Дров’яний котел тривалого горіння з водяним контуром: особливості конструкції і експлуатації

Дровяний котел тривалого горіння з водяним контуром: особливості конструкції і експлуатації

Щасливим мешканцям газифікованих сіл і селищ картинка із класичного літературного твору, що відображає везе хмиз конячку, може показатися архаїчною.

На ділі ж така думка є справедливим лише частково: конячку, звичайно, давно замінив вантажівка, але дрівця навіть сьогодні подекуди залишилися у великій пошані.

Нижче мова піде про такий пристрій, як дров’яної котел тривалого горіння з водяним контуром, який буде корисний не тільки в умовах відсутності централізованого газопостачання, але і при наявності такого — як резервне джерело тепла.

Зміст

  • 1 Особливості
  • 2 Конструкція котла на дровах з водяним контуром
    • 2.1 Піролізні (газогенераторні) котли
    • 2.2 Опалювачі з верхнім горінням
    • 2.3 Звичайний котел автоматично керованою подачею повітря
    • 2.4 Конвектори, які працюють в режимі тління
  • 3 Особливості експлуатації
  • 4 Відео на тему

Особливості

Власнику дров’яного котла в першу чергу слід пам’ятати: прилад такого типу не розрахований на використання в якості палива вугілля. Вугілля при згоранні дає набагато більш високу температуру, ніж деревина, тому внутрішні елементи вугільних котлів — топку і теплообмінник — роблять з товстої жароміцної сталі. У дров’яних ж котлів і стінка тонша, і матеріал простіше, так що в разі застосування вугілля вони швидко прогорають.

Деякі помилково вважають, що дров’яної котел — це такий сучасний аналог цегляної печі, виготовлений із сталі і чавуну. Дійсно, на перший погляд ці прилади дуже схожі, адже вони виконують один і той же набір функцій — опалюють приміщення, гріють воду, використовуються для приготування їжі.

Дровяний котел тривалого горіння з водяним контуром: особливості конструкції і експлуатації

Котел з водяною сорочкою

Але якщо придивитися, можна помітити важлива відмінність:

  • У печі є масивне тіло, яке відіграє роль теплоаккумулятора, тому перед розробником такого обігрівача стоїть завдання засвоїти якомога більше виробленого тепла, не піклуючись про час згоряння палива.
  • У металевого котла такого теплоаккумулятора немає, тому перед його творцями завдання стоїть дещо інша: як би придумати спосіб спалювати паливо помалу, щоб рідше довелося підкладати? Адже в звичайному сталевому котлі запас палива доводиться оновлювати кожні 3 – 4 години, що вкрай незручно.

На цей рахунок у інженерів виникло кілька ідей і те, що вийшло в результаті їх реалізації, назвали котлами тривалого горіння.

Конструкція котла на дровах з водяним контуром

Очевидно, що для продовження роботи котла на одній паливної закладці необхідно в першу чергу збільшити обсяг топки. Саме за цією ознакою можна відразу дізнатися опалювач тривалого горіння: якщо у звичайного котла обсяг топки становить близько 50 л, то у «довгограючого» цей параметр може досягати і 200 к.

Дровяний котел тривалого горіння з водяним контуром: особливості конструкції і експлуатації

Принципова схема системи опалення з використанням твердопаливного котла

Але за принципом дії, а відповідно, і по конструкції вони сильно відрізняються. Випускаються такі різновиди:

Піролізні (газогенераторні) котли

В основу роботи таких опалювачів покладено процес піролізу — розпаду довгих органічних молекул на прості горючі речовини, що мають газоподібний агрегатний стан (метан, водень, чадний газ і деякі інші).

Для здійснення піролізу паливо потрібно сильно нагріти (приблизно до 800 градусів), а щоб воно не спалахнуло — сильно обмежити подачу повітря.

Дровяний котел тривалого горіння з водяним контуром: особливості конструкції і експлуатаціїВ піролізних котлі камера, в яку вкладається паливо, закривається герметично, а повітря (його називають первинним) в неї нагнітається суворо дозовано за допомогою вентилятора.

Вироблений паливом деревний газ надходить в 2-гу камеру, куди у великій кількості нагнітається вторинний повітря.

Поєднання високої температури і великої кількості кисню змушує горючу суміш спалахнути.

Цьому також сприяє особливий елемент, званий каталізатором: він відображає інфрачервоне випромінювання в газову струмінь і при цьому за рахунок своєї форми розсікає її, забезпечуючи найкращий прогрів. Каталізатори у більшості випадків виготовляють із застосуванням платини.

Виділяється в камері допалювання (так називають 2-ю камеру) тепло частково витрачається на підігрів палива в 1-й камері.

До достоїнств піролізних котлів відносять:

  • практично повне згоряння палива;
  • мінімальна кількість золи і сажі;
  • безпечний для екології вихлоп (головним чином, вуглекислота і пар);
  • високий ККД;
  • зручність експлуатації: котел, по суті, є газовим, тому його потужність легко контролюється і може змінюватися в широкому діапазоні.

Дровяний котел тривалого горіння з водяним контуром: особливості конструкції і експлуатації

Схема піролізного котла

А ось їх недоліки:

  • висока вартість (в 1,5 – 2 рази дорожче звичайного котла тієї ж потужності);
  • вимогливість до вологості палива (не більше 20%);
  • відсутня можливість оснастити котел контуром ГВП;
  • наявність електропостачання є обов’язковим.

Якщо ви заздалегідь знаєте, що забезпечити котел досить сухим паливом не зможете, зверніть увагу на комбіновані котли, в яких паливо спалюється в співвідношенні 80%/20% (піроліз/звичайне горіння). Такі агрегати ефективно спалюють деревину й інше паливо з вологістю до 50%.

Опалювачі з верхнім горінням

Котли цього типу можна дізнатися за витягнутою вгору топці. Всередині неї є вантаж з прикріпленим до нього телескопічним воздуховодом і камера попереднього нагріву повітря.

Продовження роботи котла на одній заправці досягається за рахунок того, що паливо підпалюється не знизу, як звичайно, а зверху (звідси і термін «верхнє горіння» в назві), а повітря подається строго в зону горіння, тобто тільки у верхні шари. По мірі згорання палива зона горіння, природно, опускається вниз.

Дровяний котел тривалого горіння з водяним контуром: особливості конструкції і експлуатаціїТому і доводиться застосовувати телескопічний повітровід: він прикріплений до вантажу, який спочатку укладається на паливну закладку і по мірі прогорання також поступово осідає.

Перед заправкою нової порції пального вантаж з воздуховодом піднімаються за допомогою троса.

Завдяки тому, що подається повітря попередньо нагрівається в особливій камері до 400-т градусів, в топці паралельно з горінням палива спостерігається виділення деревного (піролізного) газу. Він спрямовується у верхню частину камери, де і згоряє.

Дров’яні котли з верхнім горінням можуть бути незалежними. Вугільні доводиться в обов’язковому порядку оснащувати наддувом, так як природна тяга не в змозі доставити необхідну кількість повітря.

Звичайний котел автоматично керованою подачею повітря

Дровяний котел тривалого горіння з водяним контуром: особливості конструкції і експлуатаціїНайпростіший опалювач, топка якого являє собою просто коробку для спалювання палива, теж можна зробити «довгограючим».

Для цього він оснащується системою примусової подачі повітря і контролером, який нею керує.

Топка закривається герметично, так що при відключенні нагнітача надходження повітря в камеру згоряння повністю перекривається.

Такий обігрівач працює за наступною схемою:

  • після розпалу система забезпечує горіння палива шляхом подачі повітря в топку, одночасно відстежуючи за допомогою термодатчика температуру теплоносія;
  • коли теплоносій в контурі опалення досить прогрітий, вентилятор вимикається і полум’я в топці гасне;
  • коли температура теплоносія опуститься до певної позначки, контролер по сигналу термодатчика подасть харчування на вентилятор і той знову роздує вогонь в топці.

Завдяки такому дотепного рішенням, час роботи котла з гранично простою конструкцією вдається продовжити в 2 – 3 рази. Однак для цього обов’язково потрібно електропостачання.

Конвектори, які працюють в режимі тління

У польових умовах, наприклад, на лісозаготівельних пунктах, теплогенератори тривалого горіння досить затребувані: робітникам потрібно виспатися і вони не можуть підкладати дрова кожні 4 години. У той же час агрегат повинен бути незалежним, порівняно легким і гранично простим, щоб його можна було легко полагодити далеко від майстерень і складного устаткування. Для таких умов були розроблені котли та печі, що працюють в режимі тління.

Даний режим роботи досягається наступним чином:

  • Заслінка піддувала прикривається майже повністю.
  • На початковому ділянці димоходу встановлюється спеціальний елемент (називається економайзером), у якому спалахують піролізні гази, нагріті відбитим стінками інфрачервоним випромінюванням. При цьому тяга тимчасово призупиняється, не даючи розгорітися палива. Таким чином, обігрівач автоматично «балансує» на межі тління і спалаху.
  • У нас такі агрегати випускаються під марками «Професор Бутаков» і «Breneran», за кордоном — під маркою «Bullerjan».

    Використовувати в житловому будинку подібний теплогенератор не рекомендується, так як для процесу тління характерно неекономічне використання палива і утворення великої кількості сажі та надзвичайно отруйного конденсату, але для польових умов він підходить ідеально.

    Особливості експлуатації

    На одній паливної заправці котел тривалого горіння може працювати 8 – 15 год, якщо використовуються дрова, і від 1 до 3-х діб, якщо використовується вугілля.

    При цьому потрібно враховувати, що кожному з перерахованих вище котлів притаманні свої особливості:

    Дровяний котел тривалого горіння з водяним контуром: особливості конструкції і експлуатації

  • Котел з верхнім горінням не можна заправляти «на ходу» — необхідно дочекатися повного прогоряння попередньої закладки. Слід враховувати й те, що такий обігрівач не підходить для короткострокового прогрівання приміщення.
  • Піролізний котел перед запуском потрібно прогріти до «піролізної» температури 500 – 800 градусів (залежить від виду палива) і тільки потім шибер перекривається в режим газогенерації і запускається димосос. Якщо все було зроблено правильно, полум’я в камері допалювання буде мати білий колір з жовтуватим відтінком.
  • Котел з наддувом використовується так само, як і звичайний: необхідно розпалити вогонь в топці, закрити заслінку і включити контролер системи подачі повітря.
  • При експлуатації тліючих» печей конвекторів необхідно пам’ятати про високу токсичність утворюється в димоході конденсату. Не можна допускати його випаровування в житловому приміщенні. Також не дозволяється зливати його на грунт поблизу від їстівних рослин.
  • Котли тривалого горіння вкрай рідко оснащуються контуром ГВП. Тому їх зазвичай підключають до бойлера непрямого нагріву. При цьому котел набувають з потужністю в 1,5 рази більшою, ніж треба було б тільки для системи опалення.

    Відео на тему

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: