Котлы верхнего горения
Твердотопливные отопительные устройства верхнего горения отличаются длительной работой на 1 закладке топлива. Так, котел ТМ Stropuva, при сертификации в 2003-м году после загрузки 50 кг дров автономно функционировал на мощности 5-6 кВт на протяжении 31 ч.
За счет чего осуществляется автономная работа?
Отсутствие зольника и колосника как класса. В нижней части — глухой поддон, исключающий сгорание топлива внизу (для поддержания заданной температуры используется технология верхнего горения).
Цилиндрическая форма топки. Воздушные массы подаются сверху по центру и способствуют сжиганию верхней прослойки дров.
Подвижность распределителя воздуха в топке: при загрузке дров он поднимается; в процессе сжигания его подпирает топливо, затем распределитель опускается по мере сгорания дров. Так насыщенный кислородом воздух в любое мгновение передается к верхней прослойке горючего.
В зоне, где осуществляется подача воздушных масс, углеводороды частично окисляются. Продукты горения вместе с золой перемещаются наверх топки: они отделены от зоны первичного сгорания массивным металлическим диском.
За диском по известному пиролизному газу происходит смешение с атмосферным воздухом; летучие продукты сжигания догорают, передавая оставшееся тепло теплообменнику.
На входе в камеру, где дожигаются летучие компоненты топлива, установлен авторегулятор тяги, позволяющий определить температуру теплоносителя по тепловому расширению корпусной части и подстроить скорость истечения печного газа.
Теплообменником выступает вся корпусная часть агрегата. Циркуляция воды происходит сверху вниз.
Сложность состоит в удалении золы воздушными потоками, не препятствуя сжиганию топливных масс. После выхода котла в рабочее состояние, допускается догрузка топлива в небольших объемах — например, бытовых отходов.
Чем хорош котел длительного горения
Традиционно в частных домах устанавливаются газовые котлы. Однако не во всех местах имеются магистрали с таким топливом. Кроме того, для подключения индивидуальной газовой линии при наличии магистрали потребуются серьезные затраты.
Если прибавить к этим затратам обязательные процедуры согласований, составлений проектов, в которых полностью соблюдены все требования, то процесс установки такого котла только отпугнет хозяев. Тем более если есть достойные альтернативные решения.
Казалось бы, если нет возможности установить газовый котел, то всегда можно приобрести электрический. Выбор такого оборудования достаточно велик. Котлы имеют высокий КПД, они легкие в регулировке, количестве систем контроля, а также оснащены автоматической системой управления. Однако все эти плюсы становятся недостатками, когда владельцы начинают вспоминать о стоимости электричества. Обычная семья легко разорится на таком отоплении. Кроме того, в поселках, которые удалены от областных и городских центров, напряжение не особо качественное – в сети можно наблюдать сильные перепады. И владелец электрического котла ставит себя в зависимость от качества и стабильности подачи тока.
На фоне постоянного технологического прогресса в тень ушел традиционный метод отопления жилья дровами и другим твердым топливом. А ведь дрова – это хороший источник энергии, к тому же – возобновляемый. Недостатка в древесине для отопления сейчас нет. Можно использовать дрова, которые владельцы домов заготавливают самостоятельно, либо их приобрести. Также немало деревообрабатывающих предприятий продают отходы производства.
Но печь есть не во всех домах. Да, она эффективна и за счет своей конструкции хорошо удерживает тепло. Достаточно хорошо затопить печь, чтобы обеспечить дом теплом на сутки. Но есть один нюанс: как быть с циркуляцией теплоносителя по контурам отопительной системы? Ведь если просто поддерживать горение в печи, то это будет большой расход топлива. Эту проблему можно решить с помощью твердотопливных котлов верхнего горения.
За счет особой конструкции этого устройства, основанной на физико-химических свойствах видов твердого топлива, можно загружать дрова один раз в течение 12-15 часов. Некоторые модели могут работать и больше на одной загрузке.
Преимущество котлов длительного горения с верхним горением еще и в том, что, кроме дров, можно использовать ряд других материалов. Применяют все, что горит – это могут быть брикеты из отходов а также уголь или торф. Также сейчас в качестве источника энергии особую популярность приобрели так называемые евродрова.
Печь медленного горения своими руками
Теперь рассмотрим процесс самостоятельного изготовления печки. Основное отличие печи длительного горения – две камеры сгорания, которые соединяются просто решеткой или колосниками. В зоне загрузки происходит тление дров. Этот процесс протекает при небольших количествах кислорода. После тления дрова разлагаются на кокс и пиролизный отправляется во вторую камеру, где происходит его горение. Побочные продукты уходят в дымоход.
Чтобы сделать простую печь такого типа, понадобится:
- Листовой металл толщиной 3-4 мм.
- Металлические уголки.
- Стальная арматура.
- Труба для дымохода (стальная или чугунная).
- Болгарка.
- Аппарат для сварки.
- Измерительные инструменты.
Закладка дров в подовой печи верхнего горения
В подовую печь на самое дно укладывают самые толстые дрова пирамидой в одном направлении вдоль топки торцами к дверке. В отверстия между толстыми дровами укладывают колотые куски тоньше для того чтоб минимизировать воздушное пространство между дровами и тем самым усложнить движение воздуха сквозь толщу дровяной закладки. Это основное условие длительного верхнего горения. Чем выше укладка – тем тоньше дрова, а на самый верх укладывают хворост, щепу, бересту, лучину и другое легковоспламеняющееся топливо. Зажигать закладку печи верхнего горения – сложнее, чем традиционную печь.
Во время горения воздух подается в верхнюю часть топки – под ее свод. Центр горения находится в верхней части закладки и не охватывает все ее слои. Нижние дрова остаются нетронутыми огнем, не происходит всеобщего охвата пламенем, и нет залпов тепла. Это приводит к равномерному медленному прогреву топки и постепенному нагреву камней. Такой конструкцией обладают печи ферингер для бани.
В течение часа горения нагревается только камень вокруг топки, температура воздуха практически не меняется! И только после часа работы печи пламенем охватывается 70% дров сверху вниз и скорость нагрева и камней и воздуха увеличивается. Такое горение обеспечивает выход на температуру парилки в 50 градусов через 2 часа, а камень прогревается до 350-400 градусов. Это нормальные стартовые кондиции для русской бани, в которой главным козырем является наличие большого количества раскаленного камня при умеренных температурах воздуха и стен парилки.
Почему верхнее горение в печи лучше для русской бани?
Сразу перечислю достоинства подовой печи , а точнее верхнего горения
- Отсутствия залпа огня, при котором максимальное количество тепла улетает в трубу
- Следствие первого пункта – низкий КПД, так как высокая температура выхлопных газов (чем холоднее выхлоп, тем выше КПД)
- При залповом горении через колосники вся область закладки дров горит не всегда в зоне полного насыщения кислородом, что плохо влияет на само горение и понижает эффективность горения
- Горение через колосники всеохватывающее и по времени более быстрое, чем верхнее горение
- При верхнем горении схема нагрева камня и печи, последовательность такова: греются камни через дно каменки, стенки прогреваются медленно, парилка прогревается медленно, после прогрева камней начинает прогреваться помещение парилки
- Режим горения пиролизных газов — постепенный после прогорания дров и приходится как раз на умеренную часть прогрева парилки, когда помещение уже теплое и требуется слабое поддержание температуры на дне каменки, чтоб камень не остывал
Для тех, у кого есть стальные печи с генератором пара на стенках топки, тоже можно топить верхним горением (верхним поджигом). Такой эксперимент я ставил на печи Сахара 16. Чтоб подача воздуха не прекратилась. Но, лично меня, устраивает огромная скорость прогрева суховоздушных печей с последующим умелым управлением вентиляции парилки (через открытое окошко) и использование парогенератора.
В хороших печах существует два способа управления и верхним и нижним горением. Например, в печах для сауны Кастор есть ограждающая пластина подающая часть воздуха сразу в верхнюю часть топки.
Основная особенность отопительных котлов с верхним способом горения
Учитывая сложности с обслуживанием отопительных аппаратов на твердом топливе, производители решили не только использовать новые технологии в конструкции отопительной технике, но и вернуться к традиционным технологиям. Главная задача, которую удалось решить в процессе модернизации котельного оборудования, увеличить продолжительность горения топлива одной загрузки. Получить данный результат удалось за счет использования в твердотопливных котлах принципа верхнего горения.
Технология работы котла за счет верхнего горения, не является чем-то принципиально новым. Топливо, загруженное в топку, горит сверху вниз. Т.е. наоборот, не так как в котлах традиционного вида. Горение начинается с самого верхнего слоя, куда подается через подвижный распределитель необходимый поток воздуха. По мере прогорания топливной массы, распределитель воздуха под собственным весом опускается вниз, обеспечив горение следующему слою. Загруженное топливо, таким образом, равномерно сгорает слой за слоем, выделяя в большом объеме горючий древесный газ.
На этом этапе температура в топке агрегата достигает 450 0С.
На этом этапе включается в работу принцип пиролиза. Мельчайшие продукты горения, вместе с выделяемым древесным газом полностью сгорают, выделяя огромное количество тепловой энергии. В камере сгорания в результате работы агрегата практически не остается остатков топлива.
Для справки: Пиролиз – экзотермическая реакция, в результате которого под воздействием высокой температуры происходит процесс разложение органических соединений, с последующим выделением горючего газообразного вещества. Основной нагрев твердотопливного котла в процессе горения осуществляется за счет сжигания древесного газа.
Древесный (пиролизный) газ поступает во вторую камеру через металлический диск, где за счет нагнетаемого горячего воздуха воспламеняется. Температура горения во второй топке достигает в этот момент огромных значений, 500-800 0С. Все просто и понятно. Главное — это конструкция нагревательного аппарата.
Именно от процесса сжигания зависит и скорость горения топлива. В отопительном оборудовании классического типа дрова сжигаются достаточно быстро, выдавая максимально возможное тепло в течение короткого промежутка времени. Другими словами, в течение короткого периода агрегат выходит на пик своей мощности, после чего без последующей подкладки топлива котел начинает терять нагрузку. Постоянно подгружать новую порцию дров не всегда удобно и физически возможно. Твердотопливные котлы с верхней загрузкой работают совершенно иначе. Одной загрузки с таким аппаратом может хватить на 12, 24 и более часов работы. Интенсивность горения зависит от нагрузки на отопительную систему.
Все просто и понятно. Главное — это конструкция нагревательного аппарата.
Достоинства и недостатки
Достоинства[o 1][x 3]:
- Уникально длительный период горения без дозакладки топлива — удобство пользования
- Высокий КПД
- Нет сложной автоматики
- Дровяные модели энергонезависимы (при естественной циркуляции теплоносителя), универсальные потребляют относительно небольшую мощность для вентилятора
- Безопасность (по сравнению с котлами на газе, электричестве и жидком топливе)
Недостатки[c 1][o 1]:
- Относительно высокая стоимость
- При выгорании топлива значительной зольности зона горения и генерации засоряется золой, интенсивность горения резко падает (требуется шуровать кочергой). В котлах с наддувом пепел обычно разносится воздухом (хотя при сильном спекании топлива не всегда), к дровяным можно приладить самодельный вентилятор.
- Наличие в зоне горения плохо охлаждаемых металлических элементов (особенно быстро сгорает стаскоблин)
- Сложные рекомендации по загрузке топливом, повышенные требования к влажности и размерам кусков топлива
- Сложно избавиться от образования конденсата (возможная причина — слишком большой поток воды или слишком сильная тяга)
- Сложность разжигания при неполной загрузке (топка очень глубокая)
- Нельзя догружать «на ходу» мелкое топливо типа опилок
- Есть жалобы на недостаточную технологичность изготовления
Качество и безопасность
Настоящий ПЕЧНОЙ шамот от компании REDSTON. Качество и безопасность нашей продукции подтверждены соответствующими сертификатами и экспертными заключениями.
? Толщина теплоёмкого свода печи составляет 100мм. Толщина пода печи и вертикальных стенок печи составляет 90мм. Активная многослойная теплоизоляция.
? Печь выводится на рабочий режим за 1 час. Сохраняет тепло в течение 24 часов.
? Внешний корпус печи, выполненный из инновационного материала БАЗА-БАЗАЛЬТ, обеспечивает максимальную надёжность и полную герметичность. Возможна финишная отделка любыми общестроительными материалами.
? Гарантированная надёжность. Система сочленения камней без клея «Плавающий свод» позволяет корпусу печи свободно расширяться при нагреве и сжиматься при охлаждении. Наши печи не боятся перетопа. Наши печи не рвёт при разогреве.
? После монтажа печь не нужно сушить. Установка и ввод печи в эксплуатацию за один день. Никаких органичений. Установил – сразу пользуйся!
Принцип действия
Как работают обычные твердотопливные печи, известно всем. В топку закладывают топливо – брикеты либо уголь. Из нижней камеры подается поток воздуха, который необходим для процесса. Уровень интенсивности горения в данном случае ограничивается только количеством кислорода.
Это обыкновенный костер, который заключен в металлический корпус, требующий постоянного добавления запаса топлива. Продукты горения напрямую выводятся в дымоход – данная система имеет множество поворотов и лабиринтов. Это улучшает теплоотдачу и приводит к росту КПД. Однако это не повышает общей энергетической отдачи. Термическое разложение древесины – быстрый процесс, после которого остается масса отходов, а в атмосферу выбрасывается неиспользованная энергия.Эта энергия получается благодаря особым характеристикам дерева, которые, в свою очередь, обуславливаются биохимическим составом. Когда древесина нагревается, она не просто окисляется до угля, но и выделят углекислый и угарный газы. Воздействие высоких температур всегда ведет к синтезированию летучих соединений на основе углеводорода. Эти соединения имеют достаточно сложную химическую формулу. Сами по себе газы – отличное топливо, которое в обыкновенной печке уходит в никуда.
Основные недостатки
Отзывы покупателей указывают на ряд недостатков:
- Чувствительность к температуре теплообменника приводит к выпадению конденсата и образованию коррозии при повышенной скорости циркуляции. Твердотопливные чугунные устройства подвержены действию конденсата меньше, чем стальные.
- Не всегда наддув справляется со сгоревшим пеплом. Увеличение его объема приводит к падению теплоотдачи отопительного прибора. Дровяные котлы с естественной циркуляцией требуют постоянного вмешательства кочергой.
- Быстрое сгорание расположенной в пламени опорной палки и диска для отсечения зоны горения горючего в области дожигания летучих элементов.
- Крупные фракции топлива, включая не расколотые полена, не рекомендованы к использованию, что выступает препятствием для верхнего сжигания дров. Исключена подача влажного топлива. Важно обеспечить максимальную просушку дров.
- Сложность розжига дров при неполной загрузке топки (из-за больших габаритов).
- Высокая цена.
Изготовление
Печка делится на три зоны: область загрузки дров с колосником снизу, сборник золы, область сгорания газа, отделенная отбойником пламени от трубы.
Для начала нужно вырезать из металлического уголка 4 ножки, длиной около метра, и перекладины (их длина зависит от размеров печи, которые вы планируете получить). Далее из перекладин нужно сварить каркас печки, на который будут крепиться листы металла. Затем к каркасу привариваются ножки.
Чтобы увеличить теплоотдачу печки и продлить срок ее службы, не стоит брать слишком тонкий металл для стенок. Листы металла нарезаются по размерам каркаса и привариваются к нему. На передней стенке нужно сделать отверстие для двух дверок (одна для погрузки, а другая для зольника).
Еще до окончательной сборки на передней части необходимо приварить завесы и засовы для дверей. Далее нужно сделать сами двери и прикрепить их. Чтобы зазор между дверками и стенкой был минимальным, нелишним будет приварить шинки. На одной из боковых поверхностей нужно сделать распределитель воздуха. Для этого необходимо проделать в стенке отверстие, а также приварить к нему круг с трубой и заслонкой. Нужно это для регулирования интенсивности потока. Чтобы дрова тлели, а не горели, отверстие не должно быть более 20 мм в диаметре.
На внутренней поверхности боковых стенок заранее стоит сделать крепежи для перегородки между двумя отсеками печки. В качестве перегородки может выступать решетка из арматуры или колосник. На крышке печки нужно вырезать отверстие для дымохода и установить отбойник пламени.
Характеристики
В настоящее время выпускаются котлы мощностью от 8 до 40 кВт. Работают на дровах и энергонезависимы (тяга естественная); есть модели универсальные — потребляют дрова, каменный уголь, антрацит, торфяные брикеты, брикеты из опилок, стружку и другие древесные отходы, снабжены дутьевым вентилятором. Рекомендуемая влажность топлива до 20 %.
КПД котлов 85-93 %. Длительность горения одной загрузки, по данным производителя, в зависимости от режима составляет от 5-8 часов до 31 ч (на дровах) и до 5 суток (на угле). Котлы традиционных конструкций на одной загрузке горят всего от 2 до 8 ч.
Температура нагрева воды 70 °C на дровах и 85 °C на угле; рекомендована температура на входе от 60 °C. Система отопления может быть как с естественной, так и с принудительной циркуляцией.
Плюсы приборов с верхней загрузкой
- Высокая эффективность. Кроме отмеченных моментов, это обусловлено еще и спецификой горения топлива. В обычных ТТ котлах пламя постепенно захватывает все закладку. В аналогах с верхней загрузкой она так называемого шахтного типа. То есть непосредственно процесс горения затрагивает лишь нижний слой дров (угля), в то же время как верхняя часть закладки проходит этап предварительной просушки. Собственно, такие котлы – лишь одна из разновидностей установок длительного горения. Подробнее о приборах этой группы можно узнать .
- Удобство эксплуатации. Это логично вытекает из первого пункта. Если для котлов ТТ с фронтальной загрузкой необходимо постоянно следить за процессом горения и регулярно подбрасывать в топку уголь или дрова, то модификации с ВЗ избавляют пользователя от этого. Экономия времени налицо.
- Энергонезависимость. Для работы элементов управления и контроля подключение котла к сети пром/напряжения не требуется.
- Простота использования и ухода. Как результат – затраты на обслуживание и ремонт по сравнению с более «навороченными» аналогами несоизмеримо меньше.
Виды печей
Изделия с верхним типом горению бывают разных видов. По предназначению они делятся на кухонные и отопительные. По типу используемого источника тепла – на газовые, электрические, дровяные. По основному материалу подовые изделия бывают металлическими и кирпичными. Рассмотрим особенности разных видов.
Кухонные
Как видно из названия, эти печи предназначены для установки на кухне и последующего приготовления на них еды (выпекания хлеба, кондитерских изделий). Может быть максимально простой и миниатюрной, подходящей для частных домов. Для ресторанов и пекарен в продаже есть функциональные и производственные модели, позволяющие готовить много блюд одновременно.
Газовые
Внутри корпуса находится горелка и кольцеобразные трубы (до 19 шт.), по которым проходит газ. Внутри 2-5 яруса, для каждого температура регулируется отдельно. Максимальная рабочая температура в газовых печках – 300 градусов. Работать с ней разрешено круглосуточно. Энергия, создаваемая горелкой, проходит три круга: на первом она прогревает непосредственно саму зону возле горелки, на втором и третьем круге горючим газом нагреваются трубы и кирпич, образующий дно и стены печи. Прогретые части начинают распространять равномерное тепло.
Пример конструкции
Электрические
Внешне подовые печи на газе и от электричества не отличаются. Различия кроются в «начинке». Внутри вместо газовой горелки и труб находится ТЭН (в верхнем и нижнем ярусе возможно расположение витков ТЭНа по центру)
Как и в газовых печах, в электрических могут быть от 2 до 5 независимых камер. Температура внутри каждой камеры может отличаться, что позволяет готовить разные блюда.
С финансовой стороны газ получается более экономным топливом, но с точки зрения безопасности и легкости управления электрические печи будут выгоднее.
Дровяные
Подовая печь на дровах использовалась еще нашими предками. Настоящие ценители считают, что пища из нее будет намного вкуснее той, что сделана на электрической или газовой печке. Изюминку блюдам придает легкий аромат древесины. Минус: дровяная печка самая сложная в обращении. Надо вручную подкладывать топливо, следить за его прогоранием.
Отопительные
Отличие отопительных печей от кухонных в однокамерности конструкции – нет необходимости обустройства отдельных зон для кухонных противней. В Европе печь подового типа является единственной разрешенной отопительной конструкцией внутри жилых домов. Это объясняется безопасностью, экологичностью системы – в подовой печке топливо прогорает полностью; вывод через трубу дыма, загрязняющего атмосферу, отсутствует.
Металлические
Для изготовления таких печек используется чугун или стальной сплав. Плюс конструкции – простой монтаж и обслуживание. Минус – корпус сильно накаляется, поэтому при прикосновении можно обжечься. Срок службы при правильной эксплуатации составляет 30-50 лет. Минус – металлические печи не терпят резких перепадов температуры, от этого могут покрыть трещинами.
Кирпичные
Такая печь лучше аккумулирует (накапливает) тепло, дольше его отдает. Смотрится очень эффектно, поэтому станет украшением любого классического интерьера. Служит в два раза дольше, чем чугунная или стальная конструкция, но стоит она на порядок дороже. Установка кирпичной печки сложная, самостоятельно без специалистов монтаж лучше не проводить.
Мнение эксперта
Павел Круглов
Печник с 25-летним стажем
Минус в отсутствии портативности – после установки быстро перенести в другое место не получится (придется полностью разбирать конструкцию).
Красивая кирпичная подовая печь
Недостатки
К минусам этого оборудования можно отнести требовательность и привередливость к качеству горючего. Если заставить агрегат работать на сырых дровах, то его КПД существенно снизится. Оптимальный уровень влажности длительного горения с верхним горением составляет 13-20 %. Если использовать более сырой продукт, котел будет выдавать значительно меньше тепла. Кроме того, в данной ситуации аппарат может даже потухнуть. Кроме того, если жечь в котле сырые дрова, будет выделяться много сажи и золы. Нужно периодически проводить очистку и самой печи, и дымохода. Также к недостаткам можно отнести необходимость ручной загрузки.
Устройство
Изучение конструкции позволит понять, что такое подовая печь. Состоит она из 11 самых главных элементов:
- №1 — Конвекционная камера, имеющая сверху жалюзи, клапаны.
- №2 — Корпус, делается из стали или шамота.
- №3 — Задвижка «прямого хода» (тип «летний ход»), направляющая дым сразу в трубу.
- №4 – Основная топка (камера).
- №5 — Боковые топки.
- №6 — Шамотный кирпич боковой топки (огнеупорный элемент).
- №7 – Под (нижняя горизонтальная поверхность печки)
- №8 — Усиленная стенка (делается из кирпича ША-94).
- №9 — Шамотный кирпич в 4-ой камере сгорания.
- №10 – 4-ая камера сгорания.
- №11 – дымоотводное отверстие, сюда крепится дымоходная труба.
Перечисленные детали печки отображены на схеме:
Схема
Все модели оборудуются дверцами (чугунными, стальными). Иногда в центре дверки делает жаростойкое окошко, позволяющее наблюдать за пламенем.
Если плита будет использоваться для готовки пищи, ее снабжают решетками и конфорками, обеспечивающими снижение теплового напряжения в плите, тогда на нее можно будет устанавливать посуду.
Достоинства
Плюсы данного решения очевидны:
- Период работы без необходимости дозакладки топлива определяется лишь размером топливника.
- Перед нами, фактически, еще одна разновидность пиролизного котла. Соответственно все его достоинства, том числе и высокий КПД, остались. Закладываемое топливо сгорает без остатка.
- Оборудование очень отказоустойчиво. Никакой сложной автоматики он не имеет.
- В 2007 году в Литве начали производить универсальные котлы, которые могут сжигать не только древесину и продукты деревообрабатывающей промышленности, но и уголь. Позже производить подобное оборудование стали производить и в России.
Нижнее сжигание высокая эффективность и низкая тепловая инерция
Твердотопливные котлы с нижним сжиганием – новое поколение отопительного оборудования. Это могут быть как дровяные, так и угольные котлы. В отличие от традиционных котлов с верхним горением, в этих агрегатах горит нижний слой топлива. По мере его выгорания происходит прогрев верхнего слоя и его перемещение вниз, ближе к зоне горения. Дым и пламя в котлах такой конструкции направляются вверх по боковым каналам в теплообменнике. При досыпке новой порции топлива оно нуждается в дополнительном прогреве, поэтому КПД котла не падает – тепловая инерционность у них минимальна.
По сравнению с котлами с верхним сжиганием, преимуществами агрегатов с нижним горением является:
- Более высокий КПД
- Быстрая окупаемость
- Большая продолжительность сгорания одной закладки топлива
- Возможность добавления топлива в топку без негативных последствий для эффективности и повторного розжига
Из недостатков можно отметить необходимость чаще производить их чистку и важность использования хорошего угля (газовый и длиннопламенный), который не склонен к спеканию. Тем не менее, быстрая окупаемость таких котлов перекрывает эти недостатки
Среди котлов Rakoczy экземпляры с нижним горением представлены сериями Popter D и Popter DS – котлы с контроллером и вентилятором. Эти угольные котлы отличаются высоким КПД 80% и удобной системой очистки решетки.
Преимущества систем
Период сжигания дров/угля определяется параметрами топливника и не имеет ограничений. Принцип работы соответствует модификации пиролизного агрегата, что свидетельствует о высоком КПД за счет полного сжигания топливных масс, без остатка.
В устройствах отсутствует сложная автоматика, что определяет их отказоустойчивость.
С 2007 году Литве разработали серию универсальных устройств, способных функционировать за счет дров и угля. Чуть позже подобные агрегаты появились и у других производителей, включая российских.
Экономия пространства достигается за счет конструктивных особенностей агрегатов, которые при высоте близко 2 м, занимают минимальную площадь полезного пространства. Это удобный вариант для тех, кто планирует оборудовать маленькую котельную, где не поместится обычное твердотопливное оборудование.
Подача воздуха в топливник происходит сверху вниз. В верхней камере воздух прогревается до максимальной температуры, поступая ниже, способствует максимально полной реакции с дровами. Так образуется максимально высокий КПД, он варьируется в диапазоне от 10 до 100% номинальной мощности. Из этого следует очередное преимущество агрегатов – отличная способность обогрева помещения любой площади. Исходя из габаритов отапливаемого здания, котлы функционируют на 1-й закладке по несколько суток. Это позволяет исключить необходимость часто загружать топливо.
Долговечность приборов достигается за счет особенностей их формы. Для их изготовления служит высококачественная, плотная, жаропрочная сталь. Особенности конструкции определяют нестационарное размещение очага горения дров. Он плавно передвигается сверху вниз, исключая перегрев металла более, чем на 400 гр. Все элементы системы, имеющие высокий риск выхода из строя, являются съемными, что позволяет их сменить по мере надобности.
Если одного котла не хватает отопления большого помещения, допускается использование дополнительного устройства.
Преимущества дровяного отопления
Выбирая котел для обогрева своего дома, люди сравнивают сильные и слабые стороны тех или иных вариантов. Рассмотрев несколько видов дровяных печей медленного горения, познакомимся с преимуществами дровяного отопления в целом. По сравнению с другими видами отопления, оно имеет довольно много сильных сторон:
- Экологичность. Дровяная печь не наносит вреда окружающей среде, и в этом плане ей просто нет равных. Сгорая, древесина выделяет не больше углекислого газа, чем при гниении в естественной среде. А по сравнению с тем вредом, который наносят экологии остальные виды горючего, это просто мелочь.
- Экономичность. К сожалению, многие думают в первую очередь о финансовой выгоде, а потом уже об экологии. Но и в этом плане дровяные печи преуспели. Дрова стоят меньше других видов топлива.
- Данный агрегат можно применять не только с целью обогрева жилья, но и для приготовления еды. Это особенно актуально для тех, чей дом находится далеко от газопровода.
- При всей эффективности дровяного отопления оно вовсе не сложно. Если все сделано правильно, печка даже без радиаторов будет хорошо прогревать дом.
- Печная тяга создает теплообмен между улицей и домом, благодаря чему достигается оптимальный уровень температуры и нормализуется влажность
- Дровяной котел дает приятный аромат, создает уютную атмосферу и напоминает нам о наших корнях.
Котлы с верхним горением
Первыми на рынке появились такие котлы с верхним горением. Принцип основан на том, что розжиг в топке котла осуществляется сверху. Поддерживает пламя подвижный распределитель воздуха, который постепенно опускается вниз – аж до тех пор, пока не достигнет своего конечного положения. Таким образом единовременно сжигаться будет только верхний слой топлива.
Плюсы котлов с верхним горением:
- Подаваемый в топку воздух предварительно нагревается, пока проходит по распределителю – это улучшает качество горения.
Котлы могут считаться энергонезависимыми, так как теоретически могут работать без электроэнергии в случае естественной циркуляции теплоносителя и природной тяги. На практике же использование такого твердотопливного агрегата без автоматического регулирования может привести к выходу котла из строя. Во-первых – из-за возникновения большого перепада температур, образования конденсата и коррозии. Во-вторых – из-за перегрева.
Минусы котлов с верхним горением:
- Распределитель воздуха и диск во время горения находятся под действием высоких температур и недостаточно охлаждаются, что ведет к ускоренному прогоранию металла;
- Механизм передвижения, так называемую «трубу-телескоп», может заклинить;
- Камера сгорания имеет форму цилиндра – улаживать дрова в такую топку неудобно;
- Из-за принципа горения нет возможности догрузить топливо во время работы – необходимо дождаться пока загрузка прогорит полностью;
- На начальных фазах горения тепло отбирается только в верхней части котла;
- Для розжига, который осуществляется сверху, требуется полная загрузка топки.
Этих недостатков лишен второй вид устройств длительного горения, которые возникли чуть позже.
Преимущества подовых печей
Основным достоинством печей данного типа является принцип действия, при котором горение опускается с верхних слоев топлива к нижним. Такое передвижение огня по уровням закладки дров обеспечивается поступлением воздушных масс в топку. Они способствуют окислению древесины в зоне горения. В результате образуются угли, благодаря которым нижние уровни начинают прогреваться. Активизируется процесс разложения термического типа, вследствие чего выделяются пиролизные газы.
Высокие температуры в топке поддерживаются материалами, которыми отделываются внутренние поверхности. Именно поэтому в этой части печи используется шамотный камень и разнообразные теплоизоляционные материалы. Тепло, выделяемое при горении, накапливается в стенках топки. Это создает оптимальные условия для процесса равномерного горения топлива.
В реакции горения принимает участие не вся закладка, как это происходит в колосниковых печах, а только лишь ее верхние уровни с разной степенью окисления. Поэтому в подовых моделях отсутствует необходимость подстраивать поступление воздуха под нужный этап горения. Отрегулировать подачу воздуха можно в один момент.
Показатель КПД оборудования подового типа и эффективность ее работы не снижаются по мере перехода огня по уровням закладки. В колосниковых печах это возможно, если неправильно регулировать подачу воздуха.
Наряду с долговечностью печей подового горения, отмечается экономичность в расходе топлива. Затраты дров снижаются на 5% по причине отсутствие в конструкции колосника. При этом теплоотдача возрастает.
Где купить печь подового горения в Санкт-Петербурге
Владельцы загородных домов, покупая подовые печи и камины, могут обеспечить отличное отопление помещений. Это обусловлено высокой степенью нагрева внутренней поверхности топки, которая остывает очень медленно. Эти достоинства с лихвой компенсируют стоимость оборудования и сложность его монтажа.
Решить вопрос с приобретением подовой печи на дровах можно в Санкт-Петербурге в интернет-магазине ИНТЕЛЛЕКТ ТЕПЛО. Здесь представлен широкий ассортимент оборудования, вы сможете легко подобрать оптимальную модель, соответствующую вашим запросам. Консультанты предложат разнообразные по цене, дизайну и габаритам модели, помогут принять решение.
Качественные и надежные печи и камины смогут гармонично вписаться в интерьер вашего дома. При качественно проведенном монтаже и вводе в эксплуатацию они прослужат вам не один десяток лет.
Конструкция котла с верхней загрузкой
Отопительное оборудование с верхней загрузкой, имеет конструкцию, схожую на свечу. Твердотопливный котел подобного типа имеет вертикально стоящий корпус в форме цилиндра. Вертикальное расположение определено принципом действия агрегата, к тому же корпус в данном устройстве двухслойный, играя роль теплообменника. Между внешней и внутренней стенкой циркулирует сверху вниз котловая вода, получающая тепло в результате горения пиролизного газа.
На данный момент производители выпускают твердотопливные приборы длительного горения в двух вариантах исполнения:
- агрегаты, потребляющие дрова и топливные брикеты;
- устройства, работающие на угле, дровах и топливных брикетах.
В большинстве случаев производители заявляют о длительности работы котла от одной загрузки непосредственно в технической документации к отопительному котлу. Как правило, эти сроки варьируются от 24 до 48 часов при работе на дровах и брикетах, до 3-5 суток при загрузке котла углем.
Для справки: Во многом на длительность горения топливного материала оказывает влияние качество топлива. Дрова из твердых пород дерева (береза, дуб, бук, ясень) горят долго, выделяя при этом большое количество тепла. Древесины хвойных пород горит интенсивнее, соответственно срок работы котла на сосновых дровах будет значительно меньше.
Помимо дров, брикетов и угля для работы отопительного прибора этого типа можно использовать вторичные продукты деревообработки. При выборе вида топливного ресурса необходимо учитывать его доступность. Единичная загрузка потребует от вас до 30-50 кг готового топлива. Мощность котла определяет высоту закладки. В разных моделях этот параметр варьируется в пределах 600-1500мм. Что касается мощности, то здесь разлет параметров еще больше. Сегодня выпускаются котлы для автономного отопления мощностью в 8,10,20 и 40 кВт.
Система управления нагревательного прибора с верхней загрузкой
С вопросом, касающимся принципа работы котла и способа загрузки, разобрались. Здесь все понятно и доступно. Как выглядит система управления подобной техникой, рассмотрим далее. В котлах длительного горения основной принцип управления построен на регуляции потока воздуха, поступающего в камеру сгорания. Модели, представляющие собой обычные агрегаты, имеют для регулировки воздушных масс механическое приспособление. Обычная заслонка, имеющая цепной привод, приводится в действие в результате работы термостата. Однако такой способ имеет один критический технический недостаток.
Термостат настроен на определенный температурный режим. При нагреве теплоносителя до определенной температуры заслонка принимает определенное положение, снижая интенсивность горения. Достичь резкого снижения температуры не представляется возможным ввиду большой инерции работающего агрегата. По инерции теплоноситель будет продолжать нагреваться какое-то время, работая на систему отопления.
Аналогичный принцип действия связан и с увеличением температуры подогрева котловой воды. До тех пор пока котел не выйдет на номинальную мощность, температура теплоносителя будет расти очень медленно.
Иначе обстоит ситуация с агрегатами, которые оборудованы вентилятором. Электрический прибор нагнетает воздух в случае необходимости, увеличивая интенсивность горения. За счет нагнетателя воздуха удается снизить инерцию нагревательного оборудования длительного горения. Включением и выключением нагнетателя управляет автоматика, которая оснащена датчиками, фиксирующими малейшие изменения температуры теплоносителя.
При технологической необходимости вентилятор может быть остановлен, оставляя тлеющее топливо на скудном кислородном пайке. Воздух будет поступать в топку естественным путем. Подобная схема позволяет снизить температуру теплоносителя при проскоке, явление, которое вызвано инерционными процессами в работе нагревательного агрегата.
На заметку: для выхода отопительного котла на нормальный режим работы потребуется от 0,5 до 1 часа. При желании отключить отопление, в работу включается расширительная емкость, подключенная в единый отопительный контур. С помощью бака, компенсируется избыточное тепло, поступающее из остывающего котла. Время для полного остывания твердотопливного котла длительного горения может составлять 2-5 часов.
Принцип работы
Печь подового горения позволяет добиться высокого КПД при минимальных затратах топлива. Устройство позволяет обеспечить «верхнее» прогорание, равномерно распространяемое от верхних слоев закладки дров к нижним. Поставляемый через топочную дверцу воздух обеспечивает хорошее окисления топлива, что улучшает качество его сгорания, повышает интенсивность выделения теплоты.
Корпус плиты делается из сплава нержавеющей шлифованной стали, а выкладка топки проводится шамотным кирпичом или другим огнеупорным материалом. Это позволяет добиться температуры прогрева до 420 градусов. Кирпичи накаляются до 700 градусов, что гарантирует стойкое горение топлива даже в сложных условиях (к примеру, при высокой влажности в помещении, где стоит печка).
Мощность
Данный показатель – мощность котлов, варьируется в зависимости от назначения.
- Котлы литовского производства Stropuva имеют минимальную тепловую мощность в 7КВт. Младшие модели подобных котлов предназначены для сравнительно небольших частных домов.
- Мощность украинских Буранов достигает 40 киловатт.
- Котлы русского производства, предназначенные для отопительной системы частных домов, имеют мощность 95 КВт.
- Котлы польского производства Логика могут иметь тепловую мощность 200 киловатт, благодаря чему способны отапливать дом площадью 2000 м2. Однако чаще всего их используют для отопления офисов и теплиц.
Теплообменник и корпус могут быть изготовлены из чугуна или стали.
Чугунный теплообменник более долговечный. Однако стоит сказать, что чугунный котел весит горазда больше стального, что создает определенные трудности при его монтаже.
Если говорить о стальных теплообменниках, то стоит сказать, что для их производства может использоваться сталь самого различного качества от низкосортной до высококачественной, которая обладает устойчивостью к воздействию высоких температур. Помимо этого стальные котлы часто имеют защиту из шамотного кирпича.
Топка подобных котлов гораздо больше, нежели у других устройств, предназначенных для отопительной системы. Помимо того, что данное оборудование может отапливать дом, он также может снабжать его горячей водой. При этом теплообменник, использующийся для нагрева воды, должен быть проточным или же иметь специальную накопительную емкость. Если теплообменник проточный, то данный отопительный котел должен обладать довольно высокой эффективной тепловой мощностью и водяной контур длительного горения.
Как правильно выбрать
В специализированных магазинах легко растеряться, так как предлагается большой ассортимент разнообразных подовых печей и каминов. Разберем коротко самые важные критерии выбора отопительных устройство для кухонь, отопления жилых и нежилых помещений.
Для кухни
Если печь покупается для последующего приготовления пищи, надо выбирать модель, в которое есть нужное количество ярусов. Глубина печи должна позволять расположить нужное вам количество противней или кулинарных емкостей. Лучше, чтобы в печи было больше разных программируемых режимов – это позволит готовить более разнообразные блюда.
Пример подовой печи для выпечки хлеба
Популярными кухонными печами являются следующие модели:
- Подовые стальные печи для хлебопекарен BASSANINA – модели FM 2T-4T , 3T-6T для 2-6 противней размером 40×60 // 46×66 см.
- Печь ZOOM из нержавеющей стали. Имеет широкое днище, куда ставятся большие емкости. В верхней части находит 4 ряда независимых отсеков.
- Электрическая модель PAVAILLER. Содержит 4 яруса, с 2 отдельными дверцами. Площадь «кулинарной» зоны — 9,5 в.м.
Для отопления дома
Выбирая печку, надо оценить возможности помещения, где она будет установлена
В первую очередь важно просчитать подходящие габариты устройства. При устройстве печки надо проследить, чтобы дымоотводная труба была длиной не менее 1 м, только так можно обеспечить обогрев жилых помещении
При покупке обращайте внимание на мощность – сильная модель будет лучше прогревать дом, но потребует больше топлива.
Подовая мини печь для отопления дома
Среди отопительных систем стоит обратить внимание на следующие варианты:
- Отопительные каминные печи WGO. Качественная немецкая модель, делается из огнеупорного шамота HBO+. Размер от 52х54х11 см.
- Печь камин подового горения ECO+. Отличительные особенности – максимально простая конструкция, доступная цена подовой печи. Сделана из огнеупорного шамота. Габариты – 56х56х89 см.
Для бани и гаража
Для прогрева нежилых помещений надо выбирать изделия с точно такими же требованиями, как и для жилого дома. Самые важные критерий – габариты и мощность. В отличие от моделей подовых печей для домов, устройство для гаражей и бань может быть менее привлекательным. Отсутствие внешнего декора существенно снизит цену. Подходящими моделями являются:
- Печь в виде камина серии КИВ. Узкая прямоугольная форма позволяет поставить ее даже в маленьком помещении (до 45 кв.м.).
- Круглая отопительная печь ПКО-40 с металлическим корпусом. Благодаря форме «бочки»
- устройство равномерно прогревается. Корпус печи стальной, окрашен порошковой эмалью, внутри печь отделана клиновидными жаростойкими кирпичами.
Преимущества и недостатки
Печки данного типа имеют преимущества и недостатки перед другими видами отопительных и кухонных устройств. Основными плюсами являются:
- Возможно устройство нескольких ярусов, чтобы готовить много блюд одновременно.
- Быстро прогревает помещения большой площади.
- Не загрязняет своим дымом атмосферу (в отличии от колосниковых печек).
- Проста в обращении.
- Долговечна (при соблюдении правил эксплуатации).
Также стоит отметить высокий КПД печи (79-82%), длительный период горения (в дровяной печи 10 килограмм брикетов прогорают за 10-12 часов).
Минус в том, что конструкция предполагает только один источник тепла (дрова электрический нагрев или газ). Не существует подовых печек, работающих на торфе, угле.
Как это работает
Камера сгорания разделена на 2 части. Вверху осуществляется сжигание дров, а внизу остается их запас. Розжиг дров происходит не снизу, как в традиционных твердотопливных устройствах, а сверху. По мере сжигания верхней прослойки, процесс горения переходит на нижний слой топлива, задействованного в этом процессе. Так происходит увеличение времени горения одной закладки топлива. Запас топлива составляет 50 кг.
Воздух подается сверху по оси цилиндра топки, через распределитель воздуха (две пластины — для древесины, трубка — для угля и торфа). Распределитель свободно вращается по вертикали, при закладке дров его поднимают с помощью троса, в процессе эксплуатации он опирается зафиксированной выше балкой из металла на топливо, медленно прогорающее у периферии топки. Верхняя прослойка дров расположена в зоне сжигания и генерации горючего газа.
Над балкой размещен диск из металла (стаскоблин), при его обтекании пламенем и попадании в камеру полного сгорания — цилиндрическое пространство между трубой распределителя воздуха и стенкой топочной камеры, происходит выгорание всех горючих веществ в газах. Над этой камерой размещен цилиндрический бак для нагрева воздуха, по его центру свободно установлена труба распределителя. Прохождение дымовых газов осуществляется через зазор между ее стенкой и внутренней стенкой агрегата, далее они удаляются через дымоходный патрубок сбоку.
При сгорании угля в нижней части воздушной камеры открывается клапан для дополнения вторичным воздухом камеры полного сгорания. У входа в воздушную камеру (вверху агрегата) предусмотрена битепловая регулировка тяги, основанная на определении температурного режима по тепловому расширению корпусных элементов агрегата. Настройка происходит вручную пользователями. Забор воздуха из помещения происходит напрямую или через коробку с вентиляционным устройством.
Для равномерности сжигания дров, агрегаты длительного горения включают специальное металлическое устройство, нагнетающим сверху воздух прямо на верх топлива. Доставка воздуха осуществляется под действием вентилятора и пульта. При этом, дрова тлеют, но не горят. Этому способствует дефицит кислорода, подаваемого в камеру сгорания через подвижные сопла, а объем подачи кислорода контролирует автоматика. Сжигание топлива в камере происходит поэтапно, слой за слоем. Конструкция оборудования исключает наличие колосника и зольника, в поддоне нет элементов, поддерживающих горение.
Нагрев воды приводит к ее циркуляции снизу вверх по цилиндрической конструкции вокруг всей топки, дверцы (прорезанной в нижней части агрегата по высоте), дымохода (вверху) и дверцы чистки (внизу). Не рекомендуется превышение расчетного расхода воды, что может привести к выпадению конденсата внутри оборудования.
Для сгорания топлива только в нужной зоне, важно обеспечить герметичность дверцы чистки, закрывать ее сразу после загрузки дров поверх углей. .
Таблица сравнения с другими отопительными системами:
Колосниковое горение нижнее горение
В колосниковых топках дрова укладываются на колосник (колосниковую решётку). Колосник соответственно служит дном топки.
Колосниковый режим хорош для быстрого прогрева помещения, при сырых дровах, также через зольный ящик удобнее удалять золу.
Колосниковая топка позволяет пропускать первичный воздух через весь объём топлива снизу вверх что обеспечивает высокую интенсивность горения.
Возможность регулирования подачи первичного воздуха в процессе топки позволяет добиваться высокого КПД печи.
Основные характеристики системы колосникового горения:
· Через колосник подаётся первичный воздух для горения на топливо (дрова). Воздух подаётся из комнаты через поддувальную дверцу или с улицы/подвала через специально устроенный канал.
· Нагретый колосник выступает как горелка, подавая разрезанную струю воздуха в топку.
· При разных вариантах подачи воздуха в топку минимальный выброс СО составляет 0,6%.
· Максимальный КПД может быть равным 85,3%. То есть, если при изготовлении печи на первое место выходит требование получения максимального КПД печи, то необходимо колосниковое сжигание топлива.
Колосниковые топки устраивают в таких печах:
- Отопительный камин
- Варочная плита
- печи “Шведка” или “Голландка”
- Кирпичная отопительная печь
- Чугунные каминные топки
- Металлические печи-камины
- Банная печь
колосниковая топка с каминной дверцей в круглой печи
Дым, сажа и вода (с форумов):
«…При первой закладке с нижним розжигом содержание кислорода в дымовых газах падает за десять-двадцать минут до 2-5%! А для горения диффузионного пламени надо иметь хотя бы 7% О2, для чистого горения (без СО) хотя бы 10%, а для бездымного горения хотя бы 13%.
При второй закладке дров (на угли?) еще хуже.
А ведь при 2% О2 пламя попросту не горит, неоткуда диффундировать кислороду. Значит, имеется не только белый дым (туман дегтя из поленьев) и не только сизый (переконденсированный в объеме горячей топки деготь), но и черный дым (сажа) от недогоревшего пламени. Содержание СО подскакивает до 4%! А сколько СН? Страшно подумать. А Вы говорите, что верхний поджиг не нужен…»
«…Если греть большую высокую закладку дров снизу, то вначале идет “залп воды” в трубу. Параллельно идет выход большого количества легколетучих (креозота – “скипидаров с дегтями”). А это уже отмечено официально при евроиспытаниях. Так что, мне кажется, верхний розжиг в морозы целесообразен. Но надо при этом решать вопросы повышения “мощности” старта при первой закладке и организации заброса пламени наверх при вторичных стартах.»
Минусы
- Необходимость в тщательной укладке поленьев. Если в котел ТТ с верхней загрузкой, как нередко и делается, их просто закидать, КПД резко снизится. При «зависании» дров в камере горение (что часто и случается при невыполнении рекомендаций производителя) может и вовсе прекратиться. Именно такое требование к аккуратности нравится не всем.
- Повышенная чувствительность котла к тяге. Именно вопрос обустройства вытяжного канала – один из самых принципиальных при монтаже агрегата по месту установки. Здесь необходим точный инженерный расчет – длина трассы, допустимое количество поворотов и так далее. Чтобы отопительный агрегат работал действительно эффективно, с КПД, заявленным производителем, без услуг профессионала не обойтись.
- Образование наслоений смолы в камере. Если в общем какого-то особого ухода за котлами твердотопливными с ВЗ производитель не предусматривает, то стенки топки придется регулярно очищать. Но это лишь в случаях, когда используется сырое «горючее». Нивелируется данный минус просто – предварительной осушкой дров до их закладки в котел.
Модели отопительных приборов твердотопливных с верхней загрузкой специалисты считают оптимальным вариантом решения проблемы негазифицированных частных строений любого типа. Но при условии, если дома сравнительно небольших размеров. С повышением площади эффективность установок несколько снижается. А если изучить переписку на форумах, то такие модели как резервный источник тепла в частном секторе просто незаменимы.
Что учесть
Любой технический специалист, работающий в сфере установки и обслуживания котлов, или менеджер по продаже оборудования скажет, что наибольшую сложность потенциальные покупатели испытывают при выборе отопительного прибора не по виду топлива, особенностям автоматики и так далее (с этим более-менее ясно), а по мощности. Тиражируемая в интернете рекомендация соотносить данный параметр с отапливаемой площадью (приводится пропорция 1 к 10) не отражает истинного смысла инженерных расчетов. Ведь кроме «квадратуры», нужно учесть множество факторов.
Например, изношенность строения, толщина его стен, из какого они материала, чем и как утеплялись; роза ветров в месте расположения здания, климат в регионе и ряд других. Отзывы на форумах показывают, что многие владельцы отопительных агрегатов, которые занимались подобными вычислениями самостоятельно, в итоге не совсем удовлетворены работой купленных твердотопливных котлов. И причина не в низкой эффективности установок, а в неграмотном определении их основных характеристик.
давно занимается не только продажами отопительного оборудования различных типов и моделей, но и имеет в своем составе технические подразделения, которые осуществляют монтаж приборов, их ТО и ремонт. Жителям Подмосковья нужно лишь позвонить по номеру телефона компании 8 (495) 308 46 48, и ее сотрудники помогут разрешить любую проблему, связанную с обогревом строения. Уточнив отдельные моменты, предложат оптимальную модель котла твердотопливного, в том числе, и с верхней загрузкой. А после заключения договора мастера сами доставят изделие на место, произведут монтаж, опробование в работе и возьмут на себя обязанности по его сервисному сопровождению.