> Статьи > Дровяные котлы длительного горения для отопления дома: принцип работы и устройство
Дровяные котлы длительного горения для отопления дома: принцип работы и устройство
При строительстве загородного дома многие собственники сталкиваются с проблемой выбора оптимальной системы отопления помещения. Сейчас существует множество приборов обеспечивающих комфортную для проживания температуру, в их число входит твердотопливный котел длительного горения, который комплектуется различными устройствами для автоматизации рабочего процесса и в корне отличается от обычного нагревательного прибора.
Принцип работы котла, его устройство
Дровяные котлы длительного горения для отопления частного дома широко применяются в населенных пунктах, не оборудованных газопроводной магистралью, такие приборы обеспечивают независимость от поставок электричества и газа и способны работать автономно длительное время.
Принцип работы котла основан на регуляции доступа кислорода в камеру сгорания и выработке монооксида углерода, который является продуктом тления сухих дров. Благодаря своему устройству, внутрь прибора поступает ограниченное количество кислорода, что влияет на интенсивность горения, топливо производит газ, который поступает в нижнюю камеру и воспламеняется, повышая температуру теплоносителя и одновременно поддерживая пламя внутри верхней закладки. Такой котел также принято называть газогенераторным, так как основная температура достигается в процессе дожигания углерода.
Твердотопливный котел верхнего горения состоит из следующих элементов:
Камера верхнего горения, которая также является емкостью для закладки топлива. Данный сектор оборудован дверцей для удобной загрузки дров и чистки стенок от нагара.
Камера дожигания газа расположена в нижней части корпуса и также оборудована смотровым окном.
Блок управления котлом с группой безопасности. Это устройство укомплектовано сигнальной аппаратурой, которая оповестит обслуживающий персонал о возникшей аварийной ситуации и предотвратит перегрев агрегата, поэтому блок управления отвечает за правильную работу всех элементов и безопасную эксплуатацию всей системы.
Турбина с электродвигателем предназначена для обеспечения циркуляции воздуха и газа внутри каналов котла. Им управляет электронный блок, включая и регулируя мощность потока в зависимости от требуемых условий эксплуатации.
Некоторые котлы комплектуются электрической вытяжной системой, которая удаляет продукты горения из камер сгорания по наружному дымоходу.
Виды котлов верхнего горения
По принципу отвода отработанных газов, нагревательные приборы подразделяются на два типа:
С естественной циркуляцией. Такой котел считается энергонезависимым, так как не оборудован дополнительными турбинами для нагнетания кислорода и удаления продуктов горения.
Агрегат с принудительной циркуляцией. В данном случае за поступление воздуха в камеры сгорания и отвод углекислого газа отвечает автоматическое устройство управления котлом, которое, при необходимости, включает и выключает подающую и выпускающую турбины. Такая комплектация котла делает его зависимым от доступа к электрической сети, но при правильном монтаже и дополнительном оснащении аварийным источником питания, нагревательный аппарат имеет множество преимуществ.
Также существует классификация прибора по расположению камер сгорания топлива и дожигателя газов. Согласно этому твердотопливные котлы бывают:
С размещением отсека закладки топлива выше камеры сгорания газа. Это наиболее распространённая конструкция, так как ее устройство интуитивно понятно и просто в обслуживании. Но имеется и существенный минус, большинство продуктов горения дров, зола, сажа попадают с верхней камеры в нижнюю, что приводит к засорению газовых форсунок и отсека в целом.
Реже встречается котел с размещением газового дожигателя над топочной камерой, хотя такая конструкция более удачна, так как основана на принципе движения газа от нижнего сектора вверх. В процессе горения топлива в таком приборе, углерод движется естественным образом выше по тракту и принудительная циркуляция не требуется.
Преимущества и недостатки котла, основные правила монтажа
При выборе котла верхнего горения для отопительной системы частного дома или дачи, стоит обратить внимание на ряд преимуществ:
Высокий коэффициент полезного действия, который в среднем, в зависимости от производителя и комплектации, составляет 80-95 %, что намного выше КПД обычного дровяного котла.
Автоматизация рабочего процесса. На приборах оборудованных электронным блоком управления все функции по регулировке и поддержанию горения топлива осуществляется без участия собственника.
Минимальный расход дров на поддержание комфортной температуры внутри помещения. Благодаря своей конструкции, в данном котле твердое топливо не сгорает при открытом пламени, а тлеет длительное время, вырабатывая при этом основной источник тепла в виде углерода.
Легкодоступность твердого топлива. Работа агрегата возможна при загрузке камеры дровами, топливными брикетами, отходами лесозаготовки и пиломатериалов.
Редкая загрузка. В зависимости от объема топки одной закладки топлива хватает на длительное время, и нет необходимости постоянно следить за количеством сырья внутри котла.
Наряду с плюсами такого агрегата, существует и несколько недостатков, которые необходимо учитывать. К таким минусам относятся:
Высокую стоимость котла, в сравнении с нагревателями, работающими по принципу сжигания твердого или жидкого топлива.
Значительный вес изделия. Так как температура горения дров и газа высока, то внутренние стенки верхней и нижней камеры изготавливаются из сплава чугуна и стали, что увеличивает вес агрегата до 500 килограмм.
Повышенные требования к качеству топлива. Если в обычную печь можно загружать древесину с высоким содержанием влаги, то для пиролизного котла, содержание воды в дровах не должно превышать 40-50%. Наиболее высокое КПД наблюдается при влажности дерева до 20% и ниже.
Приборы, оборудованные устройствами контроля и искусственной циркуляции дыма, становятся зависимыми от наличия электрического тока. Также многие отопительные системы работают за счет циркуляции теплоносителя от теплообменника котла до радиатора с помощью насоса, что делает всю сеть зависимой от электричества.
При выборе котла верхнего горения для частного дома необходимо правильно рассчитать его емкость и соответствие отапливаемой площади с заявленными характеристиками изделия. Все работы по монтажу и запуску печи должны осуществляться квалифицированными специалистами в соответствии с инструкцией и правилами эксплуатации.
Так как котел имеет значительный вес, нужно предусмотреть прочное основание из монолитного железобетона, которое не позволит тепловой установке проседать под собственной нагрузкой.
Помещение, в котором расположена печь должно иметь доступ атмосферного воздуха для естественной циркуляции и нормальной работы котла. Также обязательно наличие средств для оповещения об аварийной ситуации и пожаротушения.
