Котел длительного горения, эффективная работа до 7 суток на 1 загрузке

Среди огромного количества видов отопительного оборудования, представленного на рынке, одним из традиционных вариантов для использования в частном доме является котел длительного горения.

Твердотопливный котел длительного горения

При помощи самых современных научных разработок инженеры смогли построить такой котел, который может работать до 7 суток на одной загрузке! Это не фантастика, это уже реальность! Несмотря на достаточно крупные габариты прибора и его громоздкость, это самое практичное и экономичное решение для отопления большой площади на сегодняшний день!

Котел длительного горения может быть использован как основной источник горения, что объясняет его большую популярность для многих отдаленных районов страны, где нет другого варианта отопления дома.

ТТ котел длительного горения для большого дома

В отличие от классического котла, где тепло отдается пламенем при сгорании топлива, прибор длительного горения работает совсем по другой схеме. Котел длительного горения является абсолютно новой и усовершенствованной конструкцией.

Устройство твердотопливного котла

В обычных ТТ котлах одна закладка дров или угля обеспечивает горение в течение 6-7 часов, что не очень экономично и требует постоянного контроля, дабы поддерживать оптимальный температурный режим. Приборы же длительного горения могут поддерживать тепло в течение 7 суток с одной закладки дров или угля.

За счет чего происходит такая разница в потреблении сырья и как достигается эта производительность? Об этом мы и поговорим в этой статье.

Принцип работы котла длительного горения

Котлы на твердом топливе появились сравнительно давно, но все они, независимо от модели и производителя, имели один существенный недостаток. Топливо приходилось постоянно добавлять, по мере того, как оно сгорало. Это было малоэффективно и не экономично. Такая ситуация продолжалась ровно до 2000 года, пока компания Stropuva не нашла способ устранения этой проблемы. Именно инженеру Эдмунтасу Штропайтис мы обязаны таким изобретением, как котел длительного горения.

На сегодняшний день это наиболее практичное и функциональное устройство для обогрева частного дома или дачи, уровень производительности которого достигает 70, а иногда и 100%. Но, в отличие от классических пиролизных котлов, которые также отличаются хорошим КПД, такие агрегаты могут поддерживать тепло в течение 7 суток всего лишь на одной партии топлива!

В чем же его основные технические особенности и за счет чего этот прибор так экономичен и эффективен?

Устройство котла длительного горения

Принцип работы твердотопливного котла длительного горения похож на пиролизные агрегаты. Основное тепло образуется не от сгорания дров или угля, а от газификации твердого топлива. Процесс горения происходит в закрытом пространстве, откуда через специальную телескопическую трубу, высвобождается древесный газ.

После этого, газ направляется в сопло грелки, где происходит диффузия (смешивание) с вторичным воздухом, закаченным вентилятором. Таким образом, беспрерывный процесс будет происходить до тех пор, пока полностью не сгорят угли или дрова. При этом температура горения порой достигает 1200 градусов.

Внутренне устройство котла длительного горения

Эффективность такого принципа заключается именно в том, что твердое топливо расходуется очень медленно, по мере необходимости, что существенно увеличивает экономичность такого отопительного прибора. Но не только высокая производительность является преимуществом такой конструкции.

Важно. Твердотопливные (пиролизные) котлы длительного горения обладают очень высоким КПД по сравнению с классической конструкцией. Он равен 95%.

Как правило, вся суть долгоиграющего горения заключается в том, что прогорает одновременно не вся закладка угля или дров, а только верхний слой. Из-за того, что воздух подается сверху, а не снизу, прогорание топлива происходит постепенно, в верхнем его слое.

Принцип длительного горения

Когда этот слой сгорает, включается подача воздуха, причем ровно столько, сколько нужно для сгорания верхнего слоя. Это и обеспечивает такую продолжительность горения и возможность контроля над процессом.

Следует сказать, что такой вариант отопительного прибора приемлем исключительно в качестве отопительной системы. Если вам необходимо продумать систему нагрева воды для бытовых нужд, то следует искать другие варианты.

Если же вариант подбирается именно для отопления большого дома, то такой аппарат является отличной альтернативой электрическим и газовым приборам.

Особенность конструкции ТТ котла длительного горения

Обычно сама конструкция и крупные габариты такого прибора уже подсказывают потребителю, что все дело в большом объеме загрузочной камеры. Однако длительность горения здесь обуславливается не большим объемом ресурсов, а медленным тлением.

Конструкция ТТ котла

Длительность горения обеспечивается за счет применения специальных приемов. Сегодня существует 2 основные системы длительного горения, применяемые в таких приборах. Это канадская система Булерьян и Прибалтийская Стропува.

Вторая система менее распространена в нашей стране по причине высокой цены и большого количества технических параметров. А вот система Бурельян является основополагающей при производстве котлов длительного горения, представленных сегодня на современном рынке.

Она представляет собой небольшую печь, которая состоит из двух камер. В первой (нижней) камере происходит горение твердого топлива, в результате чего образуется газ. Он поступает во вторую камеру, которая находит выше первой. Здесь происходит смешивание горячего газа с воздухом и дальнейшее сгорание. Высокую теплоотдачу и хорошую циркуляцию воздуха обеспечивают трубы, расположенные снизу вверх по окружности цилиндра котла.

ТТ котел длительного горения

Безусловно, длительность горения котла до нескольких суток обуславливается необходимостью загрузки большого объема топлива. С этой целью, дверца загрузочной камеры располагается не внизу, а в верхней части котла. Всю же нижнюю часть заполняет топливо.

Большая загрузочная камера обеспечивает длительное горение

Дымовой патрубок находится в верхней части котла, который соединяется с дымоходом. А в самой нижней части можно увидеть зольник, который необходим для сбора золы и систематического доступа для очистки.

Если в обычных печах зольник играет роль поддувала, поставляя порцию кислорода, то здесь зольник играет исключительно функцию сбора остатков горения, поэтому его дверца герметична. Откуда же поступает воздух? Вверху котла расположена воздушная камера, которая одновременно играет роль рекуператора (здесь дымовые газы нагревают ее стенки). То есть воздух из воздушной камеры поступает уже нагретым.

ТТ котел

Вверху камеры находится заслонка, которая регулирует поставку воздуха к топливу. Чтобы кислород дозировано поступал в камеру, в котле расположен распределитель воздуха, который соединен с воздушной камерой длинной телескопической трубой.

По мере сгорания топлива распределитель опускается вместе с верхним слоем горящего сырья, что обеспечиваем постоянную подачу кислорода. Для того чтобы вернуть распределитель в исходное положение, достаточно потянуть трос с кольцом вверх. Кстати, остаток топлива в камере, можно определить по положению троса.

В результате такой конструкции, производителям удается достичь производительности (КПД) до 85 %, и регулируемой мощности от 50-100%.

Видео. Принцип работы ТТ котла длительного горения.

Принцип такой конструкции объясняет высокую экологичность котлов длительного горения. Процент выброса углекислого газа в атмосферу получается очень низким.

Сырьем для горения обычно выступает уголь, торфяные брикеты, дрова, кокс. Но кроме обычных дров можно применять любые отходы деревообрабатывающей промышленности. Эти отходы измельчаются до мелкодисперсного состояния, после чего прессуются в гранулы, называемые пеллетами. Топливо может комбинироваться – все зависит от модели.

Пеллетный котел

Большой объем загрузочной камеры и недостаточный приток кислорода в камеру сгорания значительно увеличивает общий КПД ТТ котла, с учетом этих факторов процесс тления происходит крайне медленно и может достигать до 7 суток. Пиролизные котлы тоже хороши, но они очень требовательны к качеству и влажности исходного топлива. Да, здесь производительность тоже уменьшится при влажных дровах, но не так сильно, как в пиролизном котле.

Очень многие модели работают на основе на сыпучих древесных веществах (опилки, щепки), на торфяных брикетах или на базе древесных кусков, срезов.

различное топливо для котла

За счет того что кислород в камеру поступает ограниченными дозами, процесс тления происходит очень медленно. Но вместе с тем загруженных в котел ресурсов достаточно, чтобы получить генераторный газ, обладающий высокими показателями теплопроводности. Через керамическую форсунку он устремляется в основную камеру сгорания, где и продолжается процесс активного горения. При этом процесс форсируется и поддерживается дополнительным воздухом, который создает вентилятор.

Само пламя образуется при смешении газа и воздуха, а усиливается благодаря использованию вентиляторов.

Такие агрегаты из-за сложности схемы и объемных габаритов, в основном используют для обогрева крупных помещений, больших загородных особняков. Для небольшой дачи или одноэтажного домика это попросту экономически не обосновано приобретать такой котел. Слишком уж велика производительность таких агрегатов.

ТТ котел для больших помещений

Высокая производительность котлов длительного горения также достигается благодаря удачному расположению теплообменника, который представляет собой водяную рубашку. Конструкция агрегата помогает равномерно прогревать водяной контур по всему периметру. Температура отходящих газов не превышает 130-150 градусов. Тепло, выделяющееся в котле, максимально эффективно прогревает теплоноситель.

Выбирая для дома котел длительного горения, давайте пройдемся по основным его техническим характеристикам и отметим достоинства и недостатки.

Технические характеристики

• Котлы длительного горения, которые могут обеспечить работоспособность до 7 суток, в основном работают на торфяных брикетах или древесных стружках. Существуют и универсальные приборы, позволяющие работать с разным топливом, но длина его при этом не должна превышать 40 см. В противном случае придется заниматься самостоятельной заготовкой дров.
• Чем выше влажность исходного сырья, тем меньше будет производительность отопительного прибора. Поэтому для горения производители рекомендуют использовать топливо влажностью не более 20%.
• 1 загрузка котла в среднем обеспечивает до 7 суток беспрерывного горения.

Норма влажности дров

 Преимущества:

• Высокая производительность. Пожалуй, это одно из главных и весомых достоинств таких громоздких агрегатов. Средний показатель КПД составляет не менее 90%.
• Экологичность. Угарный газ, поступающий в дымоход, используется в роли основного источника образования горючего газа.
• Относительная доступность и недорогая цена твердого топлива.
• Автоматичность рабочего процесса. Некоторые модели оснащены пультом, позволяющим устанавливать нужный температурный режим.
• Экономия времени и ресурсов.
• Автономность работы. Может быть использован в качестве основного отопительного прибора.
• Высокая пожаробезопасность. Котлы длительного горения оснащены датчиком тревожного сигнала, который срабатывает при любой аварийной ситуации.
• Высокая надежность конструкции. При правильной эксплуатации оборудования, котел прослужит не один десяток лет.

Но какими бы эффективными, экономичными и производительными ни были эти котлы, есть и некоторые недостатки таких устройств.

Недостатки:

• Большие габариты.
• Высокая цена.
• Необходимость в регулярной чистке.

Меры безопасности

Чтобы твердотопливный котел длительного горения прослужил долгую службу и не стал причиной ожогов или аварий в доме, следует выполнять простые правила эксплуатации этого прибора.

• Не допускайте перегрев системы. Учитывая высокую инерционность котла, он крайне медленно остывает. Поэтому важно следить за контрольной отметкой температуры. Особенно это касается труб, выполненных из металлопластика или пластика. Если температура на выходе будет составлять 110-115 градусов, то это приведет к печальным последствиям. Трубы могут попросту расплавиться. Для этого необходимо при монтаже отопительной системы использовать охлаждающие теплообменники и переключающие клапаны.

  

  Система вентиляции в помещении

• Ни в коем случае нельзя устанавливать запорный вентиль на трубопроводе между расширительным баком и котлом.
• Помещение должно иметь вентиляцию для притока воздуха.

  

  Меры безопасности

• Запрещается разжигать котел, если в расширительном бачке нет воды.
• Нельзя класть на котел легковоспламеняющиеся предметы.

Действительно ли котел будет работать все 7 суток на 1 загрузке топлива?

Владельцев дач и частных домов, при выборе твердотопливного котла, более всего интересуют такие параметры, как цена, мощность и длительность горения с одной загрузки топлива.

ТТ котел длительного горения

Вот давайте в сравнительной характеристике и будем придерживаться этих основных критериев, чтобы определить, какой из приборов будет наиболее эффективным.

• Вид топлива. От этого во многом зависит эффективность прибора. Не все сырье предназначено для длительного горения. Дрова, например, максимальную производительность отдают при быстром сгорании. А вот торфяные брикеты способно отдавать тепло длительное время, поддерживая оптимальную температуру. Отличным решением будет универсальная модель, которая работает сразу на нескольких вариантах.
• Материал котла. Это также зависит от сырья. При использовании угля, лучше отдавать предпочтение выбору котла из стали, а вот для дров больше подойдут чугунные конструкции.

  

  ТТ котел из стали

• Мощность котла. Этот параметр зависит от объема загрузочной камеры. Чем она больше, тем дольше котел может гореть с одной загрузки.
• Вес конструкции определяет материал. Чугунный аппарат почти на 20% будет тяжелее.
• Цена изделия. Это весьма условный параметр. Но если котел приобретается с целью основного источника отопления, то все же не стоит экономить, ведь от этого зависит производительность аппарата и комфортный микроклимат в доме.

В любом случае, если продавец заявляет, что этот котел будет работать 7 суток на одной загрузке топлива — обязательно потрудитесь заглянуть в технический паспорт, ведь сколько бы он не расхваливал особенности и преимущества устройства, именно в паспорте будет прописана его нормативное время горения.

Время горения не всегда только зависит от выбранной модели. На этот параметр влияет вид и качество топлива, площадь помещения, высота потолков, качество утепления дома.

Время горения в зависимости от вида топлива

Правильная установка котла: пошаговая инструкция

Многие потребители, приобретая твердотопливный котел и ожидая от него эффекта длительного и экономичного прогорания сырья до заявленных до 7 дней, через какое-то время обращают внимание на то, что прибор не обеспечивает заявленной экономичности. И дело здесь вовсе не плохом качестве или браке котла, а в допущенных ошибках при подключении.

Установка ТТ котла своими руками

Конечно, учитывая сложность конструкции и ответственность данного мероприятия, многие доверяют установку ТТ котла длительного горения мастерам. Однако, следуя нашей подробной пошаговой инструкции, можно и самостоятельно, без посторонней помощи, установить котел. Хотя без помощника вам в этом деле не обойтись, ведь вес прибора составляет не менее 50 кг.

На этапе подготовительных работ, следует сразу продумать, где будет установлен котел. В идеале, конечно, оборудовать отдельную котельную.

котельная в частном доме

Учитывая, что твердое топливо все-таки создает определенную грязь, такая отопительная система должна быть произведена в отдельном нежилом помещении. Но если мощность котла небольшая (не превышает 30-35 кВт), то можно просто отделить (зонировать) основное помещение от «котельной».

Схема вентиляции в котельной

Чтобы у людей, производящих обслуживание котлов и его розжиг не возникло проблем с дыханием, в котельной должна обязательно быть оборудована система вентиляции. С улицы должен поступать чистый воздух.

Подготовьте следующие инструменты:

1. Слесарный набор (разводные, рожковые, накидные ключи).
2. Строительный уровень.
3. Дисковая пила.
4. Отвертка и набор насадок.
5. Маркер.
6. Пистолет для герметика.

Слесарный набор инструментов

Кроме самого отопительного твердотопливного котла, необходимо будет еще приобрести материалы для подключения котла к отопительной системе.

• Муфта стальная (3 штуки).
• Шаровой кран со сгоном (2 шт) с диаметром 50 мм.
• Металлическая труба для подключения котла.
• Герметик (огнеупорный).
• Сантехническая подмотка.

Этап 1. Подготовка и защита помещения.

К вопросу пожаробезопасности следует подойти со всей ответственностью.

1. Определяемся с местом, где будет расположен котел. Если в доме производится замена устаревшей модели на более современную и производительную, то место вместе с дымоходом уже подготовлено. Если же система отопления конструируется с нуля, то следует сразу продумать систему отвода газов и расположение котла в помещении. Место под установку котла должно обеспечивать удобную эксплуатацию и прямой доступ. Комната, где устанавливается твердотопливный котел, должна быть нежилой.

   

   Место размещения котла

2. Основание, на котором будет размещаться котел, необходимо перекрыть металлическим щитом. При этом размеры щита должны на 25% быть больше самого прибора. Если мощность прибора превышает 50 кВт, то устанавливать такой агрегат следует на фундамент из бетонной стяжки. Как правило, высота такого фундамента должна составлять от 100-150 мм выше уровня пола. При этом фундамент должен иметь отдельную от пола стяжку.

Установка котла на металлический лист

При монтаже маломощного агрегата, допускается установка котла на черновую стяжку из бетона.

Обязательно проверьте уровень наклона фундамента. Он должен быть идеально ровным. При необходимости (если пол не ровный) следует выложить фундамент из кирпича.

3. Нарисуйте маркером или мелом на полу место, где будете устанавливать котел и внимательно перепроверьте все расстояния. Соблюдайте расстояние от стен (регламентировано СНиПом). От топочной двери до стены расстояние должно быть не менее 125 см. Расстояние между боковыми частями и задней стороной котла и стеной должно быть не менее 700 мм.

4. Стену, которая примыкает к передней части котла (где расположена топка и дверца) наносим слой штукатурки толщиной в 25 мм. Дополнительно устанавливаем металлический лист на уровне выше котла на 25-30 см.

   

   Защищаем стену за котлом

5. Освободите новый котел от заводской упаковки.
6. Установите котел на подготовленный фундамент и снова проверьте уровнем, насколько ровно стоит прибор. Патрубок выхода газов должен находиться на одном уровне с трубой дымохода. Если линия не будет ровной, то может быть нарушена тяга в процессе эксплуатации.
7. Вставьте все необходимые элементы котла, поставляемые отдельно (зольник, дверцы).

Нормы пожаробезопасности

Видео. Как правильно устанавливать котел длительного горения в доме.

Этап 2. Обвязка котла.

Этот этап является одним из самых сложных. От него напрямую будет зависеть безопасность системы.

Существует несколько схем обвязки котла: с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя. Кроме этого может быть открытая и закрытая система отопления.

При системе естественной циркуляции, вода свободно проходит по всем трубам под своим давлением. Принудительная же схема подразумевает установку насоса, который это давление создает.

Обвязка ТТ котла длительного горения

Выбор схемы подключения во многом зависит от количества этажей дома, расположения котла, комнат и от общей площади. Так, схему с естественной циркуляцией целесообразно использовать для одноэтажных домов. А вот для помещений в несколько этажей, она будет малоэффективна и лучше приобрести дополнительный насос, чтобы выполнить принудительную схему циркуляции теплоносителя.

Но наиболее простой и понятной является закрытая (принудительная) схема.

Закрытая схема системы отопления

Она производится через 2 патрубка. Один соединяется с подающим контуром отопительной сети, а второй конец с его обратный контуром.

Важно! Какую бы модель ТТ котла вы ни выбрали, с ним в комплекте не идет циркуляционный насос и расширительный бачок. Все это, в зависимости о выбранной системе подключения, нужно приобретать и устанавливать самостоятельно.

Чтобы правильно обвязать котел, руководствуйтесь следующими правилами:

• Давление не должно подниматься выше нормы. Следить за этим показателем можно по манометру.

  

  Манометр

• Эффективность системы зависит от герметичности всех соединений.
• Для обвязки котла ни в коем случае нельзя использовать горючие материалы.

Установка манометра является обязательным условием при обвязке котла, так как этот прибор будет контролировать максимальное значение давления.

1. Обвязываем льном выходные патрубки котла. После того, как лен будет плотно намотан вокруг выходной трубы, пройдитесь хорошо по нему сантехническим герметиком.
2. Берем уголок и аккуратно накручиваем сверху.

   

   Схема обвязки котла

3. Теперь подсоединяем бочонок и ниппель. Плотно состыковываем эти детали и соединяем с краном. Все соединения обязательно обрабатывайте сантехническим герметиком, чтобы предотвратить утечку.

   

   Герметизация соединений

4. Резьбовым соединением при помощи муфты и гайки соединяем водяной контур с выходной и входной трубой. Убедитесь, что вы тщательно соединили детали.Обмотка паклей из льна

Этап 3. Подсоединение к дымовой трубе.

Все твердотопливные котлы обязательно должны быть подсоединены к дымоходу. Если в доме уже оборудована эффективная система отвода газов, то вам нужно будет просто подсоединить новую конструкцию к ней.

Варианты монтажа дымохода

Если же вы с нуля обустраиваете систему отопления в доме и дымоход, то выберите способ конструкции: через крышу или через стену.

В идеале использовать двухконтурные трубы для монтажа дымохода (типа сэндвич).

Сэндвич трубы

1. Канал между котлом и дымоходом должен составлять не менее 1 метра. От этого зависит производительность работы прибора и безопасность жителей дома. В идеале дымоход должен иметь минимальное количество изгибов, ведь каждый дополнительный поворот создает препятствие для естественной тяги газов, и снижает производительность котла.

   

   Подсоединение ТТ котла к дымоходу

   Что касается наклона горизонтального участка трубы, ведущего от котла к вертикальной конструкции дымохода, то в идеале выдержать угол в 45 градусов. Если же, по техническим соображениям, этого невозможно выполнить, то допускается располагать горизонтальный участок под углом от 15 до 30 градусов. В любом случае, его нельзя делать ровным, иначе это будет препятствовать нормальной тяге.

   

   Подключение к дымоходу

Внимание! Нужно обработать стыки соединения всех частей дымохода между собой герметиком. Это поможет избежать утечки дыма

2. Подсоединяем первую трубу дымохода к патрубку котла. Тип соединения зависит от выбранной модели котла. Обязательным условием является соблюдение диаметра дымохода и патрубка печи. Диаметр дымоходной трубы должен быть не меньше патрубка твердотопливного котла. Если эти параметры не соблюсти, то снизится пропускная способность газохода на максимальной мощности.

Видео. Подключение твердотопливного котла к дымоходу.

3. Устанавливаем группу безопасности. Основной задачей этой группы является сбрасывание давления в сети при его критическом росте. Группа безопасности монтируется прямо на выходе подающего патрубка. Нормальным давлением считает 2,9-3 Бар. При его превышении, должен сработать предохранительный клапан. Кроме него система безопасности включает манометр, служащий для контроля давления и воздухоотводчик.

   

   Группа безопасности

Внимание! Ни в коем случае нельзя устанавливать запорную арматуру на отрезке трубопровода между котлом и группой безопасности.

Этап 4. Подключаем котел к системе отопления.

1. Согласно нормативам СНиПа, необходимо перед запуском котла провести гидравлический тест под давлением с выдержкой 24 часа.

Для этого откройте запорную арматуру, все краны и подключите воду. Поднимите регулировочным вентилем давление до 1,3 атм. Это испытание должно вам продемонстрировать отсутствие протечек. Особенно обращайте внимание на резьбовые и сварные соединения.

2. Разжигаем котел.

Чтобы поджечь дрова или торф, необходимо положить в камеру щепки или бумагу. Растопив котел, плотно закройте все дверцы. После того как появилось устойчивое пламя, можно открыть дверцу и загрузить основное количество дров. Ни в коем случае не применяйте для розжига горючую жидкость.

Первая растопка котла

3. При первом тестовом запуске, может присутствовать неприятный химический запуск. Это может быть связано с тем, что прогорают остатки заводского масла. Вскоре посторонние запахи уйдут.

Если вы все правильно подключили, то давление в течение тестового периода не должно упасть и, соответственно, нигде не должно быть протечек. Теперь можно запускать котел в эксплуатацию. Если же в процессе тестового периода были выявлены какие-то неполадки, то следует отключить котел от системы, дождаться полного его остывания и приступить к устранению погрешностей.

При правильном монтаже и подключении котла, вы достаточно быстро оцените его высокую производительность и экономичность, что позволит поддерживать комфортный микроклимат в доме. А видео-инструкция поможет вам учесть все необходимые нюансы монтажа котла.

Видео. Правильное подключение твердотопливного котла длительного горения.