Печи длительного горения с водяным контуром

На этапе строительства есть возможность продумать отопление наилучшим образом, но даже если стоит цель реорганизовать имеющуюся систему, можно добиться высокой эффективности.

Именно когда владелец решает всё сделать основательно, обычно заходит речь о выборе печи длительного горения с водяным контуром.

Это вариант не для дачного домика, а для большого добротного дома или коттеджа, где будут постоянно жить люди.

При этом такое оборудование позволяет владельцу не превращаться в круглосуточного кочегара. Что же это за устройства, какие виды бывают, и стоит ли совмещать длительный котёл с радиаторами. Рассмотрим эти вопросы, а также ассортимент моделей.

Принцип работы печи с водяным контуром

Недостаток обычных твердотопливных печей в том, что процесс горения протекает здесь очень интенсивно.
В результате не используется потенциал топлива в полном объёме, а человеку приходится очень часто пополнять запас угля или дров.

Под печами длительного горения подразумеваются все конструкции, призванные замедлить процесс горения, «дожать» из дров все их возможности и автоматизировать подачу топлива или увеличить разрыв между ручными закладками.

Водяной контур необходим, если речь идёт о большом доме. Передача энергии воде посредством теплообменника, позволяет развести тепло во все комнаты и этажи строения. В противном случае, отапливать получилось бы только те комнаты, с которыми контактирует тело печи (конвекция и лучистое тепло).

Любая печка рассчитана на отопление небольшое помещение, а если нужно отопить большой дом, то используется печное отопление с водяным контуром. Элементы системы, правила монтажа, плюсы и минусы данного типа обогрева помещения — читайте подробно обо всем этом.

Основные виды отопления частного дома представлены в этом обзоре.

А в этой теме полезные рекомендации по выбору теплого пола. Что лучше — водяной или электрический вариант?

Существующие виды и их особенности

Вид топлива (доступный именно Вам) – первый, важнейший, и часто решающий фактор, который влияет на выбор модели котла. Что это будет: дрова, уголь, пеллеты, или жидкое топливо?

Конструкции разрабатываются под определённые параметры топлива, которые прописываются в инструкциях.

Чем ближе владелец держится этих рекомендаций, тем больше его будет радовать результат.

Разделить котлы можно по принципу работы:

Газогенераторные или пиролизные.
Длительного горения, на тлении.

Конструкция газогенераторных агрегатов позволяет дожигать газы, которые обычно вылетают в трубу. Отличие от второго варианта в том, что происходит это в отдельной камере (часто она похожа на лабиринт из металлических проходов). Повышается КПД, а кроме того, в таких печах процесс горения идёт немного медленнее, поэтому и загружать топливо приходится чуть реже.

Если стоит цель заглядывать в кочегарку как можно реже, стоит обратить внимание на полноценные печи отопительные длительного горения с водяным контуром на тлении. Суть здесь в том, что вертикальная полость топки забивается топливом и горение идёт сверху вниз (практически тлеет). Есть модели и с нижним пламенем, а замедленное горение обеспечивается ограниченной подачей воздуха. Процесс пиролиза также идёт, но чаще всего здесь же, в медленно тлеющем пламени.

Ряд моделей оснащены автоматической подачей топлива. Присматривать за таким прибором проще всего.

В чём отличия?

Перед тем как купить и установить печь у себя в доме с водяным контуром, рекомендуем ознакомиться со следующими конструктивными особенностями твердотопливных систем длительного горения:

Данные камины отличаются наличием, достижением в процессе использования максимального уровня КПД. Для этого производитель использует принцип пиролиза или генерации газовых масс. Температура в топочной камере способна достигать порядка 180-220 градусов, при этом кислород поступает в небольшом, строго ограниченном количестве. Таким образом, поленья начинают очень медленно тлеть, вырабатывая большое количество тепла. При этом образуется углекислый газ, который также своевременно перерабатывается в отведённом для данных целей отсеке конструкции;
Отопительные печки для дома длительного горения имеют большую топочную камеру, в которую способно уместиться большое количество поленьев, которые нет необходимости перерубать на несколько раз. Увеличенные размеры очага, позволяют отопительному устройству работать от одной закладки до десяти часов непрерывно;
Топки Теплодар и другие очаги с водяным контуром дополнительно подключаются к общей системе отопления дома, тем самым способны аккумулировать, накапливать тепло, равномерно распределять его по всем помещениям и даже по нескольким этажам коттеджа;
Многие модели печек с функцией длительного горения, водяным контуром, оснащаются дверцей из закалённого прозрачного стекла, через которое удобно наблюдать за процессом горения в очаге пламени.

Основные составляющие дровяного очага: топка представлена в разрезе

Чугунная топочная камера с круглой топкой без стекла

Интересно знать: данная система функционирует, производит отапливание не только за счёт водяной рубашки, системы длительного горения, но и конвекции (стенки устройства прогреваются и отдают тепло с данное помещение, а также смежные с ним).

Особенности конструкции

Пиролизные котлы — один из видов твердотопливных котлов, который в последнее время пользуется повышенным спросом из-за постоянно растущих цен на газ и электроэнергию, их еще называют — газогенераторные котлы.

Основным топливом для пиролизного твердотопливного котла является:

древесина;
брикеты;
щепа;
древесные отходы.

Очень редко в качестве топлива используется каменный уголь или кокс. Пиролизные котлы комфортны в эксплуатации, отличаются надежностью и большим сроком эксплуатации. Прежде чем купить пиролизный котел нужно изучить возможность выполнения строгих требований по качеству используемого топлива.

В подавляющем большинстве разрешается применять древесину, влажностью не более 20 %. При использовании древесины с большим количеством влаги резко снижается эффективность.

Пиролизный котел работает по принципу сухой перегонки топлива.

При недостатке кислорода, под воздействием высокой температуры, сухая древесина разлагается на твердый остаток и летучую часть (пиролизный газ, который впоследствии смешивается с горячим воздухом).

Эта воздушно-газовая смесь, которая образовалась в процессе пиролиза, является топливом пиролизного котла. Процесс пиролизного сжигания является экзотермическим (сопровождается выделением теплоты).

Происходит он при температурах от 200 до 800 оС и обеспечивает подогрев поступающего в камеру сжигания воздуха. При этом происходит прогрев и подсушивание топлива в камере агрегата, за счет чего минимизируется выход сажи и золы.

Для пиролизного или газогенераторного котла характерным является более высокий КПД по сравнению с традиционной твердотопливной техникой.

При сжигании качественного топлива, КПД пиролизного котла находится на уровне пеллетных котлов и котлов длительного горения и достигает 90 %.

Пиролизные твердотопливные котлы используются как в частных домах и квартирах, так и для отопления производственных помещений.

Пиролизные котлы являются весьма рентабельным видом отопительной техники. Достаточно высокая цена на пиролизный котел покрывается за счет низкого потребления топлива.

В обычном твердотопливном агрегате длительного горения теплоноситель нагревается от тепла, выделяемого при горении топлива, то пиролизные котлы работают по-другому принципу.

При сжигании органического топлива (дров, пеллет, дровяных брикетов и даже угля) при температуре 400-800°С выделяется газ, сжигая который, можно получить намного больше тепла, чем при сжигании топлива.

Процесс газообразования из твердого топлива и последующее сжигание полученного газа называется пиролизом, а агрегаты, использующие такой принцип работы, называются пиролизными, или газогенераторными котлами.

В пиролизном котле присутствуют две камеры, и в обеих осуществляется горение:

Камера сгорания – сжигаются (обугливаются) дрова или другое топливо.
Камера дожига – сжигается газ, выделяемый топливом.

В камере сгорания располагается и поджигается топливо. В зону горения подается первичный воздух. При прогреве топлива до определенной температуры начинается газовыделение.

При помощи дымососа газ, вместе с вторичным воздухом, засасывается в камеру дожига (она расположена ниже уровня топлива) и сгорает там, выделяя тепло.

Продукты горения попадают в дымовой тракт (газоход) и поступают в дымоход, проходя через водяную рубашку агрегата и нагревая теплоноситель.

В результате, дрова превращаются в древесный уголь, сгорая практически полностью, а дым очищается от неприятных запахов и угарного газа.

Газогенераторные печи

Под «газогенераторными» печами, в Рунете, обычно подразумевают небольшие отопительные приборы, типа Булерьяна, Бренерана или профессора Бутакова.

Вариантов таких устройств множество, объединяет их наличие конвекционных труб, небольшие размеры и то, что подходят они скорее для небольших домиков с 1-2 комнатами, чем для встраивания в полноценную систему с водяной рубашкой.

Строго говоря, газогенераторными их можно назвать с большой натяжкой. Наличие небольшой второй камеры сгорания, где происходит частичное дожигание, ещё не делает их таковыми. Катализатора, подачи воздуха под давлением, а также высоких температур, свойственных пиролизу, здесь не наблюдается. Если сравнить технические характеристики моделей, приведённых выше и конвекционных небольших печек, разница становится очевидной.

Эффективность и проблемы

Эффективность систем длительного горения вопрос спорный. Многое зависит не только от выбранной мощности самого оборудования для дома, но и правильности выполнения монтажа, размещения, подключения к системе отопления своими руками.

Преимущественно печи с водяной рубашкой подходят для отапливания площади, не превышающей 170-210 квадратных метров.

Наличие закалённого прозрачного стекла, позволяет контролировать и наблюдать за процессом горения пламени в очаге

Большой выбор продукции, позволяет подобрать очаг самых разнообразных габаритов, форм, стилевых оформлений

Среди самых распространённых проблем следует отметить:

Небольшой уровень теплоотдачи. Это может быть связанно с тем, что для растопки печки используется топливо, имеющее высокий процент влажности составляющий 20-30. Для того чтобы система длительного горения перешла к этапу газогенерации, необходимо выполнить предварительное протапливание в стандартном режиме в течение 10-15 минут и только после этого мощность увеличивают таким образом, чтобы на выходе у вас получилась температура около 210 градусов. Далее просто закрываем заслонку, практически полностью оставив небольшой зазор;
Некоторые очаги со временем деформируются. Это связанно с тем, что изначально вами или специалистом было выполнено неправильное подключение или были нарушены требования, нормы указанные в прилагающейся к очагу документации.

Газогенераторные самоделки

Наиболее популярные самодельные печи длительного горения с водяным контуром, выполненные на основе Стропува – это Бубафоня. Чертежи легко можно раздобыть в Рунете. Здесь идёт вертикальное горение, а стадии пиролиза перемешаны и происходят везде и сразу.

Подача воздуха осуществляется по центральной небольшой трубке, расположенной в блине — гнёте, который не даёт газам уйти вверх.

На нижней части блина обязательно устройство загнутых лопастей – они нужны для того, чтобы выделяющиеся газы немного задержались, закрутились на поверхности и успели дожечься, прежде чем вылететь в трубу. Дымоход выносится вбок и объединяется со сборником конденсата.

Самодельная Бубафоня

Минусы, о которых нужно знать:

Печь не совместима с углём и пеллетами.
КПД Бубафони не дотянется до 80%.
На ней нельзя готовить.
Нужно ждать полного прогорания топлива, чтобы почистить котёл и только потом вновь раскочегарить. Судя по отзывам, такая технология плохо показывает себя в мороз. Жара от оставшегося топлива уже не хватает – приходится ждать и зябнуть.
Чистить и закладывать топливо неудобно и трудно.

Если подключать Бубафоню к водяному контуру, то теплообменник нужно делать на некотором расстоянии от стенок котла. Также необходимо сооружение защитного экрана (он же увеличит эффективность печи), так как стенки раскаляются да красна.

Пеллетные печи

Пеллеты сегодня завоёвывают энергетический рынок. Где-то они доступны ввиду того, что производятся из отходов. Где-то всё сложней раздобыть классическое топливо (дрова и уголь), а кому-то нравится то, что именно пеллеты пригодны для автоматизации на подаче.

К котлу устанавливается дополнительный бункер, куда загружается сразу большой объём пеллет и по мере расходования, топливо подаётся шнеком в камеру. Основной элемент любого такого котла – специальная пеллетная горелка, которую практически невозможно повторить в домашних условиях, и цена которой составляет большую часть от общей стоимости котла.

Котел пеллетный Валдай 15М2

Примеры моделей с водяным контуром:

Валдай 15М2 – 15 кВт. В экстренных случаях сможет «переварить» и уголь и дрова. КПД на дровах 76%, на пеллетах до 90%. 120 – 125 тыс. руб.
Куппер ОВК 10 (от Теплодара, Россия). Это не строго пеллетный котёл. Он может быть компактным твердотопливником с варочной конфоркой. Но добавлением бака и горелки превращается в пеллетный. Особенность ещё и в том, что бак надстраивается сверху и занимает меньше места в котельной, чем другие аналогичные приборы. Открытая камера, одноконтурный, КПД 75 %, цена: 75 — 90 тыс. руб.
Пересвет 10МА (от Общемаш, Россия). Резервное топливо – брикеты и дрова. Бункер устанавливается рядом с котлом, одноконтурный. Цена – около 150 тыс. руб.

Перевести на пеллеты можно многие простые твердотопливные котлы, приобретя горелку и бункер (или даже соорудив последний, самостоятельно — получается несколько дешевле).

С водяным контуром или без?

Необходимость установки водяного отопления диктуют условия в конкретном случае.
Без радиаторов можно обойтись в небольшом 1 – 2 комнатном доме, если обеспечить хорошую циркуляцию воздуха или расположить отопительный прибор в обеих комнатах. Но даже тогда трудно уберечь стены от промерзания в углах.

Воздержаться от установки водяного контура стоит и в том случае, если жильё периодически остаётся без хозяина (но и для этого есть альтернативные решения – современная техника позволяет задавать экономичные режимы, поддерживающие t на отметке около +5 °C без участия человека).

Разводка труб с теплоносителем позволят обогреть все комнаты в доме, распределяет тепло более равномерно. Большинство котлов длительного горения оснащены хорошими встроенными теплообменниками, которые легко подключать к отопительной системе дома.

Преимущества и недостатки

Преимущества применения:

при сгорании дров невозможно получить такую высокую температуру, как в процессе сгорания пиролизного газа (особенно, если дрова содержат много влаги);
при помощи контроллера управления мы без особых трудностей можем автоматизировать работу пиролизного котла, так как процесс сжигания пиролизного газа легко поддается управлению и регулированию;
для сжигания дров или угля необходимо гораздо больше вторичного воздуха, чем для сгорания древесного газа. Поэтому при одинаковом объеме вторичного воздуха КПД сгорания древесного газа, длительность и температура горения будут больше;
выброс вредных веществ пиролизных котлов в атмосферу сведен до минимума, поэтому пиролизный котел – это практически экологически чистый источник тепла;
твердотопливные котлы пиролизного горения нуждается в очистке от золы крайне редко;
пиролизные котлы могут работать очень долго(до 15-и часов) на одной закладке дров, при том, что обычные твердотопливные котлы нуждаются в дозагрузке каждые 3-4 часа.

Если же говорить о недостатках такого типа агрегата, то, помимо цены, которая является платой за повышенный КПД, и более сложной конструкции, ведь пиролизные котлы на 30-35% тяжелее обычных, так как металла для их изготовления требуется больше, другие «минусы» несущественны.

Для максимальной эффективности работы влажность дров должна быть не более 20%. Если дрова влажные, при их горении образуется пар, который снижает газовыделение и приводит к отложению дегтя и сажи. В результате, КПД котла падает, и возникает необходимость в его чистке.

Большинство пиролизных агрегатов имеют электронное управление.

Следовательно, возникает необходимость в использовании электричества для работы контроллера, который управляет вентилятором и дымососом.

Пиролизные котлы с естественной тягой существуют, но они требуют очень высокого и мощного дымохода, поэтому такие модели непопулярны.

Необходимость заполнения топки на 50-100% – только в этом случае будет поддерживаться высокий КПД котла.

Пиролизные твердотопливные котлы длительного горения хоть и дороже раза в два от обычного твердотопливного котла, но отличаются возможностью экономного использования топлива с максимальной эффективностью, которая значительно выше чем от сгорания угля и древесины в обычных агрегатах.