Разновидности отопительных котлов на дровах

Принцип работы дровяного котла отопления, длительного горения

Котлы, работающие на дровах, имеют массу разновидностей с большим количеством отличий. Так, разница может заключаться в особенностях конструкции, материале изготовления, габаритах камеры сгорания и менее значительных деталях.

Теплообменник дровяного котла обычно создается из чугуна или стали – оба материала по-своему хороши, хоть и не лишены недостатков. Чугунные теплообменники работают на порядок стабильнее, хорошо прогреваются и после этого долго отдают тепло. Срок службы таких устройств достаточно высок, но он может ощутимо сократиться из-за резких температурных перепадов в котле.

Теплообменники, сделанные из стали, имеют срок службы около 10-15 лет против 20 лет у чугуна. Стальные элементы гораздо легче переживают перепады температур, но изнашиваются на порядок быстрее при обычном режиме работы. Кроме того, на сталь оказывает негативное воздействие коррозия.

Говоря о котлах длительного горения, стоит отметить ряд эксплуатационных особенностей:

  • Угарный газ, который вырабатывается при горении дров, также используется в качестве топлива, за счет чего существенно увеличивается период работы котла на одной закладке;
  • Теплоноситель нагревается неравномерно;
  • Интенсивность горения можно менять вручную, увеличивая или уменьшая подачу воздуха;
  • Сгорающее топливо оставляет после себя много сажевых отложений и золы;
  • Твердотопливный котел на дровах можно подключать только к должным образом обустроенному дымоходу;
  • Дрова должны быть достаточно сухими, иначе эффективность их переработки котлом будет существенно снижена;
  • Котел нужно устанавливать на определенном расстоянии от любых объектов, присутствующих в помещении, особенно от легковоспламеняемых;
  • Для хранения дров приходится выделять отдельное место, причем его площадь должна быть достаточно большой.

Достоинства дровяных котлов длительного горения можно выразить следующим списком:

  • Довольно высокий КПД и возможность регулировки температуры горячего водоснабжения;
  • Возможность использования разных вариантов горючего (это правило работает не для всех моделей котлов);
  • Полная автономность котла, т.е. для его работы не нужно подключаться к каким-либо коммуникациям;
  • Возможность отопления помещений различного назначения;
  • Дешевизна топлива.

Любой котел длительного горения работает по следующему принципу:

  • Топливо, находящееся в топочной камере, постепенно тлеет. Медленное прогорание обеспечивается за счет того, что кислород подается в ограниченном количестве. Благодаря замедлению процесса сгорания увеличивается периодичность закладки топлива – на одной партии котел может проработать на 80% времени дольше, чем стандартная модификация. Разумеется, при такой работе котлу нужно уделять гораздо меньше внимания.
  • При тлении выделяется большой объем газа, содержащего в себе массу потенциальной тепловой энергии. Газ направляется в камеру дожига и активно горит при смешивании с кислородом. В процессе горения выгорает не только сам газ, но и содержащиеся в нем вещества, которые в обычных котлах попадают в дымоход, загрязняя его и окружающую среду. Котлы длительного горения выбрасывают в атмосферу максимально чистый дым, не оказывающий негативного влияния на атмосферу.
  • Дрова, находящиеся в топке, начинают гореть с верхней части. Огонь в медленном темпе смещается вниз, благодаря чему скорость прогорания топлива снижается, а вот теплоотдача, наоборот, увеличивается. В разных моделях скорость сгорания одной партии дров может варьироваться в достаточно широких пределах. Большинство моделей котлов могут работать около 1-2 суток на одной закладке, но есть и более серьезные модификации, работающие автономно более 3-х суток.

Разновидности отопительных котлов на дровах

Чтобы решить, какой дровяной котел выбрать, нужно учесть несколько факторов. Первым делом нужно рассчитать требуемую для обогрева здания мощность, чтобы котел обеспечивал полноценное отопление всех помещений. Кроме того, при расчетах нужно учитывать КПД конкретной модели и брать небольшой запас мощности с учетом этого показателя.

Следующий пункт – материал изготовления котла. Чаще всего выбирать приходится между сталью и чугуном. Материал, из которого сделан дровяной котел, напрямую влияет на качество конструкции, ее вес и эффективность отопления. На этом этапе стоит также продумать будущее расположение котла и подобрать его габариты так, чтобы он мог поместиться на подготовленном месте.

Предлагаем ознакомиться  Требования к твердотопливной котельной в частном доме

В основе принципа длительного горения лежит снижение скорости сгорания топлива за счет уменьшения подачи воздуха. Кислород в первичную камеру сгорания подается в количестве, достаточном для тления, но не обеспечивающем интенсивное горение.

Во время медленного окисления древесины выделяются газообразные углеводороды, получившие название пиролизных газов. Сам процесс органического разложения древесных волокон под действием высокой температуры называется приролизом.

Дожигание продуктов окисления во вторичной камере на длительность горения топливной закладки не оказывает существенного влияния, однако существенно увеличивает общую эффективность работы котла на дровах. Это связано с тем, что при сгорании вторичных газов выделяется значительно больше тепловой энергии чем при интенсивном горении дров.

Энергозависимые установки длительного горения

Компоновка дровяных котлов длительного горения предполагает расположение основной топочной камеры непосредственно над зоной сжигания вторичных газов, а сообщение между ними осуществляется через специальные керамические форсунки, способные работать при температуре от 800 до 1000 0С. Днище главного топливного отсека оборудовано специальной термостойкой постелью, чаще всего из шамотного кирпича или керамобетонных блоков.

Котлы длительного горения на дровах принцип работы

Направленное движение воздуха (тяга) обеспечивается с помощью нагнетающего вентилятора, от частоты вращения которого зависит количество кислорода в рабочей зоне. На основании данных, полученных от температурного датчика, автоматическая система управления (АСУ) может увеличивать или уменьшать угловую скорость крыльчатки.

Интенсивность циркуляции теплоносителя в отопительном контуре регулируется насосом, который также подключается к АСУ. Если температура теплоносителя снижается, автоматически увеличивается подача воздуха.

Точность регулировки и экономичность энергозависимых дровяных котлов отопления длительного горения обеспечивают значительную экономию дров, что за весь отопительный сезон выливается значительную сумму. Однако не следует сбрасывать со счетов тот факт, что при отсутствии электропитания, такой котел становится бесполезной грудой металлолома, поскольку естественная тяга в таких конструкциях, как правило, не предусматривается.

Энергонезависимые дровяные котлы длительного горения

Несмотря на то что экономичность и производительность таких установок заметно ниже, чем установок оснащенных АСУ, они совершенно не зависят от наличия электроэнергии, что является их существенным плюсом. К недостаткам таких систем относится, прежде всего, сложность настройки.

У такого котла на дровах регулировка подачи кислорода производится открытием специальной заслонки, имеющей кинематическую связь с биметаллическим терморегулятором, расположенным на верхней крышке изделия.

После розжига дровяной закладки и получения устойчивого горения заслонку приводят в рабочее положение, уменьшая тем самым количество воздуха в первичной камере сгорания и обеспечивая оптимальные условия для химико-термического окисления древесного горючего. Горячие пиролизные газы, под действием естественной тяги, поступают в верхнюю камеру сгорания, где смешиваются с разогретым вторичным воздухом, вследствие чего воспламеняются.

Циркулирующий в водяной рубашке теплоноситель быстро нагревается за счет контакта с горячими стенками камеры сгорания. Высокую производительность таких конструкций обеспечивает большая площадь теплообменника.

Отопительные котлы на дровах обратного горения

Главной особенностью таких устройств является то, что процесс первичного сжигания происходит в направлении от верхних слоев к нижним.

Конструкция представляет собой вертикально расположенный цилиндр со штоком и прижимным диском, обеспечивающим равномерное распределение воздуха по всей поверхности горения.

Образовавшиеся в результате пиролиза газы поступают в верхнюю часть корпуса, где смешиваются с предварительно разогретым вторичным воздухом и воспламеняются. Раскаленная боковая поверхность непосредственно контактирует с теплоносителем, поступающим в контур отопления через выходной патрубок. Для большей эффективности, прибор может быть установлен в защитный кожух, а образовавшаяся полость заполнена пенополиуретаном или другим негорючим теплоизолятором.

Разновидности отопительных котлов на дровах

Большое влияние на производительность и экономичность работы отопительных котлов оказывает продолжительность горения одной закладки топлива.

Как добиться длительного горения дров

Максимальную продолжительность горения котла обеспечивают дрова, соответствующие следующим требованиям:

  • Влажность древесины не должна превышать 20–25%, высокая влажность неизбежно приведет к отложениям дегтя на внутренней поверхности топки и дымохода;
  • Длина поленьев зависит от размеров камеры сгорания, оптимальный вариант – использовать заготовки длиной 35–40 см;
  • Твердость древесины должна быть максимальной, поскольку длительность горения твердых пород заметно больше чем у хвойных и фруктовых деревьев.

Вид древесины

Теплотворность при влажности 20%, кВт/м3

Теплотворность при влажности 50%, кВт/м3

Береза

2720

2375

Сосна

2165

1850

Ель

1905

1665

Осина

2120

1830

Ясень

2915

2545

Ольха

2245

1975

Предлагаем ознакомиться  Основные характеристики водосточных систем Döcke

Как видно из таблицы, теплоемкость одного и того же сорта древесины может существенно изменяться в зависимости от влажности поленьев. Кроме этого, на длительность горения оказывает влияние способ укладки дров в топочное отделение котла.

Твердотопливные НМК дровяные котлы НМК (Новосибирская металлообрабатывающая компания)

Преимущества Недостатки
Всего на 10-15% более высокая стоимость, что делает покупку комбинированной модели более выгодной с финансовой точки зрения Довольно простой функционал, отсутствие продвинутой автоматики
Частичное устранение главного недостатка тт котлов – необходимости в постоянной дозагрузке. Согласно отзывам владельцев даже довольно больших домов площадью 150-200 м2, мощности ТЭНов достаточно чтобы сохранить температуру 17-19°C до утра. В универсальных котлах на дровах и электричестве используются лишь стальные, подверженные коррозии теплообменники. Чугунных моделей на сегодняшний день нет.
Экономия пространства в котельной Меньший КПД ТЭНов
Возможность использования двух источников тепловой энергии в любое время Обычно меньший объем топки
Наличие двухконтурных моделей Ограниченный выбор моделей, на рынке практически полностью отсутствуют зарубежные производители
Возможность использования электроэнергии для отопления лишь в ночное время по сниженным тарифам (нужен электрический счетчик, дифферинцирующий потребление по временным зонам) Блок ТЭНов имеет небольшую мощность и, несмотря на то, что может работать автономно, предназначен лишь для поддержания температуры, а не полноценного обогрева
Обзор твердотопливного котла Buderus Logano S111-2-32
  • Мощность, кВт: 32
  • Кол-во контуров: 1
  • Тип: напольный
  • Рейтинг: 2.5

Достоинства:

  • продуманная конструкция
  • простота в использовании и отчистке

Недостатки:

  • малая длительность горения при загрузке евродровами
  • быстро ломается
  • не держит заданную температуру
Обзор твердотопливного котла НМК Сибирь-Gefest КВО 15 ТЭ
  • Мощность, кВт: 15
  • Кол-во контуров: 1
  • Тип: напольный
  • Рейтинг: 3.0

Достоинства:

  • огромная топка по объему и по длине
  • удобная загрузка
  • компактный
  • быстро набирает температуру
  • универсальность дымохода

Недостатки:

  • качество
  • не удобно чистить
Обзор твердотопливного котла ZOTA Тополь М 20
  • Мощность, кВт: 20
  • Кол-во контуров: 1
  • Тип: напольный
  • Рейтинг: 3.5

Достоинства:

  • соотношение цена-качество
  • простота использования

Недостатки:

  • малый отсек загрузки
  • малый зольник
Обзор твердотопливного котла Protherm Бобер 20 DLO
  • Мощность, кВт: 19
  • Кол-во контуров: 1
  • Тип: напольный
  • Рейтинг: 4.5

Достоинства:

  • простота
  • большая камера сгорания
Обзор твердотопливного котла Лемакс Форвард-20
  • Мощность, кВт: 20
  • Кол-во контуров: 1
  • Тип: напольный
  • Рейтинг: 5.0

Достоинства:

  • возможность подключить к системе водяного отопления с естественной циркуляцией
  • толщина стали
  • вертикальная загрузка
  • бесшумный
  • не зависит от электричества
  • высокий КПД

Недостатки:

  • высота вертикальной загрузки
Обзор твердотопливного котла Лемакс Форвард-16
  • Мощность, кВт: 17
  • Кол-во контуров: 1
  • Тип: напольный
  • Рейтинг: 5.0

Достоинства:

  • цена
  • энергонезависимость
  • удобная загрузочная дверца
Обзор твердотопливного котла Лемакс Форвард-12,5
  • Мощность, кВт: 13
  • Кол-во контуров: 1
  • Тип: напольный
  • Рейтинг: 5.0

Достоинства:

  • энергозависимость
  • бесшумный
  • мощный
  • цена
  • не греется снаружи

Недостатки:

  • неудобно чистить
  • вертикальная загрузка
  • маленькая топка
  • невозможно отрегулировать тление

Использование дровяных котлов для отопления частного дома оправдано многими факторами. В первую очередь, это доступность топлива. Дрова можно как заготовить собственными силами, так и закупить одну/несколько грузовых машин. Особенно это касается лесистой местности, где с этим энергоносителем вообще проблем не возникает.

Лучшие твердотопливные котлы, рассчитанные на сжигание дров, способны серьезно экономить топливо за счет, так называемого, длительного горения. Этот факт позволяет снизить расходы при закупке, приобретая его банально в меньших объемах. Общая эффективность отопительной системы также возрастает. А еще котлы для бани на дровах – классическое решение для любителей банного отдыха.

Преимущества и недостатки

Если в качестве источника тепловой энергии для отопительной системы дома выбирается котел длительного горения на дровах, целесообразно внимательно изучить его плюсы и минусы.

К достоинствам агрегатов относятся:

  • Доступность и относительно невысокая цена дров;
  • Для монтажа не потребуется обивать пороги газового департамента, получать разрешения, предоставлять проект и т.д.;
  • Широкий ассортимент агрегатов, представленный на отечественном рынке, позволяет без особых усилий подобрать модель необходимой мощности и комплектации;
  • Подключение изделия к отопительному контуру не требует никаких специальных знаний и большого опыта работы;
  • Техническое обслуживание котлов на дровах, как правило, сводится к удалению продуктов сгорания из зольного ящика;
  • При правильной настройке происходит практически полное сгорание древесины, что предотвращает выброс в атмосферу опасных для здоровья химических соединений.

Для объективной оценки твердотопливных тепловых генераторов необходимо отметить и их существенные недостатки, к которым относятся:

  • КПД котла длительного горения, в среднем, на 10–15% ниже чем у газовых и электрических агрегатов;
  • Высокие требования к качеству топлива: повышение влажности дров на 5–10% приводит к снижению производительности на 15–20%;
  • Необходимость оборудования вентилируемого складского помещения для хранения дров;
  • Даже длительное горение одной закладки не отменяет необходимость периодической загрузки топочной камеры.

Из приведенных выше достоинств и недостатков вытекают основные правила использования твердотопливного оборудования.

Данный вид нагрева имеет значительный перечень преимуществ, на первом месте которого — экономность варианта обогрева, что вызвано не только самыми низками ценами на дровяное топливо, но также небольшими затратами на монтаж и эксплуатацию нагревающего оборудования.

Предлагаем ознакомиться  Как зажечь котел конорд напольный

Основные преимущества котлов для отопления на дровах:

  1. Экологическая безопасность. В связи с низкими выбросами вредных веществ в атмосферу.
  2. Технологическая простота котла на дровах и угле, гарантирует большой период функционирования.
  3. Вариативность печного устройства, возможность применения всех видов твердого топлива, для любых помещений, например, для бани на дровах.
  4. Энергонезависимость.
  5. Возможность обогрева больших площадей на 1000-1500 м2.
  6. Широкий выбор разновидностей агрегатов с водяным контуром.
  7. Возможность выполнения схемы водяного отопления своими руками.

Недостатки твердотопливных котлоагрегатов:

  1. Необходимость дополнительного пространства для хранения топлива.
  2. Низкие показатели комфортности и необходимость постоянного ухода.
  3. Высокая частота загрузки.
  4. Низкий уровень автоматизации и регулирования.

Популярные и надежные дровяные котлы по оценкам пользователей в 2019 году, с нагрузкой до 12 кВт

  1. Эван WARMOS-TК-12,0, РФ, 20.500 руб.
  2. Zota MASTER-12, РФ, 24.200 руб.
  3. Kentatsu Furst ELEGANT-03, Япония, 36.000 руб.
  4. Zota Енисей-12,РФ,17.540 руб.
  5. Лемакс Форвард-12.5, РФ,16.500 руб.
  6. Буржуй-К Тв-12, РФ,66.500 руб.
  7. Nibe PBMAX 12, Швеция,208.000 руб.
  8. Zota Forta 12, РФ,100.000 руб.
  9. Wirbel TOBY B compact 12, Австрия,136.900 руб.

Кентатсу фурст 03 – это улучшенная марка котлоагрегата, которая исполняет свою функцию с использованием твердых видов древесины.

Котел оснащен водным охладителем колосниковой решетки, выступающего в качестве защитной системы агрегата от перегрева. Внутренние поверхности выполнены из коррозионностойкого материала, чугунные секции, гарантируют длительный срок службы.

Дрова сгорают довольно быстро. Чтобы продлить это процесс, как можно дольше, добиваются процесса тления топлива. Для этой цели выполнены особые топочные конструкции, которые позволяют на одной загрузке работать от 4-х часов.

Получились очень недорогие востребованные конструкции котлов: Эван WARMOS-TК-12,0 и Лемакс Форвард-12.5.

Основные характеристики Эван WARMOS-TК-12,0:

  1. Страна бренда — Россия.
  2. Производство — Россия.
  3. Теплопроизводительность на дровах – 9 кВт.
  4. Тип котла — энергонезависимый.
  5. Количество контуров — одноконтурный, отопление.
  6. Топка — открытая.
  7. Автоматика — по воздуху.
  8. Металл теплообменника — стальной.
  9. Время сгорания дров – 5 часов.
  10. Дымоход – 114 мм.
  11. Габариты – 620х440х930 мм.
  12. Вес – 250 кг.
  13. Гарантия – 1 года.
  14. Цена – 20.500 руб.

Основные характеристики Лемакс Форвард-12.5:

  1. Страна бренда — Россия.
  2. Производство — Россия.
  3. Теплопроизводительность на дровах – 12 кВт.
  4. Тип котла — энергонезависимый.
  5. Количество контуров — одноконтурный, отопление.
  6. Топка — открытая.
  7. Автоматика — регулировка уровня питание горелки воздухом.
  8. Металл теплообменника — стальной.
  9. Время сгорания дров – 4 часа.
  10. Дымоход – 140 мм.
  11. Габариты – 121х109х917 мм.
  12. Вес – 70 кг.
  13. Гарантия – 3 года.
  14. Цена – 16.500 руб.

Расчет мощности дровяного котла

Приведенный выше вариант расчета позволяет подсчитать мощность сильно приблизительно. Чтобы более точно определить это значение и скорректировать поправки, во внимание берутся общие тепловые потери здания и климатические особенности региона.

Выгодно ли отапливать дом дровяным котлом

Использовать для отопления дома исключительно дровяной котел имеет смысл в том случае, если дрова остаются единственным энергоносителем, либо же они лидируют по доступности. Наибольшей выгоды можно достичь, лишь если топливо заготавливается самостоятельно. В противном случае даже самые лучшие дровяные котлы по затратам опускаются до уровня далеко ниже среднего.

Чтобы повысить эффективность работы дровяного котла, необходимо знать, какие дрова лучше в плане теплотворной способности и длительности горения. Чем меньше продолжительность горения топлива с одновременной высокой теплоотдачей, тем эффективнее функционирует теплогенератор. В этом плане для работы котла лучшей считается древесина с плотной структурой, а значит речь идет о лиственных твердых породах дерева.

Специалисты рекомендуют использовать березу, обладающую великолепной теплотворной способностью. Для ее прогорания требуется много кислорода, но ее горение жаркое и долгое. Кроме того, береза изначально имеет низкий уровень природной влажности, а потому ее обычно нет необходимости дополнительно просушивать перед загрузкой в топку.

Супер отопление
Adblock detector