Котёл верхнего горения

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.

Особенности конструкции и принцип работ

Котел длительного горения с верхней загрузкой – схема

Внутренняя часть используется как топка. Она устроена так, что горение происходит сверху вниз. Помогает этому специальная подача воздуха непосредственно в зону горения. Процесс напоминает скорее тление с выработкой газов из углеродосодержащего топлива. В большей степени эти газы являются горючими. За счет их догорания в верхней части топки происходит максимальное использование тепловой энергии, что позволяет увеличить теплоотдачу и уменьшить расход топлива.

Камера котла разделена на две части распределителем воздуха. Он имеет форму трубы, к которой с одного конца прикреплена площадка с лопастями, а другой конец служит для подачи кислорода.

Котлы с верхним горением отличаются цикличностью работы, и пока не сгорит первая закладка добавление второй партии топлива не понадобится.

Технические характеристики котлов верхнего горения на твердом топливе

Котлы с верхним горением производятся с разными мощностями от 8 до 95 кВт. Отдельные модели могут достигать показателя в 1200 кВт. Чем больше показатель, тем эффективней работа агрегата и тем большую площадь можно будет обогреть. Котлы с минимальной мощностью рассчитаны для установки в небольших домах. Украинские «Бураны» с 40 кВт предназначены для отопления больших домов или складских помещений.

Твердотопливный котел БУРАН-EXTRA 1200

Материалы изготовления котлов — чугун или сталь. Чугунный теплообменник долговечней, но из-за своего большого веса может вызывать трудности при монтаже. Стальные теплообменники изготавливают из стали различного качества от низкосортной, до высококачественной, устойчивой к воздействию высоких температур. Помимо этого стальные котлы часто имеют защиту из шамотного кирпича.

Чаще всего котлы с верхним горением работают на дровах, но есть модели, в которые можно укладывать уголь, торфяные брикеты, стружку и другое топливо.

КПД котлов равен 85-93 %. Как заявляют производители, время работы прибора после одной загрузки дров составляет от 8 до 31 часов, а на углях до 5 суток. Среднестатистический недорогой котел выдает тепло в течение 5-8 часов.

Температура нагрева воды 70 0 C на дровах и 85 0 C на угле. Рекомендованная температура на входе от 60 0 C. Система отопления может быть как с естественной, так и с принудительной циркуляцией.

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.

Котел верхнего горения имеет высокий уровень безопасности

Недостатки твердотопливных котлов с верхней загрузкой:

  • высокая стоимость по сравнению с другими установками;
  • чувствительность к изменениям температуры теплообменника. Возможно появление конденсата и окисление стальных элементов;
  • повышенная зольность может засорять зону горения и снижать уровень теплоотдачи;
  • необходимо регулярно вручную прочищать дымоход и зольник;
  • неудобная закладка дров из-за конструктивных особенностей;
  • нельзя загружать топливо больших размеров, например, не колотые дрова;
  • топливо должно быть полностью сухим, поэтому нужно продумывать условия его хранения;
  • неполная загрузка делает неудобным розжиг, т.к. топка достаточно глубокая;
  • нельзя проводить дозагрузку, если процесс уже запущен;
  • опорная балка и диск, служащие перегородкой между зонами горения твердого топлива и газа быстро выходят из строя.

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

Нюансы системы управления котла верхнего горения

В котлах длительного горения с верхним горением основным принципом управления является регуляция воздушных потоков, поступающих в камеру сгорания. Стандартные агрегаты для этого оснащены механическим приспособлением. Заслонка с цепным приводом приводится в действие в результате работы термостата.

Термостат в котле настраивается на определенный температурный режим. Когда теплоноситель нагревается до нужного уровня, заслонка автоматически устанавливается в определенное положение, снижая интенсивность нагрева. Резко снизить температуру невозможно, т.к. теплоноситель будет по инерции продолжать нагреваться, отапливая помещение.

Увеличить температуру воды, когда захочется также невозможно. До тех пор пока котел не «разгонится», температура будет расти очень медленно.

Устройства с вентиляторами работают несколько иначе. Если понадобится увеличить силу теплоотдачи, то сделать это можно именно за счет вентилятора. Прибор будет нагнетать воздух. За счет него же можно и снизить инерцию котла. Управление происходит автоматически, а датчики фиксируют малейшие изменения температуры теплоносителя.

Обзор лучших котлов верхнего горения

В настоящее время производство твердотопливных котлов значительно расширилось и выбору потребителей представлено множество моделей зарубежных и отечественных фирм. Рассмотрим лучшие из них.

Стропува

Stropuva

Котлы болгарского предприятия Stropuva — это компактные агрегаты с высоким КПД. Устройства оснащены нагнетательным вентилятором. Цилиндрической формы корпус имеет конструкцию шахты. Устройства отличаются превосходными эксплуатационными характеристиками в сочетании с отличным дизайном. Универсальные котлы могут отапливать дровами, торфом или прессованными брикетами. Мощность моделей 8-40 кВт, отапливаемая площадь 30-400 кв.м. Допустимая влажность топлива может достигать 45%, что вполне соответствует современным требованиям.

Liepsnele

Котлы верхнего горения Liepsnele

В Литве изготавливают котлы длительного горения на твердом топливе универсального типа, т.е., работающих на любом виде топлива. Мощность агрегатов варьируется в диапазоне 10-40 кВт, отапливаемая площадь до 400 кв.м. Максимальное время работы на одной закладке углей составляет до 7 суток, дров — до 2 суток. Конструкция котлов — классический шахтный тип с верхним горением. Котлы Liepsnele обладают высоким КПД, не менее 90%, независимо от типа топлива и выбора рабочего режима.

Неделька

Модельный ряд котлов Неделька

Котлы прямоугольной формы, имеют привлекательный дизайн и компактные размеры. Для более полного теплосъема предусмотрены каналы, по которым проходят нагретые дымовые газы. Российские котлы верхнего горения, способные работать на одной загрузке угля до 7 суток.

Котел неделька

Компания Неделька предлагает четыре варианта котлов с различной мощностью, предполагающие отопление помещений разной площади: 50-250 кв.м., 150-400 кв.м., 400-800 кв.м., 800-2000 кв.м.

Источник: https://pechiexpert.ru/kotel-verhnego-goreniya-01/

Котлы длительного верхнего горения: плюсы и минусы

Твердотопливный котел верхнего горения выполняется в форме вертикального цилиндрического корпуса, выполняющего роль топки с интегрированным теплообменником. Высокая эффективность работы обеспечивается конструкционно с помощью разделения топочного пространства, где в отдельной камере собирается и сжигается пиролизный газ.

Котлы длительного горения имеют сравнительно небольшую историю и устанавливаются в не газифицированных жилых районах, где имеется хорошая транспортная развязка и доступное твердое топливо: уголь и дрова.

Конструкция их не является сложной, опытные мастера слесарного дела вполне могут изготовить хороший котел длительного горения своими руками.

Устройство твердотопливных котлов верхнего горения

Котлоагрегат с верхним горением относится к классу твердотопливных отопительных устройств, слоевого типа сжигания топлива. Конструкция топки обеспечивает длительное горение твердого топлива, в связи, с чем не требуется ежедневное обслуживание котла верхнего горения.

Особенности строения — внутренний объем вертикального корпуса используется как топка. Она выполнена таким образом, что процесс сгорания твердого топлива протекает сверху вниз.

Это становится возможным благодаря тому, что подача воздуха с небольшим дефицитом, происходит непосредственно в зону горения. Из-за недостатка воздуха протекает процесс тления твердого топлива, при этом из него выделяются горючие газы.

Они догорают в верхней части топочной камеры, выделяя максимальное количество тепла. Такая организация топочного процесса увеличивает теплоотдачу и уменьшает удельный расход топлива из-за снижения потерь тепла с химическим и механическим недожогом. Топочная камера разделяется на 2 части воздушным распределителем, имеющего форму трубы.

На одной ее стороне закреплена площадка с лопастями, для турбулентной подачи воздуха, а на другом конце поступает воздух. Котлы верхнего горения обладают цикличностью загрузки топлива. Пока не выгорит первая топливная закладка, новую порцию угля или дров засыпать нельзя.

Где применяются

Котлоагрегаты длительного горения на твердом топливе, применяются для теплоснабжения коммунально-бытовых, промышленных, торговых и общественных объектов. Условия установки таких модификаций отопительных котельных намного проще, чем газовых, не требуют специальных разрешений.

Тем не менее для них необходима установка отдельной топочной и складского топливного помещения, чтобы уголь или дрова перед подачей в топку были сухими.

Для выработки тепловой энергии котлы длительного горения способны также использовать отходы деревообработки, брикеты и гранулы.

В зависимости от размера топки в агрегат закладывают топливо 1 раз в сутки, а некоторые модификации 1 раз в 3 суток. При наличии бункерной подачи топлива, процесс загрузки может происходить в автоматическом режиме. Котлы могут обеспечивать не только нагрузку по отоплению, но и горячее водоснабжение с включением в схему внешнего бойлера косвенного нагрева.

Принцип работы

Увеличение продолжительности процесса горения достигается не только большой топкой. Существенное воздействие на эффективность и теплопередачу имеет организация топочного горения в виде слоевого сжигания с верхним горением и верхней подачей дутьевого воздуха, поэтому в нижних топливных слоях газовоздушные потоки не циркулируют совсем.

Принцип работы котлоагрегата с длительным горением твердого топлива:
Воздух, требуемый для сгорания топлива, отбирается непосредственно из топочного помещения и проходит через стадию предварительного нагрева в верхней камере подогрева котлов верхнего горения.

В камеру нагрева вмонтирован трубный воздухораспределитель, для подачи горячего воздуха в топочное устройство. Система подачи может быть гравитационной и принудительной.

Воздухораспределитель оборудован каналами, направленными вертикально. Перед топливозагрузкой его поднимают с помощью встроенного механизма, далее засыпают топливо и опускают распределитель, который опирается на верхний топливный уровень. По мере выгорания он опускается вниз топочного пространства. Такое движение распределителя обеспечивает воздухоподачу в верхний слой горячего топлива.

В контактной зоне воздухораспределителя с топливным слоем расположен стальной диск — стаскоблин. Обходя его, огонь поступает в пиролизную камеру, расположенную между диском и камерой нагрева воздуха.

Здесь полностью догорают горючие вещества, передавая тепло через стенки топки греющему теплоносителю, циркулирующему во встроенном теплообменнике.
Дымовые газы отводятся через газоотводящий патрубок в дымовую трубу. Зола собирается в зольном коробе, расположенным внизу котлоагрегата, под топкой. Объем ящика позволяет чистить его с периодичностью от 2 до 5 загрузок.

Как выбрать котел верхнего горения

Модельный ряд твердотопливных котлов верхнего горения нельзя назвать широким, поскольку их производства довольно новое и производители котельного оборудования сравнительно недавно стали выпускать подобные модели. На практике почти все современные модели обладают похожими конструкциями.

Пользователи при выборе марки котла должны обратить внимание на особо значимые аспекты:

  1. Материал котлового теплообменного аппарата, обычно это сталь или чугун. Первые устанавливаются в более дешевых вариантах и менее долговечны не более 15 лет. Чугунные варианты имеют срок эксплуатации выше 25 лет/
  2. Эффективность работы котла, КПД выбирают как можно выше из доступного диапазона 85-92 %.
  3. Зависимость от электроэнергии, энергонезависимые агрегаты необходимо устанавливать в районах, с низкой надежностью подачи электроэнергии, при этом надо учитывать, что такие котлы будут работать с естественной циркуляцией по воде и дымоотводу.
  4. Объем загрузки топлива, хорошие котлы обеспечивают загрузку 1 раз в 3-7 дней.

Расчет необходимой мощности нагрева

Расчет тепловой мощности котлоагрегата должен покрывать все тепловые потери здания с запасом не менее 20 %. Если котел должен вырабатывать тепловую энергию для подогрева воды, мощность соответственно должна увеличиваться по объему водопользования в каждом конкретном случае.

Расчет теплопотерь здания является довольно сложным, он зависит от климатического района расположения объекта и материала стен и кровли.

Для приблизительного расчета в центральном районе России для домов, с кирпичной кладкой не менее, чем в 2 кирпича и межэтажной высотой 2,7 м можно воспользоваться практической формулой из расчета 1 кВт на 10 м2 площади объекта с запасом 20 %.

Например, для коттеджа с площадью 150 м2 тепловая мощность котлоагрегата на отопление будет равна:

150:10х1,2 = 18,0 кВт

Для семьи из трех человек необходим бак ГВС не менее 100 л с мощностью 5.8 кВт.

Таким образом, общая нагрузка на котел будет:

18.0 + 5.8 = 23.8 кВт

Чем лучше топить

Самым главным преимуществом применения твердотопливных котлоагрегатов является их универсальность по использованному топливу: дрова, брикеты, пеллеты и каменный уголь.

Выбирая топливо нужно исходить из его теплотворной способности:

  • уголь, 15-25 Мдж/кг;
  • дрова,15-17 Мдж/кг;
  • древесные гранулы 12-17 Мдж/кг.

Не менее важно при выборе топлива учитывать время его сгорания в топке. При применении дров и брикетов, усредненное время функционирования котла на одной заправке не превышает 30 часов. В то же время, на прессованных пеллетах, он способен обогревать дом не меньше 72 часов.

Высокотехнологичные автоматизированные котлы на угольном топливе, могут отапливать комнаты 5 дней и даже больше, что значительно увеличивает практичность применения подобных агрегатов.

Сегодня особой популярностью пользуются комбинированные модификации, работающие как от твердого топлива, так и от электрических ТЭНов.

Подобное теплосиловое оборудование характеризуется практичностью, многофункциональностью и несложной эксплуатацией. В качестве базового топлива используют дрова либо уголь, а при их отсутствии включаются ТЭНы, что обеспечивает требуемый температурный режим в доме.

Топ 5 лучших моделей

В торговой сети сегодня можно найти как сравнительно недорогие и простые отечественные котлоагрегаты, так и полнофункциональные автоматические котлы западных производителей популярных фирм: Stropuva — литовского производителя, Buderus — германская котельная марка, WATTEK — чешский котел ACV — бельгийский производитель котельного оборудования и австрийскую марку Wirbel.

Наиболее популярными производителями российских фирм, выпускающие котлоагрегаты длительного горения являются Магнум, Новосибирской металлообрабатывающей компании, ZOTA, выпускаемого компанией Красноярскэнергокомплект и Теплов Универсал Костромского завода.

Stropuva S 15 U

Небольшой литовский котел с тепловой мощностью 15.0 кВт, способный отопить дом до 150 м2, самый лучший агрегат для теплоснабжения некрупных частных домов. Марка S 15 U обладает универсальностью и способна функционировать на любом твердом топливе.

Лучшие характеристики котла обеспечены при использовании каменного угля, при его загрузке в топочную камеру 217 л, котел способен работать 7 суток с КПД от 86 до 90%, вырабатывая теплоноситель с температурой 75 С.

При работе с дровами нужно использовать только сухие, чтобы препятствовать образованию дегтя на стенках в топке. Котел имеет массу 205 кг и срок эксплуатации более 10 лет.

Цена: 91 500 руб.

Liepsnele L20-U

Литовский котлоагрегат, с более мощной установкой 20.0 кВт, аналог Стропувы, с более совершенными характеристиками и поэтому дорогой комплектацией агрегата. Он имеет самую объемную топку — 320 л, а КПД, практически равным газовому котлу — до 91%. Чугунный теплообменный аппарат обеспечивает срок эксплуатации до 25 лет.

Универсальность по топливу позволяет использовать любое твердое топливо, однако самый длительный период работы на 1 заправке до 7 суток обеспечивается каменным углем. Максимальная температура воды на выходе из котла — 80 С.

Невысокое рабочее давление горячей среды 1,5 атм., допускает использовать его только в отопительных системах с естественным движением теплоносителя.

Цена: 110 000 руб.

Galmet Top

Польский пиролизный котел верхнего горения с тепловой мощностью 20 кВт, для нагрева дома площадью 160-200 м2. Это очень современная универсальная модификация с 100 % уровнем автоматики, умным PID-контроллером, дутьевым электровентилятором и погодозависимой автоматикой.

Температура теплоносителя на выходе 55- 80 С. Отличительная возможность управления двумя отопительными контурами теплый пол + ГВС, а также имеется встроенный насос рециркуляции.

Несмотря на очень качественную тепловую изоляцию, производитель не смог добиться высокого КПД работы котла, он не превышает на угольном топливе — 87%. Теплообменник стальной, поэтому срок службы тоже не большой — 15 лет.

Цена: 89 000 руб.

Неделька КО-60

Очень популярная в России и странах СНГ модель с названием отвечающему за недельный срок работы от одной загрузки, при этом объем камеры не превышает 160 л. Мощность очень высокая для таких габаритов: пиковая 60 кВт, а в режиме длительного горения 25 кВт, управляется автоматикой и может обогреть площадь до 350 м2.

Высочайший КПД — 92 % достигается при использовании качественного угля. Этому также способствует рабочий пульт управления тепловыми процессами котла Prond Proton 405.01 и дутьевой вентилятор WPA X2, для создания наддува котла.

Теплообменный аппарат и корпус агрегата сделаны из очень толстой топочной стали, что увеличивает срок службы, хотя и привело к увеличенному весу в 420 кг.

Цена: 130 000 руб.

Универсал TA-40

Водонагревательный отопительный котел нижнего горения с верхней загрузкой Теплов Универсал 40 кВт Костромского завода, имеет возможность обогревать любые жилые и промышленные помещения до 400м2 с одновременной подготовкой ГВС. Котел по топливу универсальный, способный работать на любом твердом топливе.

В продаже имеются автоматизированная либо энергонезависимая компоновка агрегата. КПД котла не выше 82 % в ручном режиме, при использовании автоматики превышает 85 %.

Программное обеспечение котла способно поддерживать температурный режим в доме на протяжении суток, а также распределять мощность по приоритетам «отопление — ГВС» в 4-х режимах. Цена: 103500 руб.

Источник: https://kotle.ru/tverdotoplivnye/kotel-verhnego-goreniya

Как выбрать твердотопливный котел верхнего горения

Котлы верхнего горения – это разновидность твердотопливных котлов длительного горения. Особая конструкция и принцип работы избавляют такие котлы от известных недостатков моделей прямого горения: необходимости в частой загрузке топлива, низкого КПД, нестабильной теплоотдачи. Однако стоимость котлов, работающих по принципу горения сверху-вниз в 1,5-2 раза выше, габариты – больше, требования к используемому топливу также выше.

Что собой представляют твердотопливные котлы верхнего горения

Для чего нужны и как применяются

Пример организации котельной. Котел длительного верхнего горения Stropuva S15 (справа) в связке с бойлером косвенного нагрева (слева).

Твердотопливные котлы верхнего длительного горения используются в районах отсутствия газовой магистрали, в местах лесозаготовки или горной промышленности, где стоимость топлива обычно существенно ниже. Суть таких моделей заключается в медленном, практически на грани тления, сжигании топлива слоями, благодаря чему достигается длительность горения одной загрузки в 5-20 часов при использовании дров и 2-5 суток при использовании в качестве топлива теплотворных сортов угля.

Наиболее рациональным является использование в относительно небольших частных домах площадью 60-200 м 2. Возможна эксплуатация в системах с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Это отличная, более экономичная и менее прихотливая в обслуживании альтернатива стандартным твердотопливным котлам.

Устройство и принцип работы

На первый взгляд может показаться, что более высокая длительность горения достигается только за счет увеличения топочной камеры. Однако, помимо этого, серьезное влияние на экономичность, длительность сгорания и стабильность теплоотдачи влияет сам принцип верхнего горения, подразумевающий подачу воздуха сверху, в то время как в нижних слоях топлива воздух и газы не циркулируют вовсе.

  1. Воздух, необходимый для сжигания топлива, забирается напрямую из помещения и подогревается в расположенной в самом верху котла камере подогрева. В центре камеры подогрева вставлен специальный цилиндрический распределитель, через который разогретый воздух подается в топочную камеру. В зависимости от модели, подача воздуха может быть принудительная или естественная. Принцип работы котла верхнего горения на примере модели Stropuva S20U.
  2. Распределитель, подающий воздух из камеры подогрева в камеру сгорания имеет вертикальные ходы. Перед загрузкой топлива его необходимо поднять механическим путем (обычно с помощью троса), после загрузки топлива, он упирается в верхний слой и опускается вниз по мере прогорания. Таким образом, подача воздуха всегда осуществляется исключительно на верхний тлеющий слой топлива, во вмешательстве человека в процесс горения нет необходимости.
  3. Над местом контакта распределителя воздуха с верхним слоем топлива находится металлический диск (стаскоблин). Огибая его, пламя попадает в камеру полного сгорания – часть топочной камеры между стаскоблином и камерой подогрева воздуха. В камере полного сгорания выгорают все горючие вещества, отдавая тепловую энергию стенкам топочной камеры. Контакт распределителя воздуха с верхним слоем топлива (стаскоблин отсутствует для большей наглядности).
  4. Стенки по всему радиусу топочной камеры – это теплообменник, внутри которого находится теплоноситель (чаще всего вода). Аккумулируя тепловую энергию от сгорания топлива, теплоноситель естественным или принудительным (с помощью циркуляционного насоса) образом циркулирует по водяному контуру системы отопления.
  5. Продукты сгорания, уходя вверх между стенками камеры подогрева и внутренними стенками котла, выводятся из топочной камеры через патрубок дымохода.
  6. Зола сваливается в зольный ящик в самой нижней части котла, под топочной камерой. Зольный ящик необходимо очищать после сгорания каждых 1-5 загрузок.

Котлы верхнего горения в большинстве своем не оснащены продвинутой автоматикой, а регуляция температуры теплоносителя осуществляется, обычно, с помощью битеплового регулятора тяги. Настройка нужной температуры происходит вручную. Для обеспечения нормального горения необходимо плотно закрывать дверцу загрузки и не открывать ее на протяжении всего горения, соответственно, дозагружать топливо в разожженный котел нельзя.

На данный момент на рынке представлены модели мощностью 8-60 кВт и КПД 85-92%. Существуют как исключительно дровяные котлы, так и универсальные модели, работающие на дровах, каменном и буром угле, антраците, торфе, пеллетах.

Отзывы о бытовых котлах с горением сверху-вниз: преимущества и недостатки

Преимущества Недостатки
Экономичность – за счет принципа горения сверху-вниз достигается экономия от 10 до 30%. Высокая стоимость – модели с верхним горением стоят в среднем в 1,5-2 раза дороже.
Более высокий КПД – принцип медленного горения на грани тления, более совершенные сплавы и конструкция корпуса позволяют достигнуть КПД 85-92%, в то время как у обычных котлов на твердом топливе КПД часто 75-86%, а более высокие показатели считаются крайне существенной заслугой. Повышенные требования к топливу – влажность дров желательно не должна превышать 20-30%, угля – 15-20%. В зависимости от модели, производители предъявляют различные требования к фракции и зольности угля. От соблюдения рекомендаций зависит длительность горения.
Более простая эксплуатация – это и возможность гораздо более редкой загрузки, и более простое обслуживание и чистка. Непрерывность процесса – произвести дозагрузку в уже зажженный котел нельзя, а после остановки работы котла, тление все равно продолжится до полного сгорания.
Наличие энергонезависимых моделей – моделей, не требующих подключения к электросети. Большие габариты – котлы шахтного типа компактны по площади, но часто более 2 метров высоту, а стандартные «квадратные» модели непросто уместить в маленьких помещениях котельной площадью 4-5 м 2.
Надежность – несмотря на дополнительные элементы, конструкция котлов остается простой и надежной. Ограниченный выбор – на рынке представлено не столь много моделей, однако большинство из них известны своим качеством и надежностью
Возможно образование конденсата – не редкая проблема согласно отзывам владельцев. Причиной может быть использование слишком сырого топлива или чрезмерно большой поток воды, в случаях, если используется циркуляционный насос.

Как выбрать котел верхнего горения

В виду небольшого выбора, когда все достойные производители и их модели «находятся на слуху», особые критерии, по которым можно фильтровать котлы отсутствуют. Практически все модели имеют похожую конструкцию, часто изготовлены из похожих сплавов, и те, и другие имеют длительный опыт беспроблемной эксплуатации. Однако стоит обратить на наиболее важные критерии:

  1. Материал теплообменника . Существует два варианта исполнения: сталь и чугун. Стальные теплообменники устанавливаются в более дешевые модели, они более устойчивы к перепадам температуры, в случае механического повреждения их можно просто заварить. Однако сталь сильно подвержена коррозии, которая, в зависимости от качества теплоносителя, приводит к протечке спустя 10-15 лет эксплуатации. Чугунные же теплообменники более тяжелые и толстые, они устойчивы к коррозии, срок их службы более 25 лет, однако и стоимость соответствующая. Идеальный вариант исполнения – чугунный теплообменник в легком стальном корпусе.
  2. Количество контуров . Одноконтурные модели рассчитаны исключительно на отопление. Двухконтурные модели рассчитаны на отопление и подогрев санитарной горячей воды. Их стоимость всего на 10-30% выше, поэтому решить вопрос горячего водоснабжения наиболее выгодно выбрав двухконтурный котел. Единственная проблема – среди котлов верхнего горения крайне мало двухконтурных моделей.
  3. КПД . Коэффициент полезного действия отражает соотношения объема сжигаемого топлива к объему аккумулируемой теплоносителем тепловой энергии. Соответственно, чем выше КПД, тем больше тепла можно получить при меньшем расходе топлива.
  4. Энергонезависимость . Энергонезависимые модели не требуют подключения к электросети, поэтому работают автономно. Энергозависимые модели имеют принудительную подачу воздуха, более сложную автоматику или циркуляционный насос, для работы которых потребуется подключение к электросети. При этом, мы рекомендуем обзавестись и генератором, на случай отключения электроснабжения.

Модель Неделька К-60 как пример существенно больших габаритов.

Минимально необходимая мощность

Для среднестатистического дома в климатической зоне Подмосковья, с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м минимально необходимая мощность рассчитывается из правила 1 кВт на каждые 10 м 2 отапливаемой площади. Также мы рекомендуем закладывать запас мощности в 15-25%.

Например, для вышеописанного дома площадью 120 кв. м. минимально необходимая мощность котла – 120:10*1,2 (20% запаса) = 14,4 кВт, всегда округляем в большую сторону – т.е. 15 кВт.

Таких простых и наиболее часто используемых расчетов достаточно в более, чем 90% случаев. Если же дом слегка или серьезно утеплен, находится в южной части страны или, наоборот, находится в северной части страны, имеет большую площадь остекления, показатель может быть скорректирован на 10-50% в меньшую или большую сторону.

Как точно рассчитать необходимую мощность котла
Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Stropuva S15U

Известная литовская модель мощностью 15 кВт, по сути один из лучших котлов верхнего горения для отопления частного дома. Модель S15U, в отличие от обычной S15, – универсальная, т.е. способна работать на дровах, угле, торфе, пеллетах. Производитель рекомендует использовать в качестве топлива каменный уголь. На практике, при полной загрузке (217 л) качественным каменным углем длительность горения может достигать 7 суток. КПД, в зависимости от используемого топлива, – 85-90%.

При топке дровами котел имеет существенные недостатки: высокие требования к сухости дров и высокий уровень образования на стенках топки дегтя. Также недостатком является огромный вес – 205 кг. В остальном согласно практике монтажа и отзывам владельцев, котел беспроблемно работает уже на протяжении более 7 лет.

Стоимость: 81 500–101 770 рублей.

Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток

LIEPSNELE L20U

Еще одна универсальная литовская модель мощностью 20 кВт, отличный аналог Стропувы – превосходящий ее по характеристикам, но и более дорогой. Отличается модель одной из самых объемных на рынке камер сгорания – 320 л, а также высоким КПД – до 91%. Теплообменник чугунный, в стальном корпусе.

Котел известен своей надежностью, качеством используемых сплавов и сборкой, а также абсолютной «всеядностью»: можно сжигать дрова, опилки, стружка, пеллеты, уголь или даже торф. Однако стоит помнить о длительности горения каждого из видов топлива. Наиболее длительное горения достигается при сжигании каменного угля: вплоть до 7 суток.

Единственным недостатком является довольно низкое допустимое давление в водяном контуре – 1,5 бар. Поэтому котел нельзя использовать в закрытых системах отопления больших домов, где давление в контуре часто в пределах 1,7-2,5 бар.

Стоимость: 110 000-125 000 руб.

Galmet TOP-20

Польский универсальный котел верхнего горения стандартной компоновки мощностью 20 кВт. Отличается максимальной автоматизацией работы: уже в базовой комплектации предусмотрен умный PID-контроллер (автоматика), вентилятор, нагнетающий в топку воздух, возможность подключения внешнего термостата. В зависимости от комплектации, также оснащается погодозависимой автоматикой (уличный датчик). Также модель отличается наличием качественной теплоизоляции, которая минимизирует теплопотери через корпус котла.

Тем не менее, несмотря на качество материалов и умную автоматику, в отличие от шахтных вертикальных котлов, имеет более низкий КПД – 87%. Теплообменник в отличие от предыдущих моделей – стальной, хотя и с толстыми стенками (6 мм против стандартных 4 мм в других моделях), что в теории продлевает срок службы до 15 и более лет.

Стоимость: 89 000-90 900 руб.

НЕДЕЛЬКА КО-60

Известная модель российского производства большой мощности (60 кВт). Название модели говорит за себя – длительность горения на одной закладке угля – до 7 суток, при объеме топочной камеры 160 л.

КПД при использовании качественных сортов угля достигает 92%. В качестве топлива можно использовать и дрова, торф, пеллеты. Теплообменник и корпус котла изготовлены из крайне толстой печной стали, что отразилось и на весе в 420 кг. Несмотря на огромную теплопроизводительность, котел рационально использовать при отапливаемой площади не более 200-250 м 2. При большей площади достигнуть длительности горения в 7 суток невозможно.

Существенным недостатком является крайне высокая цена, сравнимая с более качественными по сплавам, сборке и конструкции зарубежными моделям. Тем не менее, котел представляет отличную альтернативу.

Стоимость: 130 000 руб.

Цены: итоговая таблица

Производитель и модель Мощность, кВт Объем топочной камеры, л. КПД, % Стоимость, руб.
Stropuva S15U 15 217 до 90 101 000
LIEPSNELE L20U 20 320 до 110 000
Galmet TOP-20 20 45 до 87 90 900
НЕДЕЛЬКА КО-60 60 160 до 92 130 000
Источник: https://GradusPlus.com/kotly/tverdotoplivnye/dlitelnogo-verhnego-goreniya/

Почти идеальный вариант котлы верхнего горения на твердом топливе и их особенности

Основные критерии выбора твердотопливного котла

Выбор твердотопливного котла для обогрева помещений основывается на нескольких основных критериях.

  • Вид топлива — если основным видом топлива будет выступать уголь, то в данном случае лучше приобретать котлы из высоколегированной стали. Если в качестве топлива будут использоваться дрова, то чугун будет идеальным вариантом.
  • Мощность котла/полезный объем загрузочной камеры — данный критерий указывает на то, какое количество топлива можно загрузить в топку за один раз, и как часто это нужно будет делать. При этом учитывается и вес отопительного оборудования. К примеру, стальной котел при той же мощности, что и чугунный, для установки потребует меньше свободного пространства от всей площади помещения, на 19% в среднем.
  • Вес котла и его стоимость — стальной котел меньше по весу, чем чугунный, примерно на 17%, поэтому и цена на установку и доставку значительно меньше.
  • Экономичность — коэффициент полезного действия (КПД) чугунного котла меньше, чем у стального, хотя и остывает чугунный котел намного медленнее.
  • Расходы на обслуживание и удобство эксплуатации — не менее важные критерии, от которых зависит не только тепловая отдача отопительного оборудования, но и физические и энергетические затраты на загрузку и чистку камер сгорания.
  • Долговечность — условная цифра срока службы отопительного твердотопливного котла составляет около десяти лет. Но этот показатель больше связан с устареванием отопительной техники. чем со сроком ее эксплуатации. По факту, любой котел при правильном обслуживании может прослужить гораздо дольше.

Нельзя забывать и про такой немаловажный фактор в выборе твердотопливного котла, как опасность получения травмы или ожога. и степень безопасности. В большинстве случаев, стальные котлы отопления выпускаются только компаниями, занимающими лидирующее место на рынке отопительной техники. Все стальные котлы данных компаний имеют не один уровень защиты от ожогов и травм в процессе эксплуатации. Оборудование, применяемое при производстве стальных котлов очень дорогостоящее. поэтому и выпускаются они в небольших объемах, тогда как предложений по чугунным твердотопливным котлам более чем достаточно. Но и степень безопасности у них намного ниже.

В том, что твердотопливный котел может быть использован как основной источник тепла. нет сомнений. Несмотря на то, что такая отопительная техника требует постоянного обслуживания в процессе эксплуатации, она до недавнего времени была и остается самым альтернативным источником тепла для жителей отдаленных районов. А доступность и относительно недорогая цена на твердое топливо позволяет успешно использовать подобное отопительное оборудование в загородных домах.

Разновидности котлов

Отопительные агрегаты на дровах представляют собой отличную альтернативу газовым приборам. Они характеризуются множественными достоинствами:

1. Высокая эффективность – благодаря замедленному сгоранию топлива КПД достигает 90 %.

2. Длительная активность – объемная топка с мощным нагнетающим вентилятором способна обеспечить беспрерывную работу до 7 суток.

3. Экологичность – при сгорании органического топлива в атмосферу выделяется незначительное количество углекислого газа.

4. Экономичность – встроенная электроника помогает настроить оптимальный режим загрузки котла.

Отопительные агрегаты замедленного горения представлены на современном рынке в трех разновидностях.

Работают на угле, дровах или древесных брикетах. Благодаря небольшой топке сокращается период сгорания одной закладки. Чтобы обеспечить непрерывное функционирование в течение суток, топливо приходится засыпать 4-6 раз. Преимуществом классических котлов считается низкая цена.

Конструкция с объемным бункером и широким загрузочным проемом. Используются сухие сыпучие материалы. Автоматическое управление оптимизирует процесс сгорания. В зависимости от загрузки мощный котел работает от 6 до 24 часов. КПД составляет не более 75 %.

Функционируют по принципу сжигания древесных газов, выделяемых в процессе медленного тления. Конструкция обеспечивает высокую эффективность теплопередачи и быстрый нагрев теплоносителя. На одной загрузке печь работает до полного выгорания топлива, КДП – 85 %.

Схема дровяной печи с водяным контуром

Котлы по чертежам Василия Пустовойченко – это простые и доступные установки, которые можно сделать своими руками. В качестве основы используют цельносварную трубу, стальную бочку или газовый баллон б/у. Толщина металлических стенок должна быть не менее 3-4 мм. Это снижает выгорание металла и обеспечивает длительную бесперебойную работу оборудования. Высота основания варьируется от 800 до 1000 мм. От величины этого параметра зависит объем разовой загрузки топлива.

Схема котла отопления на дровах состоит из трех частей:

  • загрузочный бункер – емкость для закладки топлива, высота которой меняется по мере его прогорания;
  • топочная камера – участок, где происходит медленное тление дров и генерация газов;
  • зона полного сгорания – закрытый поддон, где сжигаются древесные газы, накапливается зола и происходит отвод дыма.

Топочную камеру ограничивает распределитель воздуха. Это металлический круг толщиной 4-6 мм с отверстием в центре. Через него проходит телескопическая (или цельная) труба, подающая кислород в зону горения. Диск распределителя находится в движении, поэтому его диаметр немного меньше корпуса котла. В нагнетательную трубу воздух попадает из атмосферы, проникая через верхнюю заслонку.

Отработанные газы выводятся через дымоход, закрепленный в верхней части. Внизу на стенке располагается дверца, через которую удаляют золу и пепел. В котлах длительного горения твердое топливо сжигается практически полностью, поэтому отходы удаляют нечасто. Кроме того, в конструкции предусматривают точки для подключения подачи и обратного отвода воды. Также определяют место закрепления термометра и регулятора тяги.

Сантехники: Вы будете платить за воду до 50% МЕНЬШЕ, с этой насадкой на кран

Подогреть теплоноситель в водяном контуре можно двумя способами:

1. Сделать выносной накопительный бак, внутри которого пропустить трубу. Отработанные газы продвигаются по дымоходу и одновременно нагревают воду.

2. Пропустить трубу теплообменника через камеру сгорания. Подключить к ней змеевик, который располагается в накопительном баке.

Эффективность второго способа выше. Однако технология исполнения выглядит намного сложнее.

Изготовление котла длительного горения своими руками видео

Популярные запросы

автоматизация бассейны и фонтаны бытовая техника ванная вентиляторы воздуховоды дачный туалет душевая кабина дымоходы запорная арматура инструмент канализация колодец конвекторы кондиционирование котельное оборудование краны и смесители наружный водопровод насосное оборудование обогреватели освещение очистка воды очистка воздуха печи проектирование работа с трубами радиаторы сварочные работы своими руками септики скважина солнечные батареи схемы отопления теплоноситель теплый пол увлажнение воздуха утепление фильтры электропроводка

Выбор редакции

Теплый электрический плинтус: цена и монтаж

Потолочные инфракрасные обогреватели с терморегулятором

Диммеры для светодиодных ламп 220в

Приточная вентиляция в квартире с фильтрацией

Розетки и выключатели — лучшие бренды

Особенности корпуса

Чтобы корпус в форме цилиндра способствовал высокому КПД, нужно соблюсти такие рекомендации:

  1. Отношение высоты к внутреннему диаметру должно составлять от 3:1 до 5:1. При этом величина диаметра должна колебаться в рамках 30-80 см. Если твердотопливный котел будет иметь слишком малый внутренний диаметр, то воздух не сможет вступать в реакцию с горючим должным образом, поскольку будет быстро выводиться через дымоходную трубу. КПД сильно упадет. Когда же котел на дровах будет иметь очень большой диаметр, то центральная часть топлива будет сгорать быстро, а края медленно. Из-за этого по центру появится яма, в которую сядет распределитель воздуха, и сгорание дров остановится.
  2. Стенка корпуса должна составлять 4-6 мм. Это правило касается тех случаев, когда изготавливаются твердотопливные котлы из конструкционной стали. Если же для производства будет использоваться жаростойкая сталь, то оптимальной ее толщиной является 2,5 мм.

Неправильная толщина стенки обернется такими последствиями:

  • если бытовые котлы на угле буду иметь слишком тонкую стенку, то через нее будет быстро проходить тепло. То есть через нее будет выделяться слишком много тепла. В итоге, отходящие газы после прохождения через щель между корпусом и распределителем воздуха станут холоднее 400 °С, и их сгорание будет неполным. Из-за этого стенки топочной камеры начнут покрываться плотным нагаром, а на стенках дымохода сформируется очень сильный конденсат ;
  • если твердотопливный котел будет иметь слишком толстые стенки, то сильно возрастет его тепловая инерция. Вода в рубашке начнет кипеть. Ситуацию не спасет даже перекрытие трубы, подающей воздух.

Согласно разным видео и чертежам, лучшими материалами для изготовления корпуса являются:

  1. Газовый баллон промышленного назначения. Он имеет стенки с необходимой толщиной. В нем не нужно делать дно. Кроме этого, округлый верх способствует лучшему дожиганию дымовых газов. Твердотопливные котлы длительного горения из баллона имеют мощность, равную 12-15 кВт.
  2. Труба с большим диаметром. В этом случае не нужно сгибать своими руками лист металла. Впрочем, согнуть металл толщиной 4-6 мм в домашних условиях практически невозможно.

Очень часто котел на дровах делают из трубы, диаметр которой равен 30 см, и высота которой составляет 90 см.

Выбор котла длительного горения

При выборе любого отопительного прибора нужно учитывать множество факторов. Прежде всего, это касается мощности, поэтому необходимо заранее рассчитать, каким показателем должен обладать котел, чтобы эффективно отапливать помещение конкретной площади. Большое значение имеет и КПД прибора.

Затем необходимо определиться с материалом, из которого должен быть изготовлен котел. Чаще всего выбирают стальные и чугунные приборы. От материала зависит вес, принцип отопления и мощность устройства.

Перед покупкой прибора нужно убедиться в том, что имеется достаточно свободного пространства для того, чтобы расположить его и хранить запасы топлива. Установка дровяного котла отличается в зависимости от конструкции и завода-производителя. После выбора прибора стоит внимательно его осмотреть, чтобы при наличии дефектов выявить их сразу, а не в процессе эксплуатации. Чтобы котел прослужил долго и эффективно работал, необходимо соблюдать все рекомендации по эксплуатации. Кроме того, нужно использовать только сухое топливо, поскольку влага не только снижает количество выделяемого тепла, но и уменьшает эксплуатационный срок отопительного прибора.

Технические характеристики котлов верхнего горения на твердом топливе

Котлы с верхним горением производятся с разными мощностями от 8 до 95 кВт. Отдельные модели могут достигать показателя в 1200 кВт. Чем больше показатель, тем эффективней работа агрегата и тем большую площадь можно будет обогреть. Котлы с минимальной мощностью рассчитаны для установки в небольших домах. Украинские «Бураны» с 40 кВт предназначены для отопления больших домов или складских помещений.

Твердотопливный котел БУРАН-EXTRA 1200

Материалы изготовления котлов — чугун или сталь. Чугунный теплообменник долговечней, но из-за своего большого веса может вызывать трудности при монтаже. Стальные теплообменники изготавливают из стали различного качества от низкосортной, до высококачественной, устойчивой к воздействию высоких температур. Помимо этого стальные котлы часто имеют защиту из шамотного кирпича.

Чаще всего котлы с верхним горением работают на дровах, но есть модели, в которые можно укладывать уголь, торфяные брикеты, стружку и другое топливо.

КПД котлов равен 85-93 %. Как заявляют производители, время работы прибора после одной загрузки дров составляет от 8 до 31 часов, а на углях до 5 суток. Среднестатистический недорогой котел выдает тепло в течение 5-8 часов.

Температура нагрева воды 70 0 C на дровах и 85 0 C на угле. Рекомендованная температура на входе от 60 0 C. Система отопления может быть как с естественной, так и с принудительной циркуляцией.

Принцип работы дровяных котлов длительного горения

Работа прибора начинается с тления топлива (дров, торфа, угля) в топке. Поскольку поступление кислорода минимально, время тления существенно увеличивается, благодаря чему топлива хватает примерно на 12 часов. Одной закладки достаточно на 80% дольше, чем в обычном котле, что позволяет экономно расходовать древесину. Кроме того, это дает возможность сократить время, которое необходимо для осуществления контроля над работой прибора. Подходит дровяной котел для дачи, частного дома, производственных помещений – обогрев будет качественный, и при этом на топливо не потребуется много денег.

Поскольку тление происходит длительное время, в бункере образуется газ, обладающий высокой теплотворной способностью. Он, поступив в камеру сгорания через огнеупорную форсунку, воспламеняется под воздействием кислорода. Во время работы котла сжигается множество тяжелых и опасных соединений, в том числе и сажа. Таким образом, в дымоход не попадают токсичные вещества и не загрязняют окружающую среду, а сгорают, отдавая при этом тепло. В дымоход поступает только негорючий, нетоксичный дым.

Виды и характеристика котлов длительного горения, подробное видео:

Водяная рубашка

предусматривает два уголка: один внизу, другой вверху

Особенности водяной рубашки бытового аппарата для отопительной системы частного загородного дома или дачи являются такими:

  1. Внутреннее расстояние от корпуса до ее стенки должно составлять 4-6 см.
  2. Толщина листового металла может составлять 2,5 мм. Если хочется сделать рубашку своими руками более правильно, то нужно учитывать, что на 1 мм должно приходиться на 1 бар эксплуатационного давления. Это при условии, если рубашка не выше 2 м.

Согласно видео рубашку можно сделать как из листового металла. так и попытаться найти подходящую трубу.

Принцип действия и чертежи котла длительного горения на твердом топливе

Отопители могут работать по нескольким схемам, что отражается на их конструкции. Котлы, которые основаны на принципе верхнего горения устроены несколько проще, чем котлы с нижним очагом, тем не менее, эффективность работы у них практически одинаковая. Верхнеочаговые котлы впервые пошли в серийное производство только в 2000 году и с тех пор их конструкцией пользуются многие при изготовлении котлов своими руками.

Камера сгорания такого котла может быть довольно объемной, вплоть до 500 кубических дециметров. Поэтому, чем больше камера сгорания, тем дольше котел может работать без закладки, вплоть до нескольких суток. Топливо сгорает сверху вниз, а шахтный ограничитель подачи кислорода автоматически уменьшает камеру сгорания по мере выработки топлива. Тепло, образующееся при тлении, передается в теплообменник.

Самостоятельная установка аппарата

Сделанная печь длительного горения своими руками водяная на дровах должна быть правильно монтирована. Для того чтобы все манипуляции произвести верно, нужно придерживаться определенных правил установки:

1. Прежде всего необходимо сделать основание для изделия. Естественно, место для установки должно быть подходящим. Старайтесь монтировать котел в помещении, где не хранятся горючие материалы. Оно должно хорошо проветриваться. Желательно, чтобы в это помещение не было доступа маленьким детям.

2. Для изготовления фундамента можно использовать кирпичи и качественный бетон. Основание необходимо для того чтобы конструкция была установлена ровно. Тем более что представленный котел имеет достаточно большой вес.

3. Все соединительные швы должны быть предварительно проверены.

4. После подключения системы отопления котел можно будет проверить. Если все в порядке, значит, установка произошла верно.

Если вы не уверены в своих силах, лучше доверить эту работу специалистам.

Изготовление

Согласно многим видео дровяные котлы для отопления делают так:

  1. Отрезают необходимый для корпуса отрезок трубы.
  2. Вырезают отверстия для дверок и дымохода. Последний должен находиться возле верха на расстоянии, равном высоте распределителя воздуха с ребрами плюс 2 см.
  3. Вырезают днище и верх. В центре верха вырезают отверстие.
  4. Вырезают блин и приваривают к нему ребра. По центру делают отверстие. Приваривают трубу для подачи воздуха. Делают в ней заслонку.
  5. Приваривают днище, вставляют распределитель воздуха, приваривают верх.
  6. Фиксируют уголки и водяную рубашку.
  7. Приваривают горловины и дверцы.

Ряд полезных советов по выбору

Многих домовладельцев интересует вопрос, как выбрать двухконтурный твердотопливный котел, способный работать без дозагрузки 8 часов и более. Задача непростая, поскольку лучшие представители племени ТТ-котлов длительного горения редко оснащаются вторым контуром для ГВС. Так что отыскать на рынке подходящую модель будет нелегко. Отсюда совет: лучше используйте совместно с дровяными теплогенераторами бойлер косвенного нагрева, предусмотрев полуторный запас по мощности.

Для справки. В техническом паспорте на обычный твердотопливный агрегат, оснащенный вторым контуром, расход горячей воды указывают в литрах за 1 час, а не в минуту, как у двухконтурных газовых котлов. Причина – в режиме работы отопителя, он обеспечит паспортный расход только при температуре воды в котловой рубашке 90 °С.

Теперь ряд советов, как выбрать подходящий источник тепла на твердом топливе:

  1. Когда стоит выбор между длительно работающим котлом прямого и верхнего горения, берите вариант первый. Обычный агрегат с увеличенной топкой создаст вам гораздо меньше хлопот.
  2. Если надо выбирать между чугунным и стальным теплообменником, то предпочтительнее вариант первый. Чугунные элементы котла служат намного дольше стальных, но и стоят на 15—20% дороже.
  3. При надежном электроснабжении жилища лучше приобрести модель котла с принудительной подачей воздуха вентилятором и автоматикой. В режиме ожидания, когда теплоноситель нагрет до нужной температуры, а вентилятор отключен, доступ воздуха в топку перекрыт абсолютно и древесина тлеет очень медленно.
  4. Выбирайте модель теплогенератора, где вентилятор установлен сверху корпуса. В изделиях с вентилятором, встроенным в дверцу или боковую стенку, этот узел быстрее выходит из строя. Причина – в пыли и мусоре, которые вентилятор захватывает из нижней зоны помещения.
  5. Избегайте покупки котла с водотрубными колосниками (вместо привычной решетки проходят трубы, наполненные теплоносителем). Во-первых, к ним намертво прикипает мелкая фракция углей. Во-вторых, водотрубный колосник быстро охлаждает жар в топке, заставляя чаще срабатывать автоматику, запускающую режим полного горения.

Так выглядит колосниковая решетка, изготовленная из труб, наполняемых теплоносителем

Выбирая для отопления дома дровяной котел длительного горения, учтите, что цена этих агрегатов ощутимо выше. Будьте внимательны, общаясь с торговыми представителями разных производителей, изучайте инструкцию по эксплуатации изделия. Если там написано, что объем топливника – 45 л, а продолжительность горения – 8 часов и больше, смело отказывайтесь от предложения, как бы оно ни привлекало ценой. Реально вам придется догружать такой отопитель каждые 4 часа.

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.

Котел верхнего горения имеет высокий уровень безопасности

Недостатки твердотопливных котлов с верхней загрузкой:

  • высокая стоимость по сравнению с другими установками;
  • чувствительность к изменениям температуры теплообменника. Возможно появление конденсата и окисление стальных элементов;
  • повышенная зольность может засорять зону горения и снижать уровень теплоотдачи;
  • необходимо регулярно вручную прочищать дымоход и зольник;
  • неудобная закладка дров из-за конструктивных особенностей;
  • нельзя загружать топливо больших размеров, например, не колотые дрова;
  • топливо должно быть полностью сухим, поэтому нужно продумывать условия его хранения;
  • неполная загрузка делает неудобным розжиг, т.к. топка достаточно глубокая;
  • нельзя проводить дозагрузку, если процесс уже запущен;
  • опорная балка и диск, служащие перегородкой между зонами горения твердого топлива и газа быстро выходят из строя.

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

Обзор моделей и цены

Покупателю порой сложно разобраться в огромном ассортименте отопительных агрегатов, поэтому имеет смысл рассмотреть наиболее популярные модели газогенераторных котлов.

Печь булерьян с водяным контуром

Печи булерьян давно завоевали доверие и популярность у покупателя благодаря компактным размерам и высокому КПД. Булерьян по типу сжигания топлива — газогенераторная печь. Его бочкообразная топливная камера разделена по горизонтали на две части: в нижней происходит пиролиз, а в верхней — дожигание газов. Поступление воздуха регулируется заслонкой на дверце.

Видео: работа печи булерьян

Традиционная конструкция булерьяна подразумевает отопление одного или нескольких помещений с помощью воздуха, нагреваемого от стенок печи и доставляемая в разные помещения по воздуховодам. Однако в последние годы появились печи булерьян-аква, оснащенные водяным контуром. Он занимает около 70% поверхности корпуса и эффективно производит отвод тепла от стенок камеры в систему отопления.

Достоинства печи булерьян с водяным контуром:

  • высокая скорость нагрева системы отопления;
  • равномерная теплопередача, исключены резкие перепады температуры воды и закипание, булерьян можно использовать в системах с естественной циркуляцией;
  • сама печь компактна и проста в установке;
  • цена булерьяна ниже, чем у пиролизных котлов;
  • широкий ряд моделей разной мощности позволяет подобрать отопительный прибор для любого помещения.

Эксплуатация печи подразумевает выполнение некоторых требований:

  • дрова должны быть сухими, допускается использование пеллет и брикетов;
  • дымоход печи должен создавать хорошую тягу и иметь прочистные элементы, так как дымовые газы в печи часто прогорают не полностью, и на стенках трубы оседает сажа.

Цена на печи Булерьян-аква, в зависимости от мощности, колеблется в диапазоне от 16 до 46 тысяч рублей.

Пиролизные котлы «Траян»

Котлы компании «Траян» с легкой руки покупателей получили неофициальное название троян. Они представляют собой газогенераторы с нижней загрузкой и мощностью от 10 до 30 кВт в зависимости от модификации. Корпус выполнен из стали, во фронтальной части его расположена загрузочная дверца, а также заслонка зольника и прочистная дверка камеры дожига.

В верхней части корпуса находится дымовой патрубок, штуцер для подключения выходной трубы системы отопления и механический регулятор тяги, соединенный с заслонкой зольника цепочкой. Входной штуцер находится в задней части котла.

Достоинства котла:

  • высокая производительность при малом расходе дров;
  • энергонезависимость — в котле нет вентиляторов;
  • агрегат оснащен встроенным аварийным контуром, позволяющим избежать закипания и гидроудара в системе;
  • троян можно оснастить дополнительным электрическим ТЭНом для поддержания температуры в системе во время перерывов в топке.

Ниже подробное видео: котел «Троян»

Цена на котлы Троян, в зависимости от модели — от 45 до 70 тысяч рублей.

Шахтный котел Стропува

Один из наиболее популярных представителей газогенераторов с верхней загрузкой, мощность котлов от 8 до 40 кВт. Он имеет корпус цилиндрической формы, внутри которого размещена цилиндрическая топка. Все пространство между корпусом и топкой является водяной рубашкой. Топливо загружается через дверку, расположенную в верхней трети котла. Снизу находится зольник для чистки камеры.

Необходимый для горения воздух подается через телескопическую трубу прямо к верхнему слою дров. Заслонка регулируется биметаллическим элементом. При прогорании и опускании дров труба постепенно увеличивается. После окончания топки труба поднимается специальным тросом.

Достоинства котлов Стропува:

  • длительный режим горения без загрузки — до 5 суток при использовании угля;
  • высокий КПД — до 90%;
  • безопасность — при перегреве котел не взорвется, возможная деформация стенок происходит внутрь котла, что позволит избежать утечки и ожогов;
  • независимость от электроснабжения — регулировка осуществляется механически;
  • компактные габариты даже у котлов большой мощности.

Видео: котлы Стропува шахтного типа

Котлы длительного горения — новое слово в производстве отопительных агрегатов. Их конструкция все время совершенствуется, при этом повышается КПД, увеличивается безопасность и простота использования, цена становится доступнее. Установка пиролизного котла в частном доме — шаг к комфорту и экономии.

Как работает твердотопливный котёл

Принцип работы дровяных котлов заключается в том, что, после загрузки топлива в камеру, его разжигают, а топку закрывают. Для горения используется воздух, просачивающийся сквозь колосниковую решётку. Под действием естественной тяги, горячие потоки отработанных газов проходят снизу вверх, вдоль полостей водяной рубашки. За счёт высокой температуры продуктов сгорания, теплообменник нагревается, а дым удаляется через выходной патрубок – в дымоход.

Использование заслонок, которыми снабжён агрегат, позволяет регулировать процесс горения. При розжиге котла открывают все шиберы, тем самым обеспечивают доступ и отвод большого количества воздуха, необходимого для работы котла. По мере разгорания дров или угля, прикрывают сначала заслонку зольника, а после стабилизации горения – теплообменника, обеспечивая требуемое перемещение горячих воздушных масс по внутренней полости оборудования. Шибер на патрубке дымохода прикрывают только в том случае, когда закрытая заслонка зольника не может сдержать увеличения температуры теплоносителя.

Для поддержания постоянной температуры горения используют терморегуляторы, которые, в зависимости от изменения параметров теплоносителя, управляют нижней заслонкой котла. Устанавливают регулятор в верхней части водяной рубашки. За счёт жёсткого соединения, с помощью рычага и цепи, изменяется положения шибера при повороте термоголовки, которая реагирует на колебания температуры теплоносителя.

Устройство большинства твердотопливных агрегатов подразумевает ручную загрузку дровами или углем. Производители современного оборудования предлагают потребителю модели с автоматической подачей топлива. Такая методика популярна при использовании гранулированных брикетов, специально изготовленных для сжигания при подготовке теплоносителя.

Источник: https://mr-build.ru/newteplo/kotel-dlitelnogo-gorenia-do-7-sutok.html

Котлы верхнего горения для отопления помещений

Эти аппараты на твердом топливе позволяют исключить проблему постоянного контроля за режимом их работы. Котлы верхнего горения удобны и практичны.

Котлы верхнего горения на твердом топливе

В них используется специальная технология сжигания дров или угля. Аппарат такой конструкции избавляет владельца от проблемы постоянного контроля за режимом его работы.

Что такое котлы верхнего горения

Они относятся к аппаратам длительного горения. Здесь одна закладка топлива обеспечивает отопление дома от десятка часов до нескольких суток.

Как это работает

Основное отличие от традиционных котлов состоит в способе розжига и процессе горения твердого топлива. Цикличность загрузки является второй особенностью. Это означает, что пока не будет использовано все ранее загруженное содержимое топки, новое добавлять нельзя.

Процесс сжигания топлива

В таком котле, загруженное в топочную камеру топливо, разжигается и горит не снизу, а сверху. Выгорание происходит небольшим слоем высотой 12 – 15 сантиметров пока не достигнет дна. Это называется — верхнее горение.

Работа котла верхнего горения

Для его поддержания необходим кислород воздуха. Он подается сверху по специальной трубе с распылителем непосредственно в зону горения. Сжигаемый слой дров или угля постепенно перемещается вниз. Вслед за ним движется и труба, подающая воздух.

Такое горения является замедленным, близким к тлению. При этом выделяется некоторое количество пиролизного газа. Котлы верхнего горения дожигают его в той части топки, которая расположена сразу над распылителем воздуха. Образуется дополнительное количество тепла.

Эта технология позволяет использовать в полной мере возможности дров или угля по тепловыделению. Сам процесс сжигания получается более длительным и не требующим частой добавки горючего материала.

Пополнение топлива

После его сгорания котлы верхнего горения загружаются снова на полный объем, и процесс повторяется. Иногда нужно добавить топлива до того, как прогорела его основная закладка. В такой ситуации возникает несколько проблем.

Процесс сжигания топлива

Во-первых, образуется большое количество дыма. Во-вторых, на стенках камеры сгорания выделяется конденсат. В-третьих, произойдет снижение температуры в топке, и на некоторое время понизится теплоотдача.

Этот процесс будет происходить до тех пор, пока температура в котле не стабилизируется. Если же догружаемые дрова будут сырыми, то возможно даже затухание котла и его повторный розжиг.

Такие аппараты на одной зарядке дров могут работать до 30 часов. При использовании угля — до трех-пяти суток в зависимости от его марки.

Котлы верхнего горения — особенности конструкции

Они просты по устройству, что значительно снижает риски поломок. Регулировка мощности в зависимости от потребностей осуществляется элементарной автоматикой. Существуют модели, оснащенные более сложным управлением, контролирующим процесс нагрева системы отопления жилища.

Корпус котла

Он представляет собой цилиндрическую конструкцию диаметром около 500 мм и высотой от 1900 до 2100 мм. Она выполнена по принципу «труба в трубе». Полость между ними заполняется теплоносителем (водяная рубашка), поэтому теплообменником является корпус котла.

Котлы верхнего горения — корпус в разрезе

Он разделяется на две основные части. Одна из них — топка, занимающая нижнюю (большую) часть котла. Ее дополняет камера для подогрева воздуха, расположенная в верхней части отопительного прибора.

Топка оснащена двумя или тремя дверцами. Первая размещается в верхней части для загрузки топлива и чистки стенок. Вторая — в средней части для загрузки, чистки и шуровки (в некоторых конструкциях не предусматривается).

Третья устроена в нижней части для очистки от золы. Другим ее назначением является регулировка подачи воздуха снизу в колосниковую зону. Это необходимо в случае использования в качестве топлива угля.

Котлы верхнего горения имеют толщину стенки топки, равную 5 мм. На их корпусе предусмотрены два резьбовых патрубка. Их размеры от 1 до 1,25 дюйма в зависимости от модели. Служат для подключения подачи теплоносителя (в верхней части) и «обратки» (в нижней части котла).

Патрубок для присоединения дымохода расположен в верхней области аппарата. Он имеет размеры от 150 мм и более в зависимости от производительности.

Камера подогрева воздуха

Она имеет очень простую конструкцию. Представляет собой обособленную полость цилиндрической формы внутри верхней части топки котла. Дымовые газы, образующиеся при сгорании топлива и имеющие высокую температуру, нагревают ее стенки.

От них нагревается воздух, находящийся в камере подогрева и поступает непосредственно в зону горения. Это ускоряет процесс его взаимодействия с топливом. В результате котлы верхнего горения повышают теплотехнические качества.

Система подачи воздуха

Для обеспечения процесса горения первоначально свежий воздух берется из помещения, где установлен котел. Потом через специальный короб с шибером он поступает в камеру подогрева.

Далее в нагретом состоянии воздух подается по специальной телескопической трубе в распылитель. Он присоединен к нижней части трубы и обеспечивает равномерное распределение потока подаваемого воздуха по площади горения топлива.

Котлы верхнего горения — место контакта распределителя воздуха с топливом

Телескопическая труба подвижно закреплена в верхней части конструкции. Перед началом процесса горения она находится в верхнем положении, опираясь на слой топлива. Сгорая, его уровень уменьшается.

Труба с распылителем под своим весом перемещаются вниз вслед за ним до полного выгорания топлива. При этом подача воздуха осуществляется непрерывно. Возврат в первоначальное верхнее положение воздухоподающей трубы осуществляется вручную.

Для этого котлы верхнего горения оснащены специальным тросом, входящим в их конструкцию. По положению троса можно определить остаток топлива в камере сгорания.

С целью обеспечения необходимых прочностных характеристик распылитель изготавливается из жаропрочного чугуна, толщиной 10 мм.

Регулировка количества подаваемого воздуха, а, следовательно, и интенсивности горения производится через клапан, расположенный на входе в камеру подогрева. Он управляется битепловым регулятором тяги.

Его работа основана на принципе биметаллической пластины. При нагревании стенок котла расширение передается через опорный стержень на клапан с помощью рычага. Это приводит к уменьшению количества подаваемого воздуха и интенсивность горения уменьшается.

При остывании корпуса все происходит наоборот. Клапан приоткрывается, подача воздуха увеличивается, и тепловыделение возрастает до требуемой величины.

Котлы верхнего горения имеют конструкции, как с естественной подачей воздуха, так и с принудительной. Во втором случае для этого используется нагнетатель.

При использовании в качестве топлива угля в нижней части котла предусмотрена заслонка. Она регулирует требуемое количество воздуха, подаваемого в нижнюю колосниковую зону для лучшего сгорания сыпучего топлива.

Читайте также: Газовые конденсационные котлы для отопления и горячей воды

Контроль работы котла и топливо

Контроль работы котла осуществляется при помощи трех элементов. Это битепловой регулятор тяги, термометр, указывающий температуру нагрева теплоносителя и предохранительный клапан с давлением 1,5 бар.

В качестве топлива для таких отопительных приборов используются дрова, продукты деревообработки, уголь, торф, всевозможные брикеты. Важно, чтобы древесина была достаточно сухой. В противном случае мощность котла будет снижаться.

Преимущества и недостатки

Котлы верхнего горения имеют ряд существенных преимуществ. К их числу следует отнести, во-первых, простоту конструкции и низкую вероятность поломок. Во-вторых, достаточно продолжительный период непрерывной работы от одной закладки топлива.

В-третьих, энергонезависимость, если отопительный котел не оборудован автоматикой, которая контролирует работу системы отопления дома. Наконец, безопасность по сравнению с котлами, работающими на газе или жидком топливе.

Недостатки

Они тоже имеются. Например, топка сразу загружается на полный объем. Если этого не сделать, при недостаточном количестве топлива возникает проблема его розжига.

Невозможно в процессе горения добавить топлива, пока ранее загруженное его количество не сгорит до конца. Если это пытаться делать, то добавляемые поленья дров или порции угля будут находиться выше распределителя воздуха. Значит, нормальный процесс сжигания нарушится.

Недостатком является повышенная чувствительность к изменениям температуры теплообменника. Это приводит к выпадению конденсата на его стенках и повышенной коррозии.

Зона горения в процессе выгорания топлива интенсивно засоряется золой и сажей. Для того чтобы поддерживать характеристики котла по теплоотдаче, необходимо своевременно очищать стенки камеры сгорания.

Котлы верхнего горения имеют значительный вес. Он образуется за счет большой толщины стенок камеры сгорания и конструкции в целом. Это предполагает только напольное размещение таких агрегатов.

Читайте также: Пеллеты для отопительных котлов на твердом топливе

Некоторые производители и характеристики их котлов

Приводим примеры современных аппаратов литовского, украинского и польского производства.

Литовские котлы «Stropuva»

Их выпускают в трех модификациях. Первая из них — Stropuva S7, S10, S20, S40. Это аппараты для работы на дровах, отходах деревообработки и топливных брикетах. Продолжительность непрерывного горения достигает тридцати часов.

Отапливаемая площадь составляет от 20 – 80 м 2 для котла мощностью 7 кВт (Stropuva S7). Котел Stropuva S40, мощность которого составляет 40 кВт, обогреет до 200 – 400 м 2.

Котел «Stropuva»

Вторая модель — Stropuva S10U, S20U, S40U (универсал). Это аппараты, работающие как на угле, так и на дровах, отходах деревообработки и топливных брикетах. Такие котлы верхнего горения смогут отапливать помещения площадью от 50 – 100 м 2.

Такую возможность имеет Stropuva S10U мощностью 10 кВт. Stropuva S40U универсал обеспечит теплом до 200 – 400 м 2 площади. Время работы составляет до пяти суток.

Третий вариант – котлы Stropuva S20 – I IDEAL, S40 – I IDEAL. Они в дополнение к предыдущим видам топлива могут работать и на пеллетах. В конструкции изделий предусмотрен микропроцессорный регулятор температуры (программатор) и центробежный вентилятор.

Особенности работы

Программатор управляет работой вентилятора наддува и циркуляционного насоса системы отопления. Он имеет четыре режима работы: ожидание, розжиг, работа, поддержка. Это позволяет потребителю выставить желаемую температуру.

Больше отвлекаться на контроль работы не нужно до следующей загрузки топлива. Программатор оснащен аварийным индикатором, который сигнализирует пользователю об отклонениях от нормального режима работы.

Украинские «Буран»

Для бытовых нужд выпускаются одноконтурные и двухконтурные котлы верхнего горения. Одноконтурные предназначены только для отопления помещений дровами и их отходами.

Мощность таких устройств равна 12, 20, 40 кВт (пример маркировки — «Буран 40»). Универсальные варианты (с маркировкой, например, «Буран 40У») такой же мощности могут использовать кроме дров еще и уголь.

Котел «Буран»

Двухконтурные агрегаты применяются для отопления помещений и приготовления горячей воды. Их мощность может быть 12, 20, 40 кВт. Эти котлы имеют встроенный змеевик, сделанный из медной трубки.

Коэффициент полезного действия таких котлов достигает 86%. Одной загрузки дров хватает на 12-24 часа работы. Это зависит от плотности их укладки и конкретных условий работы, а угля – до пяти суток. Отапливаемая площадь для всех аппаратов составляет от 100 до 450 м 2 в зависимости от мощности.

Польские котлы Rakoczy Porter G/GS

Эти котлы верхнего горения используют дрова, отходы деревопереработки и каменный уголь. В зависимости от модели в их топку могут загружаться поленья длиной до 60 сантиметров.

Угольное топливо должно представлять собой смесь угля с коксом (80% каменного угля и 20% кокса). Коэффициент полезного действия котлов Porter G/GS равен 85%.

Котел «Rakoszy Porter»

Отапливаемая площадь составляет до 100 м 2 для аппарата мощностью 10 кВт. До 300 м 2 сможет отопить котел на 30кВт. Устройства мощностью 48 кВт нагреют помещение до 480 м 2.

Модель Porter GS оснащается электронным контроллером (ST – 72) с LED дисплеем. Он корректирует работу насосов и вентилятора, контролирует температуру жидкости в системе отопления, а также продуктов горения.

Предусмотрена звуковая индикация, указывающая на окончание процесса сжигания топлива и превышение допустимой температуры теплоносителя.

Модель Porter G более простая, так как не комплектуется электронным контроллером и вентилятором наддува. Здесь тяга в котле регулируется вручную. Такие котлы верхнего горения являются энергонезависимыми. Это дает им преимущество в использовании на территориях, где имеют место частые перебои в электроснабжении.

Источник: https://idoit.ru/2018/01/11/kotly-verhnego-goreniya/

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *