поставляется в 2 исполнениях: дымоотводящий патрубок направлен вверх или назад.

Каким образом и чем топить котел?

Из любого твердого топлива во время горения в определенном количестве выделяется монооксид углерода. Особенно много его получается, когда горит древесина.

Именно поэтому в газогенераторный котел, предназначенный для создания комфортной температуры в доме, разумнее подкладывать дрова, а не какое-либо другое топливо.

Чтобы помещения отапливались хорошо, газогенераторным котлом нужно пользоваться правильно:

• открывать воздушную заслонку и разводить огонь посредством лучинки;
• установить режим обычного длительного горения, при котором огонь в котле будет поддерживаться до тех пор, пока температура в топке не поднимется до нужной отметки;
• переводить заслонку в режим, подающий воздух в ограниченном количестве.

В современных дровяных газогенераторных котлах все перечисленные действия выполнять не надо, так как их работа полностью автоматизирована.

Топливо загорается с помощью электрического розжига, автоматический блок контролирует подачу кислорода в топочную камеру и отвод газов, получаемых в результате сжигания дров.

Дровяные газогенераторные котлы необходимо загружать топливом определенного сорта. Лучше всего для этого подходит древесина бука, дуба и акации.

Фото и схемы:

От угля нужно вообще отказаться, так как он негативно сказывается на работоспособности отопительного оборудования.

Для обогрева дома разумнее использовать только качественное топливо, так как в процессе его длительного горения производится больше тепла.

Что касается влажности дров, то на откровенное сыром топливе газогенераторное оборудование функционировать не станет.

То есть древесина будет гореть так, как в обычной печке, и котел не будет работать в режиме газогенерации.

На то, дрова с каким показателем влажности можно класть в газогенераторное оборудование, влияет конструкция самого котла.

Если он имеет боковую загрузку, то в него разрешается загружать только дрова с влажностью не более 20 %. Такое оборудование очень требовательно к качеству древесины.

Дровяные газогенераторные котлы с верхней загрузкой сжигают топливо постепенно. Для этого его укладывают в топку, расположенную вертикально.

Когда нижний слой дров прогорит, они опустятся вниз, будучи подсушенными теплым воздухом. Котлы, в которые топливо загружается через верх, переводятся в режим газогенерации, даже если влажность дров составляет порядка 45 градусов.

Преимущества и недостатки твердотопливного котла

Основным аргументом в пользу котлов на твердом топливе, который приводят мастера, специализирующиеся на отопительном оборудовании, становится доступность горючего и разнообразие его видов. При отсутствии возможности подключения к газовой магистрали котельная, работающая на дровах, угле, торфе, — эффективное и сравнительно недорогое решение.

Потребители отмечают следующие достоинства этого вида техники:

• возможность выбора оптимальной модели с учетом особенностей применяемого топлива, требуемых характеристик;
• энергонезависимость;
• способность стабильно работать в сложных эксплуатационных условиях (в пыльных помещениях, во время проведения строительных или производственных работ);
• отсутствие необходимости в предварительном оформлении разрешительных документов перед установкой котла.

При этом твердотопливные агрегаты требуют регулярной подачи топлива и чистки от золы. Они автономно работают 5‑12 часов, после этого пламя в топке затухает. Устранить этот недостаток можно установкой пиролизного агрегата.

Организованная на базе такой котельной система обогрева требует детальных расчетов, учета действующих требований безопасности при эксплуатации и монтаже. Регулярное техобслуживание — гарантия надежной безаварийной работы установки.

Техника безопасности

Самостоятельно изготовить пиролизное оборудование достаточно сложно, производить такие работы не всегда оправдано. Полученная модель может быть использована для отопления негабаритного подсобного помещения, а также жилого дома. В последнем случае специалисты рекомендуют приобретать заводское оборудование

Важно правильно установить газогенераторный котел. Площадь вентиляционного отверстия в комнате должна быть равна примерно 100 квадратных сантиметрам

Оборудования необходимо удалить от поверхности и иных предметов на расстояние в 0,2 метра. Перед котлом нужно уложить листовой металл, толщина которого равна 3 миллиметра. Это позволит исключить возникновение пожара при выпадении продуктов горения по типу угля или золы во время работы оборудования и закладки топлива. Газогенераторная печь своими руками из подручных средств может быть изготовлена. Однако важно разместить такое устройство на кирпичном или бетонном основании. Для необходимо отдельное помещение. Это может быть котельная, которую нужно максимально защитить от пожара. Дымоход следует хорошо изолировать с помощью утеплителя, чтобы внутри от переохлаждения не образовывалось копоти и иных наслоений.

Недостатки

• Главным недостатком можно считать высокая стоимость котла твёрдотопливного газогенераторного, но нужно помнить, что эксплуатация и обслуживание дешево, а покупать котел вы будете на долгие годы.
• Повышенные требования к качеству и, особенно, к влажности топлива.
• Для удаления сгоревших веществ после пиролиза требуется дымоудаление. Это значит, что применение котлов твердотопливных газогенераторных можно только в домах, где есть возможность для выведения трубы в атмосферу, при этом не доставляя неудобств соседям. Поэтому в многоэтажках он вряд ли применим.
• Некоторое ограничение в температурном режиме. Чтобы не образовывался конденсат температура воды, приходящая из системы отопления, должна быть около 60 градусов.
• Нельзя автоматизировать подачу твердого топлива в топку.
• Высокие требования к герметичности котлов твердотопливных газогенераторных. Из-за утечки горючего газа может произойти взрыв либо пожар.

Как соорудить твердотопливный котел для загородного дома или коттеджа без помощи специалиста

Простейший агрегат можно изготовить самостоятельно при наличии базовых навыков по ведению сварочных работ.

Классический вариант включает следующие элементы:

• топочную камеру;
• теплообменник;
• регулятор тяги;
• колосники;
• дымоход.

От размеров загрузочного бункера, его вместительности зависит время автономной работы устройства.

Необходимые инструменты и материалы

После проектирования твердотопливной котельной установки составляют спецификацию и чертежи.

Для изготовления агрегата потребуются:

• сварочный аппарат;
• электрическая дрель;
• угловая шлифовальная машина;
• набор отверток, ключей;
• пассатижи;
• молоток;
• угольник.

Для изготовления котла требуется сварочный аппарат.

Для каркаса нужен уголок из жаропрочной стали 50 х 50, стальные трубы для теплообменника диаметром 32‑50 мм или готовый чугунный змеевик, демонтированный с ранее используемого агрегата. Для изготовления накопителя нужен листовой прокат нержавеющей стали. Минимальная толщина металла для котла — 5 мм, для колосников — 7 мм.

Пошаговая инструкция

Для выполнения поставленной задачи потребуются навыки выполнения сварочных работ с учетом особенностей выбранного металла, используемого сварочного аппарата. Основные операции выполняются в следующей последовательности:

1. Изготовление двухслойного жесткого корпуса с топочной камерой на основе каркаса из уголка. Между слоями металлопроката засыпают песок для предупреждения деформации листов при нагреве.
2. Подготовка проемов для зольника и загрузочного бункера на передней стенке согласно разметке. Для увеличения точности выполнения операции мастера рекомендуют в углах сделать дрелью отверстия диаметром 3‑4 мм.
3. Изготовление теплообменника из водопроводных стальных труб методом сварки с применением отводов.
4. Сборка узлов агрегата. Выполняется на месте монтажа в соответствии с проектом.

После пробного пуска собранной установки при необходимости устраняют выявленные недочеты, вносят коррективы в конструкцию.

Принцип действия

Появление пиролизного или газогенераторного оборудования наглядно показало, что мир высоких технологий способен дотянуться даже до таких устройств, как простые на дровах. Усовершенствования, которым были подвергнуты эти агрегаты, можно смело назвать революционными. В чем же они заключаются? Как выяснилось, обычную деревянную чушку можно сжечь очень хитрым способом, разбив процесс сгорания на две стадии.

Первая представляет собой тление древесины, которое наблюдается при недостатке кислорода в камере сгорания. Оно сопровождается выделением некоторого количества теплоты и, что больше всего порадовало изобретателей, образованием так называемого древесного газа. Этот процесс называют пиролизом или газогенерацией. Древесный газ не имеет определенной химической формулы, он представляет собой смесь, состоящую из:

• окиси углерода (СО3 – около 57%, СО – около 32%);
• водорода;
• метана;
• паров угольной кислоты;
• ненасыщенных алифатических углеводородов.

Из одного килограмма дров выделяется около 200 г или 0,15 кубометра (при нормальных условиях) летучих веществ. Замечательная особенность древесного газа состоит в том, что он сам по себе также является топливом. На различных стадиях газогенерации его калорийность может достигать 4800 кал/куб. м. Сгорание этого газа и представляет собой вторую стадию сжигания топлива, происходящего в газогенераторном котле.

Поскольку процесс образования древесного газа (первая стадия) и его дожигание (вторая стадия) осуществляются при различных условиях, отличающихся количеством подаваемого воздуха, пиролизные котлы оснащаются двухкамерной топкой. В первой камере происходит тление топлива с газогенерацией, затем древесный газ через форсунку поступает во вторую камеру, куда подается воздух и где происходит его (газа) сгорание. Вторая камера может располагаться как над первой (пиролизной), так и под ней. Оба варианта имеют свои преимущества и недостатки.

Работающие на пиролизной технологии агрегаты являются разновидностью так называемых котлов длительного горения. Это название обусловлено тем, что порция топлива в таком котле сгорает дольше, чем в обычном, отдавая заложенную в нем тепловую энергию постепенно. Главным достоинством котлов длительного горения является их способность работать долгое время (по сравнению с обычным котлом) без участия пользователя, то есть без закладки новой порции топлива. Для того чтобы продлить этот период, современный газогенераторный котел может совмещать пиролиз с принципом верхнего горения топлива. Преимущества последнего можно продемонстрировать на наглядном примере с двумя одновременно зажженными спичками. Если одну из них развернуть головкой вверх, а вторую – головкой вниз, то первая будет гореть несколько дольше.

Эксплуатация газогенераторных котлов на дровах является наиболее эффективной, но топить эти агрегаты можно и другими видами топлива – углем (бурым и каменным) или торфом.