Печь с автоматической подачей дров

Обзор твердотопливных котлов с автоматической подачей топлива

Среди обширного семейства теплогенераторов, сжигающих различные виды биомассы, особое место занимают твердотопливные котлы с автоматической подачей топлива. Они становятся все более востребованными, поскольку в отличие от традиционных агрегатов на дровах полностью удовлетворяют одному из главных требований пользователей – удобству в обслуживании и эксплуатации. В данном материале мы проведем обзор существующих котлов с автоматизированной загрузкой и разберемся, какие виды твердого топлива они могут использовать для своей работы.

Виды автоматических котлов

Главным недостатком твердотопливного теплогенератора считается частая загрузка древесины или угля. Чтобы устранить его, нужно автоматизировать подачу топлива, но это не так просто, устройство для загрузки поленьев пока еще не придумано. Но если горючее имеет сыпучую структуру, то решить вопрос гораздо проще, что и было сделано в соответствующих отопительных агрегатах. По типам сжигаемой сыпучей биомассы они делятся на следующие виды:

  • пеллетные котлы с автоматической подачей топлива;
  • угольные автоматические теплогенераторы;
  • агрегаты, работающие на щепе;
  • универсальные котлы.

Рассмотрим каждый из представленных видов подробнее.

Котлы на пеллетах

Пеллеты – универсальное биотопливо, изготавливаемое в виде твердых цилиндрических гранул. Универсальное оно потому что в качестве сырья для его производства используются разнообразные отходы древесины и сельскохозяйственной продукции: опилки, щепа, лузга подсолнечника, солома и так далее. В свою очередь, котел на пеллетах – это совершенный полностью автоматизированный агрегат, требующий внимания человека не чаще 1—2 раз в неделю. Помимо этого достоинства, теплогенератор обладает и другими:

  • cамая высокая эффективность работы среди всех твердотопливных котлов – до 90%;
  • высокая степень автоматизации, включая розжиг;
  • полное отсутствие инерции и опасности перегрева теплоносителя. После того как прекращается подача топлива и воздуха в зону горения, пламя затухает практически сразу;
  • экологичность и чистота в помещении топочной.

Из недостатков следует отметить лишь два существенных: это высокая стоимость оборудования и сервисного обслуживания, а также необходимость хранения гранул в сухом помещении, чтобы они не отсырели и не рассыпались.

Все достоинства, которыми обладает пеллетный котел, проистекают из удачной конструкции системы топливоподачи и горелочного устройства. Сам агрегат не представляет собой ничего особенного – стальная либо чугунная камера сгорания с двух – или трехходовым теплообменником, окруженные водяной рубашкой. В тело котла встроены различные датчики, функционирующие совместно с контроллером и передающие ему информацию о наличии тяги, температуре, давлении, уровне воды в котловом блоке и так далее.

Примечание. Агрегаты некоторых зарубежных производителей рассчитаны для работы с различными типами факельных горелок. В один и тот же корпус можно встроить горелку на природном газе, дизельном топливе или пеллетах – на выбор.

Куда больший интерес представляет то, как устроена автоматическая подача топлива в камеру сгорания пеллетного котла. Здесь главным элементом является шнековый конвейер, перемещающий гранулы в зону горения.

Внутрь шнека топливо сыпется под собственным весом из загрузочного бункера, а дозируется в зависимости от температуры теплоносителя. Ее отслеживает контроллер с помощью соответствующего датчика и регулирует расход пеллет, управляя электродвигателем шнека и вентилятора – нагнетателя воздуха, тем самым изменяя тепловую мощность агрегата. Если загрузочный бункер близок к опустошению, то по сигналу датчика контроллер информирует об этом домовладельца, а после останавливает работу.

Многие автоматизированные системы подачи пеллет могут управляться на расстоянии через GSM – связь или мобильное приложение для смартфона. Это зависит от наличия соответствующей функции у контроллера.

Автоматические котлы на угле и щепе

Устройство и принцип действия данных агрегатов мало чем отличается от пеллетных. Шнековый конвейер таким же образом осуществляет подачу угля в топку по команде блока управления, так же работает нагнетание воздуха и розжиг. Разница есть в конструкции самого шнека, для угля он сделан более массивным, соответственно, увеличена мощность электродвигателя. Кроме того, угольный твердотопливный котел с автоматической подачей топлива требует горючее определенного качества и влажности. Это связано с особенностями конструкции ретортной горелки, применяющейся в подобных теплогенераторах.

Отопительные агрегаты, сжигающие щепу, имеют в подающем устройстве одну дополнительную функцию – измельчение древесины. Ведь длина щепы может быть разной и шнек под нее предусмотреть невозможно. Чтобы сделать размеры щепок одинаковыми, в подающий патрубок между бункером и шнеком встраивается поворотный нож-измельчитель. И конвейер, и нож приводятся в движение от одного мощного электродвигателя. Такие изделия предлагают многие европейские производители, например, австрийский автоматический твердотопливный котел на щепе FROLING.

Немного об универсальных агрегатах. Их удобство в том, что в случае недостатка какого-нибудь вида сыпучего топлива можно в любой момент перейти на обычные дрова. Для этого конструкцией предусмотрена дополнительная камера сгорания для закладки деревянных поленьев. Конечно, КПД в этом случае значительно снижается (от 90 до 80%), поскольку отопитель функционирует в режиме простого твердотопливного котла. Следует отметить еще одно обстоятельство: каждый производитель автоматических котлов старается расширить ассортимент сжигаемого топлива, модернизируя систему подачи. Поэтому некоторые изделия помимо пеллет могут использовать угольную пыль, экогорошек и даже лузгу семечек. Пример тому – польские универсальные котлы DEFRO DUO UNI.

Мы уже привыкли к мысли, что работа котла на твердом топливе предполагает постоянный присмотр за ним, частые загрузки и обслуживание. Но прогресс не стоит на месте, с каждым годом на выставках и рынке появляются новые образцы автоматических агрегатов, избавляющих нас от обязанностей домашнего кочегара.

Котел на дровах — 4 самых важных нюанса выбора

Andrey 1484 0 0

С одной стороны, котел на дровах — это достаточно простая конструкция в виде печи с теплообменником, но с другой – его выбор имеет некоторые нюансы, о которых новички зачастую даже не подозревают. Поэтому я хочу рассказать об основных моментах, на которые необходимо обращать внимание при выборе этого устройства.

Дровяные котлы различаются не только функционально, но и принципом работы

Важные моменты выбора

Итак, выбирая котел необходимо обратить внимание на следующие моменты:

Основные моменты, на которые необходимо обращать внимание при выборе

Нюанс 1: принцип действия

Казалось бы, принцип действия дровяного котла может быть только один — в камере сгорания прогорают дрова и выделяют тепло, в результате которого нагревается теплообменник. Но, на самом же деле дровяные котлы различаются и по принципу горения.

Устройство пиролизного котла

Помимо обычных печей, принцип которых я описал, существуют еще так называемые пиролизные котлы, или, по другому, длительного горения. Принцип их основан на использовании двух камер сгорания, каждая из которых выполняет свою функцию:

  • Первая камера. Здесь медленно тлеют дрова при минимальной подаче кислорода, в процессе чего выделяют пиролизный газ;
  • Вторая камера. Предназначена для дожига пиролизного газа, который при сгорании выделяет больше тепла, чем дрова.

На фото пиролизный котел Термофор

Поэтому пиролизные печи и котлы еще называют газогенераторами. Благодаря такому принципу работы они обладают следующими достоинствами:

Экономичные печи длительного горения на дровах

В связи с ростом цен на энергетические ресурсы наблюдается интерес к более эффективному использованию топлива. Обладателям газовых отопительных приборов в этом отношении повезло больше, чем владельцам классических дровяных печей. Управление работой горелки можно полностью автоматизировать и «доверить» комнатному термостату или погодозависимой автоматике. Но чаще всего для поддержания комфортной температуры в частном доме с печным отоплением владельцу приходится регулярно закладывать новые порции топлива, контролировать процессы в топке, чистить зольник и т. д.

Экономичные печи длительного горения на дровах — одна из самых популярных и обсуждаемых тем. Несмотря на относительную простоту таких теплогенераторов, поток вопросов по их эксплуатации не иссякает. В этой статье мы постараемся ответить на самые частые из них.

  1. На чем основан эффект длительного горения?
  2. Чем конструктивно отличаются печи с режимом длительного горения от других вариаций?
  3. Как топить?
  4. Сколько горит одна закладка дров?
  5. Есть ли у таких печей недостатки?
  6. Можно ли установить печь длительного горения в бане?
  7. В чем преимущества печей длительного горения «Теплодар»?

На чем основан эффект длительного горения?

Процесс горения представляет собой окисление с выделением тепла в больших количествах. Сложность описания этого процесса состоит в том, что он подразумевает одновременное протекание нескольких химических реакций. Накопленная в компонентах топлива энергия выделяется в виде теплового (инфракрасного) и видимого излучения. Видимое свечение называется пламенем.

Для начала попробуем рассмотреть горение самого «простого» топлива — природного газа, который состоит преимущественно из метана. Газ смешивается с воздухом и образует топливную смесь. При достаточном содержании кислорода метан окисляется до углекислого газа и воды. Протекает всего одна экзотермическая реакция:

CH4 + 3O2 = CO2 + 2H2O

Горение дров и других видов твердого топлива протекает сложнее. В их состав входят твердые и жидкие органические вещества с большой молекулярной массой. При нагреве они разлагаются на более простые составляющие: газы и твердый аморфный углерод. Этот процесс называется газификацией (пиролизом) и протекает с поглощением тепла. Именно поэтому дрова нужно разжигать — прогревать до температуры начала пиролиза в течение определенного времени, а газ вспыхивает мгновенно.

Одно из условий горения — доступ кислорода. Чем его больше, тем интенсивнее проходит процесс. При снижении подачи кислорода в зону горения снижается скорость реакций, а тепло выделяется медленнее. В определенных условиях аморфный углерод подвергается неполному окислению и тоже превращается в горючий газ:

2C + O2 = 2CO

Снижение интенсивности горения сопровождается уменьшением видимого пламени. Длительное горение подразумевает медленное тление дров. Реакции окисления, протекающие на их поверхности, поставляют энергию для эндотермических реакций пиролиза.

Выделившиеся при этом газы сжигаются за счет подачи вторичного воздуха. В большинстве печей он подается через форсунки, расположенные на стенках топки.

Чем конструктивно отличаются печи с режимом длительного горения от других вариаций?

В конструкции печей длительного горения есть три принципиальных отличия от обычных отопительных приборов:

  • Герметично закрывающиеся дверцы топливная и зольника. Чтобы печь перешла в режим тления, необходимо полностью блокировать доступ первичного воздуха — того, что поступает через поддувало и колосниковую решетку. Конструкция поддувала должна обеспечивать отсутствие щелей за счет тщательной подгонки и установки уплотнений.
  • Отверстия для подачи вторичного воздуха в зону дожига пиролизных газов. Концепция экономичной дровяной печи подразумевает полное сжигание топлива и максимальное поглощение тепла помещением. Проходное сечение отверстий рассчитывается в соответствии с объемом топливника так, чтобы обеспечить подачу требуемого количества вторичного воздуха.
  • Утепление дымохода начинается со стартовой секции. Чем выше КПД печи, тем ниже температура отходящих газов. Это правило «работает» для любого теплогенератора. В режиме длительного горения в неутепленном дымоходе температура может опуститься ниже точки росы, что приведет к повышенному конденсатообразованию и зарастанию трубы сажей. Также не допускается дополнительный теплосъем: самоварные баки и регистры-теплообменники охлаждают трубу быстрее воздуха.

Печь длительного горения Метеор в разрезе.

Как топить?

Радикальных различий в правилах топки экономичных печей на дровах, сделанных разными производителями, нет. Порядок работы выглядит следующим образом:

  1. Заполнить топку. Максимальный рекомендуемый объем топлива для одной закладки можно найти в паспорте.
  2. Топить печь какое-то время в интенсивном режиме, пока дрова не сгорят полностью. Важно, чтобы «тело» печи и дымоход основательно прогрелись, установилась хорошая тяга, иначе на внутренних поверхностях начнет оседать сажа.
  3. Выполнить закладку топлива повторно.
  4. После того как дрова хорошо разгорятся, плотно запереть дверцы топливного канала и поддувала. Если в печи есть смотровое окно, вы сразу увидите, что языки пламени мгновенно улеглись.
  5. В процессе работы в режиме тления догрузка топлива не допускается.
  6. Если нужно открыть дверцу топливного канала, выполняется предварительная продувка топки в течение 2-3 минут. Для этого нужно полностью открыть зольник.
  7. Печь не должна работать в режиме тления постоянно. Следующая закладка дров сжигается интенсивно, чтобы удалить отложения сажи и дегтя.

Сколько горит одна закладка дров?

Ни один производитель не сможет дать точный ответ на этот вопрос. Даже самая экономная печь на дровах — это не вечный двигатель. Время работы на одной закладке и количество выделяющегося при этом тепла зависят не только от конструкции устройства, но и от характеристик топлива.

  • Влажность. Экономичные печи отопления очень требовательны к качеству дров. Как мы знаем, первая закладка сжигается в интенсивном режиме, чтобы прогреть топку до температуры газификации. После того как мы закладываем новую порцию относительно холодных дров, печь потеряет некоторое количество энергии на их нагрев. Кроме того, значительная часть тепла уйдет на удаление избыточной влаги из древесины. Поскольку вода имеет высокую удельную теплоемкость, сырые дрова способны остудить топку до такой степени, что горение в ней прекратится совсем.
  • Размеры дров и объем закладки. Поперечное сечение 12-15 см считается идеальным для поленьев. «Мелочь» будет сгорать значительно быстрее, а «бревна» не пролезут через дверцу топливного канала. Топочную камеру нельзя забивать до отказа. Количество дров в одной закладке должно быть умеренным, даже если они идеально высушены, иначе количества накопленного в топке тепла не хватит на прогрев до температуры начала газификации. Длина дров должна соответствовать глубине топливной камеры. Нельзя, чтобы поленья упирались в стекло дверцы и заднюю стенку. Также не стоит пытаться впихивать их по диагонали. Для камеры 50 см идеальная длина полена составляет 40-43 см.
  • Калорийность и плотность. Известно, что у разных пород древесины калорийность может различаться в разы. На длительность горения также влияет удельная масса: более плотные дрова горят дольше. Речь идет не о насыпном весе поленьев, а именно о плотности древесины.

Конструктив дымовой трубы также влияет на интенсивность горения в топке. Роль играют высота, проходное сечение и материал. Обычно производители экономичных печей длительного горения рекомендуют устанавливать дымоходы из утепленных сэндвич-труб.

При расчете длительности горения производитель обычно берет идеальную длину и сухость дров, нормальное значение атмосферного давления, отсутствие порывов ветра и других факторов, снижающих эффективность работы топки. Но даже если реальные условия приближены к этим параметрам, на длительность горения могут повлиять высота дымохода, разница температур на улице и в доме и даже сквозняки в помещении, где установлена печь.

При расчете длительности горения производитель обычно берет идеальную длину и сухость дров.

Есть ли у таких печей недостатки?

Эксплуатация экономичных печей для дома сопровождается рядом неизбежных сложностей, с которыми придется мириться:

  • Высокие требования к качеству дров. Об этом уже было сказано выше. Добавим, сжигание топлива низкого качества сопровождается образованием большого количества сажи.
  • Большие габариты. Чтобы обеспечить многочасовое горение, производителям приходится увеличивать объемы топок. Кроме того, в помещении нужно предусмотреть место для хранения и досушивания дров.
  • Необходимость точной настройки. Чтобы отрегулировать режим работы топки, необходима точная дозировка вторичного воздуха. Учтите, что изменение скорости ветра и атмосферного давления мгновенно сказываются на условиях тяги. На это нужно мгновенно реагировать и менять настройки.
  • Невозможность полной автоматизации. Вряд ли кто-то из производителей бытовых экономных печей предложит вам прибор с контролем состава и температуры отходящих газов, датчиком опрокидывания тяги и другими средствами КИПиА. Даже если воткнуть контрольные приборы, толку от них не будет, поскольку прекратить горение дров мгновенно практически невозможно.
  • Повышенное конденсатообразование. Обратная сторона повышения КПД — снижение температуры отходящих газов. Эффект длительного горения был известен давно, но им не пользовались до появления стальных дымоходов. Проблема состояла в том, что конденсат быстро приводил в негодность кирпичные трубы.
  • Риск затухания. Это самый важный недостаток, о котором многие производители предпочитают умалчивать. Скажем прямо: если продавец предлагает вам экономную печь для дома, при этом уверяет, что ее можно перевести в режим длительного горения и спокойно ложиться спать, бегите подальше. Вспомните о реакции неполного окисления углерода и вероятности опрокидывания тяги: есть риск того, что угарный газ через форсунки для подачи вторичного воздуха пойдет в жилое помещение. Поэтому печь ни в коем случае нельзя оставлять без контроля.

Можно ли установить печь длительного горения в бане?

Очень точно и емко ответил на этот вопрос один из наших клиентов. Его формулировка звучит следующим образом: «Если хотите сэкономить на дровах, то идите в общественную баню». Действительно, отопление дома и создание комфортного микроклимата в парилке — совершенно разные задачи.

Установка экономичной печи в бане нецелесообразна по следующим причинам:

  • Даже если вы ходите в баню два раза в неделю, количество сжигаемых дров не сопоставимо с расходом топлива на отопление дома. Печь с режимом длительного горения стоит гораздо дороже обычной, поэтому финансовая экономия будет весьма сомнительной.
  • Хорошая тяга — одно из главных условий безопасности в парилке. Продукты пиролиза должны полностью сгорать или мгновенно удаляться из топки через дымоход. Это гарантия вашей безопасности. Даже незначительное содержание угарного газа, относительно безопасное при комнатной температуре, может вызывать сильнейшее отравление в хорошо протопленной парилке.
  • Длительное горение и управление микроклиматом в парной — понятия несовместимые. Если снять пар с печи, работающей в режиме тления, температура в камере сгорания упадет вплоть до полного угасания. С обычной банной печью добиться нужных показателей влажности будет значительно проще. Простые регулировки позволяют снимать большое количество пара, быстро нагонять температуру. При необходимости проветрить и просушить помещение лишняя влага уйдет через топку и дымоход.
  • Вам придется отказаться от нагрева воды. Дополнительный теплосъем со стартовой секции дымохода в режиме тления приведет к образованию еще большего количества конденсата. Вы сэкономите на дровах, но придется устанавливать электрический бойлер или другой водонагреватель.

Длительное горение и управление микроклиматом в парной — понятия несовместимые.

В чем преимущества печей длительного горения «Теплодар»?

В ассортименте компании «Теплодар» представлено несколько печей, которые можно перевести в режим экономии топлива. Поскольку в одной модели нельзя реализовать все преимущества, каждая из них имеет свои особенности.

  • «Матрица-100». Одна из наиболее компактных экономичных печей для дачи или небольшого дома. Отбойник пламени, установленный в верхней части топки, изменяет направление потока дымовых газов. За счет этого увеличивается количество усвоенной энергии топлива. На печи можно разогреть еду.
  • «ТОП-Модель-200». Одна из самых удачных модификаций, разработанных нашими инженерами. Она сочетает высокие показатели скорости нагрева и длительности горения. Газооборот организован за счет разделения внутреннего пространства конвекционными трубами. Печь может обогревать несколько помещений: на нее устанавливается навесной теплосъемник.
  • «Топ-Драйв». По своей мощности прибор напоминает, скорее, двигатель многосилового болида, чем отопительную печь. Нагрев воздуха происходит в трубах, которые размещаются непосредственно в самой топке. Воздух поднимается вверх по этим трубам и поступает в комнату через конвекционные отверстия, моментально разнося тепло по всему объему помещения. Продолжительность горения на одной закладке дров составляет 8 часов.

Для уточнения характеристик и получения консультаций обращайтесь к менеджерам компании «Теплодар» в онлайн-чате или по указанным на официальном сайте телефонам.