Проблемы с твердотопливным котлом и методы их решения

Твердотопливные котлы с системой длительного горения – удобное и практичное решение для отопления больших площадей, не имеющих доступа к газопроводу. Они также устанавливаются в зданиях, где размещение электрических агрегатов нецелесообразно из-за больших затрат. Выбирая подходящий котел, следует ознакомиться с общим принципом работы такого оборудования, его разновидностями и особенностями.

Чтобы понять, к какому принципу классификации относятся отопительные приборы длительного горения, укажем существующие типы:

  • классические;
Проблемы с твердотопливным котлом и методы их решения

Классический твердотопливный котел длительного горения

  • пиролизные;

Пиролизный котел

Проблемы с твердотопливным котлом и методы их решения
  • автоматические;

Автоматический твердотопливный котел

  • длительного горения.
Проблемы с твердотопливным котлом и методы их решения

Твердотопливный котел длительного горения

Классические варианты вырабатывают тепло путем пламенного сгорания топлива. Приборы отопления имеют две дверцы. Одна используется для загрузки дров и угля, другая – для чистки от продуктов горения. Теплообменник такого прибора может быть выполнен из чугуна или стали. Первый вариант предпочтительнее благодаря его длительному сроку эксплуатации – свыше 20 лет.

Однако материал восприимчив к температурным перепадам и механическим ударам. Стальной вариант проявляет стойкость при воздействиях такого рода, однако обладает уменьшенным сроком эксплуатации – 6 лет.

Проблемы с твердотопливным котлом и методы их решения

Модели твердотопливных котлов длительного горения

Пиролизные модели подразумевают течение процесса при закрытом дымоходе и камере сгорания. Процесс может происходить при рекордных 1200 градусах, пока дрова не сгорят. Такие котлы обладают высоким КПД – 90%. Имеют длительное действие – 10 часов. Благодаря полному сгоранию дров обеспечивается простота использования прибора, а за счет контроля подачи воздуха осуществляется регулировка температуры теплоносителя.

О твердотопливных котлах длительного горения

Проблемы с твердотопливным котлом и методы их решения

Примечание: Среди котлов длительного горения выделяют две системы: прибалтийская Стропува и канадская Булерьян. Первая дороже, сложнее в использовании, имеет множество других нюансов, не позволяющих ее использовать повсеместно.

Следует отметить, что отопительные приборы длительного горения можно отнести к пиролизным. Система Бурельян подразумевает наличие двух камер. В нижней тлеет твердое топливо, образуется газ. Во второй камере добавляется воздух, дрова полностью сгорают. Устройство выглядит как цилиндр с трубами, благодаря которым обеспечивается циркуляция воздуха, что усиливает теплопередачу. Как правило, используются такие модели в нежилых помещениях.

Котел длительного горения

Проблемы с твердотопливным котлом и методы их решения

В приборе по системе Стропува есть два цилиндра, которые собраны по принципу матрешки. Плоскость между элементами заполнена водой. Внутренний цилиндр выполняется функцию топки, куда подается воздух.

Загружается твердое топливо, которое прогорает сверху вниз. Благодаря этому нагревается теплоноситель. Прибор действительно обеспечивает длительное горение твердого топлива – до 4 суток. Однако после этого требуется чистка и новый розжиг своими руками. Это вызывает дополнительные эксплуатационные сложности, которые и не позволили такой системе отопления стать востребованной.

Твердотопливный котел Стопунова

Проблемы с твердотопливным котлом и методы их решения

Работа котла Heiztechnik Q Hit Plus

Такие котлы не требуют большого внимания и участия в процессе горения, оснащаются регулятором температуры, некоторые модели – датчиком. КПД такого прибора отопления составляет 85%. Длительность работы определяется объемом бункера. Своими руками такой прибор собрать очень сложно, однако благодаря покупке можно избавить себя от многих забот при отоплении.

Выбираем котел

После того, как вы определились с топливом, которое будет использовать твердотопливное отопление загородного дома, следует выбрать котел. Условно котлы для твердого вида топлива можно разделить на такие группы:

  1. классические;
  2. автоматические;
  3. пиролизные;
  4. длительного горения.
Выбираем котел

Классические котлы

Рекомендуем к прочтению:Дизельное отопление загородного домаКлассический твердотопливный котел

Пиролизные котлы

Выбираем котел

Пиролизные котлы – применяют для горения газы от разложения топлива. Это обусловлено действием высокой температуры при недостаточном количестве воздуха. В структуру котла входит две камеры, которые разделены колосниками: нижняя для загрузки и камера сгорания.

Процесс горения здесь таков: топливо закладывается и поджигается, дверца топочной камеры закрывается. В верхней камере активируется вентилятор наддува, служащий для смешивания воздуха тления нижней камеры с чистым воздухом. Смесь начинает воспламеняться и через форсунки из керамики направляет огонь на топливо. Без доступа кислорода топливо обжигается – так случается пиролиз, то есть, разложение и газификация топлива. Так, процесс будет идти, пока топливо полностью не сгорит. Так и происходит отопление на твердом топливе. Достоинства пиролизных котлов: высокий КПД (до 90%), топливо горит на одной загрузке до 10 часов, снижены требования к дымоходу, высокий уровень экологичности. Недостатки: высокая стоимость, зависимость от энергии, нестабильное горение при неполной загрузке, очень высоки требования к сухости дров и др.

Пиролизный котел

Автоматические котлы

Выбираем котел

Автоматический твердотопливный котел

Котлы длительного горения

Еще один тип котлов, которые использует отопление загородного дома твердым топливом, это котлы длительного горения. Здесь специальными приемами поддерживается длительное горение. Такое горение может быть обеспечено двумя системами: канадской системой котлов Булерьян и прибалтийской системой Стропува. Булерьян – это двухкамерная печь горения дров, которая разделена горизонтально. Внизу осуществляется тление, газы идут в верхнюю камеру, там перемешиваются с вторичным воздухом через жиклер, после чего топливо дожигается. Стропува – это высокая бочка до 3 м высотой, наполненная дровами и накрытая подвижной крышкой с дымоходом. Сначала дрова поджигают, после чего они экономно горят, нагревая носитель тепла по рубашке бочки, подача воздуха регулируется в автоматическом режиме.

Читайте также:  Коллектор для теплого пола: виды, схемы подключения

Рекомендуем к прочтению:Отопление дачного дома дровами

Выбираем котел

Котел длительного горения

Проблемы котлов длительного горения

В процессе эксплуатации котлов длительного горения, такими, например, являются котлы Stropuva, могут возникнуть следующие проблемы:

  1. Детонация. Чаще всего это явление возникает при первом запуске устройства. Процесс сопровождается гудящими звуками и появлением дыма. Причиной детонации является слишком большая тяга в дымоходе. Ситуацию может спасти установка регулятора тяги дымохода. Это приспособление автоматически уменьшает подачу воздуха.
  2. Из нижней дверцы вытекает черная смола. Образование дегтя в твердотопливном котле в слишком большом количестве происходит при температуре в камере горения ниже 55 градусов. Проблему в большинстве случаев можно решить путем увеличения заданной температуры на регуляторе котла. В некоторых ситуациях потребуется вмешательство специалиста для балансировки работы системы. Также причиной большого количества смолы может оказаться некачественное топливо.
  3. Сгорание топлива происходит быстрее минимального времени. Причина может быть в слишком большом потреблении тепла (несоответствие мощности установки объему помещения) либо в плохом качестве топлива. Проблему может решить установка дополнительного устройства для обогрева, мероприятия по утеплению помещения или переход на использование топлива с большей калорийностью.
  4. Плохо регулируется температура. Причина может заключаться в том, что устройство уже работает на все 100% своей мощности или же неисправен регулятор тяги дымохода. Решить проблему помогут мероприятия, описанные в предыдущем пункте или ремонт регулятора тяги.

Преимущества ТТ установок длительного горения

Важно! Существует расхожее мнение, что данный тип отопительного оборудования имеет более высокий показатель эффективности, чем у традиционных котлоагрегатов. На самом деле КПД данных установок варьируется от типа используемого топлива и составляет 70-75%. Это касается как импортных устройств, так и большинства котлов твердотопливных длительного горения российского производства. Популярность их обусловлена исключительно увеличенной продолжительностью горения топлива.

Итак, в чем же реальные преимущества котлов данного типа по сравнению с классическими отопительными котлоагрегатами?

  • Возможность использования наиболее дешевого топлива, в качестве которого можно использовать практически любые горючие природные материалы, доведенные до определенного процента влажности и плотности. (За прессование и подвод воздуха к слоям топлива и отвечает груз с воздухораспределителем).
  • Габаритные размеры. Специфика загрузки топлива и его тления позволяет производить устройства вертикальной ориентации с небольшими размерами.

Основным преимуществом котельных установок длительного действия является возможность непрерывной работы от одной загрузки (в зависимости от типа топлива) до 2-х суток.

Классификация устройств

Котлы делятся на несколько видов по типу сжигания топлива:

  • Пиролизные – оснащены парой камер сгорания. В первой проходит тление и образуется газ, который смешивается с кислородом во втором отсеке и сжигается. Такое оборудование выделяет в атмосферу небольшое количество загрязняющих веществ и считается экологичным. Также после сгорания топлива остается мало сажи. Автоматические модели дополнительно снабжены регулятором мощности.
  • С верхним расположением отсека горения. Лёгкие в обслуживании устройства, с минимумом автоматических функций, требующихся для работы. Они могут действовать автономно, без доступа к электросети. Но в результате работы скапливается большое количество золы, а также для них подходят не все виды топлива. К примеру, опилки и мелкофракционные цепки использовать нельзя.
  • Пеллетные – котлы, для растопки которых применяют специальные спрессованные брикеты. Такое оборудование экономично, долговечно, экологично и эффективно в работе. Минусы устройств – высокая стоимость, требовательность к условиям хранения топлива. Пеллеты складируются только в сухом помещении.

Какой твердотопливный котел длительного горения установлен в Вашем дома?Пиролизные Пеллетные

Пространственная схема и компоновка твердотопливного теплогенератора

Размеры твердотопливного котла зависят от габаритов и ориентации в пространстве камеры сгорания. Более широкое распространение получили вертикальные конструкции, поскольку такое расположение позволяет сэкономить место в котельной.

Традиционная схема вертикального твердотопливного котла:

  • в нижней части размещается зольник с поддувалом;
  • над зольником устанавливается чугунная колосниковая решётка;
  • решётка встраивается в дно топки, которая должна быть оснащена надёжной дверкой;
  • в над зоной топки в плоскости наибольшего теплового контакта располагается рабочая часть теплообменника.

    Принципиальная схема вертикального котла на твёрдом топливе

Для настройки и контроля за работой агрегата в процессе эксплуатации вам понадобится специальное оборудование. К таковому можно отнести датчики температуры воды на входе и выходе из теплообменника и узлов системы отопления, датчики загрузки камеры сгорания, давления в ней и на отдельных участках котла и т.д.

Принцип естественной циркуляции теплоносителя реализовать его успешно удаётся далеко не всегда. Поэтому часто отопительный котёл оснащается дополнительным водяным насосом, который принудительно подаёт теплоноситель на теплообменник и/или в систему отопления.

Насос — энергозависимый агрегат, а значит, важно предусмотреть возможность подачи теплоносителя в обход на случай отключения электроэнергии. Во-первых, для того, чтобы отопление функционировало, а во-вторых, чтобы котёл или коммуникации не разорвало паром или не повредило температурой.

Если в конструкцию твердотопливного котла включается насос, необходимо предусмотреть возможность регулировки его рабочих параметров, а также аварийного отключения. Твердотопливный котёл в случае поломки узлов и коммуникаций отопительной системы остановить невозможно. Поэтому необходима система отвода излишнего тепла – амортизационный бак с компенсационным клапаном или другое, уместное в вашем случае решение.

Обвязка твердотопливного котла

Твердотопливное отопление для частного загородного дома

Если от вашего дома очень далеко находится газовая магистраль, а электричество для вас дорого, то можно использовать твердотопливное отопление. Когда вы подберете для себя самое доступное топливо, то вы будете обеспечены теплом в холодные времена.

Система отопления с твердотопливном котлом

Выбираем топливо

Определяющим фактором функционирования твердотопливного отопления является вид топлива, которым оно будет обогревать дом. Оно может быть ископаемым – сюда входят уголь, торф, сланцы горючие, и возобновляемым – в виде дров. Система под каждый вид топлива подбирает показатели – скорость образования тепла, объем воздуха, жаростойкость стенок колосников и котла.

Дрова, уголь, торфяные брикеты и пеллеты — основные виды топлива для твердотопливных котлов

Выбираем котел

После того, как вы определились с топливом, которое будет использовать твердотопливное отопление загородного дома, следует выбрать котел. Условно котлы для твердого вида топлива можно разделить на такие группы:

  1. классические;
  2. автоматические;
  3. пиролизные;
  4. длительного горения.

Классические котлы

Рекомендуем к прочтению:

Классический твердотопливный котел

Пиролизные котлы

Пиролизные котлы – применяют для горения газы от разложения топлива. Это обусловлено действием высокой температуры при недостаточном количестве воздуха. В структуру котла входит две камеры, которые разделены колосниками: нижняя для загрузки и камера сгорания.

Процесс горения здесь таков: топливо закладывается и поджигается, дверца топочной камеры закрывается. В верхней камере активируется вентилятор наддува, служащий для смешивания воздуха тления нижней камеры с чистым воздухом. Смесь начинает воспламеняться и через форсунки из керамики направляет огонь на топливо. Без доступа кислорода топливо обжигается – так случается пиролиз, то есть, разложение и газификация топлива. Так, процесс будет идти, пока топливо полностью не сгорит. Так и происходит отопление на твердом топливе. Достоинства пиролизных котлов: высокий КПД (до 90%), топливо горит на одной загрузке до 10 часов, снижены требования к дымоходу, высокий уровень экологичности. Недостатки: высокая стоимость, зависимость от энергии, нестабильное горение при неполной загрузке, очень высоки требования к сухости дров и др.

Пиролизный котел

Автоматические котлы

Автоматический твердотопливный котел

Котлы длительного горения

Еще один тип котлов, которые использует отопление загородного дома твердым топливом, это котлы длительного горения. Здесь специальными приемами поддерживается длительное горение. Такое горение может быть обеспечено двумя системами: канадской системой котлов Булерьян и прибалтийской системой Стропува. Булерьян – это двухкамерная печь горения дров, которая разделена горизонтально. Внизу осуществляется тление, газы идут в верхнюю камеру, там перемешиваются с вторичным воздухом через жиклер, после чего топливо дожигается. Стропува – это высокая бочка до 3 м высотой, наполненная дровами и накрытая подвижной крышкой с дымоходом. Сначала дрова поджигают, после чего они экономно горят, нагревая носитель тепла по рубашке бочки, подача воздуха регулируется в автоматическом режиме.

Рекомендуем к прочтению:

Котел длительного горения

Особенности работы с твердотопливными котлами

Отопление частного дома твердым топливом обладает циклическим характером, который обусловлен необходимостью осуществления определенной последовательности: так, закладывается топливо, разжигается, горит. Конечно, такой процесс цикличности негативно воздействует на долговечность теплообменника. Также в помещениях наблюдаются перепады температуры.

Чтобы решить этот вопрос, используются теплоаккумуляторы – термоизолированные емкости на 500-1000 литров. При горении котла аккумулируется тепло, энергия отдается при снижении теплоотдачи, котел затухает. Так, отопление дома твердым топливом начинает работать стабильно и температура выравнивается.

Когда вы выбираете мощность котла, который будет использовать отопление дачи твердым топливом, следует ориентироваться на распространенную методику: на 10 кв.м жилища – 1 кВт.

Но в данном случае мощность нужно увеличить до 40%, так как качество топлива нестабильно, состояние дымохода также будут влиять на производство тепла.

Когда выполняется монтаж отопления на твердом топливе, параметры дымохода должны четко соответствовать требованиям. Также обязательно следует предусмотреть, чтобы была возможность чистить дымоход и осматривать его, ведь появляющаяся сажа может самовозгораться и вызывать пожар.

На что смотреть при выборе отопительного котла

Приобретение отопительного оборудования сопряжено с рядом задач, которые нужно решить заранее. Поэтому перед осуществлением покупки необходимо разобраться со следующими моментами:

  1. Мощность – первоочередный параметр, по которому выбираются агрегаты. Расчет мощности твердотопливного котла отопления проводится по незамысловатой формуле: площадь дома разделяется на 10. Почему именно так? Потому что 1 кВт мощности требуется для качественного обогрева десяти квадратных метров жилья.
  2. Тип теплообменника.
  3. Зависимость от внешних факторов – твердотопливные электрокотлы отопления с вентилятором принудительного наддува не функционируют без электрической энергии. Если циркуляция естественная, данная проблема отсутствует.
  4. Длительность работы от одной загрузки.

Польские твердотопливные котлы «PEREKO» оснащаются вентилятором наддува, благодаря которому увеличивается время беспрерывного сжигания топлива

Отопление деревянного дома твердотопливным котлом – верное решение, если жилище отрезано от благ цивилизации. Но нужно понимать, что корректная работа системы возможна тогда, когда проектирование и монтаж всех узлов и компонентов осуществляют мастера. Грамотные специалисты знают тонкости своей работы и гарантируют бесперебойное функционирование оборудования на протяжении долгих лет.

Как сделать котел длительного горения своими руками – пошаговое руководство

Самым оптимальным источником отопления для отдаленных районов без газификации и электрификации является твердотопливный котел длительного горения. Благодаря надежности, экономичности и эффективности он нередко используется для оснащения загородных домов и коттеджей.

Как работает агрегат

Обычные твердотопливные котлы способны проработать на одной закладке около 6-7 часов. Если по истечении этого времени в топку не подбросить очередную порцию топлива, это приведет к снижению температуры в доме.

В отдельных моделях горение поддерживается почти неделю.

Секрет здесь в следующем: в отличии от традиционных котлов, схема котла длительного горения включает в себя не одну, а две камеры сгорания. Первая из них предназначена для сжигания топлива, вторая – для поступивших из первой камеры газов.

Качество процесса во многом зависит от своевременной подачи воздуха, для чего в конструкции имеется вентилятор.

Подобный подход является инновационным: его впервые представила литовская компания Stropuva в 2000 году, после чего чертежи твердотопливных котлов длительного горения были взяты на вооружение ведущими производителями котельного оборудования.

На сегодняшний день агрегаты, работающие по этому принципу, являются наиболее недорогим и практичным вариантом обогрева домов в местностях, лишенных газификации. Сутью работы приборов данного типа выступает горение верхнего топлива.

Обычно месторасположением топки является нижняя часть: как следствие, холодный воздух после нагревания имеет возможность подниматься вверх.

Котлы длительного горения очень похожи на пиролизные: выделение основной порции тепла происходит не от сгорания твердых брикетов, а от выделившегося при этом газа.

Для сгорания внутри конструкции имеется специальное закрытое пространство. Камеры соединены между собой телескопической трубой, по которой выделившийся газ из первого отделения поступает во второе.

Как сделать котел длительного горения своими руками – пошаговое руководство

Процесс его дожига сопровождается смешиванием с холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором. Эта процедура проистекает без пауз, до полного перегорания топлива.

Она отличается достаточно высоким температурным режимом – до +1200 градусов.

Камера для сжигания твердого топлива имеет более обширные размеры: ее объем иногда достигает 500 дм3. В нее можно загружать уголь, опилки, дрова, паллеты. Стабильное нагнетание воздуха обеспечивается встроенным вентилятором. Процесс горения характеризуется очень медленной скоростью расхода топлива. Как следствие, экономичность котельного оборудования резко возрастает.

В продаже имеется целый ряд нагревательных приборов, сутью работы которых является один и тот же чертеж котла длительного горения на дровах. Разная степень их экономичности и эффективности объясняется различием размеров, материалов изготовления и наличием дополнительных функций.

Для работы универсальных ТТ котлов можно использовать любое топливо, что значительно упрощает их обслуживание. Наиболее экономичными моделями считаются дровяные ТТ котлы.

Конструкционные особенности и устройство

Дороговизна и сложность изготовления чертежа котла длительного горения своими руками ставит определенные препятствия на пути распространения последнего из них на территории нашей страны. В отличии от него, метод Булерьян широко используем народными умельцами для самостоятельной организации отопления загородных домов.

Чертеж котла длительного горения на твердом топливе Булерьян состоит из следующих узлов:

Также имеется еще одна любопытная деталь. Как известно, в обычных печах функция поддувала выполняется зольником: именно через него поступает необходимый для горения воздух.

В случае с Булерьян зольный отсек делается полностью герметичным: каналом подачи воздуха здесь является верхняя воздушная камера. Для регулировки подачи кислорода в верхней части этой камеры имеется заслонка.

По ходу сгорания дрова в топке постепенно оседают, что приводит к опусканию распределителя. Таким образом обеспечивается беспрерывная подача свежего воздуха.

Расчет необходимой мощности

Таблица расчета необходимой мощности котла

Чтобы определиться с производительностью приобретаемого котла, потребуется основательно подготовиться и учесть следующие показатели:

  • площадь обогреваемых помещений на даче или в частном доме;
  • качество утепления стенок строения;
  • вид постоянно применяемого топлива;
  • количество тепловых контуров для обогрева дома.
Расчет необходимой мощности

После подготовки всех перечисленных данных, включая подробнейшие чертежи контуров, расчет требуемой мощности котла для отопления частного дома заметно упростится. В этом случае поможет известное соотношение, согласно которому на 1 кв. метр помещения потребуется 1 кВт полезной мощности. Указанное правило справедливо лишь в том случае, если высота потолков в строении не превышает 3-х метров.

Для удобства определения этого показателя разработаны специальные таблицы, в которых помещению заданной площади ставится в соответствие достаточная для его обогрева мощность.