Выбираем лучший котел на дровах длительного горения

Home » Газогенераторные котлы на дровах – рассматриваем все за и против

Подробный обзор

Принцип работы газогенераторного дровяного котла

Схема работы газогенераторного котла, работающего на дровах, одновременно простая и эффективная. Любое горючее твердое тело, при достижении определенной температуры, начинает выделять газ, посредством которого, в результате и осуществляется горение.

В дровяных газогенераторных котлах предотвращается быстрое сжигание топлива, путем уменьшения подачи кислорода и отведения CO в отдельную камеру дожига.

Горение, в полном смысле этого слова, осуществляется только в самом начале, при розжиге топлива и нагнетания в топочной камере необходимой для газогенерации температуры. После этого, приток воздуха резко сокращается, что заставляет топливо буквально тлеть.

По сравнению с традиционным котлом, газогенераторный котёл на дровах имеет следующие отличия:

  • Устройство топки котла – для быстрого нагрева до температуры в 600°С, увеличивают теплоизоляцию топочной камеры. В конструкции присутствует сразу две топки. Одна предназначена для сжигания дров, вторая для дожига CO.
  • Улучшенный регулятор тяги – чтобы не допустить быстрого сжигания дров, требуется сократить поступление кислорода в топку, после того, как температура достигнет 600°С.

Влажность дров для сжигания в газогенераторном котле не должна превышать 20%. Проблема заключается в том, что при нагревании топлива с большим соотношением влажности, происходит процесс сушки. Соответственно, газогенерация не начинается.

Некоторые отечественные модели, в связи с этим, используют конструкцию котла с вертикальной закладкой дров и принципом нижнего горения. Такой котел, работает на дровах даже с повышенной влажностью. Благодаря высокой температуре горения, дрова, расположенные вверху камеры, постепенно высыхают.

Как выбрать печь длительного горения

В пользу отопительный приборов длительного горения говорят их несомненные преимущества – экономность, экологичность, компактность, простота в эксплуатации, высокий КПД (до 70-85%), длительный срок службы, доступность.

Мощность

Основным критерием при выборе отопительного устройства с продолжительным циклом горения на твердом (древесном) топливе является его мощность. Она должна соответствовать объему отапливаемого помещения. Нет смысла в маленькой комнате устанавливать печь большой мощности, так как часть отопительного материала буде сгорать нерационально. К тому же большой прибор будет занимать много места, а температура в помещении будет слишком высокой. И напротив, маломощная печь в больших комнатах будет работать на пределе возможностей, что быстро выведет ее из строя.

Топливо

При выборе следует определиться с видом топлива, которое предполагается использовать, – дрова, пеллеты, уголь, топливные брикеты и т.п. Следует знать, что влажность древесного топлива имеет огромное значение, так как водяной пар разбавляющий газы мешает горению, снижает мощность устройства и способствует образованию конденсата. В некоторых случаях излишняя влажность сжигаемого материала может привести к самопроизвольному затуханию печи. Дрова для топок длительного горения, например, должны иметь влажность не выше 20-35%.

Материал

Металл или сплав, из которого изготовлена печь длительного горения, также относится к важным критериям выбора. Чем толще материал корпуса прибора, тем медленнее охлаждается устройство и тем продолжительнее его срок службы. Некоторые модели печей длительного горения, изготовленные из чугуна, работают до 50 лет (!) и, к тому же, не подвержены коррозии.

Элементы многих современных печей – топка, варочная поверхность, отделка, дверь – создаются из разных материалов (чугун, вермикулит, сталь, нержавейка, жаростойкое стекло и т.п.), что позволяет увеличить срок службы, улучшить дизайн, повысить удобство использования и длительное время сохранить внешний вид.

Дизайн

Внешний вид отопительного прибора часто играет не менее важную роль, чем другие факторы. Печь для жилого помещения должна иметь современный дизайн и гармонично вписываться в интерьер. На рынке представлено множество импортных моделей, среди которых можно выбрать готовую печку для любого дома. Большой популярностью пользуются канадские, немецкие, польские, французские печи длительного горения и топки производства Сербия. Российские печи с продолжительным циклом горения также представлены в не менее обширном ассортименте.

Самоделки

Для служебного или хозяйственного помещения (парника, гаража, склада) можно изготовить самостоятельно или заказать умельцам отопительный прибор длительного горения из газового баллона типа Слобожанка, Бубафоня и др. Иногда для кустарного производства подобных устройств используются металлические бочки. Такие приборы хоть и не отличаются изысканным и оригинальным дизайном, зато позволяют обеспечить эффективный обогрев с минимальной затратой средств на изготовление.

Функциональность

В некоторых случаях дополнительные возможности играют решающую роль при выборе отопительного устройства. Это может быть наличие варочной панели, возможность использования теплообменника, термоаккумулятора, наличие высококачественной системы автоматики и т.п.

Котлы газогенераторы — преимущества и недостатки

Стоимость газогенераторных котлов несколько выше аналогичного оборудования, работающего по другому принципу. Это объясняется выгодами, которые получает потребитель в результате эксплуатации подобных агрегатов:

  • Использование любых видов твердотопливных энергоресурсов.
  • Эти котлы иначе называют устройствами длительного горения, благодаря низкой скорости сгорания топлива.
  • Упрощенная эксплуатация в сочетании с минимальным уходом.
  • Точное программирование температурного режима.
  • Абсолютная экологичность, минимизация вредных выбросов в атмосферу.
  • КПД достигает 100%.

При выборе той или иной модели пиролизных котлов следует учитывать и особенности:

  • Высокая масса оборудования.
  • Энергозависимость некоторых моделей.
  • Интервал в закладках топлива хоть и продолжителен, но все-таки необходимость участия человека в функционировании агрегата присутствует.
Читайте также:  Котельная в частном доме – требования, размеры, схема котельной

Статьи по теме:

На сколько хватает автономной газификации? Плюсы и минусы автономного газоснабжения Газопоршневые установки, электростанции Выбор котла на дачу, в коттедж Автономная газификация — требования Требования к котельным Как выбрать газгольдер Свойства сжиженного газа Провести газ быстро

Основные характеристики твердотопливных котлов

Нужно обращать внимание на мощность котла, чтобы запас мощности составлял 5-10 кВт.

ВАЖНО! При расчёте мощности котла на обогреваемую площадь нужно считать с запасом. Пример, площадь равна 100 м2  мощность котла должна быть не меньше 12 кВт.

Другие характеристики, на которые тоже стоит обращать внимание:

  • — вид используемого топлива – от того, какое топливо вы будите использовать будет зависеть стоимость отопления для дома.
  • — производительность – зависит от особенностей оборудования и способа сгорания котла;
  • — себестоимость при эксплуатации – здесь учитывается не только стоимость самого котла, но и расходы на топливо.

Как правильно топить дровяной котел?

Чтобы добиться достаточно долгого горения, необходимо тщательно соблюдать все рекомендации производителя, и тщательно изучить руководство по применению устройства:

  1. Розжиг дров должен производиться при полностью открытой заслонке.
  2. Котел должен переводится в режим длительного горения только после того как температура достигнет отметки в 600 °C.
  3. Влажность дров должна быть не более 20%. Не рекомендуется использовать в качестве топлива хвойные породы дерева.

Существует также пошаговая инструкция от «Сантехник Портал», как правильно топить древесиной. Укладка дров должна осуществляться согласно следующим требованиям:

  1. Поленья должны быть наколоты крупными кусками.
  2. В топке дрова должны быть уложены максимально плотно. Очень важно чтобы между дровами было как можно меньше пустот.
  3. Поленья должны быть меньшей длины как минимум на 5 см, нежели длина загрузочной камеры.
  4. Розжиг должен быть осуществлен исключительно при помощи сухих лучин. Использование керосина или бензина при розжиге дров категорически воспрещается. Периодически рекомендуется использовать специальные химические брикеты, предназначенные для удаления смолянистых отложений на стенках.

Котел длительного прогорания устроен таким образом, что позволяет сэкономить топливо примерно на 15-30%, в зависимости от модели. Расход дров можно рассчитать следующим образом:

  1. Обычно, считается, что для обогрева каждых 100 м2 необходимо 3 Гкал/месс.
  2. Во время сгорания 1 кг дров, выделяется 3200 ккал.
  3. Для того чтобы получить 1 Гкал, котлу длительного сгорания необходимо сжечь 321 кг дров.
  4. Для получения 3 Гкал, необходимо около тонны древесины.
  5. В течение отопительного сезона, для обогрева дома на 100 м², нужно 7-8 тонн дров.

Совет! Для того чтобы увеличить КПД, необходимо увеличить топочную камеру, но из-за этого габариты самой конструкции также увеличатся.

Отопительные комбинированные котлы дрова-газ

Наиболее экономичными типами энергоносителей в настоящее время являются дрова и газ. Именно поэтому для организации теплоснабжения частных домов рекомендуется применять комбинированные котлы отопления дрова-газ.

Комбинированный отопительный котел дрова-газ

Конструктивно котлы этого типа имеют две камеры сгорания для каждого типа топлива. Это обуславливает большие габариты отопительного оборудования. В зависимости от функциональных особенностей у комбинированных котлов отопления дрова-газ может быть один или два теплообменника. В первом случае они являются общими для каждой камеры сгорания. У двухконтурных комбинированных котлов отопления функция ГВС выполняется при использовании одного из видов топлива.

Для всех комбинированных газовых котлов отопления перед установкой необходимо правильно оформить разрешительную документацию

При этом Управляющая компания в Технических Условиях будет акцентировать внимание на технических свойствах именно газовой составляющей оборудования

Важно, чтобы в конструкции комбинированных котлов для отопления дома характеристики твердотопливной части не влияли на газовую

Существует два типа комбинированных котлов теплоснабжения дрова-газ:

  • С раздельными камерами сгорания. В основном это заводские модели с двумя контурами. Один из них нагревает воду для отопления, а второй обеспечивает горячее водоснабжение;
  • С общей камерой сгорания. Это в большей мере относится к самодельным установкам, когда нужно минимизировать затраты по обустройству отопления загородного дома комбинированным котлом. В стандартный котел устанавливается заводская газовая горелка. В случае применения дров она демонтируется.

Последние модели имеют самые противоречивые отзывы о комбинированных котлах отопления. В основном это самодельные конструкции, у которых теплообменник не рассчитан на высокое термическое воздействие при работе газовой горелки. Именно это и становится причиной частого выхода из строя котла.

Обзор моделей

Azvos Blog Регистратор скрытой установки своими руками. Часть II

Модель HV 14/15

В бытовых условиях вполне можно самостоятельно сконструировать дровяную генераторную установку. Для этого нужно подробно изучить состав оборудования и схему работы, а также вникнуть во все нюансы вопроса, как сделать автономный газовый генератор на дровах. Из готовых конструкций пользуется популярностью продукция марки Herlt, в частности, газогенераторные котлы, функционирующие на дровах. В этом случае древесина нередко именуется биотопливом ввиду его экологичности.

Один из наиболее компактных вариантов – модель HV 14/15. По-другому он еще называется маленький котел длительного горения.

Такое свойство агрегата обусловлено очень хорошей теплоизоляции камеры газогенерации и наполнения дровами, в результате при минимальном количестве древесины устройство работает длительный период времени при небольшой камере сгорания (300 л). Кстати, данная модель вполне может использоваться в быту.

Продукция марки Herlt

Для удобства доставки дров к котлу производитель создал уличное исполнение котла. Этот вариант полностью защищен от попадания внутрь влаги, оснащен отводящей продукты сгорания трубой. Конструкцией предусмотрена электронная схема регулирования.

Другая модель универсального типа – HV 66, допускает использование топлива разных видов: помимо дров разрешено применение соломенных тюков. Это еще больше упрощает эксплуатацию оборудования. Камера сгорания этого варианта вмещает дрова до 1 м длиной.

Инструкция по монтажу

Учитывая высокую стоимость котлов, можно рассмотреть вариант изготовления такого агрегата, как дровяной газогенератор своими руками, его схема будет выглядеть следующим образом:

Читайте также:  Как сделать камин в квартире из гипсокартона самостоятельно

Основные элементы конструкции: камера сгорания топлива и отдельная камера для сгорания выделяемого газа при пиролизе. Обе емкости содержатся в едином корпусе, в качестве которого служит бочка. Следует предусмотреть в верхней ее части также камеру для загрузки дров вместительностью примерно около 0,7 куб. м. Для поддержания процесса горения и эффективного отвода продуктов сгорания устанавливается воздухораспределительная коробка, оснащенная обратным клапаном.

Еще необходимо сделать калибровочные отверстия, именуемые фурмами. Они являются связующим звеном распределительной коробки и средней части аппарата. Потребуется решетка, функция которой – поддерживать угли, а также необходимо организовать возможность доступа к камерам, сделав в каждой герметичный загрузочный люк. Для отвода газа устанавливается патрубок. Чтобы очистить газ, получаемый во время сгорания дров, предусматриваются охладитель и фильтры.

Подробные чертежи автономного газогенератора составляются на этапе подготовки к работе. Преимущество самостоятельного изготовления такого агрегата заключается в том, что можно организовать дополнительные функции, например, подсушку топлива. Для этого трубопровод, по которому движется горячий газ, проводится вокруг камеры сгорания дров на уровне линии ее соединения с емкостью для хранения твердого топлива.

Оценка работы и обслуживание

Те пользователи, которые имели удовольствие составлять чертежи газогенератора, функционирующего на дровах, а также оценили качество работы данного устройства, отмечают сложность в обслуживании.

Следите за уровнем влажности, так как самодельное устройство не гарантирует успешную работу при попытке сжигания влажного топлива.

К тому же требуется немало времени на загрузку дров и ожидание результата. Таким образом, если стоит задача использования исключительно безопасного для окружающей среды оборудования для выработки энергии, то газогенератор является, пожалуй, наилучшим вариантом.

Но обычно оценивается еще и целесообразность эксплуатации техники. А в случае с таким агрегатом не приходится говорить о его дешевизне, а также о комфортном обслуживании. Речь идет не только о самодельном, но также и о готовом устройстве.

Котел или печь – чем отапливать дом?

Для небольшого загородного дома всегда, как мне кажется, останется актуальным вопрос, что выбрать для отопления – котел или печь.

Когда дом большой, от 100-120 квадратных метров, отапливать его печью становится затруднительно. Особенно, если дом выстроен в 2 этажа и поделен перегородками на отдельные комнаты.

В этом случае для отопления дома разумно ставить котел с жидкостной системой отопления или отапливать дом любыми видами конвекторов – газовыми или электрическими.

Если по границе участка проходит газовая магистраль, к которой можно подключиться за небольшие деньги, то вопрос с установкой котла вообще становится решенным и не подлежащим серьезному обсуждению.

Такого удобства, которое предлагает газовое отопление, не даст вам ни один другой вид отопления, кроме электрического.

Однако при нынешних тарифах на электричество топиться электрическими котлами или конвекторами могут себе позволить только люди с постоянным хорошим денежным доходом.

А вот в случае, когда дом имеет небольшую общую площадь, от 40 до 100 квадратных метров, вопрос, что поставить для его отопления, остается открытым.

Отопление дома печью – плюсы и минусы

В случае, когда дом представляет собой открытое пространство, не поделенное перегородками на отдельные помещения, можно и нужно рассмотреть вопрос отопления дома печью – кирпичной или металлической.

  • Про кирпичные печи, которые служат нашим предкам не одну сотню лет, написано немало хорошего и плохого. Основной плюс ирпичных печей – относительно равномерная теплоотдача и «мягкое» тепло.
  • Основной плюс металлических печей, стальных и чугунных, это их стоимость по сравнению с кладкой настоящей кирпичной печи и скорость монтажа.

Достаточно сказать, что чугунную или металлическую печь можно запустить всего за один день – от покупки утром и до первой протопки вечером этого же дня.

Покупаете готовый тепловой агрегат из стали или чугуна, привозите, монтируете основание, обеспечиваете противопожарную защиту стен и перекрытий, монтируете стальной дымоход. Можно топить печь.

В случае, когда вы используете керамический дымоход, монтаж металлической печи или камина будет длиться чуть дольше.

Основной минус металлической печи – это большая пожарная опасность, стенки такой печи нагреваются сильно, окружающие предметы или стены из сгораемых материалов могут воспламениться при нарушении требуемых расстояний и материалов защиты стен и проходки перекрытий.

Котел или печь – чем отапливать дом?

Основной минус кирпичной печи – чрезвычайно сложно найти в наше время грамотного печника, который сложит вам действительно хорошую кирпичную печь.

Тем не менее, кирпичная печь, и металлические печи и камины имеют один большой общий плюс – они греют воздух в доме и не требуют монтажа системы отопления. То есть при монтаже кирпичной или металлической печи вам не понадобятся трубы, радиаторы, запорная арматура, группа безопасности и расширительный бак.

Для небольшого загородного дома этот момент будет для многих сограждан определяющим.

Также не потребуется беспокоиться о том, что в морозы, когда вас нет дома, в случае каких-либо неполадок, система отопления замерзнет.

Отопление дома котлом – плюсы и минусы

Если у вас есть возможность поставить газовый, электрический, пеллетный или дизельный котел, то вы сможете наладить систему отопления дома с автоматическим регулированием температуры. Ни одна печь не в состоянии работать в полностью автоматическом режиме, в отличие от указанных выше видов котлов.

Если вы постоянно проживаете в своем загородном доме, то котел позволит вам запускать систему отопления осенью, и выключать ее весной. А в промежутке между запуском и остановкой СО минимально ее контролировать. Такой режим функционирования обеспечат вам электрический, газовый и дизельный котлы.

В случае с пеллетным котлом вам придется загружать топливом бункер с частотой от 1 раза в сутки до 1 раза в месяц в зависимости от объема бункера и степени автоматизации котла. Пеллетные котлы, оборудованные автоматическим удалением золы, позволят вам совершать «походы» в котельную не чаще 1 раза в месяц.

Что же выбрать для отопления дома – котел или печь?

Если вы бываете в своем загородном доме наездами, на выходные или во время отпуска, то особой альтернативы у вас нет – придется ставить печь для отопления дома. Поскольку в случае с котлом, вам придется все время контролировать работоспособность системы отопления и следить за тем, чтобы СО не замерзла.

Читайте также:  Камины с водяным контуром - удобно и безопасно

Можно дополнить систему воздушного топления дома, коей является любая печь, другими теплогенераторами воздушного отопления – электрическими или газовыми конвекторами.

Для установки электрических конвекторов вам понадобятся выделенные мощности по электричеству в приличном объеме. А газовые конвекторы могут питаться как от магистрального газа, так и от «баллонного» сжиженного газа.

В случае же, если вы постоянно проживаете за городом в своем доме, то установка котла и монтаж жидкостной системы отопления являются самой разумной альтернативой печному отоплению.

Владимир Толбухин, 2015.

Как работают Газогенераторные котлы отопления

Принцип устройства газогенераторных котлов

В основе работы газогенераторных котлов отопления лежит принцип пиролиза или сухой возгонки топлива, при котором древесина нагревается до высокой температуры (270-800 С) без доступа кислорода. При этом происходит ее разложение на пиролизный газ и древесный уголь. Иными словами, процесс работы пиролизного котла можно разделить на два этапа:

  • Получение или генерирование горючего газа
  • Сжигание газа и получение тепловой энергии

Отсюда название котла: «газогенераторный».

Пиролизные котлы могут работать на топливе с высоким выходом летучих составляющих, к которому относятся:

  • Сухая древесина: дрова, отходы деревообрабатывающего производства, пеллеты и т.д.
  • Бурый уголь
  • Каменный уголь (пригоден только для некоторых моделей котлов)

Следует отметить, что газогенераторные котлы «требовательны» к уровню влажности дров. При его значении более 20% мощность котла резко падает, а его работа становится нестабильной. Не следует верить заверениям  некоторых недобросовестных продавцов, уверяющих, что влажное топливо в пиролизных котлах может высохнуть: это не соответствует действительности.

Конструктивные особенности газогенераторных котлов

    

На рисунке:

  1. топливо,
  2. воздух, подаваемый в камеру образования генераторного газа
  3. воздух, предназначенный длят горения генераторного газа
  4. дымовые газы,
  5.  вход  теплоносителя
  6. выход теплоносителя

    а. камера образования генераторного газа;

    b. колосник;

    c. камера горения генераторного газа;

    ;

    ;

В газогенераторных котлах топка состоит из двух частей. Первая (на рисунке камера А) это камера загрузки. В нее поступает топливо и горит при недостатке кислорода, образуя генераторный газ и древесный уголь.

Процесс образования пиролизного или генераторного газа сопровождается процессом горения древесного угля и выделением тепловой энергии, используемой частично для подогрева воздуха, поступающего во вторую камеру горения, что способствует интенсификации процесса горения газа.

Следует отметить, что  современные пиролизные котлы могут быть двух видов:

  • с нижним расположением камеры сжигания газа: в этом случае процесс горения дров идет более равномерно, что обеспечивает равномерное во времени поступление генераторного газа в камеру догорания (схема такого котла приведена на рисунке)
  • с боковым расположением камеры сжигания газа: в этом случае вырабатываемый генераторный газ отводится в сторону.

Независимо от расположения камеры догорания топлива, пиролизные котлы работают преимущественно с принудительной тягой, создаваемой дымососом. В этом случае котел необходимо подключать к сети электропитания, что затрудняет его использование в районах, где нет электроснабжения.

Однако далеко не все пиролизные котлы требуют подключения к электрической сети. Для обеспечения естественного направленного движения пиролизных газов используются так называемые диффузные горелки, которые в примитивном виде можно представить как металлическую трубу с небольшими отверстиями, в которой происходит процесс разложения топлива, а выработанный газ через отверстия, уходит в камеру догорания.

В таких котлах управлять процессом горения следует вручную, открывая или закрывая заслонку для подачи воздуха.

Как работает газогенераторный котел

Используемое для работы котла твердое топливо, так же, как и в традиционных котлах, загружается на колосник и поджигается. На начальном этапе топливо горит в обычном режиме. При его устойчивом горении дверца печи закрывается и включается дымосос. При этом в топке создается недостаток кислорода и начинается процесс образования топочного газа, состоящего их окиси углерода (угарного газа), водорода и азота, поступающего затем в нижнюю часть топки, в которую подается вторичный (необходимый для горения) воздух.

Следует отметить, что движение топочного газа принудительное. Его направление задает работающий дымосос.

При достаточном количестве кислорода во второй части топки все летучие компоненты генераторного газа догорают, выделяя тепловую энергию, используемую для нагрева теплоносителя.

При этом процесс горения твердого топлива максимально приближен к процессу сжигания газа, легко управляется, и «растянут» во времени.

Следует отметить, что в пиролизных котлах топливо сгорает практически полностью, в них нет твердого остатка, что в значительной мере облегчает чистку и техническое обслуживание котла. При  этом продукты сгорания содержат в основном двуокись углерода и воду, что причиняет меньшее количество вреда окружающей среде.

Какой купить газогенераторный котел

На рынке теплотехнического оборудования нашей страны представлены газогенераторные котлы отопления следующих торговых марок:

  • Opop
  • Wirbel,
  • «Буржуй-К»
  • «УралЭнерКом»

Это далеко не полный перечень их производителей. Стоимость газогенераторных котлов обычно в 1,5-2 раза выше традиционный твердотопливных котлов отопления.

Описание и принцип работы котлов длительного горения

Классические дровяные котлы, камины и печи требуют постоянного присмотра. В них каждые несколько часов необходимо подкидывать новые поленья. Плюс в результате работы этих отопительных приборов производится немалое количество золы и шлаков, которые надобно регулярно убирать из поддувала и выносить из дома.

Внешний вид

Принцип работы

Фактически дровяной котел длительного горения сжигает внутри себя не дрова, а образующиеся при тлении древесины газы. При этом у них температура сгорания, а значит и теплоотдача для системы отопления обогреваемого дома, гораздо выше, нежели у обычных поленьев. Плюс дерево в результате такого термического разложения практически не образует золы. Древесное топливо почти полностью трансформируется в водяной пар и углекислоту.