Вся правда о твердотопливных котлах верхнего горения

Котел длительного горения с верхней загрузкой можно сравнить со свечей. Конструктивно твердотопливные котлы верхнего горения состоят из вертикально стоящего корпуса в форме цилиндра, параллельно выполняющего задачу теплообменника. Внутренняя часть имеет две части, между стенками которых циркулирует теплоноситель. Его нагрев происходит в результате горения пиролизного газа.

Так же читайте в этой рубрике (⇛ Все рубрики ТУТ)

  • Как сделать самому топливные брикеты. Оптимизируем расходы на отопление
  • Сравнение популярных отопительных печей
  • Дымоходы для котла отопления
  • Обвязка твердотопливного котла отопления
  • Комбинированные котлы для отопления частного дома
  • Существует много видов котлов
  • Устройство котлов
  • Котлы отопления на пеллетах
  • Угольные котлы для дома
  • Котлы отопления
  • Выбор котла для загородного дома
  • Схемы отопления загородного дома
  • Отопление дома. Пеллетные котлы
  • Печь для отопления дома пеллетами
  • Пеллеты – что это?

Принцип действия дровяного генератора тепла

Дровяной котел длительного горения, оборудованный водяным контуром, в своем действии использует окисление древесины под воздействием высокой температуры и ограниченного содержания кислорода. Из-за большого скопления дыма, который ограничивает доступ кислорода, дерево начинает обугливаться и выделяется большое количество СО.

Устройство и сам механизм действия дровяного котла длительной работы от одной загрузки направлены на то, чтобы воспроизвести подобные условия в ограниченном пространстве топочной камеры. Таким образом, дрова в этих условиях тлеют, а не горят, благодаря чему период работы увеличивается, а недостаток тепла компенсируется за счет догорания выделяемых газов.

Котлы отопления на дровах длительного горения типа «Буран» в своей конструкции содержат следующие узлы:

  1. Топочная камера – устройство предусматривает одновременно две камеры сгорания. Первая топка (с горизонтальной, либо вертикальной загрузкой), необходима для сжигания древесины. Вторая необходима для дожига выработанного углекислого газа. Для того чтобы обеспечить полное сжигание газа, топку конструируют из шамотного кирпича, что позволяет предотвратить теплопотери и помогает поддерживать температуру в районе 800 °C.
  2. Автоматика – принцип работы котла длительного сгорания на дровах схож с автономной станцией. Контроллер предназначен для регулировки притока воздуха, тем самым изменяя температуру нагрева. Котлы длительного горения для отопления дома с более простыми конструкциями оборудованы ручным управлением шиберной заслонки.
  3. Водяной контур – внутри топочной камеры устанавливается змеевик, по которому происходит циркуляция теплоносителя. Чугунная версия осуществляет нагрев с помощью водяной рубашки, которая окружает топочную камеру. Батареи отопления подключаются через подающий и обратный отводы, которые соединяются с контуром.
  4. Зольник – это место, куда собирается пепел. Данный узел нуждается в систематической очистке, для того чтобы поддерживать котел в технически исправном состоянии.
  5. Дымоход – конструкция предусматривает ломаный дымоход, предназначенный для того чтобы аккумулировать тепло отходящих газов.
  6. Все узлы, которые входят в дровяные котлы длительного горения, располагаются внутри стального корпуса, изготовленного из листового металла толщиной 5-6 мм.

Отопительный дровяной котел длительного горения, подобранный согласно всем требованиям, или самодельный котел длительного горения без проблем способен обогреть жилую площадь порядка 400-500 м2. При этом итоговая стоимость отопления дешевле, чем на электричестве и газе.

Уголь

Выбор угля

Чтобы повысить КПД котла и продлить его срок службы, необходимо учитывать рекомендации производителя по выбору марки угля. Обычно название марки и ее фракция указывается в техническом паспорте устройства. Каждая из марок имеет разное соотношение углерода и примесей, разную влажность, структуру, прочность и возраст образования.

Читайте также:  4 способа сделать фальш-камин своими руками: пошаговая инструкция

Наиболее популярные сорта угля для твердотопливных котлов:

  • Каменный уголь. Теплоотдача топлива составляет 5500 ккал/кг. Среднее процентное соотношение углерода и золы — 75%/3%. Подходит для розжига большинства классических моделей котлов.
  • Антрацит. Показатели удельной теплоты — 9000 ккал/час. Процентное содержание углерода — не более 7%. Недостаток сорта — трудности в розжиге и предельно высокая температура сгорания.

Наиболее востребованным и удобным для розжига является каменный уголь длиннопламенной категории. Это универсальное топливо для всех типов котлов быстро разжигается, долго горит и отдает большое количество энергии.

В продаже можно встретить бурый уголь и лингит. Однако эти сорта рекомендуется использовать лишь в промышленных масштабах из-за большого количества зольного остатка и высокого уровня влажности.

Как топить котел углем

Поступление кислорода в топку регулируется при помощи заслонки зольника — в камере формируется тяга, необходимая для стабильного горения топлива.

Прежде чем начинать растапливание, необходимо подготовить установку к работе. Для этого из зольника удаляются твердые продукты горения, протираются стенки топочной камеры и очищаются каналы дымохода.

Как только подготовительные работы завершатся, можно приступать к загрузке топлива и к поджигу.

  1. На решетку основной камеры выложить сухую бумагу. Ее рекомендуется предварительно скомкать — так она зажжется быстрее.
  2. Сверху равномерно уложить щепки, хворост — в форме колодца или шалаша.
  3. Поджечь спичку и поднести ее к бумаге с разных сторон — бумага равномерно разгорится, вовлекая в процесс щепки.
  4. Дверцу топки закрыть, задвижку зольника открыть для поступления кислорода. На этом этапе придется следить за процессом сгорания щепы. Регулировать интенсивность можно при помощи дверцы зольника (поддувала).
  5. Как только щепа разгорится полностью, поверх насыпать небольшой слой мелкой фракции угля. Его количество не должно превышать треть топочной камеры.
  6. После загрузки первой партии угля дверцу вновь закрыть для достижения максимальной температуры горения. Обычно на это уходит около 15-20 минут.
  7. Когда первый слой топлива полностью охватит пламя, досыпать остатки угля — до верхней границы дверцы. Предварительно рекомендуется слегка пошевелить горящий уголь.
  8. Дверцу поддувала прикрыть наполовину. Если наблюдается сильное дымление, оставить небольшую щелку.

Более интенсивное сгорание можно обеспечить, наполовину перекрыв выходную заслонку дымохода.

По мере сгорания топливо небольшими порциями добавляют в основную камеру, при этом каждый раз закрывая заслонку зольника. Не следует закладывать сразу большое количество угля — это приведет к застыванию топлива на колоснике и преждевременной его порче.

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.

Недостатки твердотопливных котлов с верхней загрузкой:

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

Делаем котел с верхним сжиганием топлива

На самом деле в интернете уже опубликовано огромное количество инструкций по изготовлению подобных отопительных агрегатов, поскольку именно они почему-то считаются котлами длительного горения. Правда, ни в одной из них не сказано, как домашнему мастеру сделать круглый корпус и водяную рубашку без вальцовочного станка. Прямоугольная форма топки не подойдет – по углам древесина будет сгорать хуже и «зависать» на стенках.

Читайте также:  Изготавливаем электрокотел своими руками

Примечание. Старый газовый баллон из-под пропана, используемый для изготовления Бубафони, для котла не годится – слишком малый объем (всего 50 литров). С такой камерой теплогенератор сверхдлительного горения вы не получите. Нужна стальная труба с толщиной стенки 4 мм и наружным диаметром не менее 40 см.

Простейшее решение — состыковать 2 газовых баллона и смастерить примитивную рубашку

Еще из материалов понадобится:

  • листовой металл для водяной рубашки 3 мм в толщину;
  • труба Ø57 мм на воздуховод и Ø100 мм для выхода дымовых газов;
  • лист толщиной 1 см для круглого «блина»;
  • арматура либо уголки для сборки колосниковой решетки;
  • полоса 40 х 4 для распределителей воздушных потоков.

Как можно надеть рубашку на цилиндрическую топку

На утепление корпуса возьмите ту же базальтовую вату большой плотности и крашеный металл – на облицовку. Осталось решить главный вопрос – как в домашних условиях согнуть металл под цилиндрическую топку, чтобы сделать водяную рубашку. Варианты выхода из ситуации отражены на схеме – если вальцов поблизости нет, обшивка выполняется из сегментов в виде многогранника или же просто квадратного сечения.

Совет. Возможно, вам удастся отыскать трубу большего диаметра и надеть ее на топливник, но тогда вес отопителя выйдет довольно внушительным, а прогреваться он будет долго.

Сборка ТТ-котла продолжительного верхнего горения производится так:

  1. Приварите внутри основной трубы полочки для колосников и поставьте днище. Сделайте вырезы под дверцы и дымоходное отверстие. Смастерите решетку и вставьте ее на место.
  2. Изготовьте по чертежу «блин» с отверстием посередине, куда вставьте и обварите воздушную трубу. Вырежьте верхнюю крышку агрегата с проемом для трубы, после чего установите груз внутрь топки. Поставьте крышку и закрепите ее сваркой.
  3. Сделайте обшивку водяной рубашки и приварите ее таким же образом, как описывается в предыдущем разделе. По той же технологии соберите дверцы.
  4. Установите все патрубки, выполните утепление и облицовку котла.

Минусы

Кроме преимуществ, существуют и недостатки у твердотопливных котлов длительного горения на углях или дровах. Многие из них будут устраняться в последующих, более новых моделях аппаратов.

Входящая в состав некоторых устройств современная автоматика способна удорожать котел иногда до двух раз, если сравнивать со схожими моделями других типов. Автоматизация процесса горения без вмешательства оператора не всегда является рациональным использованием ресурсов. В других котлах кочегар использует разные окошки, заслонки или иные проверенные способы удержания тепла.

Оригинальная модель пиролизного оборудования

Подключение и установка

Аппарат можно установить и подключить самостоятельно. Метод монтажа подбирается в зависимости от нескольких особенностей твердотопливного котла:

  • Наружные стенки топки могут сильно нагреваться даже если вокруг нее имеется водяная рубашка;
  • Самодельные изделия имеют одинарные стенки.
Подключение и установка

Котел не должен быть установлен ближе, чем на полметра от примыкающей стены. В том случае, если она сделана из горючего материала, нужно обеспечить дополнительную защиту из кирпичной кладки или листов оцинковки в совокупности с асбестовой прокладкой.

Затем между перекрытием и дымоходом оставляют пространство шириной не менее 25 сантиметров, которое заполняют базальтовой ватой и зашивают оцинковкой.

Схема подключения к водяному контуру:

Подключение и установка

Периодическая очистка котла

После изучения того, как топить углем котел, необходимо изучить способ его очистки. Эти действия помогут продлить работоспособность и аккуратный внешний вид агрегата. В процессе тления угля при высокой температуре прибор оставляет минимальное количество отходов, которые сбрасываются в зольник. Величина отходов практически незаметна, она становится видимой только после длительного пользования аппарата.

Весь процесс сжигания проходит на колосниковой решетке. Но со временем наступает время, когда твердотопливный котел необходимо почистить. Подобные действия по очистке действия не считаются особенно затратными по времени или финансово.

Заботиться о том, чем лучше очистить аппарат, не придется: любой специализированный магазин предлагает большое количество средств, используемых для очистки сажи и смолы из котлов.

Эти изделия бросаются непосредственно на раскаленные угли, вследствие чего образуется едкий дым, который снимет все шлаки внутри котла и дымохода. При этом работу аппарата можно не прерывать. Кроме этого, стенки аппарата можно чистить ершиком и металлической щеткой, которые обычно входят в комплект при покупке оборудования.

Установка и монтаж котлов пиролизного типа

Процесс установки, монтажа и обвязки пиролизного котла имеет свои особенности. Соблюдение всех нюансов, позволит обеспечить долгий срок службы отопительного прибора, а также обезопасить его владельцев. Технология пиролизного горения вносит ряд особенностей в монтаж котлов:

  • Выполняя монтаж котла, следует учесть, что надув воздуха и тяга в них осуществляется с помощью вентиляторов и дымососов. Поэтому установку следует проводить в непосредственной близости от источника электропитания.
  • Также следует принять во внимание требования к влажности топлива. Во избежании сбоев в работе, производить установку котла длительного горения следует в сухом помещении.
  • Поскольку температура газов на выходе ниже, чем у обычного, допускается применения дымоходов с более тонкими стенками (до ).
  • Рекомендуется подключение теплоаккумулятора. Поскольку наилучший КПД и режим работы котла длительного горения достигается полной загрузке, излишнее тепло рекомендуется накапливать в теплоаккумуляторе и использовать его для отопления по мере необходимости.

В заключении хочется сказать, что пиролизные котлы, хоть и имеют высокую стоимость, но обладают рядом существенных преимуществ. Если ваш бюджет позволяет вам приобрести отопительный прибор данного типа, то вы уж точно не разочаруетесь. Эти устройства стоят своих денег, благо сейчас, на российском рынке, появились сравнительно недорогие пиролизные котлы отечественного производства.

Технология растопки угольного котла – как правильно топить

Эксплуатация угольных котлов осуществляется по следующей технологии:

  1. В первую очередь в топку закладываются сухой растопочный материал – свернутая газета или бумага. Сверху кладется небольшой слой древесной щепы, а еще выше – маленькие дрова (например, березовые). Дрова лучше всего выложить шалашиком или в виде колодца, чтобы они лучше горели.
  2. Уложенная в топке бумага поджигается. Дверца котла закрывается, а поддувало – открывается. При помощи поддувала можно регулировать интенсивность горения – увеличение подачи кислорода напрямую влияет на скорость прогорания дров.
  3. Поверх полностью сгоревших дров, преобразовавшихся в тлеющую золу, укладывается слой небольшого угля. Толщина угольного слоя – около 15 см. При каждом открывании дверцы поддувало нужно полностью закрывать.
  4. После прогорания первого слоя угля прямо на него выкладывается еще один слой, но для него используется уже крупная фракция. Толщина основного топливного слоя должна составлять около 60 см. Перед закладкой новой партии топлива предыдущую лучше немного разворошить, чтобы повысить интенсивность движения воздуха и предотвратить спекание угля в один большой кусок.
  5. Низкокачественное топливо в процессе горения может коксоваться. Чтобы избежать этого явления, основной угольный слой желательно разбавлять небольшими прослойками дров – это даст котлу возможность нормально разогреться и обеспечить предельную теплоотдачу. Наличие прослойки, помимо всего прочего, еще и основательно упростит процесс очистки котла после сгорания топлива.
  6. Правильная растопка котла предполагает, что для прогорания бумаги и щепы используется естественная циркуляция, которая достигается при условии открытого зольника. За счет такого воздействия прогреется дымоход, а тяга будет увеличиваться постепенно, и в определенный момент нужно будет лишь закрыть зольник и включить вентилятор.
Технология растопки угольного котла – как правильно топить

Эта технология включает ряд довольно простых нюансов, и при их выполнении вопросов о том, как лучше топить котел углем, возникать не будет. Все эти тонкости очень легко запоминаются при постоянном использовании угольного оборудования, и соблюдать их в дальнейшем становится невероятно просто.