Котел отопительный длительного горения с водяным контуром: Купить дровяной котел длительного горения с водяным контуром в магазине ПечиМакс

рейтинг 2020-2021 года, технические характеристики

Котел отопления длительного горения предназначается для обогрева жилых помещений в долгого времени без добавления горючего, а также получения горячей воды для нужд жильцов.

Большая часть подобных устройств способна функционировать на однократной закладке твердого топлива около 12 часов.

Отдельные модели могут поддерживать тепло до нескольких суток.

Выбор подобной техники огромен, важно уметь отличить эффективный котел высокого качества от менее функциональных устройств.

Содержание статьи

Отличительные особенности

Котел длительного горения с двойным контуром, работающий на твердом топливе — это модернизированная версия классического отопительного оборудования.

В него, помимо прочего, встроен еще и теплообменник, обеспечивающий жилище полноценным горячим водоснабжением.

Конструкция модели с двумя контурами включает в себя следующие элементы:

  1. Корпус — может быть произведен из листовой стали или чугуна. Толщина металла составляет от 4 до 6 мм.
  2. Камера топки. Обычно производится из того же материала, что и корпусная часть прибора.
  3. Решетка колосникового типа. Располагается внутри топочной камеры, материалом служит чугун. Обогащает топливо необходимым для поддержания горения кислородом.
  4. Зольник. Аккумулирует твердые отходы, образующиеся при горении.
  5. Дымоход — удаляет продукты горения за пределы помещения.
  6. «Водяная рубашка». Чаще всего встраивается в корпус котла и заполняется водой, которая получает тепло от стенок, после чего поступает в отопительную систему.
  7. Змеевик дополнительного теплообменника — отличает двухконтурные модели от одноконтурных. Встраивается в водяную рубашку отопительного оборудования для обеспечения горячего водоснабжения дома.

Основной недостаток подобной конструкции — в низкой степени производительности. Поэтому большей популярностью пользуются модели, выполненные из чугуна, поскольку они дольше остывают.

Виды устройств

По способу сжигания топлива котлы длительного горения с двойным контуром можно подразделить на:

  • Пиролизные. Оборудованы двумя камерами для сгорания. В одной из них присходит процесс тления и выделения газа для пиролиза, в другой — смешивание полученного газа с кислородом и его сжигание. Оборудование данного типа характеризуется высокой экологичностью — вредных веществ в атмосферу выделяется минимальное количество. В процессе сгорания образуется мало сажи. Если котел оборудован автоматикой, возможна будет и регулировка мощности.
  • С верхней камерой горения. Такие котлы очень просты в обслуживании. Количество автоматики для их стабильной работы нужно минимальное, возможно функционирование в автономном режиме работы без электричества. Есть и недостатки — при работе образуется много золы, есть перечень требований к типам топлива. Например, для растопки не подойдет мелкая щепа или опилки.
  • Пеллетные. Для растопки такого оборудования используют специальные пеллеты или топливные брикеты в спрессованном виде. Подобные котлы экологичны, экономичны и эффективны, имеют длительный эксплуатационный срок. Один из главных недостатков — высокая цена котла и специальные условия, которые придется поддерживать для хранения топлива. Помещение должно быть сухим, высокая влажность воздуха будет способствовать порче пеллетов.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

  • высокий уровень экологической безопасности;
  • повышенные возможности теплоотдачи, который составляют до 90 процентов произведённой тепловой энергии;
  • оборудование легко монтировать и обслуживать;
  • для растопки можно применять различные виды твердого топлива, в том числе и недорогие;
  • устройство возможно использовать как для отопления, так и для горячего водоснабжения;
  • компактные размеры котла;
  • нет необходимости в постоянной и частой загрузке сырья для поддержания горения;
  • оборудование может работать в автономном режиме без постоянного присутствия человека.

Недостатки:

  • сырье, используемое для растопки в котлов длительного горения, должно соответствовать определенным требованиям качества и влажности;
  • важно неукоснительное следование правилам техники безопасности на любой стадии работ, будь то транспортировка и хранение горючего, его сжигание, утилизация отходов работы котла;
  • значительный уровень трудозатрат при загрузке сырья в неавтоматизированных котлах;
  • высокий уровень стоимости подобного агрегата в сравнении с обычными котлами;
  • автоматизированное оборудование зависит от постоянного доступа к электросети;
  • для хранения растопочных материалов нужно иметь достаточную свободную площадь.

Как выбрать и на что обратить внимание?

Важнейшими показателями при выборе твердотопливных котлов длительного горения с встроенным водяным контуром являются:

  1. Доступность необходимого топлива.
  2. Уровень мощности прибора — зависит от площади обогреваемых помещений и требуемого температурного режима теплоносителя.
  3. Тип тяги, создаваемой внутри топочной камеры. Может быть принудительно или естественной. Данный параметр влияет на возможность размещения в конкретном помещении и уровень производительности котла.
  4. Коэффициент полезного действия. Будет зависеть от типа используемого горючего, особенностей конструкции и используемого дополнительно оборудования (наличие или отсутствие вытяжки, автоматизации подачи топлива и т.п.).
  5. Материал теплообменника — обычно это чугун или сталь — влияет на показатели надежности устройства и характеристики теплотехники.
  6. Тип расположения водяной рубашки — важен для того, чтобы верно определить место установки котла с точки зрения правил пожарной безопасности.
  7. Вес агрегата — является важным фактором для опредения основания, где будет располагаться котел. Оно должно быть достаточно прочным и не подлежать деформации.
  8. Метод загрузки горючего и габариты камеры сгорания важны для определения цикла использования агрегата и возможности настройки его автоматизированного обслуживания.
  9. Конструктивные особенности зольника и его доступность будут влиять на удобство выполнения работ по обслуживанию и профилактике котла.
  10. Уровень стоимости — зависит от сочетания перечисленных выше факторов и репутации марки изготовителя оборудования.

Популярные фирмы-производители

Теплотехническое оборудование всегда пользуется высоким спросом, из-за чего производством подобных агрегатов занимается большинство технически развитых мировых стран.

Из зарубежных производителей наиболее известны следующие марки:

  • Stropuva — производит котлы длительного горения, функционирующие на твердом топливе, дымоходы и системы нагрева воды, а также запорно-регулирующую арматуру (Литва).
  • Buderus — германский специалист в области техники для отопления.
  • WATTEK — чешская компания, занимающаяся решением широкого круга вопросов — проектированием, производством, монтажом и обслуживанием теплотехники.
  • ACV — бельгийский производитель оборудования для отопления и ГВС бытового и промышленного назначения.
  • Wirbel — компания из Австрии, производящая различные типы котлов отопления, как твердотопливных, так и электрических.

Среди российских компаний, производящих котлы длительного горения среди пользователей популярны следующие производители:

  • НМК, полное наименование — Новосибирская металлообрабатывающая компания, занимается производством различной продукции, включая твердотопливные котлы серии «Магнум».
  • ZOTA. Производство находится в Красноярске и обеспечивает выпуск оборудования для сантехники, теплотехнических агрегатов, в том числе и различных типов котлов.
  • ООО ТК «ТеплоГарант» — компания из Костромы, производящая котлы бытового и промышленного назначения и различные комплектующие части для них.

Рейтинг ТОП-9 лучших моделей

В этом рейтинге мы собрали для вас лучшие модели по цене, качеству и надежности.

Лучшие твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром

Stropuva Mini S8 8 кВт

Котел отопления, работающий на твердом топливе. способен обогреть помещение жилого или производственного назначения, площадью до 80 м2.

Он эффективен и полностью готов к интенсивным условиям эксплуатации, включая круглогодичное использование. Отдельное достоинство — независимость от электроэнергии. Котел может работать с разными типами твердого топлива — уголь, дрова, пеллеты.

Отличается компактными размерами. Загрузка топлива упрощается вертикальным расположением дверцы топки. Зольник сконструирован так, что уборку можно производить всего пару раз в месяц.

Особая технология горения, используемая в данной модели, позволяет обеспечить продолжительное горение топлива с высокой эффективностью.

Одна закладка сырья обеспечит вас теплом как минимум на сутки. Длительность горения пеллет составляет до 48 часов, в зависимости от внешних условия и качества топлива.

Характеристики:

  • мощность — 8 кВт;
  • отапливаемая площадь — до 80м2;
  • назначение — отопление;
  • объем котла — 40л;
  • тип камеры сгорания — открытый;
  • вес — 145кг;
  • габариты — 55,5*136,5×55,5 см.

Достоинства:

  • высокий КПД — до 90%;
  • безопасность;
  • надежная конструкция;
  • встроенный термометр.

Недостатки:

  • значительный вес;
  • дверцу трудно отмывать из-за шершавого покрытия.

ZOTA Тополь-22ВК 22 кВт

В данной модели удачно изменена конфигурация теплообменника и использованы водонаполненные колосники. Корпус устройства надежно теплоизолирован.

Имеет 2 топочные камеры, благодаря чему возможна как горизонтальная, так и вертикальная загрузка топлива. Дверцы камер надежно запираются.

Котел сочетает относительно бюджетную стоимость с высоким КПД устройства.

Имеется отдельная дверца, позволяющая удалять золу даже во время работы прибора. Одна загрузка топлива обеспечит вас теплом на 10-12 часов.

Дополнительно можно установить внешний пульт управления для блокировки ТЭНа, автоматизировать процесс горения.

Характеристики:

  • мощность — 22 кВт;
  • КПД — 70%;
  • энергонезависимый;
  • отапливаемая площадь — до 200м2;
  • назначение — отопление;
  • вес — 128кг;
  • габариты — 90,5*47*87 см.

Достоинства:

  • может обогреть значительную площадь;
  • прост в управлении и уходе;
  • вертикальная и горизонтальная загрузка.

Недостатки:

  • невысокий КПД.

ZOTA Тополь-16ВК 16 кВт

Еще один представитель линейки котлов с водонаполненным колосником, гарантирующим увеличение теплоотдачи устройства.

Его труба имеет треугольную форму, что исключает засоры и повышает срок службы. Котел может потреблять в качестве топлива пеллеты, дрова или каменный уголь.

Котел удобно эксплуатировать, благодаря значительным размерам топки и двум способам закладки топлива — уголь удобно загружать сверху, а дрова — в шуровочную дверцу.

Невысокая стоимость выгодно сочетается с эффективностью отопления помещений.

Характеристики:

  • мощность — 16 кВт;
  • КПД — 70%;
  • отапливаемая площадь — до 160м2;
  • назначение — отопление;
  • вес — 108кг;
  • габариты — 80,5*44*87 см.

Достоинства:

  • доступная цена в своем сегменте;
  • эффективность;
  • удобство использования и чистки.

Недостатки:

  • небольшой КПД.

ZOTA Тополь-32ВК 32 кВт

Котел, функционирующий на различных видах твердого топлива имеет высокий уровень производительности, что позволяет сделать отопительную систему дома качественной и стабильной.

Оборудование считается очень практичным, поскольку возможен его перевод на потребление природного газа.

Корпус оборудования имеет хорошую теплоизоляцию, позволяющую установить его в любом удобном месте.

КПД прибора достаточно высокий, учитывая низкую цену среди аналогов. Однократная загрузка топлива позволяет поддерживать тепло в отопительной системе до 12 часов.

Характеристики:

  • мощность — 32 кВт;
  • КПД — 70%;
  • энергонезависимый;
  • отапливаемая площадь — до 320м2;
  • назначение — отопление;
  • вес — 143кг;
  • габариты — 87*44*100,5 см.

Достоинства:

  • универсальность;
  • удобство управления и очистки;
  • точная регулировка температурного режима.

Stropuva S30 30 кВт

Твердотопливный отопительный котел для установки в жилых и коммерческих помещениях. Экономически эффективен, готов к сезонной или круглогодичной эксплуатации.

Не зависит от электричества, может работать на разных типах твердого топлива, имеет высокий КПД.

Компактен и не требует отдельного промещения для установки, имеет сертификат экологической безопасности. Продолжительность горения дров — до 30 часов, пеллетов — до 2х суток. Не требуется электропитание.

Характеристики:

  • мощность — 30 кВт;
  • КПД — 85%;
  • отапливаемая площадь — до 300м2;
  • назначение — отопление;
  • вес — 143кг;
  • габариты — 87*44*100,5 см.

Достоинства:

  • высокий КПД;
  • безопасность;
  • качество и длительный срок службы.

Stropuva S40 40 кВт

Твердотопливный котел длительного горения с одним контуром для обеспечения отопления помещений, площадью до 400 м2. топливом могут служить дрова или древесные брикеты.

Имеет камеру сгорания открытого типа, устанавливается напольно.

Характеристики:

  • мощность — 40 кВт;
  • КПД — 85%;
  • отапливаемая площадь — до 400м2;
  • назначение — отопление;
  • вес — 143кг;
  • габариты — 87*44*100,5 см.

Достоинства:

  • надежность;
  • привлекательный дизайн;
  • простота обслуживания.

Недостатки:

  • высокая стоимость.

ТЕПЛОВЪ Универсалъ TA-40 40 кВт

Водонагревательный и отопительный котел длительного горения, может отапливать помещения жилого и промышленного назначения и обеспечивать их горячей водой.

Подходящее топливо — в брикетах, древесина и уголь.

Можно выбрать автоматизированный или энергонезависимый вариант устройства.

В пером случае вы получите надежную защиту от перегрева, замерзания жидкости в системе, возможность настройки уровня температуры для дневного и ночного режима.

Характеристики:

  • мощность — 40 кВт;
  • КПД — 82%;
  • отапливаемая площадь — до 400м2;
  • назначение — отопление и ГВС;
  • вес — 390кг;
  • габариты — 147*48*77 см.

Достоинства:

  • универсальность топлива;
  • отопление и горячая вода;
  • возможность автоматизации.

Недостатки:

  • большие габариты и значительный вес установки.

SAS UWT 14 14 кВт

Твердотопливный котел изготовлен из стали и утеплен минеральной ватой для уменьшения теплопотерь. Может устанавливаться в составе систем закрытого или открытого типа.

Оснащен автоматической системой управления.

Есть возможность подключения бойлера ГВС.

Предпочтительное топливо — каменный уголь, но возможна и растопка дровами.

Характеристики:

  • мощность — 14 кВт;
  • КПД — 83,5%;
  • отапливаемая площадь — до 120м2;
  • назначение — отопление;
  • вес — 310кг;
  • габариты — 54*141*101 см.

Достоинства:

  • автоматизация процесса;
  • высокий уровень КПД;
  • надежность и высокое качество сборки.

Недостатки:

  • высокая стоимость.

ТРАЯН ТПГ-15 15 кВт

Котел оснащен одним контуром и предназначается для использования в составе системы центрального отопления с принудительной или естественной циркуляцией.

Возможно подключение бойлера ГВС.

От аналогов агрегат отличается низкой ценой при созранении высоких характеристик.

Топливом могут служить дрова, торфяные или топливные брикеты.

Характеристики:

  • мощность — 15 кВт;
  • КПД — 82%;
  • отапливаемая площадь — до 130м2;
  • назначение — отопление;
  • вес — 270кг;
  • габариты — 72*73*160 см.

Полезное видео

Из видео вы узнаете как выбрать твердотопливный котел:

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Выбираем дровяной котел длительного горения с водяным контуром

Дровяной котел длительного горения с водяным контуром

Котел длительного горения на дровах с водяным контуром для отопления дома подбирается для конкретного помещения, с учетом всех условий работы отопительного оборудования.

Как выбрать котел на дровах?

Следует обязательно обратить внимание на следующие обстоятельства.

1. Производительность должна быть подобрана, в зависимости от площади, которую он должен отопить.
2. Нужно учесть теплоизоляцию дома.
3. Выбрать оборудование с хорошим коэффициентом полезного действия.

Масса котла зависит от толщины его стенок, которая прямо пропорциональна количеству лет службы. Если его стенки имеют толщину 2 миллиметра, то гарантированный срок работы составит до трех лет.

При толщине стенок 5 миллиметров он прослужит до тридцати лет. Нужно проанализировать, какой размер дров будет использоваться. Если применять короткие поленья, то больше сил и средств уйдет просто на их заготовку.

Дровяной пиролизный котел длительного горения для работы на поленьях

Важный параметр – электроснабжение дома. Все автоматические твердотопливные котлы не будут работать, если в доме пропадет электроэнергия. В то же время котлы с автоматикой позволяют удлинить срок горения дров. Дерево практически полностью сгорает, с образованием небольшого количества пепла.

Дрова должны удобно закладываться в топку, зола легко выгружаться, теплообменник поддаваться очистке. Оснащение должно быть установлено в помещении с отдельным входом, или в подвале. Здесь желательно предусмотреть место для хранения и подсушивания топлива.

Чем выше влажность дров, тем будет ниже производительность котла.

В простых и дешевых моделях аппаратов топливо быстро прогорает в течение трех часов, температура теплоносителя не регулируется. В более дорогих моделях – все эти недостатки устранены.

Виды твердотопливных котлов длительного горения с водяным контуром

Такое оборудование позволяет загруженным дровам гореть более длительное время. Эти котлы могут подавать не только теплоноситель в систему отопления, но и нагревать горячую воду, используемую в бытовых целях. Все это повышает комфортность проживания в загородном доме. Ведь постоянное наличие горячей воды в кране делает домашнюю работу более легкой.

Бытовые модели компактны. Они не занимают много места, и могут быть установлены в любом помещении. Главное, чтобы оно было пожаробезопасным и оснащенным вытяжной вентиляцией. Основание под оборудование должно быть устроено из бетона. На пол нужно уложить лист металла. Расстояние до стен помещения соблюдать не меньше 30 сантиметров.

Самый дешевый вариант – это простой традиционный котел, в котором подача воздуха происходит естественным нерегулируемым путем через зольник. Водяной контур нагревается через змеевик. Но такой котел не относится к оборудованию длительного горения. Дрова быстро прогорают, в среднем за три часа. Регулировать температуру теплоносителя невозможно.

Более современные котлы для водяного отопления, с удлиненным процессом сгорания топлива более экономичны, работают дольше без загрузки. Их делают в нескольких основных вариантах.

1. Котлы с удлинённой топкой и дозированной подачей воздуха в зону горения вентилятором, который управляется автоматически, учитывая показания датчиков. При этом дерево тлеет.

2. Котлы, в которых горелка осуществляет поджог топлива сверху вниз, это тоже удлиняет время горения дров.

3. Агрегаты с использованием пиролиза, имеющие две камеры сгорания.

Котлы с дозированной подачей воздуха и разным типом горелок

Пиролизный котел длительного горения Viessmann Vitoligno 100-S

1 — блок управления котлом;
2 — трубчатая водяная рубашка;
3 — объемная камера сгорания;
4 — подача первичного воздуха в котел;
5 — подача вторичного воздуха в камеру;
6 — заслонка первичного воздуха;
7 — заслонка вторичного воздуха;
8 — камера сгорания газов из карбид кремния;
9 — шамотный кирпич;
10 — прочистная дверца.

Некоторые модели имеют датчики температуры и вентилятор, который принудительно подает заданное количество воздуха, создавая искусственный эффект активного тления. Теплоноситель нагревается от горения дров и сгорания угарных газов. При этом экономится топливо в размере 10-15%, удлиняется время прогорания одной закладки дров.

Пиролизные котлы

Их топка состоит из двух отделов. Дрова загружаются на колосники, дверцы закрываются и запускается дымосос. Он формирует такую температуру в первом отделении, которая позволяет дровам медленно тлеть, при недостатке кислорода. Такая работа позволяет дровам сгорать в три раза медленнее.

Большую долю тепла дает горение газов, которое в обыкновенных котлах просто уходит через дымоход. Загружать топку нужно реже. Топливо сгорает почти полностью. Можно закладывать более крупные поленья, а значит меньше времени тратить на подготовку дров.

Эти котлы экономически более выгодны. Использовать в них можно только сухое топливо, с влажностью до 20%. Аппараты энергонезависимые, но в некоторых моделях предусмотрена установка электрических ТЭНов, например, в твердотопливных котлах Куппер. Смотрим фото ниже.

Пиролизный котел «Куппер» «Теплодар»

Этапы функционирования пиролизного котла:

— дрова загружаются на решетку и поджигаются;
— дверцы герметически закрываются;
— открывается заслонка подачи воздуха;
— процесс подачи воздуха контролируется автоматически, циркуляция газов стабилизируется;
— в топочную камеру подается такое количество воздуха, которое позволяет дровам медленно гореть.

Кислорода меньше обычного, поэтому образуется газ СО, а не СО2. Это генераторный газ, который пригоден для повторного горения с высвобождением тепла. Он тяжелее воздуха, поэтому опускается в нижнюю камеру, где утилизируется с дополнительным выделением тепла.

Так как топливо сгорает более полно, уменьшается количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Но требования к герметичности и работе системы автоматики более высокие. Цена данного оборудования больше, чем обычного. Нужно выбирать надежного производителя пиролизных котлов, который делает качественное оборудование, с правильным расчетом данного процесса.

Обычно топка котла имеет двойные стенки, или специальный змеевик, внутри которых циркулирует теплоноситель. Второй вариант лучше для ремонта или замены, при выходе из строя. Котлы могут производить теплую воду для бытовых нужд. Это может быть оборудование с контуром отопления и контуром горячего водоснабжения. Или в состав котла должен входить дополнительный агрегат – бойлер.

Недостатки дровяных котлов

1. Коэффициент полезного действия котлов на дровах составляет 70-80%, при большом расходе топлива. Это самый низкий показатель из всех типов отопительного оснащения. Дрова нужно загружать постоянно. В самых простых системах это нужно делать через каждые три часа. В котлах длительного горения такую процедуру выполняют через 8 – 12 часов.

2. При каждой загрузке нужно освобождать поддон от золы. Периодически чистить котел, следить за работой систем вентиляции. От дров много пыли, сажа и пепел также загрязняют окружающую среду. Поэтому для системы такого отопления должно быть отдельное помещение.

Котел длительного горения Дон

Подключение, параллельно с дровяным, электрического или газового котла

Твердотопливный котел на дровах не требует больших затрат. К его водяной системе отопления можно также подключить электрический или газовый котел. Если температура воды понизится, автоматически включится это оборудование, и не даст системе остыть или замерзнуть, если дровяной котел некому запустить. Ведь обслуживание такого оснащения дело трудоемкое. Нужно постоянно пополнять запасы твердого топлива, следить, чтобы дрова были сухими, загружать поленья, очищать его от золы.

Газовый котел нежелательно устанавливать в одной комнате с твердотопливным, потому что это сложное оборудование боится пыли и загрязнения.

Установку и монтаж системы отопления лучше доверить специализированной организации, которая произведет расчеты параметров системы, подберет нужный котел, сделает монтаж оборудования и разводку труб по дому, установит расширительное и бойлерное оборудование.

Подключение коммуникаций требует наличия специального сварочного и паяльного снаряжения. Необходимо правильно обустроить дымоход, помещение котельной. Пусть это сделают специалисты. Они дадут гарантию на работу оборудования в комплексе. При заводских изъянах в работе отопительного снаряжения, оно может быть заменено или возвращены деньги. В случае самостоятельной установки, это будет сделать непросто.

Самый главный плюс такого отопления в том, что котел длительного горения на дровах с водяным контуром недорогое в эксплуатации, удобное и выгодное оборудование для любого загородного дома, коттеджа, здания в несколько этажей. Срок окупаемости оборудования несколько лет, а работать оно будет долго и надежно, используя самое дешевое топливо. Смотрим видео.

Читайте также:

конструктивные особенности при изготовлении своими руками

В отличие от природного газа, дизельного топлива или электроэнергии — дрова являются общедоступным ресурсом. В регионах, обладающих значительными лесными ресурсами стоимость, по которой можно купить дрова, обуславливается порой лишь сложностью их доставки до потребителя, а цена киловатта тепловой энергии, получаемого в процессе сжигания дров, значительно меньше стоимости такого же киловатта, полученного от сжигания газа, мазута, дизельного топлива, или с помощью электрического нагрева. И такое положение дел характерно практически для всей территории нашей страны.

В этих условиях применение дровяных котлов для отопления становится не только возможным, но и выгодным с точки зрения снижения затрат. Одним из видов дровяных котлов, являются котлы длительного горения с водяным контуром. Использование таких котлов позволяет максимально эффективно распределять тепло по дому с помощью системы водяного отопления.

История металлических отопительных котлов и печей

Литые чугунные дровяные печурки, камины и котлы на дровах для нагрева воды используются человеком уже несколько сотен лет. Но особенности чугуна, как материала, не позволяли формировать на базе таких котлов эффективные системы водяного нагрева. Чугунным изделиям довольно трудно придать сложную форму, а сам материал настолько чуток к быстрому перепаду температур, что может внезапно трескаться, делая эксплуатацию отопительных котлов из чугуна сложной и опасной.

Какие ещё виды отопительных систем используются для обогрева дома?
В данной статье можно узнать о преимуществах конструкции кирпичной печи с водяным контуром.
Тут рассказывается о принципе действия тепловых насосов.
А здесь как своими руками создать самую эффективную буржуйку: https://gidpopechkam.ru/pechki/burzhujki-chertezhi.html

Современное состояние

С развитием технологий сварки стали, стало возможным производство дровяных котлов и каминов из тугоплавких сортов стали со сложной внутренней структурой. Эта возможность позволяет нам сегодня купить и своими руками установить у себя дома котлы сложных форм, с эффективными внутренними водяными контурами, или системой труб — теплообменников. КПД у таких котловых систем значительно вырос, срок службы увеличился, а неприхотливость и надежность в эксплуатации стали на порядок лучше.

При этом и современные дровяные отопительные камины, котлы и печи из стали, которые можно купить на рынке, не имеют сложных электронных систем контроля горения и обеспечения работы оборудования. Если, в каких-то моделях электронные системы контроля и присутствуют, то в минимально необходимом, для обеспечения безопасной эксплуатации, количестве. Конечно, это момент положительно сказывается на цене таких котлов отопления.

На базе снабженного водяным контуром котла на дровах, своими руками можно сделать весьма качественную систему отопления загородного дома.

Конструкция котла

    Итак, любой котел который вы можете купить состоит из:

  • топочной камеры
  • колосника
  • камеры для сбора продуктов сгорания (зольной камеры)
  • теплообменника (водяного контура)

Топочная камера — это сердце дровяного котла, или камина. В ней происходит сгорание древесины и выделение тепла. Летучие продукты сгорания попадают из топочной камеры в дымоход, выводящий их наружу. Поступление необходимого для горения воздуха в топочную камеру осуществляется через нижнее поддувало (зольник), или через регулируемые жалюзи в топочной дверке. Также топочная камера снабжена дверкой для загрузки топлива. Она может быть выполнена как из материалов корпуса котла, так и из стекла, как, например, у камина.

В нижней части топочной камеры расположен колосник. Через него оставшиеся от сгорания древесины угли и зола попадают в камеру для сбора твердых продуктов сгорания.

В зольной камере предусмотрена дверка, которая используется для очистки её от несгоревших остатков и для регулировки интенсивности горения путем усиления или уменьшения притока свежего воздуха в нижнюю часть топочной камеры. Вы можете делать это и своими руками и с помощью специального механического термостата, регулирующего приток свежего воздуха в камеру сгорания в зависимости от достижения заданной температуры жидкости в водяном контуре.

Теплообменником может служить водяной контур, являющийся как бы вторым корпусом топочной камеры. В таком варианте нагреваемая котлом жидкость циркулирует вокруг топки, изолируя её от наружного корпуса отопительного котла на дровах. Такой теплообменник весьма эффективен с точки зрения быстроты прогревания жидкости и уменьшения нецелевых потерь тепла, но при его повреждении по любой причине, ремонт этого контура может быть весьма затруднителен.

Также в качестве теплообменника может быть использована система труб, проходящих во внутреннем пространстве котла в местах наиболее эффективной отдачи тепла топочной камерой. Такая система является более удобной в ремонте, чем система сплошной водяной рубашки, т.к. каждую трубу, или всю систему труб, можно легко вытащить и заменить на исправную.

Внутреннее пространство котла

Топочная камера, система теплообменников, изолируется от наружного корпуса негорючими материалами с низким коэффициентом теплопроводности. Это может быть асбест, минеральная вата, шамотная глина, керамический наполнитель и т.п. материалы.

Такая теплоизоляция преследует две цели:
— во-первых, за счет уменьшения теплоотдачи корпуса котла в окружающее пространство, значительно увеличивается КПД самого котла, в плане эффективности нагрева рабочей жидкости;
— во вторых, повышается безопасность эксплуатации самого котла, при установке его в помещении с подверженными возгоранию материалами конструкций строения дома.

Отопление современного дома котлом

И своими руками и с помощью подрядчика сегодня каждый домовладелец имеет возможность купить и организовать систему отопления загородного дома на базе дровяного котла. При этом котел, или камин, с водяным контуром, расположенный в одном из помещений дома, или даже в отдельно расположенном строении бойлерной, будет эффективно отапливать изолированные друг от друга стенами и перекрытиями помещения дома. Котел, сконструированный именно для нагрева воды, способен на протяжении многих отопительных сезонов надежно справляться с задачами отопления.

При этом система может быть организована как с принудительным перекачиванием теплоносителя, так и с его естественной, не зависящей от внешнего источника питания, циркуляцией.

Системы, не зависящие от внешнего источника питания, на первый взгляд, кажутся более привлекательными, в первую очередь, за счет полной автономности использования. Но при таком варианте компоновки системы, очень трудно добиться равномерного нагрева всех помещений. Почти всегда, в таких системах, в одних помещениях будет излишне жарко, а в других тепла будет не хватать.

Для системы с принудительной циркуляцией теплоносителя, конечно, нужен внешний источник энергии, расходуемой для работы насоса, перекачивающего теплоноситель, но потребность в энергии такого насоса очень незначительна, и, в случае нарушения внешнего электропитания, может быть легко компенсирована использованием резервных источников питания. Аварийные генераторы и резервные источники питания в любом случае необходимы в каждом доме на случай его отключения от общей электросети и аварийно запитать от них еще и циркуляционный насос не составит большого труда. Зато, равномерная циркуляция теплоносителя позволит поддерживать удобную температуру во всех помещениях дома, что, конечно, значительно сказывается на удобстве и комфортности проживания в нем.

Одним из вариантов водяных котлов для отопления дома, являются котлы т.н. длительного горения.

Это могут быть пеллетные котлы, использующие в качестве топлива не обычные дрова, а специально приготовленные дровяные пеллеты, являющиеся продукцией сублимации отходов производств, использующих в своем цикле древесину.

Кроме этого, котлы длительного горения создаются и для обычных дров. В этом случае сложная система внутренних дымоходов затрудняет и подавляет стремительный процесс горения, увеличивая интервалы между загрузками очередной партии дров в топку и позволяя увеличить КПД котла за счет более рационального использования энергии выделяющейся при сгорании дров.

Перед тем как купить котел для Вашего дома, требуется определенная подготовка помещения. Тяжелый вес котла позволяет осуществить установку только на специально подготовленное основание. В качестве такого основания может служить специальная бетонная площадка. Под сам котел и перед ним целесообразно укладывать лист толстого металла, чтобы исключить возможность вываливания тлеющего, или горящего топлива на способные воспламенится предметы, расположенные снизу от котла. Расположенные вблизи котла, стены и потолок бойлерной комнаты необходимо надежно изолировать от теплового воздействия со стороны котла. В помещении должна быть предусмотрена надежная система вытяжки и пожарная сигнальная система, на случай задымления помещения.

Система дымохода для вашего будущего котла должна быть правильно сконструирована и исполнена. Очень важна правильная изоляция дымоходных труб от деревянных конструкций помещения. Температура продуктов сгорания, которые попадают в дымоход при интенсивном горении, достигает многих сотен градусов, и ненадлежащая тепловая изоляция труб дымохода может привести к пожару.

Правильно организованный дымоход очень важен и для эффективности работы самого котла. Если окончание трубы дымохода будет расположено слишком низко, в топке котла может формироваться недостаточная тяга, и процесс горения будет отличаться от того, который конструктивно закладывался производителем котла. Окончание трубы дымохода должно располагаться выше 50 сантиметров надо уровнем конька крыши. В этом случае при любых погодных условиях будет обеспечена правильная тяга в дымоходе.

В нижней части дымохода обязательно нужно предусмотреть и сделать сборник для конденсата, который образуется внутри труб дымохода при их остывании. Если этого не сделать избыточная влага будет попадать внутрь котла и вызывать его коррозию, что, конечно, снизит срок его службы.

В общем, ничего сложного, или особенного в системе отопления дома на базе водяного котла нет. Её можно легко спроектировать и собрать своими руками. В этом случае котел возможно без существенных затрат (так цена установки небольшая), врезать в уже существующую отопительную систему, используя его как запасной, или, даже, как главный источник получения тепла в доме.

По статистике Центрального НИИ организации и информатизации здравоохранения, в России одной из самых распространенных причин смертности населения является пищевое отравление, в т.ч. от копчённых продуктов. Чтобы обезопасить себя, можно либо отказаться от употребления данного вида пищи, либо начать изготавливать её самостоятельно.
В следующих статьях мы расскажем как самостоятельно изготовить коптильню для холодного копчения в домашних условиях, а также дымогенератор для холодного копчения.

Контроль и безопасность

Конечно, каждая отопительная система нуждается в средствах контроля и автоматики. Особенно это важно, если вы делаете эту систему своими руками и она располагается внутри дома, где любая неисправность может служить причиной пожара, способного привести к потерям имущества и даже человеческим жертвам.
Сложные многоуровневые системы контроля процесса горения, способные обеспечить максимальную безопасность котла, или камина существуют, но оборудование, на котором они применяются, как правило, стоит дорого и не все его себе могут позволить купить. Но и у простых и недорогих дровяных котлов существуют системы защиты и контроля.

Самая простейшая система, о которой уже говорилось выше, состоит из несложного термостата, измеряющего температуру теплоносителя в рабочем контуре котла и регулирующего за счет механической передачи, заслонку, отвечающую за процесс доступа свежего воздуха в топку. Когда температура рабочей жидкости достигает заданного параметра, тяга свежего воздуха сокращается, и процесс горения замедляется. При падении температуры ниже заданного предела, заслонка приоткрывается, и горение дров в топке становится интенсивнее. Такая система делает эксплуатацию котла не только безопаснее, за счет регулировки температуры теплоносителя и ликвидации возможности его закипания в контуре нагрева, но и позволяет эффективнее использовать топливо, сокращая его ненужный расход на избыточный нагрев рабочей жидкости.

В некоторых котлах, с более сложной системой контроля, процесс горения регулируется с помощью приточного вентилятора, нагнетающего воздух в топку и плавно регулирующего процесс горения в соответствии с заданными параметрами. Такая система автоматики не только делает процесс горения более плавным и безопасным, а отопление дома более равномерным, но и позволяет реже осуществлять очередную загрузку дров в топку котла.

Особенности эксплуатации подобных котлов

  • невысокая цена (может себе позволить каждый домовладелец)
  • длительный срок эксплуатации
  • надежность (при правильной эксплуатации там просто нечему ломаться)
  • доступность и низкая стоимость топлива
  • настройка и обслуживание своими руками (не требует высокой квалификации)
  • относительно невысокое КПД (по сравнению с котлами на газу, или дизельном топливе)
  • требуется периодическая загрузка дров (один раз в 3-8 часов)

Как видим, такие котлы имеют как свои плюсы, так и свои минусы. Однако, то что они повсеместно распространены в нашей стране, говорит о том, что использование такого оборудования для нагрева дома в зимний период весьма эффективно.

Дровяные котлы длительного горения с водяным контуром

Котел отопительный твердотопливный

Голубое топливо пока еще не всем доступно. Часто бывает так, что за городом нет подводки газовой магистрали, поэтому встает вопрос о поиске альтернативных источников обогрева. Электричество — дорогой вид топлива. Самыми доступными и востребованными остаются обычные деревянные поленья, поэтому отопительное оборудование, рассчитанное на такой вид топлива, сегодня по-прежнему актуально. Для обогрева загородного дома проще всего использовать дровяные котлы длительного горения, имеющие водяной контур.

Выбирая ту или иную готовую модель, важно учитывать несколько серьезных моментов:

  • Во-первых, нужно обращать внимание на принцип работы дровяных печей, имеющих водяной контур.
  • Во-вторых, стоит принять во внимание наличие дополнительного оборудования, которое может быть использовано для увеличения производительности установки.
  • В-третьих, нелишним будет учесть, какими положительными и отрицательными характеристиками обладают котлы длительного горения, оснащенные водяным контуром.

Ответив на все три вопроса, можно определиться, стоит ли выбирать подобный вариант, надежен ли он будет в условиях суровых зим, или все же отдать предпочтение оборудованию, работающему на электричестве или угле.

Особенности топок

Котлы длительного горения по конструктивным особенностям делятся на две большие группы:

  1. Котлы с одной топкой, оснащенной нижним дутьем.
  2. Пиролизные котлы, у которых камера сгорания имеет две части и работает с двумя вариантами дутья — нижним и верхним.

Как работают обычные котлы с одной топкой

Обычные котлы на дровах устроены довольно просто. У них есть топочная камера, теплообменник и водяной контур. От кирпичной печи описываемое устройство отличается только наличием змеевика, при помощи которого нагревается жидкость.

Работа оборудования осуществляется следующим образом:

Модель Isberg K

  1. Как правило, котел длительного горения, работающий на дровах, присоединяется к системе существующего отопления.
  2. В специальную камеру закладываются дрова, которые, прогорая, выделяют тепло.
  3. Теплообменник аккумулирует его, а потом нагревает теплоноситель, проходящий через змеевик.
  4. Физические процессы заставляют горячую жидкость циркулировать, поэтому горячий теплоноситель поступает в батареи, а в котел возвращается холодная вода.

Обратите внимание! Сегодня котлы длительного горения, имеющие водяной контур и работающие на дровах, можно доукомплектовывать вторым контуром или подключать к ним дополнительно бойлер. В этом случае эффективность работы системы увеличивается в разы, и появляется возможность использовать горячую воду для технических нужд.

Чем еще можно дополнить уже имеющуюся комплектацию?

Циркуляцию воды в системе обеспечивают физические законы. Нагреваясь, любое вещество расширяется и передвигается вверх, а после того как оно остывает, происходит обратный процесс. Именно поэтому возможна естественная циркуляция. Готовые модели дровяных котлов рассчитаны на нагрев определенного объема воды, и при выборе оборудования необходимо учитывать этот критерий.

Модель Thermo Vesta

Иногда специалисты для увеличения КПД установки советуют монтировать циркуляционные насосы. Практика показала, что их применение увеличивает производительность котла примерно в 2 раза. Но их установка делает дровяные котлы длительного горения энергозависимыми. Чтобы во время отключения электричества подобное оборудование работало, целесообразно вместе с циркуляционным насосом сразу устанавливать байпас. Это переключатель, который позволит при отсутствии электричества перевести принудительную циркуляцию теплоносителя на естественную.

Если необходимо обеспечить и отопление дома, и подачу горячей воды в кухню и ванную комнату, специалисты рекомендуют приобретать традиционные дровяные котлы длительного горения, в корпус которых уже встроен котел водонагревательного оборудования. Такая модель будет стоить намного дороже обычной комплектации, зато она позволит разом решить все проблемы, связанные с созданием комфортного микроклимата.

Еще один важный момент! Выбирая отопительное оборудование, обращайте внимание на такое, которое позволит нагревать воду для бытовых нужд без подачи теплоносителя в батареи. Эта особенность даст возможность использовать установку летом. Обычно подобные варианты в своей комплектации имеют электрические тэны. Гибридные модели многофункциональны. Когда работает тэн, установка длительного горения простаивает.

Пиролизные котлы

Схема устройства

Если обогрев дома осуществляется с помощью дров, приходится решать острую проблему выбора — приобретать традиционный или пиролизный котел с водяным контуром. От обычных установок второй вариант отличается тем, что в нем твердое топливо и продукты горения сгорают раздельно. Любой пиролизный котел имеет топку, состоящую из двух отделов. В первый загружаются дрова. Зимой они, как правило, сырые, поэтому при горении образуется водяной пар. Чтобы он не мешал горению, используется вторая камера. В нее перемещаются горячие газы, и там они ликвидируют лишнюю влагу под действием струи вторичного воздуха. Это так называемый метод двойного дутья.

Две камеры разделяет лишь колосник, на котором лежат дрова. Первичный поддув проходит сквозь них снизу вверх. Поэтому главное отличие, которое имеет пиролизный котел от традиционной установки — это наличие двух разновидностей дутья. Работу такой конструкции обеспечивает принудительная тяга, формируемая при помощи дымососа.

Работает такая установка довольно просто:

Вид пиролизного котла

  • Дрова выкладываются на колосник.
  • После их розжига дверцу необходимо закрыть, после чего запускается работа дымососа.
  • Внутри топки формируется высокая температура, приводящая к образованию древесного и угарного газа, а также таких летучих элементов, как водород и азот.
  • Все эти вещества поступают во вторую топку.
  • Там к ним примешивается вторичный воздух, в котором все газы сгорают. Тепло, образующееся при этом, снова спускается в первую топку.

Таким образом постоянно поддерживается высокая температура, обеспечивающая процесс пиролиза. Он создает тепло, которое можно использовать для нагрева любого теплоносителя.

Преимущества и недостатки пиролизных котлов

Определяясь в выборе между двумя вариантами, важно учитывать преимущества и недостатки каждой разновидности котла.

Перечислим основные из них:

Модель Гейзер Т-20

  1. Двойная подача воздуха, которой отличается пиролизный котел, позволяет увеличить срок прогорания одной закладки дров до 12 часов. Закладка дров в традиционных котлах длительного горения сгорает в течение 3–4 часов. Поэтому и дров уходит больше, и загружать печку приходится чаще.
  2. Процесс пиролиза обеспечивает полное сгорание топлива. В результате образуется меньше золы. Поэтому проще ухаживать за печкой, так как приходится реже выгребать золу и чистить газоходы.
  3. В пиролизных котлах двухступенчатое сжигание снижает избыток воздуха в топках, что повышает КПД печи и ее экономичность.
  4. Наличие двух топок позволяет контролировать и при необходимости регулировать процесс горения. Благодаря этому обстоятельству подобные установки можно автоматизировать, как работу газового отопительного оборудования. Сделать это, используя традиционный котел, работающий на дровах, невозможно.
  5. В пиролизные котлы можно закладывать крупные поленья. Отсюда отпадает необходимость тратить много времени и сил на то, чтобы наколоть дрова.

Так что можно смело утверждать, что пиролизные котлы длительного горения, оснащенные водяным контуром и работающие на дровах, экономнее аналогичных традиционных установок.

Существующие недостатки

Справедливости ради необходимо упомянуть и о недостатках описываемого оборудования:

Принцип работы

  • Пиролизные котлы с водяным контуром стоят в 2 раза дороже традиционных аналогов.
  • Работать без дымососа они не могут, поэтому подобный вариант энергозависим. В моменты отключения света отопительное оборудование работать не будет. И это необходимо учитывать там, где подобные проблемы встречаются очень часто.
  • Покупая пиролизные котлы, внимательно изучайте отзывы о производителе. Замечено, что отдельные установки демонстрируют несоответствие заявленной мощности. Во время эксплуатации при закладке в 40% случаев процесс пиролиза малоэффективен.
  • При использовании описываемых установок в половину мощности образуется деготь, который забивает газоходы.
  • Для полноценного функционирования пиролизного котла с водяным контуром, работающего на дровах, необходим подмес горячей воды к той, что идет обратно в котел. Если температура обратки будет меньше 60 градусов, в газовом тракте образуется конденсат, который станет причиной развития низкотемпературной коррозии.

Заключение

Котельная в доме

Для работы традиционных и пиролизных котлов используются дрова — самый дешевый на сегодня вид топлива. Подобное оборудование остается актуальным там, где подача голубого топлива не налажена. По сравнению с другими видами отопительного оборудования котлы длительного горения могут быть снабжены водяным контуром, который позволит обеспечить эффективное отопление любого помещения.

Нагрев теплоносителя происходит очень быстро, а обслуживать котлы не так уж сложно. Для их установки не требуется собирать различные разрешительные документы и справки. Единственное условие монтажа — наличие вентиляции и исправного дымохода.

Пиролизные котлы эффективнее традиционных установок, но не стоит преувеличивать их достоинства. Недостатков у них тоже немало. Поэтому при окончательном выборе нужно все взвесить и решить, что принципиально важно для работы отопительной системы в конкретном случае.

Дровяной котел с водяным контуром для отопления частного дома

Дровяные котлы для отопления частного дома

Подъем тарифов на электроэнергию и газ заставляют собственников жилья в пригороде и сельской местности задуматься о том, насколько может быть практично отопление загородного дома дровами. Теплотехники, разрабатывающие дровяные котлы для отопления частного дома, используют для создания эффективного оборудования опыт и знания, накопленные не только в строительстве печей, но и в других областях науки (органической химии и физике твердых материалов).

В прошлые века вопрос: чем отопить загородный дом? имел единственный ответ -дрова. Большие русские печи, компактные печи – голландки, камины (очаги, напоминающие о первобытном прошлом) – таким было отопление деревянных домов в местностях богатыми лесами.

Конструкция классического котла на твердом топливе

Первоначально популярный чугунный корпус постепенно уступил место корпусу, сваренному из высококачественной стали. Достоинством чугуна была высокая тепловая инерция, позволявшая медленно отдавать тепло в окружающее пространство. Литые чугунные печи были очень популярны в трех прошедших веках. Но у чугуна есть недостаток: при случайном быстром остужении (холодная вода, попавшая на корпус) он трескается. Сварить чугунный монолит очень непросто, требуется специальное оборудование (при этом качество сварки не гарантировано).

Дровяные котлы длительного горения с водяным контуром

Отсутствие технологий сварки стальных конструкций препятствовало прогрессу развития теплотехники. Появление электрической сварки изменило ситуацию.Современные стальные агрегаты изготовлены из сортов стали с высокими теплопроводными характеристиками. Сварка позволяет создавать сложные конфигурации стальных плоскостей и труб внутри котла.

Конструкция дровяного котла состоит из следующих элементов:

  • Топочная камера;
  • Колосник;
  • Зольная камера;
  • Водяной контур (теплообменник).

Топочная камера (или просто “топка”) занимает центральную часть котла. Объемный короб, сваренный из толстых стальных пластин (толщина металла не менее 4 мм), герметично закрывается дверцей из такого же материала.

В дно топочной камеры встроен колосник. Это решетка из металлических прутьев или толстая стальная пластина с прорезанными параллельными щелями. Ее назначение – пропускать падающие вниз отходы прогоревшего топлива. Приток воздуха через нижнее поддувало (отверстие с заслонкой), проходящий через щели колосника, поддерживает активное горение нижнего слоя древесины.

Отопление деревянных домов

Нижняя часть корпуса, куда попадают отходы горения, называется зольной камерой (или “зольником”). Широкая (но невысокая) дверца зольной камеры герметично закрывается, чтобы исключить нерегулируемый приток воздуха. Поддон для золы легко извлекается при очистке от “отходов производства тепла”. Над дверцей зольника находится поддувало, через которое регулируется подача воздуха в топку.

Особое внимание производители отдают качеству теплоизоляции топки. Чтобы снизить теплоотдачу за пределы корпуса, не направленную на полезное действие, в стенки вставляются пластины из теплоизолирующих материалов. Асбест, керамика, шамотная глина и минеральная плита качественно уменьшают теплопотери, что позволяет снизить количество топлива. На внутреннюю дверцу топки также крепится асбестовая пластина.

Замки на дверцах топочной и зольной камер конструируются с учетом возможного износа. Замки с эффектом притягивания не позволяют дверцам самопроизвольно открываться.

Совмещение котла с водяной системой отопления

Комплексное дровяное отопление позволяет использовать один дровяной котел с водяным контуром для отопления частного дома с несколькими помещениями, отделенными друг от друга перекрытиями и внутренними стенами. Современные котлы сконструированы именно для нагрева воды. Идея сделать котел главной частью водяной (или паровой) системы отопления привела к созданию систем теплообмена. Система передачи тепла воде от горящего топлива называется “теплообменник” или водяной контур. Соединенная с водяным контуром система труб и радиаторов равномерно распределяет тепло горячей воды по всем помещениям.

Схема отопления с дровяным котлом

Самый простой вид теплообменника – водяной резервуар, под которым находится источник тепла. Нагревание воды происходит только с нижней стороны, что не очень эффективно.
Более сложный вид водяного контура называется “водяная рубашка”. Топка котла имеет двойные стенки и верх, внутри которых циркулирует вода – теплоноситель. Топка “одета в водяную рубашку”. Эффективность теплопередачи конструкции на 20-25% выше предыдущей. Толщина промежутка между стенками в 3-5 см позволяет воде быстро прогреваться, а постоянная циркуляция не позволяет застаиваться в нижней части резервуара.

Водяной контур, сваренный из толстых стальных труб, проходящих по стенам и верху камеры, изогнутых волнами (“змеевиков”), не менее эффективен, чем “водяная рубашка”. Толщина труб 5-6 см достаточна для медленного продвижения воды (в толстой трубе скорость воды снижается пропорционально отношению диаметров труб теплообменника с трубами подачи).
Кроме хорошей теплопередачи у такого контура есть еще одно немаловажное достоинство: улучшенная ремонтопригодность. При выходе из строя заменить трубу гораздо проще, чем заварить отверстие в прохудившейся стенке или треснувший шов. И залить топку из такого теплообменника труднее.

Системы контроля и управления

Отопительные котлы на твердом топливе для частного дома оборудуются системами регулировки температуры воды в водяном контуре. Достаточно простой термостат связан с рычагом, к которому прицеплена металлическая цепочка. Второй конец этой цепочки прицеплен к заслонке поддувала. При достижении оптимальной температуры термостат поворачивает рычаг и прикрывает заслонку. Приток воздуха уменьшается, и процесс горения подавляется до тех пор, пока вода не остынет до температуры обратного срабатывания системы управления. Механическое управление подачей воздуха примитивно, но надежно.

Пульт управления

Более сложные системы контроля включают в себя электрифицированную принудительную подачу воздуха и более точные датчики температуры. Маломощный электрический вентилятор (до 35 Вт), встроенный в систему воздуховодов может подать усиленный поток воздуха не только снизу.

Подача воздуха сверху создает в пламени искусственный эффект “активного тления”, что позволяет сжигать топливо гораздо тщательнее. Такие котлы требуют подключения к системам электропитания и при отсутствии электричества становятся беспомощнее своих механических “собратьев”. Но экономия топлива в пределах 10-15% позволяет говорить, что такие системы оправдывают установку принудительной вентиляции.

Котел является не только самостоятельным агрегатом, но и частью системы отопления частного дома. Поэтому мощность оборудования должна соответствовать объему и схеме циркуляции теплоносителя в системе. Если система построена с учетом принудительной циркуляции воды и скорость нагревания помещений контролируется совместно с процессом горения топлива в котле, эффективность системы возрастает. Бак – термос поможет сохранить высокую температуру воды при угасании котла.

Основание под оборудование должно быть выполнено из бетона, под зольной камерой на пол уложен лист металла площадью не менее 1 кв.м. Расстояние до стен помещения должно быть не менее 30 см, особенно если они деревянные. Лучше всего сделать изолированное помещение в подвале или первом этаже дома (мини – котельную) с запасом дров.

Плюсы и минусы котлов

Сравнительно небольшая цена (по сравнению с котлами других типов), высокая надежность и большой срок эксплуатации делают дровяные котлы с водяным контуром популярными в регионах, где стоимость дров невысока. Но коэффициент полезного действия дровяных котлов считается самым низким из всех типов котлов (70-80%) при самом большом расходе топлива.

Периодичность загрузки дров варьируется от 3 до 8 часов. Чем выше качество котла, эффективнее теплообмен в водяном контуре, точнее контроль температуры воды, тем ниже будет себестоимость каждого полученного киловатта тепла.

Дровяные котлы, выпускаемые компаниями “SAS”, “Sime”, “Aton”, “Wichlaczh”, “Galmet”, пользуются заслуженной популярностью. Компании также выпускают отопительные дровяные котлы длительного горения с водяным контуром, которые можно назвать следующим этапом развития отопительного оборудования.

Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром

Чтобы в доме было тепло, необходимо постоянно контролировать степень нагрева теплоносителя в системе отопления. Для тех, кто проживает в собственном доме и много работает за его пределами, постоянное подкладывание дров может доставить определенные неудобства. Чтобы добиться максимальной теплоотдачи от закладываемого топлива, стоит обратить внимание на твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром. Такое оборудование имеет некоторые особенности, которые следует учитывать в процессе выбора.

Твердотопливные котел длительного горения позволит поддержать температуру воздуха на оптимальном уровне

Содержание статьи

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов длительного горения

Любой котел отопления на твердом топливе длительного горения имеет ряд преимуществ:

  • высокий уровень теплоотдачи, достигающий 90%;
  • простота обслуживания и монтажа. Закладка производится намного реже;
  • возможность повсеместной установки, в том числе в домах, не подключенных к системе электроснабжению или газовому трубопроводу;
  • использование одного агрегата для обогрева дома и подогрева воды при выборе подходящей модели котла длительного горения;
  • допустимость использования различных видов твердого горючего;
  • экологичность;
  • наличие автоматизации позволяет отказаться от постоянного контроля за процессом.

К недостаткам отдельных моделей следует отнести:

  • повышенные требования к характеристикам используемого твердого горючего и условиям его хранения;
  • зависимости автоматизированных устройств от системы электроснабжения;
  • высокая стоимость пиролизных устройств и котлов шахтного типа;
  • необходимость выделения большой площади при монтаже оборудования оснащенного топливным бункером.

Для хранения топлива следует предусмотреть место

Принцип работы твердотопливного котла длительного горения

Отопительное оборудование длительного горения имеет особое конструктивное исполнение. Производители используют один из возможных вариантов:

  • увеличивают объем камеры сгорания;
  • используют пиролизную схему горения топлива;
  • предусматривают автоматическую подачу горючего в камеру сгорания.

Увеличение объемности камеры сгорания позволяет добиться того, что время сгорания одной порции топлива составит 5÷6 часов. Пиролизные котлы с водяным контуром используют газогенераторную схему: при сгорании древесины выделяются горючие продукты, которые затем поступают в специальную камеру дожигания. Это способствует медленному сгоранию топлива и интенсивному сгоранию продуктов пиролиза с образованием большого количества тепла.

Автоматический котел на твердом топливе отличается сложным конструктивным исполнением. В процессе его работы происходите непрерывная подача пеллетного горючего, загружаемого в специальный вместительный бункер. Оказавшись в топке, топлива сгорает по пиролизной либо простой схеме, выделяя большое количество тепла. Производители предлагают модели, оснащенные бункером объемом несколько кубов. Такой котел с водяным контуром способен вырабатывать тепло на протяжении нескольких недель при одной загрузке.

Схема работы обычного и пиролизного котла

Как выбрать котел на твердом топливе длительного горения

Выбирая котел долгого горения, стоит обратить внимание на:

  1. Мощность заинтересовавшей модели. Если предпочтение отдается двухконтурному агрегату, стоит выбрать котел с водяным контуром, способный нагреть объем воды, достаточный для нужд семьи.
  2. Производительность контура горячей воды. Его характеристики должны соотноситься с потребностью в горячей воде.
  3. Периодичность и удобство обслуживания. Стоит убедиться, что при загрузке дров или очистке зольника не будут возникать трудности. При наличии выбора стоит отдать предпочтение модели, оснащенной объемным бункером. В этом случае очистка зольника будет производиться раз в три месяца, длительность горения может достигать пяти дней.
  4. Материал корпуса и змеевика. Для первого предпочтителен чугун. Для второго – медь или сталь.

Совет! Если в семье много человека, стоит обратить внимание на модель со встроенным бойлером. Не лишним будет установка теплового аккумулятора.

При выборе котла с водяным контуром следует учитывать особенности будущей эксплуатации

Классификация котлов длительного горения на твердом топливе

При выборе подходящего агрегата, стоит ознакомиться с существующими разновидностями отопительного оборудования данного типа. Котлы на твердом топливе длительного горения делятся на множество подвидов по различным критериям. Предлагаем ознакомиться с классификацией, которая позволит сделать правильный выбор.

Большой ассортимент создает трудности при выборе

По способу сжигания топлива

Современные котлы длительного горения реализуют два основных способа горения:

  • за счет пиролиза;
  • верхнего горения топлива.

В первом случае происходит генерация тепловой энергии, образующейся в результате горения. Во втором случае выгорание топлива происходит сверху вниз, благодаря чему удается добиться полного завершения процесса.

Способ сжигания топлива выбирается индивидуально

По материалу изготовления

Для изготовления твердотопливных котлов производители используют стали и чугун. Стальные модели адаптированы для работы на древесном топливе, так как его удельная теплота сгорания меньше аналогичного параметра у угля и торфа. Чугунные котлы с водяным контуром допускают использование топлива всех видов, но имеют один существенный недостаток: хрупкость при механическом воздействии и температурных колебаниях. Это предъявляет высокие требования к выполнению монтажных работ. Кроме того изделия из чугуна намного больше весят.

Внимание! Чугунные изделия способны прослужить намного дольше, чем стальные.

Учитывая данный факт, агрегаты, изготовленные из чугуна, хороший вариант для домов, в которых проживают постоянно, а стальные – для дачных строений. Однако следует учитывать, что при долгом простое часто начинаются коррозионные процессы, способные сократить срок службы агрегата.

Совет! Если сложно выбрать между сталью и чугуном, стоит обратить внимание на комбинированный вариант. Такие модели демонстрируют лучшие характеристики, характерные для обоих сплавов.

Чугунные агрегаты способны прослужить дольше

По типу используемого топлива

При покупке любого отопительного прибора одним из важнейших факторов процессе выбора становится тип используемого топлива. Выбор может быть сделан в пользу котла длительного горения на:

  • угле;
  • древесине любого вида;
  • торфяных брикетах.

Каждый материал имеет свою температуру сгорания. Использовать следует тот вид топлива, который рекомендован производителем. Какой вариант окажется предпочтительным, зависит от месторасположения частного дома.

Если недалеко располагается деревоперерабатывающее предприятие, предпочтительным является твердотопливный котел для отопления частного дома, работающий на древесине. Здесь по доступной цене можно приобрести отходы производства, к которым относятся обрезки дерева, опилки, кора. Нередко кору и опилки прессуют для получения брикетов, пеллет и гранул, подходящих для агрегатов длительного горения.

Внимание! Некоторые модели допускают использование различных видов.

Тип используемого топлива в агрегатах длительного горения может отличаться

По количеству контуров

Могут быть одно- и двухконтурными. Одноконтурные котлы твердотопливные длительного горения – для отопления. Второй вариант предназначен для отопления и подогрева воды. Покупка модели с водяным контуром обойдется дороже, зато при наличии такого оборудования можно отказаться от установки бойлера.

Двухконтурные подогреют воду

По мощности котла

Важный критерий, определяющий количество вырабатываемого тепла. Производители предлагают агрегаты различной мощности. Для помещений, у которых высота стен меньше 3 м, выбирает котел из расчета 1 кВт/м². Если требуется нагрев воды, требования к мощности агрегата возрастают.

Мощность агрегата зависит от площади здания

Для удобства наших читателей наша команда разработала специальный онлайн-калькулятор.

Калькулятор расчета необходимой мощности твердотопливного котла

По объему загрузочной камеры

В качестве критерия классификации выбирается соотношение объема топлива в одной закладке к мощности котла. Чем выше данный показатель, тем реже пополняются запасы топлива. Для стальных устройств данное соотношение в среднем равно 1,6÷2,6 л/кВт, для чугунных – 1,1÷1,4 л/кВт.

Объем камеры определяет возможности котла с водяным контуром

По коэффициенту полезного действия

Один из основных параметров. Характеризует, какое количество выработанного тепла будет направлено на обогрев дома. У некоторых моделей может достигать 90%. При одинаковой мощности котлы с разными КПД могут использоваться для отопления помещений различной площади.

Чем выше КПД, тем ниже затраты на эксплуатацию

Виды котлов

Реализация принципа длительного горения может осуществлять по-разному. Каждый вид котлов имеет свои отличительные особенности. Предлагаем познакомиться с существующими разновидностями твердотопливных котлов, чтобы было проще сделать выбор.

Принцип работы и внешний вид котла может отличаться

Пиролизный котел длительного горения

Пиролизные котлы с водяным контуром комплектуются двумя топливными камерами. В первой происходит сгорания твердого топлива. Вторая предназначена для сгорания газа, выделяющегося в первой (пиролиза древесины). Такое конструктивное исполнение позволяет повысить КПД устройства до 80%, учитывая, что топливо сгорает практически без остатка. К преимуществам таких котлов с водяным контуром стоит отнести высокую температуру сгорания, повышенную теплоотдачу, минимизацию отходов и экологичность процесса.

Внимание! Топливо, предназначенное для пиролизных котлов длительного горения должно иметь влажность не более 20%.

К преимуществам стоит отнести возможности загрузки топлива раз в сутки, длительный срок службы, достигающий 20 лет. Достаточная толщина стенки устройства делает его эксплуатацию безопасной при значительном разогреве топки.

Из недостатков стоит отметить высокую стоимость, которая полностью компенсируется за счет низкой стоимости используемого топлива. Повышенные требования к мощности монтируемого пиролизного котла с водяным контуром. Если агрегат будет работать вполовину мощности, дымоходная труба быстро забьется.

Производители предлагают котлы с водяным контуром, имеющие ряд дополнительных функциональных возможностей. Например, предусмотрена возможность использования различных видов топлива.

Внимание! Специалисты рекомендует приобретать пиролизные котлы для домов, имеющих площадь более 100 квадратов.

Схема работы пиролизного котла

Котлы с принципом верхнего горения

Занимают промежуточное положение между обычными и пиролизными котлами. Нагрев теплоносителя осуществляется за счет сгорания дров и угарных газов. Закладка топлива производится внутрь высокой узкой вертикальной емкости, по внешнему контуру которой проходит водный контур. Сгорание топлива осуществляется сверху вниз, с догоранием выделяемых газов в верхней жаровой камере. Закладка очередной партии топлива осуществляется после полного выгорания предыдущей.

Схема работы агрегата с принципом верхнего горения

Пеллетные

Твердотопливный котел работает на специальных гранулах – пеллетах. Для их изготовления используются торф, древесные и сельскохозяйственные отходы, что способствует значительно снижению стоимость пеллет. Они бывают нескольких категорий: премиум (белые), стандарт (темные) и предназначенные для использования в промышленном производстве. Они гипоаллергены, имеют высокий КПД. Отличаются малой зональностью, что позволяет производить чистку котла раз в месяц. Для их хранения следует выделить сухое помещение, чтобы не допустить отсыревания пеллет.

Пеллетный котел может иметь компактные размеры

Рейтинг лучших производителей твердотопливных котлов

Отопительное оборудование данного вида пользуется определенной популярностью. На рынке представлены агрегаты, выпущенные под различными товарными знаками. Внимания заслуживает не только импортная продукция, но и твердотопливные котлы длительного горения российского производства. Предлагаем познакомиться с рейтингом лучших производителей, чтобы было проще ориентироваться в предлагаемом различными магазинами ассортименте.

Оборудование выпускается под различными товарными знаками

Гейзер

Один из отечественных производителей, предлагающий отопительное оборудование различного типа. Твердотопливные пиролизные модели «Гейзер» изготавливаются по инновационным технологиям с использованием высококачественного сырья. Агрегаты отличаются простой исполнения и обслуживания. Широкий модельный ряд позволяет подобрать подходящий вариант для любого строения.

Серия ВП может работать на торфяных и опилочных брикетах, угле и дровах с КПД 85%. Производитель предоставляет двухлетнюю гарантию. Мощность котлов может составлять 10 – 100 кВт:

Модель «Гейзер» Мощность, кВт Масса, кг
ВП-6 10 170
ВП-15 15 210
ВП-50 50 650
ВП-65 65 750
ВП-100 100 900

Котлы пиролизного типа представляют собой цельносварную стальную конструкцию, состоящую из нескольких камер сгорания. Производитель рекомендует использовать поленья диаметром 40÷100 мм, длина которых должна соотноситься с геометрическими параметрами топки. Размер угля не должен превышать 40 мм. Докладка дров или угля должна производиться каждые 8÷12 часов.

Гейзер – надежное оборудование от отечественного производителя

Буржуй-К от завода «ТеплоГарант»

Российский производитель, предлагающий несколько модельных линеек твердотопливных котлов, в том числе мощностью более 140 кВт. Оборудование может использоваться для обогрева частных домов и промышленных предприятий. Производитель предлагает серии Буржуй-К:

  • Эксклюзив с декоративной внешней отделкой, заказываемой в индивидуальном порядке. Такое отопительное оборудование способно гармонично вписаться в любой интерьер. Мощность котлов данной серии составляет 12÷32 кВт. Для подержания процесса горения возможно использование угля, дров, опилочно-стружечных и торфяных брикетов. КПД достигает 92%. Автоматическое управление. Производитель предоставляет гарантию 2,5 года. Минимальный срок службы 10 лет;

«Буржуй-К Эксклюзив» – стильное решение для любого интерьера

  • Стандарт. Неприхотливое в обслуживание и надежное отопительное оборудование без эксклюзивной внешней облицовки. Ручной режим управления. Мощность 10÷30 кВт. КПД до 89%;

«Буржуй-К Стандарт» – надежность и простота обслуживания

  • ТА. Подобен стандарту, но регулировка воздушных потоков и тяги выполняется в автоматическом режиме. Теплоносителя по водяному контуру может двигаться принудительно и естественным образом;

«Буржуй-К ТА»: работа автоматизирован

  • Модерн. Пиролизные модели с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Доступно три модели, отличающиеся по мощности и габаритам.

«Буржуй-К Модерн» – агрегат пиролизного типа

Buderus

Немецкое оборудование высокого качества. В модельном ряду «Logano S171 W» представлено четыре агрегата, которые могут использоваться для отапливания частного жилья. Способны работать автономно и составе комплексов. Предъявляют повышенные требования к месту установки. Комплектуются бойлером косвенного нагрева. Современная автоматика упрощает процесс управления. Топочная камера находится в верхней части, а камера дожига в нижней части корпуса. Мощность оборудования 20÷50 кВт.

Buderus – отменное немецкое качество

Viessmann

Немецкая компания предлагает серию «Vitoligno 100-S тип VL1A» – твердотопливные котлы пиролизного типа. Способны работать не только на дровах или угле, но и на газе либо жидкости после установки сменных горелок. Мощность агрегатов составляет 25÷80 кВт.

Для обшивки корпуса используется листовая сталь толщиной 5 мм. Электронный контроллер позволяет задать режим работы. КПД достигает 80%.

Vitoligno 100-S тип VL1A – длительный срок службы гарантирован

Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром своими руками — чертежи, видео

Высокая стоимость отопительного оборудования заставляет задуматься о том, чтобы изготовить твердотопливный котел длительного горения своими руками. Соблюдая рекомендации специалистов и используя проверенные чертежи, можно собрать агрегаты с высокими эксплуатационными характеристиками. Предлагаем познакомиться с одной из возможных моделей.

Чертеж котла, который можно изготовить своими руками

Котел твердотопливный длительного горения своими руками: чертежи и подробное описание

Если решили изготовить котел твердотопливный длительного горения своими руками, чертежи позволят оценить геометрические параметры будущего агрегата и требования к материалу, используемому в процессе его изготовления. Предлагаем познакомиться с последовательностью изготовления устройства из старого газового баллона:

Где купить твердотопливный котел длительного горения, цены, каталоги

Прежде чем оформить заказ на конкретный котел, стоит ознакомиться с ориентировочной стоимостью на наиболее популярные модели. Особое внимание стоит уделить их функциональным возможностям. Средняя цена твердотопливных котлов по состоянию на январь 2018 года представлена в таблице:

Таким образом, производители предлагают отопительного оборудование в большом ассортименте. Если вы решили купить твердотопливный длительного горения котел, делитесь в комментариях, какой модели и почему было отдано предпочтение.

 

Предыдущая

ИнженерияЗаземление в частном доме своими руками 220 В: безопасность проживающих

Следующая

ИнженерияНасосная станция для частного дома: критерии выбора и особенности эксплуатации

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

Печи с водяным контуром, котлы отопления в Казани, Челнах, Нижнекамске

Печи с водяным контуром для отопления дома

Дровяные котлы или печи водяного отопления осуществляют нагрев воды в системе отопления. Вокруг топки котла есть «водяная рубашка», которая присоединяется к системе отопления дома. Вода циркулирует по кругу, нагревая батареи во всех комнатах. Таким образом можно без проблем отапливать даже многокомнатные коттеджи.

В ассортименте интернет-магазина «Всё Для Бани» представлены разнообразные по характеристикам модели котлов и печей на дровах с водяным контуром марок «Теплодар», «Костер» и др.

Цены на водяные печи складываются из многих параметров:

  • мощности оборудования – она рассчитывается по квадратуре помещения;
  • наличия или отсутствия режима длительного горения;
  • наличия или отсутствия варочной плиты;
  • и др.

Важный составной элемент печи для отопления дома с водяным контуром – теплообменник. Он окружает топку, за что и получил название «водяная рубашка». Он, как и топка, выполняется из конструкционной стали, вода в нем нагревается общими с раскаленной топкой стенками. Котел также может быть оборудован водяным колосником – он соединяется с «водяной рубашкой» и представляет одну систему с ней. Водяной колосник – дополнительный источник тепла при режиме длительного горения печи. Когда дрова в топке уже закончили активно гореть и превратились в раскаленные угли, колосник до последнего снимает с них тепло и отдает системе отопления дома.

Твердотопливные котлы отопления: дровяные, угольные, пеллетные

Базовые комплектации отопительных котлов на твердом топливе предусматривают использование дров, топливных брикетов, угля. Некоторые твердотопливные котлы отопления можно оснастить пеллетной или даже газовой горелкой.

Пеллетные котлы отопления – автоматизированное оборудование, в котором топкой печи заведует система электронной подачи пеллет. Наличие этой системы устраняет серьезный недостаток дровяных котлов, в которые нужно подкидывать дрова каждые 2-12 часов в зависимости от режима горения. Единственный минус использования пеллет – стоят они значительно дороже дров.

Вариант с газовой горелкой удобен в том случае, если к вашему земельному участку пока не проведен газ. Вы можете сейчас купить котел отопления на твердом топливе уже сейчас, а позднее перевести на газ.

Подбирать мощность котла на дровах для отопления частного дома специалисты советуют с запасом. В этом случае можно будет использовать режим длительного неинтенсивного горения, когда с помощью заслонки ограничивается приток воздуха к колоснику. В этом режиме дрова не горят, а медленно тлеют, что экономит как топливо, так и ваши силы.

Котел на дровах с водяным контуром. Классический бойлер с водяным контуром из подручных средств

Учитывая постоянный рост цен на углеводородные энергоносители, водогрейное оборудование, работающее на альтернативных видах топлива, активно осваивает позиции на современном, в том числе украинском, рынке отопительной техники. Особое внимание уделяется использованию водогрейных котлов — надежных, простых в эксплуатации и недорогих источников получения тепловой энергии.

Котел на дровах универсален и может использоваться для отопления частных, коммунальных, административных и производственных помещений, а также для получения горячей воды.

Довольно часто самодельный водогрейный котел используется для производства тепловой энергии. Несмотря на хорошие характеристики, современные технологии дровяного отопления значительно продвинулись по сравнению с классическими самодельными аналогами.

Рис. 1

Принцип действия и основные характеристики

Котлы дровяные с водяным контуром — водонагревательное оборудование с большим диапазоном мощности, предназначенное для отопления жилья и горячего водоснабжения. Учитывая постоянный контакт с открытым огнем и образование водяного конденсата, он изготавливается из чугуна или специальных марок стали, менее подверженных коррозии.

Как и большинство водонагревателей, дровяные котлы с водяным контуром работают по принципу закрытого сосуда. Древесина, горящая в камере сгорания, вырабатывает энергию для нагрева жидкости в теплообменнике, которая под давлением перемещается в водяном контуре, обогревая помещение.

Технические характеристики водонагревателей определяются следующими параметрами.

  • Мощность — зависит от объема топки, материала изготовления и объема теплообменника.Выбор мощности водогрейного котла на дровах определяется размером отапливаемой площади и уровнем теплоизоляции здания — в среднем 1 кВт на 10 кв.м.
  • Эффективность водонагревательного оборудования зависит от скорости циркуляции теплоносителя, параметров теплопередачи топлива и способа его сжигания. Пиролизные модели и дровяные устройства длительного горения позволяют достичь КПД до 85-92%.
  • Основной теплоноситель в контуре — вода, в качестве альтернативы можно использовать незамерзающие жидкости.
  • По выполняемым функциям может быть как одноконтурным, так и иметь второй водонагревательный контур.

Варианты изготовления водяного контура в твердотопливных системах

Существуют различные варианты устройств системы водяного отопления на основе использования водогрейного котла на твердом топливе.

  • С естественной циркуляцией воды в открытом водном контуре. В этой, чаще всего самодельной системе, давление жидкости регулируется расширительным бачком, расположенным в самой высокой точке нагрева.Просто, надежно, безопасно, но засасывание воздуха в трубы ускоряет процесс коррозии металла.
  • Водонагреватель может быть интегрирован в систему отопления с замкнутым водяным контуром. В этом случае для контроля давления воды используется манометр, и требуется установка предохранительного клапана.
  • Для повышения эффективности водогрейного устройства в системе установлен циркуляционный насос, который, нагнетая давление воды и ускоряя ее циркуляцию в отопительном контуре, обеспечивает ощутимую экономию энергии.

Виды котельного оборудования, работающего на древесном топливе

В зависимости от вида топлива, способа его сжигания и наличия средств автоматизации и измерений водогрейные котлы на древесине можно объединить в несколько категорий.

  • Котлы водяного отопления на дровах бывают классические, заводского изготовления или самодельные, с естественной или наддувной тягой. При использовании воздуходувки забор воздуха и, как следствие, нагрев жидкости в отопительном контуре регулируются.
  • Водогрейный котел на пиролизных дровах. Благодаря двухкамерной печи происходит первичное обугливание и сжигание древесины с последующим сжиганием отделившегося газа. Производство газогенераторного оборудования создало конкуренцию менее экономичным моделям, стало вытеснять самодельные конструкции.
  • Водогрейный котел на дровах длительного горения. Высокая эффективность и равномерный нагрев воды в системе отопления обеспечивается конструктивными особенностями теплообменника и применением технологии верхнего горения.Время горения одной закладки топлива составляет 24-48 часов, что достигается за счет автоматизации контроля подачи воздуха и интенсивности пламени.
  • Котел на дровах для нагрева воды с автоматической подачей топлива. Он работает по принципу длительного горения, с той лишь разницей, что дополнительно оборудован бункером, из которого щепа или древесные гранулы автоматически поступают в камеру сгорания.

Рис. 2

Преимущества отопительных котлов на древесном топливе

Украинские и зарубежные производители, совершенствуя технологию и применяя современные материалы, изготавливают водогрейный котел на древесине на конкурентоспособном оборудовании для производства тепловой энергии.

Рис. 3

Надежность и экономичность!

Простота конструкции дровяных котлов с водяным контуром гарантирует их надежность, а технологии полного сжигания древесного топлива обеспечивают экономичность и длительный срок службы.

Энергетическая независимость!

Наряду с автоматизированными водонагревательными приборами успешно применяются более дешевые, в том числе самодельные конструкции, рассчитанные на естественную циркуляцию теплоносителя и произвольную тягу.Это делает их независимыми от источника электричества.

Безопасность!

Использование элементарных устройств регулирования температуры и давления в системе отопления делает водогрейные котлы на дровах полностью безопасными.

Простая установка и обслуживание!

Установка бытового отопительного прибора на древесном топливе не требует оформления разрешительных документов в органах государственного надзора.

Доступная цена!

Один из самых дешевых устройств для автономных систем отопления.Даже высокотехнологичные дровяные модели длительного горения выигрывают от дорогостоящего газового оборудования.

Горячее водоснабжение!

Водогрейный котел дровяной может обеспечивать нагрев воды за счет встроенного или дополнительного контура, установленного на одной из тепловых ветвей. Возможна установка самодельного бака для горячей воды с использованием змеевика в качестве нагревательного элемента.

Продукция водогрейных котлов на дереве пользуется постоянным спросом у потребителей и уверенно занимает свою нишу в сегменте бытового и промышленного отопительного оборудования.

Из современных горючих материалов в быту самым дешевым топливом является твердое топливо. В эту категорию входят уголь, древесина, торф, брикеты или пеллеты. Традиционные печи обеспечивают дешевый и простой обогрев домов. Однако необходима постоянная загрузка топлива. Такой способ работы затрудняет обогрев всего дома. Отличное решение проблемы — котел длительного горения с водяным контуром.


Для монтажа и эксплуатации не требуется разрешения контролирующих структур.Поэтому нагревательный блок несложно изготовить и смонтировать вручную. Для этого потребуются минимальные финансовые затраты, чертежи котла и подробная инструкция по изготовлению.

Принцип действия

Агрегаты представляют собой твердотопливные печи улучшенной формы. Мощные котлы позволяют эффективно обогревать не только жилые дома, но и производственные, подсобные и коммерческие помещения. Технология котла с водяным контуром основана на медленном сжигании твердого топлива с высокой степенью теплоотдачи.Котел представляет собой объемную топку с ограниченной площадью возгорания. Дрова или пеллеты засыпают каждые 12-18 часов. Регулируя поток воздуха сверху, интенсивное горение превращается в медленное разложение.

Выхлопные газы отводятся через дымоход. Он проходит через теплообменник и нагревает воду для системы отопления. Таким образом, топливо загружается с редкой периодичностью, а система работает практически непрерывно.

Виды котлов

Отопительные установки на дровах — отличная альтернатива газовым приборам.Они обладают рядом преимуществ:

1. Высокий КПД — за счет медленного сгорания топлива КПД достигает 90%.

2. Многолетняя деятельность — объемная печь с мощным нагнетательным вентилятором способна обеспечить непрерывную работу до 7 суток.

3. Экологичность — при сжигании ископаемого топлива в атмосферу выбрасывается незначительное количество углекислого газа.

4. Экономичность — встроенная электроника помогает настроить оптимальный режим загрузки котла.

Нагреватели медленного горения представлены на текущем рынке в трех разновидностях.

Работают на угле, древесине или древесных брикетах. Благодаря небольшой топке сокращается время горения одной вкладки. Для обеспечения непрерывной работы в течение дня топливо засыпает 4-6 раз. Преимущество классических котлов — невысокая цена.

Конструкция с объемным бункером и широким загрузочным отверстием. Используются сухие сыпучие материалы. Автоматическое управление оптимизирует процесс сгорания.В зависимости от нагрузки мощный котел работает от 6 до 24 часов. КПД не более 75%.

Они работают по принципу сжигания древесных газов, выделяемых при медленном распаде. Конструкция обеспечивает высокую эффективность теплопередачи и быстрый нагрев теплоносителя. На одной загрузке топка работает до полного сгорания топлива, ДПК — 85%.

Схема дровяной печи с водяным контуром

Котлы по чертежам Василия Пустовойченко — простые и доступные по цене установки, которые можно изготовить своими руками.В качестве основы используют цельносварную трубу, применяется стальная бочка или газовый баллон. Толщина металлических стенок должна быть не менее 3-4 мм. Это снижает выгорание металла и обеспечивает длительную безотказную работу оборудования. Высота основания варьируется от 800 до 1000 мм. Объем разовой загрузки топлива зависит от значения этого параметра.

Схема котла на дровах разделена на три части:

  • бункер загрузочный — емкость для заправки горючего, высота которого изменяется по мере прогорания;
  • Печь

  • — участок, где происходит медленное тление дров и образование газов;
  • зона полного сгорания — закрытый поддон, где сжигаются древесные газы, скапливается зола и удаляется дым.

Камера сгорания ограничивает воздухораспределитель. Это металлический круг толщиной 4-6 мм с отверстием в центре. Через него проходит телескопическая (или цельная) труба, подающая кислород в зону горения. Распределительный диск находится в движении, поэтому его диаметр немного меньше корпуса котла. Воздух попадает в нагнетательный патрубок из атмосферы, проникая через верхнюю заслонку.

Выхлопные газы отводятся через дымоход, закрепленный в верхней части.Внизу на стене есть дверь, через которую удаляют золу и золу. В котлах длительного горения твердое топливо сгорает практически полностью, поэтому отходы вывозятся не часто. Кроме того, в конструкции предусмотрены точки подключения подачи и возврата воды. Также определите место крепления термометра и регулятора тяги.

Теплоноситель в водяном контуре можно нагревать двумя способами:

1. Сделайте выносной резервуар для хранения, внутри которого пропустите трубу.Выхлопные газы движутся по дымоходу и одновременно нагревают воду.

2. Продеть трубку теплообменника через камеру сгорания. К нему подключаем катушку, которая находится в накопительном баке.

Эффективность второго метода выше. Однако технология исполнения выглядит намного сложнее.

Инструкция по изготовлению собственными силами

Если денег на покупку готового обогревателя не хватает, можно попробовать сделать его самому.Для начала придется изучить чертежи, прочитать инструкцию и рассчитать возможные затраты.

Для создания котла понадобятся следующие материалы и приспособления:

  • Труба металлическая толстостенная диаметром 300-400 мм.
  • Листовая сталь толщиной 4 мм.
  • Две металлические трубы: Æ 60 мм для подачи воздуха и Æ100 для отвода продуктов сгорания.
  • Арматурные стержни толщиной 20 мм.
  • Приточный вентилятор.
  • Автоматическая схема.
  • Сварочный аппарат, болгарка.

По чертежам необходимо изготовить отдельный корпус, дымоход, воздухораспределитель, дверцу и крышку для верхней части.

Пошаговая инструкция:

1. Отрежьте болгарскую трубу так, чтобы ее длина была около метра. Как выровнять края. С одной стороны заготовки приварите круглое дно, вырезанное из стального листа. Сюда можно сразу прикрепить арматурные ножки.

2. Сделать распределитель воздуха:

  • Из стальной пластины вырежьте круг, диаметр которого на 20 мм меньше внутреннего диаметра корпуса.
  • По центру просверлите отверстие 20 мм.
  • С одной стороны приварить крыльчатку. Лезвия должны быть из листового металла шириной до 50 мм. это нижняя часть трамблера.
  • По центру верхней стороны приварите дыхательную трубку Æ60 мм. Его длина должна быть такой же, как и у самого котла.
  • Сверху на трубе закрепите заслонку, регулирующую подачу воздуха.

3. В нижней части корпуса болгарин вырезал квадратное отверстие, через которое удобно чистить золу.Затем привариваем петли и навешиваем дверь на защелку.

4. В верхней части кожуха у края вырезано круглое отверстие. К нему крепится муфта с резьбой, на которой закрепляется дымоход Æ 100-150. Участок длиной до 500 мм следует размещать строго горизонтально. Далее труба проходит через теплообменник в виде накопительного бака.

5. Из листового металла нужно сделать крышку с отверстием посередине. Через него пройдет распределительная труба.Чтобы крышка плотно прилегала к камере сгорания и не пропускала дым, по диаметру разреза прокладывается уплотнитель из асбестового шнура.

Так как оборудование работает не на газе, а на дереве, его установку также можно провести самостоятельно.

1. Все котлы длительного горения, сделанные своими руками, имеют большую массу. При загрузке дров конструкция сильно утяжеляется. Поэтому для него требуется прочный и ровный фундамент. В руководстве по установке рекомендуется заливка железобетоном с добавлением щебня или бута.Как вариант, можно выложить основание из кирпича.

2. Наружные стенки корпуса в зоне камеры сгорания сильно нагреваются. Даже если вокруг печи стоит водяная рубашка, это не защищает поверхность от перегрева. Как правило, все самодельные котлы длительного горения имеют одинарный кожух. Поэтому минимальное расстояние до ближайшей стены должно составлять 50 см.

3. Если помещение отделано горючими материалами, защитное покрытие должно быть выполнено из оцинкованных листов с асбестовой прокладкой.Также можно сложить кирпичную кладку.

4. Пространство шириной 25-30 см между потолком и дымоходом заполнено минеральной ватой и оцинковано прослойкой из асбеста. Все эти действия значительно увеличивают общие затраты на котел длительного горения, но гарантируют пожарную безопасность.

Жители деревень, живущие в отдаленных районах, где голубое топливо недоступно, выбирают не отопительную систему, работающую на электричестве, а дровяные котлы. Так же поступают жители загородных коттеджей и загородных домов, руководствуясь принципом экономии.Для отопления используют самый доступный материал — дрова, уголь, кокс. С учетом всех экономических затрат это будет дешевле, чем использование газового баллона. Для отопительных целей чаще всего используют березовые и сосновые дрова.

Есть 2 вида котлов на дровах

Традиционный

Котлы простой конструкции прямого горения с одной емкостной камерой . Устройства удобны и надежны, но не очень удобны. Необходимо использовать только сухие дрова, быстро выгорают за 6-8 часов, поэтому слишком частые резервы топлива для котла.При неполном прогорании дров забивается дымоход.

Газогенераторная

Котлы с уникальной технологией пиролиза, позволяющей переводить твердое топливо в газообразное состояние и увеличивать время горения топлива. Модели могут быть оснащены дополнительной камерой. Процесс горения непрерывный, топливо перекачивается 1 раз в сутки. Стоимость таких котлов немного выше классических, но за счет экономного использования дров, большой мощности, повышение КПД оборудования быстро окупается.

Организация работы дровяного устройства осуществляется пиролизом. В процессе сгорания топливо оседает, зона возгорания плавно перемещается сверху вниз, практически не оставляя золы. Дрова сжигаются дозированно и зажигаются с новой силой благодаря усовершенствованному методу контроля горения топлива.

Наиболее распространенные материалы для изготовления оборудования — сталь и чугун .

Чугун немного подвержен коррозии, устойчив к высоким температурам горения, но стоит дороже стали.Благодаря конструкции, состоящей из разных секций, в случае поломки есть возможность разобрать оборудование и заменить деталь, требующую ремонта. Обратной стороной является высокая чувствительность к перепадам температур, но при соблюдении всех нюансов котел сможет проработать до 35 лет.

Сталь часто деформируется, подвержена коррозионным изменениям. Если чугунный котел состоит из секций, то стальной котел всегда представляет собой цельносварную конструкцию. КПД намного выше за счет минимальных технологических ограничений.Средний срок службы оборудования до 25 лет.

Рассмотрим комплектующих котла на дровах:

Котлы длительного горения совершенствуются, оснащая их водяным контуром (ГВС), который позволяет теплу, исходящему от топки, распределяться по всему дому, равномерно прогревая одновременно несколько помещений. Кроме того, в доме есть горячая вода, что, несомненно, очень удобно и экономично.

Принцип теплообменника с водяным контуром.

После установки и подключения оборудования к местной системе отопления котел заполняется водой, жидкость перемещается по системе отопления конвекцией, без использования водяного насоса. При сжигании дров происходит нагрев воды , циркулирующей по трубам и поступающей на радиаторы дома. Охлажденная жидкость после рекуперации тепла возвращается в котел по возврату, нагреваясь, и процесс начинается заново. Такие котлы называются двухконтурными: для нагрева воды используется первый, а второй — для горячего водоснабжения.

Большинство современных теплообменников имеют именно такой способ организации отопления. Есть определенные моменты, на которые стоит обратить внимание: летом нужна горячая вода, а печь топить вряд ли удастся, поэтому стоит озадачиться дополнительным оборудованием для подогрева жидкости. В настоящее время возможна комплектация котлов длительного горения дополнительным контуром или бойлером, предполагая наличие в котле емкости с водой, нагреваемой конвекционным методом, что многократно повысит КПД системы.

При установке оборудования с водяным контуром соблюдайте необходимые требования безопасности:

  • Заземлите корпус котла.
  • Установите котел на негорючий материал, лучше всего на металлический лист. Стены, прилегающие к оборудованию, желательно обшить стенами предварительно отделанными термостойкими материалами.
  • Фундамент должен быть бетонным или асбестовым.
  • Оберните часть дымохода, выходящую на чердак, во избежание возгорания.
  • Оборудовать помещение хорошей системой вентиляции.
  • Обеспечьте легкий доступ к дверце печи.
  • Для непостоянного проживания в доме используйте антифриз, чтобы трубы не промерзали в холодное время года.

В чем преимущества дровяных котлов? отопление с водяным контуром?

Владельцам дач или загородных коттеджей необходимо позаботиться о собственном комфорте в собственном доме. Самый распространенный и удобный метод — это источник тепла, подключенный к системе труб, установленных вокруг дома.Отопительные котлы бывают газовые и электрические, работающие на жидком или твердом топливе, и комбинированные, использующие несколько видов сырья. Если нет газопровода, оплачивать огромные счета за электроэнергию проблематично, готовое оборудование обходится слишком дорого, своими руками можно сделать долго горящий котел. Не требует постоянного присмотра и периодического подбрасывания дров, загрузка сырья происходит значительными партиями 1 или 2 раза в день.


Твердое топливо может тлеть, выделяя большое количество тепла, а конструкция котла, ограничивая тягу воздуха, обеспечивает медленное горение.Продолжительность работ на одной партии зависит от объема загрузочного отсека котла, вида сырья и достигает 20-30 часов. Есть два типа твердотопливных долговечных котлов:

1. Классическая конструкция позволяет подавать тягу на часть материала, тем самым обеспечивая его постепенное медленное горение.

2. Газогенераторные котлы собирают газ (пиролиз), выделяющийся в процессе тления, и снова сжигают его в специальной камере. Отсек первичного сгорания напоминает обычную топку, в которой пламя охватывает всю древесину.После перехода устройства в рабочий режим резко ограничивается тяга, топливо тлеет и выделяет газ, нагнетаемый в камеру сгорания.

Сложная конструкция и принцип работы пиролизного котла длительного горения делают достаточно сложным строительство дома своими руками. С классической моделью, где используется твердое топливо, проще, чем с обычной печкой, но процесс идет намного медленнее. Такие котлы могут быть разными по форме, типу сырья, его постепенному сгоранию, начиная сверху или снизу, наличию или отсутствию «водяной рубашки», некоторым другим особенностям.Выбор зависит от назначения оборудования, площади дома или помещения, наличия системы отопления.

Вариант из стальной бочки

Самые простые самодельные котлы длительного горения без водяного контура рассчитаны на поддержание температуры отдельного помещения. Актуально для коттеджа, гаража, небольшого ангара, хозпостройки или теплицы. Для работы потребуются следующие материалы: стальная бочка

  • на 200 литров;
  • трубы диаметром 100-150 и 60-80 мм;
  • лист металлический;
  • чанков канала;
  • Полоса стальная шириной 50 мм.

К тому же не обойтись без сварочного аппарата, дрели, шлифовального станка с отрезными дисками по металлу. Крышка ствола аккуратно вырезана, неровные края нужно удалить. Для корпуса также подойдет металлический лист или труба диаметром 300-600 мм со стенкой 3 мм. Сталь загибается, а получившийся цилиндр фиксируется сварочным швом. Один из концов трубы приваривается к низу, вырезается из листового металла, а отрезки швеллерных каналов выступают в качестве ножек. Оптимальная высота котла 80-100 см, что позволяет удобно загружать топливо.В верхней части корпуса прорезается отверстие диаметром 100-150 мм, куда приваривается подходящая труба для сварочного дыма.

Для изготовления воздухораспределителя вырежьте из листового железа круг радиусом меньше внутреннего размера корпуса на 4 см. В центре диска необходимо просверлить отверстие 20 мм, затем приварить не менее шести стальных полос с изогнутыми лучами от середины к краям. С другой стороны детали по центру находится труба диаметром 60 мм. Его длина должна быть больше высоты самого котла, чтобы при полном расходе топлива конструкция не опускалась ниже крышки.На конце трубы прикреплена подвижная заслонка, регулирующая тягу воздуха.

Крышка корпуса также изготовлена ​​из металлического листа. Для герметизации сторона стальной полосы приваривается. В центре создается отверстие для распределительной трубы. Зазор должен быть минимальным, но не мешать свободному перемещению деталей. На данном этапе уже действует дровяной котел длительного горения. Корпус герметичен, щелей, увеличивающих тягу воздуха, нет, но очищать топку от золы надо через верх.Для удобства в днище котла можно вырезать прямоугольное отверстие, из полученного куска металла сделать плотно закрывающуюся дверцу.

Для облегчения возгорания полезно положить бумагу, залить небольшим количеством керосина. Загружать котел необходимо с учетом того, что распределитель воздуха будет установлен на топливе. Напорный круг размещается под отверстием дымохода. Система закрывается крышкой, а крышка полностью открыта. Горючей балкой зажечь топливо, выбрасывая его через воздухораспределитель.После нескольких минут горения подача кислорода к заслонке ограничивается. Сигналом о том, что дрова не потушены, является дым.

В аналогичном котле с максимальным заполнением отсека процесс горения длится более 24 часов. Следите за количеством оставшегося топлива на уровне трубы воздухораспределителя, которая опускается по мере сгорания дров. При следующей загрузке из днища бочки обязательно извлекаются раскаленные угли. Если уложить их верхним слоем, воспламенится легче.

Котел отопительный с водяным контуром.

При желании отапливать несколько отдельных помещений актуальной становится система водяного отопления, подключив ее к источнику тепла, сделанному своими руками. Для работы используются те же инструменты и аналогичные материалы. А вот для корпуса котла с водяным контуром две стальные трубы со стенками 3-5 мм, которые вставляются друг в друга и свариваются при помощи металлических полос. Причем внутренний диаметр одного должен быть на 8 см больше внешнего, чтобы толщина «водяной рубашки» превышала 4 см.

Меньший размер прослойки недопустим во избежание закипания жидкости между стенками котла длительного горения, что особенно важно при отсутствии принудительной циркуляции теплоносителя. Наличие водяного контура говорит о том, что устройство решит несколько иную задачу. Это касается не только необходимости установки бойлера для нагрева воды путем подключения к трубам, в конструкцию также вносятся определенные изменения.

Большое количество циркулирующей жидкости требует большого объема камеры с горячим воздухом, чтобы успешно справляться с нагревом.Для этого, не уменьшая отсек для горения, позволит увеличить высоту котла. В качестве дополнительных теплообменников к внутренней стенке чуть ниже крышки желательно приварить несколько металлических регистров, чтобы они не мешали движению воздухораспределителя. Высота котла не позволяет штабелировать топливо и убирать отходы через верх, в нижней части корпуса прорезана дверца для удаления золы, а в середине боковой поверхности есть загрузочное отверстие. за дрова.Трубы ввариваются в основание для подключения к системе отопления.

Многие мастера умеют самостоятельно собирать даже более сложные агрегаты для отопления. Важно помнить, что сделать это проще, опираясь на чертежи изготовления долговечных котлов. Такой принцип поможет избежать ошибок и дополнительных затрат на материалы.

Зоны сброса перегрева для твердотопливных водогрейных котлов —

Радиаторы для плинтусов часто переоцениваются на 15% из-за устаревшего рейтинга, что дало радиаторам для плинтусов «премиум» по сравнению с обычно более высокими чугунными радиаторами, поскольку радиаторы для плинтусов расположены ближе к полу, где воздух прохладнее.При прохождении более холодного воздуха через радиатор большая разница температур между воздухом и горячей водой увеличивает теплопередачу. Этот рейтинг отмечен в рейтингах I = B = R в литературе по плинтусам. Рейтинги плинтусов следует разделить на 1,15, потому что коэффициент премиальности на самом деле не доказан в лабораторных условиях.

Во-вторых, когда ребристая труба установлена ​​близко к потолку, она также теряет способность рассеивать тепло, потому что у нее нет уровня пола, а воздух с низкой температурой движется через ребра.Вопреки своему названию, радиаторы для плинтусов на самом деле являются конвекторами для плинтусов и полагаются на движение воздуха снизу вверх для вывода тепловой энергии. I = B = R номинальная мощность плинтуса обычно рассчитывается на основе пара 215 ° F и температуры окружающей среды 65 ° F. Для уменьшения производительности горячей воды применяется коэффициент 0,69. Этот фактор еще больше усиливается за счет более высоких температур окружающей среды, которые могут быть обнаружены в радиаторе, прикрепленном к потолку в котельной. Предполагая, что температура воды 180 ° F, но с температурой высоты потолка 100 ° F, а не 65 ° F с коэффициентом.41 применяется. При температуре окружающей среды 65 ° F коэффициент равен 0,69. Следовательно, при повышенной температуре потолка выходная мощность ребристых труб плинтуса снижается на 41% по сравнению с предполагаемой температурой окружающей среды пола 65 ° F. Для сравнения, это почти такое же снижение производительности, которое вы получаете при температуре воды в плинтусе 140 ° F по сравнению с до 180 ° F.

Наконец, будет неизвестна скорость потока через оребрение, основанная на силе тяжести. По сравнению с зоной с принудительным циркуляционным насосом, контур с пассивной ребристой трубкой обычно имеет сравнительно низкий расход, что еще больше снижает потенциальный выход.Этот фактор относительно небольшой по сравнению с температурой. Для потока ½ галлона в минуту коэффициент составляет 0,931 или около 93% от того, какой будет выход при 3 галлонах в минуту или более.

Остальные 7 «основных ингредиентов» говорят сами за себя, но не менее важны. К счастью, современные дровяные котлы почти никогда не перегреваются. Плоды особого ухода за зонами отвода тепла во время установки могут никогда не быть реализованы. Прискорбный парадокс: поскольку зоны сброса часто остаются неиспользованными в течение всей жизни, многие установщики никогда не узнают, работало бы то, что они установили, адекватно, если бы котел перегрелся.Это одна из причин того, что зоны свалки плохо изучены. Возможностей обучения очень мало. В идеале существующая зона тепла, нормально циркулирующая, подходящего размера, хорошо подходящая для температур выше 180 ° F и расположенная в пределах жилого помещения, но над котлом лучше всего подойдет для зоны разгрузки. Проектирование зоны отвала — это не только наука, но и искусство. Практически каждая установка будет отличаться. Просто установите ребристую трубку плинтуса длиной ¾ ”и предположите, что она будет выделять 550 БТЕ / фут.может привести к неприятностям. По сравнению со всей установкой, зона свалки является относительно недорогой и может никогда не использоваться, но всегда должна быть тщательно спроектирована и реализована.

Поиск и устранение неисправностей газового водогрейного котла

Современные котельные системы для отопления дома — это гидронные системы , то есть бойлер нагревает воду для циркуляции по дому. Хотя они тесно связаны со старыми системами паровых котлов, гидравлические системы состоят из труб, по которым проходит горячая вода, которая излучает тепло через стальные радиаторы или соединители плинтуса, иногда называемые «ребристыми трубами».«В этих системах, как только радиатор или конвектор плинтуса поглощает тепло от горячей воды, охлажденная вода возвращается обратно в котел для повторного нагрева, и контур циркуляции воды продолжает работать. Системы паровых котлов работают аналогичным образом, но не нагреваются. вода течет по трубам, циркулирует пар перегретого пара.

Компоненты водогрейного котла

Понимание компонентов водогрейного котла может помочь в поиске основных неисправностей.Котел немного сложнее печи с принудительной подачей воздуха в том смысле, что в нем больше деталей, клапанов и элементов управления. Однако газовые котлы довольно надежны, и когда возникают проблемы, они обычно связаны с расширительным баком или насосом (-ами) циркуляции воды. К основным компонентам котла для системы горячего водоснабжения (гидроники) относятся:

Сторона горячего водоснабжения

  • Aquastat : термостат, регулирующий температуру воды в котле
  • Газовый клапан и горелки : Узел сгорания, который нагревает водяную камеру
  • Комбинированный манометр давления / температуры (тридикатор) : Контролирует температуру воды и давление
  • Клапан подачи воды : Регулирует поток воды в котел
  • Редукционный клапан : Автоматически поддерживает правильный уровень и давление воды на уровне примерно от 12 до 15 фунтов на квадратный дюйм (psi)
  • Вентиляционное отверстие : Автоматически удаляет нежелательный воздух из гидравлической системы.
  • Клапан сброса давления : Предохранительный клапан, который автоматически открывается, если давление внутри котла становится слишком высоким.
  • Расширительный бак : Допускает расширение воды при нагревании; существует два типа расширительных баков: горизонтальный (старый, больший) и диафрагменный (новый, меньший)
  • Клапан регулирования потока : регулирует поток горячей воды в систему

Сторона возврата горячей воды

  • Циркуляционный насос : Электронасос, который циркулирует воду в системе
  • Сливной клапан : Клапан, который открывается для слива воды из бойлера

Стоимость дома.ком

Котел не производит тепла

Если ваш котел вообще не производит тепла, проверьте следующие общие причины:

  • В котле нет питания : Возможно, сработал автоматический выключатель или предохранитель, управляющий топкой. Восстановите сработавший автоматический выключатель или замените перегоревший предохранитель.
  • Низкий уровень воды : Поддерживайте уровень воды в бойлере наполовину заполненным. Автоматическая система наполнения котла, управляемая редукционным клапаном, должна поддерживать необходимый уровень воды при давлении от 12 до 15 фунтов на квадратный дюйм.Если нет редукционного клапана, запитывайте бойлер вручную, открывая кран подачи воды, пока давление в бойлере не достигнет 12 фунтов на квадратный дюйм.
  • Регулирующий клапан природного газа или пропана для горелки закрыт : Убедитесь, что клапан открыт.
  • Пилот не светится или неисправен. : Заново зажгите стоящего пилота.
  • Неисправность электронного розжига горелки : На котлах без постоянного запальника устраните неисправность электронной системы розжига.
  • Термостат неисправен. : Убедитесь, что термостат находится в режиме нагрева и установлен на соответствующую температуру. Попробуйте переместить настройку термостата на несколько градусов выше или ниже. Если это не сработает, устраните неисправность термостата.

Котел плохо греется

Общие проблемы, из-за которых котел может не нагреваться должным образом, включают:

  • Неправильный уровень воды : Это наиболее вероятная причина, если изменение теплопроизводительности было внезапным.Проверьте показания тридикатора (комбинированный датчик давления / температуры). Если давление воды ниже 12 фунтов на квадратный дюйм, необходимо добавить воду в систему. Автоматическая система заполнения котла, управляемая редукционным клапаном, должна поддерживать необходимый уровень воды от 12 до 15 фунтов на квадратный дюйм. Если нет клапана понижения давления, подайте воду в бойлер вручную, открыв кран подачи воды, пока давление в бойлере не достигнет 12 фунтов на квадратный дюйм.
  • Минеральные отложения накапливаются в котле и теплообменнике. : Это вероятная причина, если изменение было постепенным.Промойте котел или вызовите специалиста по ремонту.
  • В расширительном бачке слишком много или слишком мало воды . Бак должен быть должным образом наполнен воздухом, чтобы предотвратить закипание (см. Ниже).

pixonaut / Getty Images

В расширительном баке избыток воды и недостаток воздуха

Обычно это происходит из-за неправильно заправленного расширительного бачка. В старых котельных системах стальной расширительный бак может быть расположен на чердаке или подвешен между балками в подвале.В более новых системах мембранный расширительный бак может быть присоединен к трубопроводу котла рядом с котлом. Расширительный бак должен быть должным образом заполнен воздухом, чтобы вода в системе не закипела и не превысило желаемое давление в 12 фунтов на квадратный дюйм. Расширительный бак обеспечивает воздушную подушку для компенсации расширения и сжатия воды в системе. Без подушки вода может перестать циркулировать и закипеть.

Утечка воды вокруг котла

Если вы обнаружите утечку вокруг своего котла, возможно, у вас одно из следующего:

  • Неисправный циркуляционный насос (насос) : Для большинства ремонтов циркуляционного насоса требуется помощь специалиста по обслуживанию.
  • Утечка из циркуляционного насоса : Возможно заменить уплотнение насоса.
  • Утечка из предохранительного клапана : Это может быть вызвано заполнением расширительного бака водой. В противном случае на клапане может образоваться осадок, препятствующий его закрытию. Чтобы проверить это, выключите котел и дайте ему остыть. Поднимите ручной рычаг сброса давления, слейте воду в течение трех секунд, а затем дайте ему вернуться в закрытое положение. Вода должна сильно стекать и быть относительно чистой.Если после этого клапан немного протекает, это может быть связано с отложением осадка в седле. Снова откройте клапан и слейте воду во второй раз.
  • Неисправен предохранительный клапан : Если вода не выходит из клапана или если клапан не закрывается, перекройте клапан подачи воды в котел и замените предохранительный клапан.
  • Негерметичное соединение водопровода : Если вода протекает или капает из трубы, проследите за утечкой до ее источника и отремонтируйте соединение, в котором она возникла.Для этого необходимо отключить подачу воды в дом и опорожнить котельную систему.

youngvet / Getty Images

Некоторые радиаторы не нагреваются

Общие причины, по которым ваш радиатор не нагревается, включают:

  • Воздух застрял в трубопроводах или в радиаторе : Выпустите воздух из холодного радиатора, открыв выпускной клапан радиатора в верхней части радиатора. Когда из радиатора потечет вода, закройте вентиль.
  • Зональный клапан неисправен. : Проверьте правильность работы зонного клапана.Водопроводная труба должна быть горячей до зонального клапана и за ним. Если клапан неисправен или заедает, трубопроводы будут горячими до клапана, но будут немного охлаждаться за пределами клапана. Обратитесь к специалисту по ремонту для замены неисправного клапана.
  • Циркуляционный насос неисправен : Проверьте правильность работы циркуляционного насоса, убедившись, что двигатель работает. В доме могут быть специальные термостаты для различных зон нагрева. Замените циркуляционный насос, если он неисправен.

В трубах шумно

Проблемы, которые могут вызвать шум в трубах, включают:

  • Неисправный циркуляционный насос : Проверьте циркуляционный насос.Есть подпружиненная муфта, которая соединяет насос с двигателем, и когда она ломается после заклинивания насоса, муфта издает громкий шум во время работы двигателя. Неисправный циркуляционный насос должен быть заменен техником.
  • В обратных линиях застряла вода. : Убедитесь, что уклон возвратных линий имеет обратный уклон в сторону котла. При необходимости отрегулируйте шаг с помощью новых трубодержателей. Вам также может потребоваться отрегулировать наклон радиатора с помощью прокладки так, чтобы он наклонялся назад к возвратной трубе.

Дровяные котлы и обогреватели Holz Master

Общая информация
Функции
Описание
Характеристики
Техническая спецификация
Скачать
Фото

HolzMaster — это котел центрального отопления с газификацией древесины, эффективность которого в три раза выше, чем при сжигании древесины традиционным способом.



5 Класс

Все котлы были протестированы независимым институтом с уведомлением ЕС, чтобы гарантировать надежные результаты, признанные во всем мире.

EcoDesign

Директива EcoDesign 2020 установила ограничительные требования в отношении выбросов и эффективности, что отражается на фактическом использовании котла в отопительный сезон.

Комплект гидравлики

Котел снабжен гидравлическим комплектом для быстрой установки даже там, где пространство в котельной ограничено.

Экономия энергии

Энергоэффективные компоненты, снижающие потребление энергии и экономящие ваши деньги.

А +


Котел Holz Master оснащен стальным теплообменником, который обеспечивает простоту эксплуатации, высокую эффективность и длительный срок службы. Преимущества стального теплообменника сочетаются с современной керамической печью.Это решение предусматривало создание котла, предназначенного для сжигания твердого топлива, который предлагает преимущества как ручной загрузки, так и экологически чистых котлов, работающих на биомассе.

В верхней камере предусмотрена камера сгорания, куда загружается дрова, предназначенные для сжигания и газификации. Дверца, установленная наверху, позволяет загружать древесину, очищать и обслуживать верхнюю камеру. Камера снабжена в нижней части дополнительно промывным отверстием, закрываемым двумя кронштейнами крыла. Промывочное отверстие позволяет удалять золу, скопившуюся на дне камеры сгорания.

Верхняя и нижняя камеры разделены керамической печью, которая обеспечивает сжигание газов, образующихся в результате пиролиза при горении древесины внутри верхней камеры. Газы, протекающие через топку, сжигаются внутри нижней камеры. Дверца доступа в нижнюю камеру позволяет проводить операции, техническое обслуживание и очистку поверхности камеры и керамической печи.

Трубчатый теплообменник, установленный в задней части, состоит из вертикальных дымовых труб и объединяет нижнюю камеру с выпускным коллектором.Теплообменник оснащен системой ручной очистки, что позволяет поддерживать его в чистоте. Выхлопной поток из теплообменника попадает в выпускной коллектор, а затем сбрасывается вытяжным вентилятором в патрубок в верхней части котла.

Вытяжной вентилятор подает воздух в керамическую печь и камеру сгорания. Объем воздуха, подаваемого в топку и верхнюю камеру, можно индивидуально регулировать с помощью заслонок, установленных с обеих сторон котла. Вход и выход отопительной воды, предназначенные для подключения котла к системе центрального отопления, расположены на задней стенке котла и в верхней части котла, снабжены патрубком с внутренней резьбой G1L ”.В задней стенке котла также имеется патрубок для отвода отработанных газов в дымоход.

Теплообменник изолирован минеральной ватой, которая защищает от потерь тепла при работе котла. Обшивка котла изготовлена ​​из высококачественных стальных плит с порошковым покрытием.

Чертеж в разрезе


Характеристики

Holz Master

Мощность: 20 кВт


Горелка:

Наряду с алгоритмом PID и датчиком дымохода возможна установка дистанционного управления

Контроллер:

Регулирование мощности, термостат температуры, 2 контура отопления (+2 контура опционально), 1 контур горячей воды, лямбда-зонд (опционально), Интернет Wi-Fi (опционально), дистанционное управление (опционально)

Объем загрузочной камеры:

120 л


Технические характеристики

Holz Master

Размеры

Модель HM 20
Высота: мм 1560
Ширина: мм 660
Глубина: мм 1100

Подробные размеры

Модель HM 20
Высота: мм 1560
Ширина: мм 660
Глубина: мм 1100
A мм 1410
B мм 130
С мм 840


10 фактов о котлах

Эксперт по котлам из Миннеаполиса Дэвид Хауленд (David Howland) работает техником по обслуживанию в Standard Heating с 2005 года.

Вы думаете о покупке красивого старого дома, но беспокоитесь о возможной устаревшей системе отопления котла? Стандартный техник службы отопления Дэвид Хоуленд здесь, чтобы помочь. В этом посте Дэвид отвечает на распространенные вопросы о котлах, например: как они работают? Что необходимо для их оптимальной работы? Они опасны? Когда пора задуматься о замене котла? Попутно он развенчает распространенные мифы о котлах.

1. Действительно ли котлы «кипятят» воду?

Нет, действующие сегодня котлы не кипятят воду (миф номер один глотает пыль!).Термин «котел» унаследовал от прошлого, когда были распространены паровые котлы, в которых кипятилась вода для получения пара. Современные котлы представляют собой водонагреватели и обычно используют природный газ. Большинство из них может нагревать воду в диапазоне от 145 до 190 градусов, в зависимости от системы излучения.

2. Как котлы обеспечивают тепло?

Котлы излучают лучистое тепло, которое нагревает предметы в комнате. Напротив, печь с принудительной подачей воздуха нагревает воздух в комнате, что означает, что предметы поглощают тепло медленнее.Некоторые люди предпочитают бойлеры, потому что они могут установить свой термостат на более низкую температуру, а лучистое тепло заставляет комнату чувствовать себя теплее, чем фактическая температура воздуха. Другие говорят, что бойлеры обеспечивают более сбалансированное тепло по всему дому в зимние месяцы.

3. Что самое важное нужно знать о вашей системе отопления котла?

Вот краткий список:

  • Ваш котел стандартного или высокоэффективного? Стандартный КПД отводится через металлическую трубу.Вентиляция модели с высоким КПД должна быть отведена через трубу из ПВХ либо сверху, либо сбоку от котла.
  • Какое у вас излучение? Финтуба или плинтус, или радиаторы чугунные?
  • Кто возьмет на себя обслуживание котла? Вы хотите и можете научиться делать это самостоятельно, или вы собираетесь поручить обслуживание компании? Американская котельная компания рекомендует проводить ежегодное техническое обслуживание, чтобы убедиться, что котел работает безопасно и эффективно.Ежегодное обслуживание также может выявить потенциальные проблемы и предотвратить перебои в отоплении вашего котла.

4. Каковы общие причины поломки или прекращения работы котлов?

Насосы выходят из строя, и электрические компоненты (элементы управления, термостат и т. Д.) Перестают работать. Кроме того, в систему может попасть ненужный воздух или может возникнуть низкое давление воды, что может привести к тому, что система не будет перемещать воду, и котел не сможет излучать тепло правильно или вообще. В редких случаях вода может замерзнуть в очень холодных условиях.Снежным птицам Миннесоты следует принять меры предосторожности, например, нанять помощника по дому (или обратиться за помощью в чрезвычайных ситуациях) и всегда проводить техническое обслуживание перед отъездом в более теплый климат. Наконец, если вы используете понижающий термостат, не забудьте оставить настройку на 55 градусов или выше.

5. Предотвращают ли котлы проблемы с влажностью, характерные для печей с принудительной подачей воздуха, в которых отсутствует встроенный увлажнитель?

Да или нет, в зависимости от эффективности вашего котла. Технически котельные системы не удаляют и не добавляют влажность, за исключением чугунных котлов.Однако низкоэффективный котел будет использовать воздух в помещении для создания необходимого пламени, которое может высушить ваш дом. Напротив, высокоэффективный котел забирает воздух снаружи для достижения горения и не влияет на воздух в помещении.

А теперь еще один совет о чугунных котлах, которые предназначены для сжигания воздуха в помещении. Вы можете улучшить качество воздуха при использовании этого типа котла, убедившись, что в чугунном котле достаточно воздуха. Установка воздухозаборника для воздуха для горения (CAI), небольшой гибкой трубы, открытой наружу, обеспечивает подачу свежего воздуха в ваш дом.

6. Каков риск ожогов, связанных с использованием горячей воды для отопления, например, у маленьких детей около горячих батарей отопления?

Риск относительно невелик (из-за более распространенных обогревателей плинтуса), если вы поддерживаете правильную температуру воды. Это особенно важно, если в вашем доме используются старые чугунные радиаторы, которые могут нагреваться на ощупь при слишком высокой температуре воды.

7. Котлы используют воду или энергию?

Нет, они не сливают воду, потому что котлы представляют собой герметичную систему.Современные котельные установки столь же эффективны, как и любые газовые топки с принудительной циркуляцией воздуха.

8. Как узнать, эффективно ли работает ваш котел?

Standard Heating может помочь, выполнив настройку котла для оценки вашей системы. Котлы требуют ежегодного обслуживания для обеспечения эффективной работы.

9. Можно ли модернизировать старый котел, чтобы сделать его более энергоэффективным?

Нет. Стандартное отопление не изменяет первоначальную конструкцию котла, поскольку они внесены в списки / имеют маркировку UL и не должны изменяться.Однако в большинстве случаев стандартное отопление может заменить бойлер на более эффективный агрегат. Если вашему оборудованию 20-30 лет, будьте готовы задуматься о замене котла.

10. Что включает в себя замена котла?

Бойлеры

могут быть простыми или сложными в установке системами, требующими глубокого понимания системы распределения воды в доме. Опытный специалист должен провести полный анализ вашего дома и системы распределения, который предоставит вам информацию, необходимую для того, чтобы сделать лучший выбор для вашего дома.Стандартное отопление побуждает клиентов задумываться над такими вопросами, как «как долго вы планируете жить в доме?» и «можете ли вы позволить себе дорогой ремонт?» Наши консультанты по котлам будут работать с вами, чтобы найти наилучший баланс между экономичностью и функциями, которые соответствуют вашим потребностям.

Вам нужно запланировать переналадку котла? Или вы готовы получить бесплатную смету на дому?

Запись на прием

Попадание в горячую воду: Практическое руководство по системам водяного отопления

Одним из положительных результатов недавнего энергетического кризиса стало развитие и совершенствование технологий использования альтернативных форм энергии.Нигде эти усилия не были более очевидными, чем рост использования древесины в качестве источника топлива. Многие односемейные дома, построенные в последние годы, предусматривают хотя бы частичное отопление дровами. Некоторые коммерческие, промышленные и сельскохозяйственные предприятия, которым требуется большое количество тепла, также либо перешли на древесину, либо рассмотрели ее.

Один из наиболее удобных, эффективных и рентабельных способов, с помощью которых жилые, сельскохозяйственные и небольшие коммерческие пользователи могут пользоваться преимуществами энергии на базе древесины, — это использование системы водяного отопления (часто называемой гидравлической).Системы горячего водоснабжения, работающие на древесном топливе, особенно подходят для малых и средних предприятий. Основным преимуществом этих систем является то, что они обеспечивают постоянный нагрев при относительно нечастой загрузке. Они также безопасны и могут сжигать недорогое древесное топливо во многих различных формах. Хотя этой технологии как минимум 200 лет, сегодня стоит подумать о ней.

Расширение биологической и сельскохозяйственной инженерии в Государственном университете Северной Каролины спроектировало и протестировало ряд гидравлических систем различных размеров за последние годы.Планы для этих систем доступны за небольшую плату. В настоящее время в Северной Каролине действует несколько тысяч жилых систем горячего водоснабжения, работающих на дровах. Кроме того, около 60 единиц используется для сушки табака и около 300 — для обогрева теплиц. Хотя многие из этих систем были построены на основе проверенных планов, некоторые из них — нет. Проблемы в системе часто возникают из-за того, что не были учтены некоторые важные конструктивные или эксплуатационные требования.

Для эффективной работы важно понимать и соблюдать определенные основные правила.Эта публикация предоставляет оператору системы водяного отопления важную базовую информацию об этом типе системы и ее работе. В первых двух разделах описывается система горячего водоснабжения и ее части, объясняются функции каждой части и даются некоторые простые расчеты конструкции для тех, кто хочет построить свою собственную систему. Третий раздел поможет читателю развить понимание древесного топлива, а четвертый описывает и объясняет экономику систем горячего водоснабжения.

В системе водяного отопления вода используется для хранения тепловой энергии и передачи ее от горящего топлива к месту, где будет использоваться тепло.Все системы горячего водоснабжения (гидроники) состоят из пяти основных частей:

  • А топка , камера, в которой сжигается топливо;
  • A резервуар для воды , в котором тепло поглощается и хранится;
  • A насос и система трубопроводов для транспортировки нагретой воды;
  • A теплообменник для отвода тепла там, где оно необходимо;
  • Система управления для управления скоростью использования тепла.

При проектировании водонагревателя на дровах важны три фактора:

  1. Горение . Система должна быть спроектирована так, чтобы топливо сгорало максимально полно.
  2. Теплообмен . Конструкция должна позволять как можно большему количеству выделяемого тепла попадать в воду.
  3. Сохранение тепла . Система должна позволять как можно меньше тепла уходить неиспользованным.

Самая важная часть любой системы горячего водоснабжения — топка или камера сгорания.Если он неправильного размера или плохо спроектирован, производительность всей системы пострадает. Самая частая проблема домашних систем горячего водоснабжения — это плохо спроектированная топка. К сожалению, это также одна из самых сложных проблем, которую можно решить без перепроектирования и восстановления топки.

Как горит древесина

Чтобы оценить необходимость правильно спроектированной топки, необходимо понимать, как горит дрова. Горение (горение) — это процесс, в котором кислород химически соединяется с топливом, выделяя тепло.Тепло также необходимо для запуска процесса. Однако, однажды начавшись, реакция может быть самоподдерживающейся.

Большинство людей знают, что для сжигания необходимы топливо и кислород. Однако многие не осознают, что тепло также необходимо. Многие проблемы в системах водяного отопления связаны с недостаточным количеством тепла в камере сгорания.

Два основных компонента древесины — это целлюлоза и лигнин. Эти два химических вещества состоят в основном из углерода, водорода и кислорода.При повышении температуры древесины некоторые летучие вещества, содержащиеся в ней — вода, воск и масла — начинают выкипать. При температуре около 540 ° F тепловая энергия приведет к разрыву атомных связей в некоторых молекулах древесины. Когда тепловая энергия разрывает связи, которые удерживают вместе атомы, составляющие лигнин или целлюлозу, образуются новые соединения — соединения, которых изначально не было в древесине. Этот процесс известен как пиролиз. Эти новые соединения могут быть газами, такими как водород, окись углерода, двуокись углерода и метан, или они могут быть жидкостями и полутвердыми веществами, такими как смолы, пиролитовые кислоты и креозот.Эти жидкости в виде мелких капель и полутвердых частиц вместе с водяным паром образуют дым. Дым, который выходит из трубы (дымохода) несгоревшим, является потраченным топливом.

По мере того, как температура продолжает расти, производство пиролитических соединений резко возрастает. При температуре от 700 до 1100 ° F (в зависимости от присутствующих пропорций) кислород соединяется с газами и смолами с выделением тепла. Когда это происходит, происходит самоподдерживающееся горение.

В какой-то момент во время горения куска дерева все смолы и газы улетят.Остается в основном древесный уголь. В обиходе мы говорим, что древесина сгорела дотла. Эти угли медленно горят снаружи и почти без огня. Количество угля или древесного угля, которое остается после того, как другие части древесины выкипят, зависит в первую очередь от породы древесины, а также от того, как быстро и при какой температуре она была сожжена. Как правило, чем быстрее и горячее сгорает кусок дерева, тем меньше древесного угля остается в виде углей.

Лучше всего быстро обжечь дрова, чтобы получить от них как можно больше тепла.Медленный дымный огонь может тратить до трети тепловой энергии топлива. Для эффективного горения огонь должен получать достаточно кислорода. Высокая дымовая труба, механический вытяжной вентилятор или и то, и другое обычно используются для обеспечения достаточной тяги (потока воздуха в топку).

Однако существуют пределы того, насколько быстро можно заставить дерево гореть. Если воздух нагнетается в камеру сгорания слишком быстро, он имеет тенденцию «задуть» огонь. Результат почти такой же, как слишком мало воздуха.

Подача слишком большого количества воздуха в камеру сгорания также может привести к вздутию воздуха.Дыхание на самом деле представляет собой серию взрывов, возникающих в результате резкого смешивания воздуха и древесных газов. Чаще всего это происходит, когда свежее топливо добавляется в слой очень горячих углей. Сильное тепло от углей может отогнать большие объемы горючих газов, которые периодически воспламеняются по мере поступления кислорода. Эти взрывы редко вызывают какие-либо повреждения системы, но возникающий в результате обратный огонь может вызвать ожоги и летящий пепел.

Многие соединения образуются при горении древесины. Только в дыме было идентифицировано более 160 различных видов.В наибольшем объеме выделяются окись углерода, метан, метанол и водород. Хотя эти соединения будут гореть при относительно низких температурах, большая часть оставшихся выделенных соединений, таких как дым и смола, не сгорит полностью, пока температура не достигнет более 1000 ° F. Таким образом, для полного сгорания необходима горячая топка.

В большинстве хорошо спроектированных систем горячего водоснабжения топка окружена водой. По этой причине эти системы иногда называют водяными плитами.«В агрегатах этого типа стенки топки поглощают большую часть выделяемого тепла. Вода сохраняет стенки топки относительно прохладными, что приводит к хорошей теплопередаче, но не способствует хорошему сгоранию. В большинстве случаев необходимо изолировать стены и пол топку с огнеупорным кирпичом. огнеупорным кирпичом замедляет движение тепла от огня и тем самым повышает эффективность сгорания.

Обычный красный строительный кирпич, особенно с отверстиями, подходит для облицовки топки не хуже, чем белый огнеупорный кирпич.Хотя красный кирпич не столь эффективно, он стоит около одной пятой столько, сколько белого огнеупорного кирпича.

Конструкция топки

На рис. 1 показано поперечное сечение типичного водонагревательного агрегата. Очень важно, чтобы камера сгорания с водяной рубашкой была достаточно большой. Он должен быть такого размера, чтобы он не только принимал заряд топлива, но и позволял полностью сгореть расширяющимся газам сгорания, прежде чем они потеряют слишком много тепла и перейдут в дымовые трубы.

Одна из наиболее распространенных проблем домашних систем горячего водоснабжения заключается в том, что камера сгорания слишком мала для нормального сгорания. В этом случае трудно разжечь огонь достаточно горячим; он имеет тенденцию курить, даже когда ему дают много воздуха. Если топка уже не слишком мала, добавив огнеупоры подкладки может помочь, потому что это сделает огнь гореть более горячее. Однако иногда единственным выходом является замена топки на более крупную.

Мощность системы горячего водоснабжения можно описать двумя способами: с точки зрения ее мощности горелки или сгорания и с точки зрения ее способности аккумулировать тепло.(Последнее будет обсуждаться в другом разделе.) Мощность горелки системы определяется как наибольшее количество тепла, которое горелка может выделить из топлива за заданный период времени. Мощность горелки можно рассматривать как практический предел устойчивой мощности системы. Если вы продолжите увеличивать скорость подачи топлива в камеру сгорания, в конечном итоге будет достигнута точка, в которой топливо будет потребляться с той же скоростью, с которой оно добавляется. В этот момент горелка работает с номинальной мощностью.Более быстрое добавление топлива может фактически помешать процессу горения.

С практической точки зрения мощность горелки системы определяется размером топки и тем, насколько хорошо воздух может подаваться и распределяться по топливу. В общем, вы можете рассчитывать получить около 40 000 БТЕ в час на каждый квадратный фут площади решетки при условии, что глубина достаточна. Это означает, что вы можете ожидать около 800000 БТЕ в час от топки 5 футов в длину и 4 фута в ширину.

Между площадью колосниковой решетки и глубиной топки существует более чем случайная зависимость.Топка должна быть максимально глубокой. Большая глубина позволяет большему перемещению пламени и лучшему перемешиванию поднимающихся горячих газов для улучшения сгорания. В общем, глубина должна быть равна или больше наименьшего размера решетки. Например, если размер решетки составляет 5 на 8 футов, глубина топки должна быть не менее 5 футов. В таблице 1 показано предполагаемое соотношение между объемом топки и емкостью системы. Размеры не указаны, потому что размер и форма резервуара для хранения воды и свободное пространство, необходимое для пожарных труб, ограничивают глубину топки.Важно помнить, что высокие тонкие топки лучше, чем короткие толстые.


Таблица 1. Соотношение между производительностью системы и объемом камеры сгорания.
Производительность системы (БТЕ / ч) Объем камеры сгорания (кубические футы)
50 000 2
100 000 5
200 000 9
300 000 27
400 000 40
500 000 75
750 000 100
1 000 000 200
2 000 000 400
3 000 000 500

Выбор вытяжного вентилятора

Практические ограничения размеров топки и конструкции дымовой трубы обычно требуют создания тяги с помощью вентилятора.Были использованы следующие схемы и их комбинации:

  • Вентилятор для подачи свежего воздуха под решетку;
  • Баллончик для нагнетания свежего воздуха в топку над решеткой;
  • Вытяжной вентилятор для подачи свежего воздуха в топку и через систему.

Использование вентиляторов для подачи воздуха в камеру сгорания имеет то преимущество, что вентиляторы остаются чистыми и охлаждаются воздухом, который они перемещают. Недостатком является то, что дым и искры могут выходить из любой трещины в топке, потому что давление внутри топки выше, чем снаружи.Если используется вытяжной вентилятор, любые утечки происходят внутрь. Недостатком является то, что тепло и копоть в дымовой трубе сильно воздействуют на систему вентиляторов, хотя существуют вентиляторы, специально разработанные для этой цели.

Скорострельность зависит от тяги. Вентилятор или вентиляторы с принудительной тягой должны подавать достаточно кислорода для максимальной ожидаемой скорости горения, но не должны обеспечивать больше этого количества. Слишком много воздуха охладит огонь и выбросит пепел в дымовые трубы. Например, чтобы определить размер стекового вентилятора, предположим, что максимальная мощность системы составляет 2 миллиона БТЕ в час.

2000000 БТЕ / час ÷ 6680 БТЕ / фунт древесины = 300 фунтов древесины / час

Для сжигания 1 фунта дров требуется около 6 фунтов воздуха. Следовательно, потребность в воздухе составляет:

.

6 фунтов воздуха / фунт древесины x 300 фунтов древесины / час = 1800 фунтов воздуха / час

Один фунт воздуха эквивалентен примерно 13,5 кубическим футам. Таким образом, требуемый объем воздуха составляет:

.

1800 фунтов воздуха / час x 13,5 кубических футов / фунт воздуха = 24 300 кубических футов воздуха / час или 405 кубических футов / мин (куб. Футов / мин)

Обычно для эффективного сгорания требуется около 50 процентов избыточного воздуха.Следовательно, требуемый объем:

405 кубических футов в минуту x 1,5 = 608 кубических футов в минуту

Поскольку мы определяем объем воздуха и газов, перемещаемых вытяжным вентилятором, мы должны учитывать добавление продуктов сгорания и влажности древесины к дымовым газам. Для древесины с влажностью 20 процентов, влажная основа (w.b.), отношение объема дымовой трубы к входящему воздуху составляет 1,16 моль дымовых газов на моль свежего воздуха.

Это соотношение рассчитано исходя из 100-процентного сгорания. Таким образом, объем выходящих продуктов сгорания составляет:

608 кубических футов в минуту входящего воздуха x 1.16 = 705 куб. Футов в минуту

Наконец, объем необходимо отрегулировать в соответствии с температурой. Закон Чарльза гласит, что объем газа линейно увеличивается с его температурой. Чтобы использовать закон Чарльза, температуры по Фаренгейту должны быть преобразованы в температуры по шкале Ренкина (R), что достигается добавлением 460 ° к температуре по Фаренгейту.

При температуре входящего воздуха 510 ° R (50 ° F) и температуре дымовой трубы 760 ° R (300 ° F) скорректированный объем дымового газа составляет:

760/510 x 705 кубических футов в минуту = 1050 кубических футов в минуту

Таким образом, 608 кубических футов в минуту входящего воздуха соответствует общему объему 1050 кубических футов в минуту, выходящему через дымовую трубу.Подойдет типичный вентилятор мощностью 1100 кубических футов в минуту при статическом давлении воды 1 дюйм. Допущение статического давления воды в 1 дюйм было бы более чем достаточно для компенсации газового трения в системе.

Вышеприведенные расчеты можно применить к системам различного размера. Размеры вентиляторов указаны в таблице 2 для различных систем.


Таблица 2. Размеры стеклопакетов для различных систем.
Производительность системы (БТЕ / ч) Размер стекового вентилятора (куб. Фут / мин при 1 дюйм.давление воды)
50 000 40
100 000 75
200 000 140
300 000 180
400 000 240
500 000 300
750 000 425
1 000 000 550
2 000 000 1,100
3 000 000 1,650

Двери с водяным охлаждением

Одной из наиболее часто встречающихся проблем в системах водяного отопления является коробление дверок топки.Двери должны быть большими для удобной топки. Одна сторона подвержена сильному нагреву камеры сгорания, а другая часто окружена зимними температурами. Возникающие в результате сильные термические нагрузки могут деформировать двери. Хотя дверь, показанная на рис. 2, была сделана из стали 1 2 дюймов с существенным усилением, вскоре она так сильно покоробилась, что ее нельзя было закрыть.

Опыт показал, что полностью решить эту проблему невозможно, хотя ее можно существенно уменьшить, охладив двери водой.Водяное охлаждение не только предотвращает коробление, но и позволяет рекуперировать больше тепла.

Двери с водяным охлаждением обычно имеют внутреннюю и внешнюю металлические поверхности, разделенные 2- или 3-дюймовыми полостями, через которые может циркулировать вода. Часть мощности циркуляционного насоса воды отводится в полость двери. В полость обычно устанавливаются перегородки для обеспечения хорошей циркуляции и равномерного охлаждения.

Решетка Дизайн

Для максимального удобства и эффективности в нижней части топки необходимо предусмотреть решетку.Идеальная решетка позволяет золе просачиваться сквозь нее, но удерживает большую часть древесины и древесного угля и обеспечивает непрерывный поток воздуха через всю площадь решетки без периодического перемешивания или встряхивания. На каждые 1000 БТЕ номинальной мощности необходимо не менее 5 квадратных дюймов площади решетки. Например, для системы мощностью 200000 БТЕ / час потребуется:

200 x 5 = 1000 квадратных дюймов

Одна тысяча квадратных дюймов равна примерно 7 квадратным футам. Следовательно, решетки шириной 2 фута и длиной 3 1 2 футов будет достаточно для системы с номинальной производительностью 200 000 БТЕ / час.

Создать удовлетворительную решетку сложно. Лучше всего подходят чугунные решетки, но их трудно найти, они дороги и имеют тенденцию со временем треснуть и выгореть. Пластина из мягкой стали толщиной от 1 2 дюймов до 1 дюйма будет деформироваться при нагревании, если она не будет хорошо поддерживаться снизу. Однако решетчатые опоры затрудняют удаление золы. Использованные железнодорожные рельсы, перевернутые вверх дном, с умеренным успехом использовались для формирования решеток. Стандартные 80-фунтовые рельсы, расположенные на расстоянии 1 дюйма от 1 2 друг от друга, будут охватывать 6 футов без опоры.Рельсы изготовлены из марганцевой легированной стали, их трудно сваривать и резать. Однако они умеренно устойчивы к высокотемпературной эрозии и относительно недороги, если покупать их на свалке металлолома.

Накопление древесного угля во время непрерывного обжига может привести к закупорке решеток и нарушению циркуляции воздуха. Установка вентилятора высокого давления под решеткой гарантирует поддержание минимального потока воздуха и ускоряет сжигание древесного угля. Остальной воздух для горения может подаваться через вентиляционное отверстие или дополнительный вентилятор над решеткой.

Рисунок 1. Типовая система водяного отопления.

Рисунок 2.Двери должны иметь водяное охлаждение, чтобы не допустить их деформации от сильного жара.

Самая заметная часть системы горячего водоснабжения — это бак для воды. Стандартные резервуары, подходящие для систем водяного отопления, доступны в различных размерах, объемах и толщинах стенок.Подземные резервуары имеют более толстые стенки, чем надземные, что делает их намного лучше для сварки. Если у вас есть выбор, лучше использовать короткий резервуар большого диаметра, чем длинный и тонкий, потому что более короткий резервуар имеет меньшую площадь поверхности, что снижает потери тепла и стоимость изоляции. В таблице 3 приведены размеры и вместимость широкого диапазона стандартных резервуаров для хранения нефти.


Таблица 3. Типоразмеры металлических резервуаров для хранения.
Емкость (галлонов) Диаметр Длина
500 48 из 64 в
560 42 из 92 в
1,000 49 1 2 дюйм 10 футов
2 000 64 в 12 футов
4 000 64 в 24 фута
6000 8 футов 16 футов 1 дюйм
8,000 8 футов 21 фут 4 дюйма
10 000 8 футов
10 1 2 футов
26 футов 1 дюйм
15 футов 8 дюймов
12 000 8 футов
10 1 2 футов
31 футов 11 дюймов
18 футов 7 дюймов
15 000 8 футов
10 1 2 футов
39 футов 11 дюймов
23 фута 4 дюйма
20 000 10 1 2 футов 31 фут
25 000 10 1 2 футов 38 футов 9 дюймов
30 000 10 1 2 футов 46 футов 6 дюймов

Хотя лучше всего использовать новый резервуар, многие успешные системы были созданы с использованными резервуарами.Резервуары для хранения отработанного масла часто можно получить просто по запросу. Если вы решили попробовать использованный резервуар, внимательно осмотрите его на предмет дырок или тонких пятен. Также узнайте, какая жидкость хранилась в резервуаре. Внимание: Никогда не сваривайте и не резайте резервуар, который, как вы подозреваете, содержит легковоспламеняющиеся материалы, если он не будет тщательно очищен и проветрен. Один из методов удаления остатков масла или бензина из большого бака — смешать примерно 2 фунта моющего средства на тысячу галлонов емкости с достаточным количеством воды, чтобы растворить его, и вылить этот раствор в бак.Затем полностью наполните резервуар водой и дайте ему постоять несколько дней, прежде чем слить его и приступить к работе.

Теплоемкость

Как упоминалось в предыдущем разделе, одним из показателей емкости системы является ее способность аккумулировать тепло. Вода — одно из наименее дорогих и наиболее легко перемещаемых и контролируемых веществ. Это также один из лучших известных носителей тепла. Вода может хранить в четыре или пять раз больше тепла, чем камень, в десять раз больше, чем большинство металлов, и примерно в четыре раза больше, чем воздух на единицу веса.Его единственный недостаток заключается в том, что он не может сохранять тепло при температуре выше 212 ° F, если он не находится под давлением. Это ограничивает его пригодность для высокотемпературных применений. Однако для систем отопления помещений в теплицах и других сельскохозяйственных, коммерческих или жилых помещениях это ограничение обычно не является проблемой.

По определению, одна британская тепловая единица (BTU) — это количество тепла, необходимое для повышения температуры фунта воды на 1 ° F. Галлон воды весит примерно 8.3 фунта, поэтому тепловая энергия, необходимая для повышения температуры галлона на 100 ° F, составляет:

8,3 фунта x 100 ° F = 830 БТЕ

Для сравнения, для повышения температуры 8,3 фунта гравия на 100 ° F потребуется всего около 166 БТЕ.

Как указывалось ранее, воду нельзя нагревать до температуры выше 212 ° F при атмосферном давлении. Эта температура определяет верхний предел количества тепла, которое может хранить безнапорная вода. Нижний предел устанавливается желаемой температурой нагрузки.Например, если в теплице должна содержаться температура 65 ° F, то эта температура является нижним пределом. Разница между верхним и нижним пределом,

212 ° F — 65 ° F = 147 ° F

указывает, сколько тепла может удержать данный объем воды.

На самом деле, понижать температуру хранения до нижнего предела непрактично. Скорость передачи тепла нагрузке (например, от радиаторов к воздуху внутри теплицы) значительно снижается, поскольку температура нагретой поступающей воды приближается к температуре воздуха нагрузки.По этой причине желательно поддерживать нижнюю температуру хранения воды, по крайней мере, на 35 ° F выше желаемой температуры загрузки. Следовательно, в предыдущем примере нижний предел температуры будет 100 ° F, а разница температур будет не 147 ° F, а

.

212 ° F — (65 ° F + 35 ° F) = 112 ° F

Следовательно, диапазон температур хранения воды ограничен 112 ° F. Используя эту информацию в качестве руководства, теперь мы можем определить, какой объем памяти необходим.

Если заданная тепловая нагрузка составляет 200000 БТЕ в час и желательно иметь 6 часов нагрева после тушения пожара, количество воды должно быть достаточным для хранения:

200000 БТЕ / час x 6 часов = 1200000 БТЕ

Для подъема одного фунта воды на 1 ° F требуется 1 БТЕ.В каждом фунте воды может храниться только 112 БТЕ. Следовательно, необходимое количество воды составляет:

.

1,200,000 БТЕ ÷ 112 БТЕ / фунт = 10714 фунтов

Поскольку вода весит 8,3 фунта на галлон, 10 714 фунтов воды равны 1291 галлону.

На практике максимальная температура воды редко превышает 200 ° F; следовательно, требуется емкость, немного превышающая 1291 галлон.

Эти расчеты предполагают, что тепло не теряется из резервуара или из труб, по которым вода идет к загрузке и от нее.Эти потери могут быть значительными в зависимости от того, насколько хорошо изолирована труба, расстояния от резервуара до груза и температуры наружного воздуха.

Очень хорошая идея — установить термометр на выпускной линии резервуара. Это даст точную индикацию температуры воды внутри резервуара. Падение температуры воды более чем на 20 ° F в час является хорошим признаком того, что резервуар для воды слишком мал, поскольку цель системы горячего водоснабжения — обеспечить постоянный источник тепла без необходимости постоянно разжигать огонь.

Также хорошей идеей является установка термометра на линиях с обеих сторон нагрузки — например, на впускной и выпускной линиях радиатора или ряда радиаторов. Это позволяет определить не только, сколько энергии теряется между баком и грузом, но и насколько эффективно радиаторы извлекают тепло из воды.

Для оптимальной конструкции системы емкость накопителя должна основываться на максимальной номинальной мощности горелки, требуемой тепловой нагрузке и максимальном промежутке времени между загрузками топлива.Следующее обсуждение показывает, как взаимодействуют эти три фактора.

Предположим, как в приведенном выше примере, что требуемая средняя тепловая нагрузка составляет 200 000 БТЕ в час. Это означает, что в течение обычного часа работы требуется 200 000 БТЕ тепла. Вероятно, что посреди очень холодной ночи количество необходимого тепла превысит это количество. Но для того, чтобы иметь достаточно тепла, мощность горелки должна как минимум равняться средней нагрузке плюс потери. С практической точки зрения желательно, чтобы горелка была рассчитана на 1,5–2-кратную среднюю тепловую нагрузку.Горелка большего размера может производить тепло для хранения, а также для немедленного использования в периоды средней нагрузки.

Помимо энергии, хранящейся в горячей воде (накопительный бак), в системе также можно хранить тепловую энергию в виде несгоревшей древесины. Это называется хранилищем топки. В ожидании очень холодной ночи оператор теплицы может топить систему в течение дня, чтобы постепенно поднять температуру воды примерно до 212 ° F. Несмотря на то, что вода уже удерживает количество тепла, близкое к максимальному, оператор может снова заполнить топку непосредственно перед тем, как уйти на ночь.Это дополнительное топливо добавляет энергии системе. Горящее топливо может просто заменить уходящее тепло и, таким образом, поддерживать высокую температуру воды. Однако, если дополнительное топливо слишком быстро добавляет слишком много тепла, вода в баке закипит, и энергия будет потрачена впустую в виде пара.

Маловероятно, что система горячего водоснабжения во время реальной эксплуатации будет подвергаться очень большим колебаниям нагрузки. Другими словами, не требуется производить максимальную производительность один час и никакой в ​​последующие.Скорее, постепенное увеличение и уменьшение обычно происходит в течение дня по мере изменения наружной температуры и многих других факторов. С другой стороны, тепло, подаваемое в систему от огня, обычно бывает довольно спорадическим, в зависимости от того, сколько и как часто добавляется топливо. Ценность системы горячего водоснабжения частично основана на ее способности быстро накапливать тепловую энергию, но медленно выделять ее с контролируемой скоростью.

Если горелка вырабатывает больше тепла, чем используется системой, дополнительное тепло будет сохраняться при условии, что емкость хранения не была превышена.При превышении емкости вода закипает. Когда это происходит, избыточное тепло уходит из системы в виде пара. Энергия, необходимая для кипячения воды, просто тратится зря. Частое кипение в системе горячего водоснабжения указывает на то, что горелка слишком велика, или она слишком часто зажигается, или что емкость аккумулирующей тепло системы слишком мала.

Если емкость аккумулирования тепла недостаточна, одно решение — добавить еще один резервуар. Тандемный резервуар обычно располагается как можно ближе к основному резервуару и соединяется впускной и выпускной трубой и насосом (Рисунок 3).Таким образом, емкость хранилища может быть легко увеличена без нарушения работы остальной системы. Между двумя баками всегда необходимо непрерывно перекачивать воду, чтобы тепло распределялось равномерно. Это можно сделать, добавив дополнительный насос или используя часть потока от существующего насоса, если он имеет избыточную производительность.

Система горячего водоснабжения не является паровой; то есть в системе никогда не бывает другого давления, кроме давления, создаваемого насосами. Из бака для горячей воды необходимо удалить воздух, чтобы предотвратить повышение давления, когда вода нагревается и расширяется или превращается в пар.Невентилируемый накопительный бак чрезвычайно опасен . В верхней части бака требуется как минимум два вентиляционных отверстия. Более того, люк, который обычно вырезается в верхней части резервуара во время строительства, можно оставить открытым, но прикрыть листом листового металла.

Изоляция

Необходимо изолировать бак и все трубы, чтобы предотвратить утечку тепла. Для наружных резервуаров подходит полиуретановая изоляция, напыляемая напылением, особенно если она окрашена и защищена от прямого воздействия огня и солнечных лучей.Покрытие толщиной 1 дюйм, обеспечивающее степень изоляции R-7, стоит около 1 доллара за квадратный фут. Например, для резервуара емкостью 2000 галлонов диаметром 64 дюйма и длиной 12 футов изоляция будет стоить приблизительно 250 долларов. В таблице 4 приведены расчетные значения теплоизоляции резервуаров различной толщины из полиуретана.


Таблица 4. Эффективность изоляции трех толщин на большом резервуаре для горячей воды.
Толщина изоляции (дюймы) Значение «R» Тепловые потери (БТЕ / ч) 1 Ежемесячная стоимость потерянной энергии 2 Стоимость изоляции 3
0.0 0,5 200 000 384,00 $ $ 0
0,5 4,0 25 000 48,00 500
1,0 7,5 13 300 25,54 1 000
2,0 14,5 6 900 13.25 2 000
Примечание. Данные в этой таблице основаны на емкости резервуара 15 000 галлонов и площади поверхности 1 000 квадратных футов.
1 Предполагается, что разница температур воды и окружающей среды составляет 100 ° F.
2 При условии, что древесина стоит 40 долларов за шнур.
3 Предполагается, что прикладная стоимость составляет 1 доллар США за квадратный фут на дюйм толщины.

Эта таблица показывает, что затраты на нанесение минимального количества изоляции можно легко оправдать за счет экономии затрат на электроэнергию.Однако дополнительные затраты на изоляцию толщиной более 1 2 дюймов трудно оправдать.

Один из вариантов — разместить систему под односкатной крышей, где ее можно изолировать относительно недорогими войлоками из стекловолокна. Стекловолокно, которое может иметь основу из алюминиевой фольги, можно удерживать на месте с помощью проволочной сетки с крупными ячейками. Стоимость навеса, изоляции, пленки, провода и рабочей силы может быть больше, чем стоимость напыляемой полиуретановой изоляции, но этот тип изоляции, вероятно, прослужит намного дольше и даст лучшее значение R.

Защита от ржавчины

Рекомендуется использовать какие-либо меры по предотвращению ржавчины для защиты внутренней части резервуара и труб от коррозии. Доступен ряд коммерческих химикатов, предназначенных в основном для использования в высокотемпературных котлах. Некоторые из них были бы довольно дорогими в количестве, необходимом для защиты системы горячего водоснабжения среднего размера.

Один метод, который был признан подходящим для систем горячего водоснабжения, — это добавление некоторых относительно недорогих химикатов для повышения pH воды.Среди них карбонат калия, карбонат натрия (стиральная сода) и гексаметафосфат натрия (Calgon). Эти химические вещества предотвращают коррозию, покрывая металлические стенки систем. Из упомянутых выше химикатов лучше всего работает Калгон. Его можно купить в большинстве продуктовых магазинов. Используйте 5 фунтов на каждые 1000 галлонов воды. В нормальных условиях ни один из этих химикатов не разлагается и, следовательно, остается активным в системе в течение длительного времени.

Пожарные трубы

Хотя некоторое количество тепла проходит к воде через стенки топки, основной путь тепла от огня к воде проходит через дымовые трубы.Большинство систем спроектировано так, что горячие газы, выделяемые при пожаре, проходят через серию пожарных труб, которые проходят от одного конца резервуара для хранения к другому. Во многих системах газы проходят через резервуар более одного раза.

Очень важно, чтобы количество и размер трубок были достаточными, чтобы большая часть тепла передавалась от горячих газов воде до выхода газов. Как показывает практика, на каждые 2000 БТЕ номинальной мощности требуется около 1 квадратного фута площади теплообмена.Например, если система рассчитана на производство 200 000 БТЕ в час, потребуется около 100 квадратных футов площади теплообмена. Эта область может включать охлаждаемую водой поверхность топки, а также сами дымовые трубы. Обе эти области часто называют поверхностью очага.

Наружный диаметр трубок используется для расчета площади. В таблице 5 перечислены несколько часто используемых размеров стандартных труб с указанием их фактического внешнего диаметра и количества ходовых футов, необходимых для получения 1 квадратного фута площади поверхности.


Таблица 5. Линейные футы на квадратный фут площади поверхности для обычных стальных труб.
Номинальный размер трубы (дюймы) Внешний диаметр (дюймы) Линейных футов на квадратный фут внешней площади
1/2 0,840 4,55
3/4 1.050 3.64
1 1,315 2,90
1 1/4 1,660 2,30
1 1/2 1.900 2,01
2 2,375 1,61
2 1/2 2,875 1,33
3 3.500 1,09
3 1/2 4.000 0,95
4 4.500 0,85
4 1/2 5.000 0,76
5 5,563 0,67
6 6,625 0,58

Правильный размер используемой трубы зависит от ряда факторов.В примере системы с производительностью 200 000 БТЕ в час требуется 100 квадратных футов площади теплообмена. Из таблицы 1 рекомендуемый объем топки составляет 9 кубических футов. Подходящая топка с таким объемом должна иметь длину 1 1 2 футов, ширину 2 фута и высоту 3 фута. Площадь топки составляет 27 квадратных футов (включая дверь с водяным охлаждением). Таким образом, топка обеспечит 27 квадратных футов необходимых 100 квадратных футов. Остальные 73 квадратных фута должны обеспечивать пожарные трубы.

Чтобы найти длину трубы заданного диаметра, необходимую для обеспечения желаемой площади поверхности, умножьте числа в третьем столбце таблицы 5. Например, если вы выбрали 1 1 2 -дюймовая труба, умножьте 73 погонных футов на 2,01:

73 фута x 2,01 фут / кв. Фут = 146,72 фута

Около 147 погонных футов 1 1 2 дюймов трубы требуется для получения 73 квадратных футов площади теплообмена. С другой стороны, если вы используете 3-дюймовую трубу, вам понадобится всего около 80 футов:

73 фута x 1.09 фут / кв фут = 79,73 фут

Какой размер лучше? Если рассматривать строго с точки зрения затрат, нет большой разницы между 147 футами трубы 1 1 2 дюймов и 80 футами трубы 3 дюйма. Однако сваривать большую трубу намного проще. Кроме того, время от времени необходимо будет очищать внутреннюю часть трубы от золы, сажи и других отложений. Очистить меньшую длину и большую трубу проще. Однако большее количество труб меньшего размера будет несколько более эффективным в передаче тепла.Опыт показал, что в целом лучше всего подходят трубы диаметром от 2 до 3 дюймов.

Отложения золы в дымовых трубах значительно снизят скорость теплопередачи. Хорошо иметь способ определить, насколько хорошо они работают. Один из лучших и наименее дорогих методов — разместить высокотемпературный термометр в точке, где газы покидают пожарные трубы и запускают дымовую трубу. Чем ближе температура воды, тем эффективнее отвод тепла от пожарных труб. Температура газа от 300 до 350 ° F указывает на эффективную теплопередачу.Температура газа более 450 ° F указывает на то, что площадь теплообмена слишком мала или на пожарные трубы нанесено покрытие.

Стратификация

Любопытное состояние иногда возникает в средних и больших системах. Несмотря на то, что топка постоянно топится, и видно, как вода кипит из верхней части резервуара, температура воды, забираемой из резервуара для распределения, составляет всего 170–180 ° F. Такая ситуация возникает в системах, где вход и выход находятся около дна резервуара и нет вспомогательного циркуляционного насоса, поддерживающего движение воды.Это состояние называется стратификацией и возникает, когда вода при разных температурах разделяется на отдельные слои, причем самая теплая вода остается наверху. Стратификация может происходить в любой системе, но обычно более выражена в крупных.

Плотность воды при 100 ° F примерно на 3,5 процента больше, чем при 200 ° F. Как и воздух, горячая вода поднимается, а холодная опускается. Чтобы предотвратить расслоение, воду необходимо поддерживать в движении. Один из способов — подсоединить возвратные трубы в верхней части бака над топкой (самая горячая часть системы) и забрать воду из нижней части бака с другого конца.Проблема с этим подходом заключается в том, что распределительные насосы могут не работать все время, и при выключении насосов может происходить расслоение.

Лучшее решение — установить непрерывно работающий вспомогательный циркуляционный насос для перемещения воды из самой холодной в самую горячую часть резервуара. Постоянное перемешивание воды предотвратит расслоение. Циркуляционный насос не обязательно должен быть большим, так как необходимо преодолеть очень небольшой напор. Он должен быть способен перекачивать от 0,2 до 0,5 производительности системы в час.Например, система на 2000 галлонов должна иметь насос, способный перекачивать от 400 до 1000 галлонов в час. Обычно достаточно электрического насоса 1 6 до 1 2 .

Рис. 3. Дополнительный резервуар увеличит емкость хранилища.

Трубопровод

Вода не только сохраняет тепло, но и передает тепло туда, где оно используется.Распределительный насос должен иметь подходящий размер для работы. Если насос слишком мал, он не будет перекачивать достаточно тепла к нагрузке. Если он слишком большой, это приведет к потере энергии. Подбор насоса — довольно сложный вопрос, поскольку он зависит от ряда взаимосвязанных факторов. К ним относятся размер груза, расстояние между баком и грузом, количество различных теплообменников в системе и размер используемой трубы. В таблице 6 приведены размеры труб для различных тепловых нагрузок. Эти скорости потока и размеры труб рассчитаны с учетом нормального падения температуры на 25 ° F при прохождении воды через теплообменник.


Таблица 6. Минимальные размеры труб для нагрузок на расстоянии 100 и 300 футов от резервуара.
Нагрузка (БТЕ / ч) Расход (галлон / мин) Диаметр стальной трубы (дюймы) 1
100 футов 300 футов
100 000 8 1 1/4 1 1/2
200 000 16 1 1/2 2
300 000 24 2 2 1/2
400 000 32 2 1/2 2 1/2
500 000 40 2 1/2 3
750 000 60 3 3
1 000 000 80 3 4
1 500 000 120 4 4
2 000 000 160 4 4
1 Для трубы из ХПВХ подходит следующий меньший размер

За исключением жилых помещений, большинство систем горячего водоснабжения поставляют тепло более чем в одно место.Например, несколько отдельных теплиц или помещений для выдержки могут потреблять тепло от одной и той же системы. Горячая вода подается к каждой загрузке по большим магистральным распределительным и обратным линиям. Каждая нагрузка имеет свой собственный насос и подключена к основным линиям параллельно, что делает ее управляемой независимо (Рисунок 4). Каждое параллельное соединение должно иметь обратный клапан для предотвращения обратного потока, когда тепло не требуется.

Насосы

обычно оцениваются по количеству галлонов в минуту, которые они могут подавать при определенном напоре или общем сопротивлении.Это полное сопротивление является суммой сопротивлений каждой отдельной части системы, через которую вода проходит в своем контуре к насосу и от него. Сопротивление обычно выражается в количестве футов «головы», хотя с таким же успехом оно может быть выражено в фунтах на квадратный дюйм. Напор — это гипотетическая высота воды, против которой должен работать насос; чем больше голова, тем больше сопротивление.

По мере увеличения сопротивления расход уменьшается. Например, определенный насос может быть рассчитан на 50 галлонов в минуту на высоте 10 футов, но только 15 галлонов в минуту на высоте 30 футов.Один фут напора эквивалентен 0,43 фунта на квадратный дюйм (psi). При выборе насоса важно выбрать насос, рассчитанный на работу с горячей водой при температурах до максимально ожидаемых.

Во многих системах используются стандартные стальные трубы и резьбовые соединения. Они относительно недороги и подходят для горячего водоснабжения. В некоторых новых системах используются пластиковые трубы. Полиэтилен (черный пластик) и трубы из ПВХ не выдержат длительного использования горячей воды при умеренном давлении. Однако два типа пластиковых труб — ХПВХ и полибутилен — предназначены для горячего водоснабжения.ХПВХ — это жесткая пластиковая труба, похожая на ПВХ. Если используется труба из ХПВХ, все фитинги, такие как соединители, переходники и колена, также должны быть изготовлены из ХПВХ. Полибутиленовая труба также требует специальных соединителей, но она гибкая и с ней значительно легче работать. Однако он еще не доступен в размерах более 1 дюйма.

Изоляция труб

Для повышения эффективности важно, чтобы распределительные трубы как к нагрузке, так и от нее были изолированы. Количество тепла, которое может быть потеряно от длины трубы, является значительным и зависит от ряда факторов.К ним относятся температура воды, проходящей через трубу, температуру и движение воздуха, окружающего трубу, тип материала трубы, а также состояние поверхности и толщину стенки трубы. Неизолированная распределительная труба горячей воды может терять от нескольких сотен до нескольких тысяч БТЕ в час, в зависимости от условий и длины.

Если трубы должны быть проложены над землей, будет достаточно покрытия из стекловолокна, защищенного от дождя несколькими слоями устойчивой к солнечному свету пластиковой пленки.Любая изоляция, особенно стекловолокно, пропитанная водой, теряет почти все свои изоляционные свойства. Изоляция труб из пенопласта в виде разъемных трубок также хорошо работает, если она защищена от солнечных лучей.

Гораздо труднее изолировать трубу, когда она проложена под землей. просто закапывать трубы в землю без изоляции — очень плохая практика, потому что влажная холодная почва является очень хорошим проводником тепла. Большинство изоляционных материалов из пенопласта, таких как изоляция с разъемными трубками, изготовлены из пенопласта с закрытыми порами, что означает, что он не пропитается водой и, следовательно, сохранит свои изоляционные свойства под землей.Если вам необходимо проложить трубу под землей, убедитесь, что земля остается как можно более сухой.

Напыляемая полиуретановая изоляция, обычно используемая на резервуарах, также может использоваться для изоляции подземных трубопроводов, поскольку она относится к типу с закрытыми ячейками. Чтобы использовать этот метод, вырывается траншея шириной от 4 до 6 дюймов и глубиной от 12 до 14 дюймов. Трубы поддерживаются на расстоянии 2 или 3 дюймов от дна, а в траншею распыляется от 4 до 5 дюймов изоляции, которая полностью окружает и покрывает трубы. После схватывания изоляции траншея засыпается грунтом.

Независимо от того, какой метод используется для изоляции трубы, важно не забыть изолировать обратную трубу, а также трубу, идущую к нагрузке. Несмотря на то, что большая часть тепла была удалена из возвратной воды, любая энергия, потерянная в трубе, должна быть восполнена. Для повышения температуры 1 фунта воды с 80 до 85 ° F требуется такое же количество тепла, как и для повышения температуры с 200 до 205 ° F.

Рисунок 4.Типовая схема мультизагрузочной системы.

Важной частью любой системы горячего водоснабжения является теплообменник или радиатор. Если его размер неверен или поток воздуха через него недостаточен, производительность системы может сильно пострадать.К счастью, теплообменники бывают разных размеров. Доступен широкий ассортимент коммерческих радиаторов, разработанных специально для систем горячего водоснабжения. Большинство из них могут работать при давлении воды от 50 до 60 фунтов на квадратный дюйм и имеют резьбовые фитинги для подключения к распределительной системе.

Очень подходящей альтернативой коммерческому радиатору является новый или подержанный автомобильный радиатор. Они доступны во многих различных размерах и могут быть куплены на большинстве складов и в пунктах снабжения запчастями.У многих дилеров есть новые радиаторы для старых автомобилей, которые они могут продать по сниженным ценам. Однако автомобильные радиаторы обычно не подходят для воды с давлением выше 15-20 фунтов на квадратный дюйм. Это ограничение не должно быть проблемой, если насос и распределительные трубы имеют правильный размер. Однако автомобильные радиаторы потребуют некоторых модификаций, включая закрытие заливных и переливных отверстий и изменение перехода от резинового шлангового фитинга к распределительной трубе.

Характеристики теплопередачи любого радиатора зависят от ряда факторов.Наиболее важными являются скорость потока и температура водяных и воздушных потоков. Как правило, чем больше разница температур между водой и воздухом, тем быстрее передается тепло. Кроме того, чем больше воды и воздуха проходит через радиатор, тем больше передается тепла. Также важны такие факторы, как конструкция радиатора, количество и расположение ребер, а также материал, из которого изготовлен радиатор. Например, при типичных условиях эксплуатации многие коммерческие теплообменники, разработанные специально для горячего водоснабжения, производят около 20 000 БТЕ в час на каждый квадратный фут площади поверхности.

Поскольку большинство радиаторов имеют схожие характеристики теплопередачи, решающим фактором при определении мощности является их физический размер. Испытания показали, что автомобильные радиаторы могут передавать от 16 000 до 20 000 БТЕ в час на квадратный фут поверхности лица (от 140 ° F воды до 70 ° F воздуха). Например, радиатор шириной 1 1 2 футов и высотой 2 фута имеет площадь 3 квадратных фута. Таким образом, он может передавать от 48 000 до 60 000 БТЕ в час.

Управление системой горячего водоснабжения довольно простое.Обычно они состоят из термостата, подключенного к реле, которое управляет отдельным насосом для каждой нагрузки. Электродвигатель вентилятора, который продувает воздух через радиатор, также может быть подключен к тому же реле, поскольку он не должен работать при выключенном насосе. Такое расположение позволяет управлять каждой нагрузкой независимо. В некоторых системах насосу разрешается работать непрерывно, а вентилятор управляется термостатом.

Для большинства крупных систем требуется вытяжной вентилятор, как описано ранее, для обеспечения надлежащего сгорания.Вытяжной вентилятор обычно работает всякий раз, когда в топке возникает пожар. Когда нет огня, он не должен работать и может быть отключен вручную. Однако этот механизм не работает, когда систему топят, а затем оставляют без присмотра на длительное время, например, на ночь. Когда поле израсходовано, вентилятор продолжит работу, втягивая холодный воздух через пожарные трубы и, таким образом, охлаждая воду. Важно помнить, что дымовые трубы являются теплообменниками, и что тепло будет течь от горячей воды к охлаждающим трубам, а также наоборот.Одно из решений — установить термостат в дымовой трубе, чтобы остановить вентилятор, когда температура упадет примерно до 200 ° F, то есть когда в воду больше не поступает тепло. Может потребоваться ручное управление, чтобы разжечь огонь, когда система остыла.

Древесина — отличное топливо. По сравнению с большинством других видов топлива оно недорогое, его довольно легко хранить, его можно использовать в различных формах и размерах, и оно широко распространено в Северной Каролине.По оценкам, в этом штате в качестве топлива доступно более 14 миллионов тонн древесины в год.

Древесина, хотя и является хорошим топливом, имеет недостатки. Он содержит меньше энергии на фунт, чем большинство других видов топлива. Количество полезной энергии в образце древесины может широко варьироваться в зависимости от содержания влаги и породы.

Растущее дерево обычно наполовину состоит из воды. Когда дерево спиливается, древесина начинает терять влагу в окружающий воздух. Древесина, которая была свежесрезана и содержит высокий процент влаги, часто называется древесиной зеленая .После того, как древесина высохла в течение определенного периода времени (обычно несколько месяцев или более, ее называют выдержанной или сухой древесиной. По мере того, как древесина теряет влагу, ее влажность постепенно приближается к содержанию влаги от 12 до 15 процентов. Это значение называется равновесное содержание влаги (EMC). Фактическое процентное содержание определяется долгосрочным усреднением температуры и относительной влажности воздуха, окружающего древесину. Хотя было бы желательно, но нецелесообразно удалять всю воду из дрова.

Влажность топливной древесины обычно выражается в процентах от общей сырой массы. Например, если определенный кусок дерева весит 7 фунтов 6 унций (118 унций), но после сушки кости весит всего 5 фунтов 4 унции (84 унции), исходное содержание влаги в древесине выражается следующим образом:

118-84 = 34 унции воды

34 ÷ 118 = 0,288 или 28,8 процента

Это означает, что вода составляла 28,8% от веса влажной древесины.Содержание влаги, выраженное в процентах от сырого веса, часто обозначается сокращенно m.c.w.b. (влажность, влажная основа).

Эффективное теплосодержание древесного топлива снижается за счет содержащейся в нем влаги двумя способами. Во-первых, чем больше воды в данном куске дерева, тем меньше в нем древесины. Во-вторых, часть топлива, содержащегося в древесине, используется для испарения воды при сжигании древесины. Приблизительно 1000 БТЕ тепловой энергии требуется для испарения каждого фунта воды в древесине.Кусок дерева содержит одинаковое количество энергии, независимо от того, является ли он зеленым или сухим. Однако зеленая древесина плохо горит, потому что часть энергии уходит на испарение лишней воды. В таблице 7 приведена чистая энергетическая ценность (теплотворная способность) древесины при различной влажности.


Таблица 7. Энергетическая ценность древесины при различной влажности.
Влагосодержание во влажном состоянии (в процентах) Теплотворная способность (БТЕ на фунт) Вес (фунтов на шнур)
0 8 600 2,960
5 8,120 3,116
10 7,640 3 289
15 (правильно приправленные) 7,160 3 482
20 6 680 3,700
25 6 200 3 947
30 5,720 4 229
40 4,760 4 933
50 (зеленый) 3 800 5 920

Обратите внимание, что правильно выдержанная древесина имеет на 88 процентов более высокую теплотворную способность (по весу), чем зеленая древесина.Также обратите внимание, что зеленая древесина весит почти вдвое больше, чем выдержанная древесина. Кусок зеленого дерева весом в 1 фунт весит всего 0,59 фунта после выдержки. Кусок дерева, сгоревший в «зеленом» состоянии, дает примерно половину тепла, чем при правильной выдержке. Вот почему очень важно правильно выдерживать дрова. Для древесины, оставленной в виде цельного бревна, диаметром 12 дюймов или меньше, может потребоваться целый год, чтобы приправить ее должным образом. В идеале древесину, которая будет использоваться зимой, следует заготавливать предыдущим летом и дать ей высохнуть.Таким образом, древесина сушится за счет летнего тепла, а не за счет части энергии, содержащейся в самой древесине. Конечно, древесина, которой разрешили сезон, высохнет намного быстрее, если ее расколоть и хранить под навесом.

Плотность

Опыт показал, что дуб лучше для обогрева древесины, чем сосна, потому что дуб намного плотнее. Кубический фут сушеного на воздухе дуба весит около 42 фунтов, тогда как кубический фут сушеного на воздухе сосны лоблолли весит около 32 фунтов. Таким образом, дуб примерно на 32 процента плотнее сосны, а дубовый шнур обычно содержит на треть больше энергии, чем сосновый шнур.Это важное соображение, поскольку дрова обычно покупаются и продаются за шнур, который является мерой объема, а не веса. Важно помнить, что почти все породы древесины содержат примерно одинаковое количество энергии. Вы получаете больше фунтов древесины — и, следовательно, больше тепловой энергии — в веревке из более плотной древесины.

Другие виды топлива

Очень широко распространено мнение, что некоторые мягкие породы древесины, такие как сосна, производят больше смолы или креозота, чем лиственные породы.Многочисленные тесты показали, что это не так. Фактически, недавние испытания не показали заметной разницы в выходе смолы между сосной и дубом. При правильном обжиге древесины не должно образовываться смолы.

Помимо более традиционных форм древесного топлива, таких как щепа и дрова, колотые или круглые, могут быть доступны древесные отходы. Это могут быть древесные отходы мебельных заводов или обрезки пиломатериалов со стройплощадок или сносов. Все эти породы дерева подходят для использования. Однако следует помнить одну очень важную вещь: ни в коем случае нельзя сжигать обработанную древесину.Древесина, обработанная креозотом из каменноугольной смолы, например железнодорожные шпалы или опоры, сильно горит и выделяет густой черный токсичный дым. Древесина, обработанная такими соединениями, как хромированный арсенат меди (CCA), обычно имеет зеленовато-желтый или коричневый цвет и при горении выделяет очень токсичный дым. Обработка или вдыхание золы пиломатериалов, обработанных CCA, может вызвать острое отравление. Даже относительно небольшое количество обработанной древесины, смешанной с необработанной древесиной, может вызвать серьезные проблемы. Будьте осторожны и знайте, какой вид топлива вы используете.

Сравнение стоимости топлива

Сравнение древесины и мазута № 2 показывает, что энергосодержание различных видов топлива, обычно называемое удельной энергией, может широко варьироваться. Например, мазут номер 2 содержит около 19 000 БТЕ на фунт, тогда как сухая древесина содержит около 8 600 БТЕ на фунт. В пересчете на фунт за фунт мазут имеет более чем в два раза больше энергии, чем древесина. Однако сравнение удельной энергии древесины и мазута говорит только об этом.

При цене 1 доллар за галлон фунт мазута стоит около 13 центов. При цене 40 долларов за шнур фунт древесины белого дуба стоит менее одного цента. Таблица 7 показывает, что фунт правильно выдержанной древесины содержит около 7 160 БТЕ.

Следующие расчеты сравнивают эти виды топлива на основе стоимости на миллион БТЕ:

Мазут: 0,13 доллара за фунт ÷ 9000 БТЕ / фунт x 1000000 = 6,84 доллара за миллион БТЕ

Древесина: 0,008 долл. США / фунт ÷ 7 160 БТЕ / фунт x 1000000 = 1,12 долл. США за миллион БТЕ

Эти расчеты показывают, что стоимость мазута более чем в шесть раз превышает стоимость древесины, необходимой для производства того же количества тепла.Таким образом, древесина имеет большое преимущество в стоимости по сравнению с большинством других видов топлива.

Возражения против использования древесины в качестве источника энергии обычно связаны с удобством. В очень холодную погоду большинство систем горячего водоснабжения, работающих на древесном топливе, необходимо топить хотя бы один раз за ночь. Конечно, есть недостатки в том, чтобы вставать в 2 часа ночи, чтобы запустить систему. С другой стороны, использование дерева определенно дает преимущество в стоимости.

При рассмотрении системы горячего водоснабжения, работающей на древесном топливе, не следует упускать из виду два других важных сравнения.Один из них — системные затраты, а другой — эффективность. Стоимость установки системы правильного размера зависит от индивидуальных потребностей. Например, большинство нефтегазовых систем рассчитаны на индивидуальные теплицы и устанавливаются в них, тогда как одна большая система горячего водоснабжения может вместить множество теплиц или несколько помещений для сушки табака вместе с другими зданиями и жилым помещением.

Второй аспект, который следует учитывать, — это эффективность системы. Эффективность, которая обычно выражается в процентах, является мерой того, насколько хорошо система преобразует и доставляет химическую энергию, хранящуюся в топливе, в полезную тепловую энергию.Процентное соотношение описывает долю потребляемой энергии, которая фактически преобразуется и используется в качестве полезного тепла. Важно понимать, что общая эффективность также зависит от того, насколько хорошо система отводит тепло. Другими словами, для системы недостаточно эффективно сжигать топливо, но тепло также должно доставляться с минимальными потерями к месту, где оно должно использоваться. В следующем примере показано, как рассчитывается общая эффективность:

Система водяного отопления на древесном топливе, как известно, сжигает 200 фунтов высушенной на воздухе древесины в час, за это время 2300 галлонов нагретой воды проходит через теплообменники теплицы с понижением температуры на 45 ° F.Температура воды в накопительном баке остается постоянной.

Энергетическая ценность высушенной на воздухе древесины составляет 7 160 БТЕ на фунт. Таким образом, энергия, выделяемая при сжигании 200 фунтов в час, составляет:

.

7160 БТЕ / фунт x 200 фунтов / час = 1432000 БТЕ / час

По определению 1 БТЕ — это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на 1 ° F. Один галлон воды весит 8,3 фунта; следовательно, тепловая энергия, отдаваемая системой, составляет:

2300 галлонов / час x 8.3 фунта / галлон x 45 ° = 859 050 БТЕ / час

Эффективность системы — это отношение выходной энергии к вложенной энергии:

Общий КПД, E = выход энергии системы ÷ вход энергии в систему

E = 859 050 / 1,432 000

E = 0,60 или 60%

Эти расчеты предполагают, что температура воды в резервуаре для хранения остается постоянной и что падение температуры на 45 ° F включает потери в трубопроводах, по которым вода идет в теплицу и из нее.

Без некоторых довольно сложных тестов очень сложно определить точную эффективность нагревательного устройства. Однако таблица 8 показывает, что типичная эффективность обычных систем отопления сильно различается.

При исследовании общей стоимости отопления с использованием различных видов топлива очень важно сравнивать эффективность системы, особенно если разница в стоимости на миллион БТЕ между двумя альтернативными видами топлива очень мала. Эффективность системы в меньшей степени влияет на то, какой выбор лучше, поскольку разница в стоимости между видами топлива увеличивается.В настоящее время существует значительная разница в стоимости между древесным топливом и другими широко используемыми видами топлива, чтобы сделать древесные системы рентабельными даже при довольно низкой эффективности. Очевидно, что при правильном проектировании для обеспечения максимальной эффективности использование деревянных систем будет дешевле.


Таблица 8. КПД различных типов систем отопления.
Тип системы КПД (в процентах)
Электрический резистивный нагреватель 98
Обогреватель сжиженного или природного газа 75
Масляная печь 65
Система горячего водоснабжения на древесном топливе 60

Значения в таблице 9 основаны на показателях эффективности, показанных в таблице 8, и на предположениях, что корд из выдержанной древесины весит 3492 фунта и содержит 7,160 БТЕ на фунт, мазут содержит 138000 БТЕ на галлон и что Сжиженный нефтяной газ содержит 86 000 БТЕ на галлон.Стоимость владения и эксплуатации различных систем не включена.


Таблица 9. Сравнение безубыточной стоимости древесного топлива по сравнению с мазутом и сжиженным газом с учетом относительной эффективности системы.
Расходы на топливо
Дерево (на шнур) Мазут (на галлон) Сжиженный газ (на галлон)
$ 10 0 руб.06 0,043 $
20 0,12 0,086
30 0,18 0,129
40 0,24 0,172
50 0,30 0,215
60 0,36 0,258
70 0.42 0,301
80 0,48 0,344
100 0,60 0,430
140 0,84 0.602
180 1,08 0,774
200 1,20 0,860
250 1.50 1,075
300 1,80 1,290
400 2,40 1,720
500 3,00 2,150

Надеемся, что эта публикация помогла вам лучше понять, как работает правильно спроектированная система горячего водоснабжения, и определить, можете ли вы получить выгоду от ее установки.Если вы решите создать свою собственную систему, как это сделали многие, применение рекомендаций и процедур, приведенных в этой публикации, должно помочь вам построить высокоэффективную систему. Если вместо этого вы решите приобрести одно из имеющихся в продаже устройств, эта информация должна помочь вам выбрать лучшую систему для вашего приложения и эффективно управлять ею.

Для получения дополнительной информации о применении энергии на базе древесины см. Дополнительную публикацию AG-363, Руководство по энергии на базе древесины для сельского хозяйства и малых коммерческих предприятий .Кроме того, вам могут быть полезны следующие публикации:

Информационное руководство по энергии древесины. Роли, Северная Каролина: Отдел энергетики, Министерство торговли Северной Каролины, 1982 г.

Энергия древесины для малой энергетики в Северной Каролине. Роли, Северная Каролина: Отдел энергетики, Министерство торговли Северной Каролины, 1978 год.

Руководство для лиц, принимающих решения по древесному топливу для малых промышленных потребителей энергии. Голден, Колорадо: Исследовательский институт солнечной энергии, 1980.

Древесина как энергия, обзор вопросов сельского хозяйства № 5.Вашингтон, округ Колумбия: Национальная сельскохозяйственная библиотека, Министерство сельского хозяйства США, 1984.

Водонагреватель на дровах — 1 000 000 БТЕ в час.

Водонагреватель на дровах — 2 000 000 БТЕ в час.

Майк Бойет

Филип Моррис Профессор
Биологическая и сельскохозяйственная инженерия

р.В. Уоткинс

Профессор
Биологическая и сельскохозяйственная инженерия

Дополнительную информацию можно найти на следующих веб-сайтах NC State Extension:

Дата публикации: янв.1, 1995
AG-398

N.C. Cooperative Extension запрещает дискриминацию и домогательства независимо от возраста, цвета кожи, инвалидности, семейного и семейного положения, гендерной идентичности, национального происхождения, политических убеждений, расы, религии, пола (включая беременность), сексуальной ориентации и статуса ветерана.

Система центрального отопления — обзор

6.1 Общие положения

Для распределения солнечного тепла в зданиях можно использовать гидравлическую систему (излучающие панели и водяные радиаторы) или центральную систему приточной вентиляции.

В системах центрального отопления температура подачи горячей воды может иметь разные значения. В недавнем прошлом наиболее используемым значением в Румынии, а также в других странах Европейского Союза было 90 ° C с перепадом температуры на 20 ° C, но в настоящее время температура подачи обычно ниже 90 ° C.

Обеспечение потребности в тепле для зданий, оборудованных установками центрального отопления, требует систем с высокой эффективностью не только в процессе производства тепла, но и в распределении тепловой энергии.Одним из способов повышения эффективности систем отопления является использование пониженной температуры [1]. Кроме того, можно использовать ВИЭ с более высокой эффективностью в качестве солнечной энергии. Обычно плоские жидкостные коллекторы нагревают передающую и распределяющую жидкость до температуры от 35 до 50 ° C. Систему необходимо контролировать и оптимизировать в соответствии с постоянно меняющейся потребностью в тепле.

Энергетическая и эксергетическая эффективность систем центрального отопления выше при пониженных температурах горячей воды [2], но, исходя из [3], необходимо указать, что это справедливо только для полностью сбалансированных систем.Стабильность системы центрального отопления с пониженной температурой может быть улучшена за счет уменьшения уровня перепада температуры. Таким образом, можно получить системы отопления с более высокой стабильностью и энергоэффективностью за счет одновременного снижения температуры подачи и падения температуры.

После внедрения пластиковых трубопроводов применение водного лучистого отопления с трубами, встроенными в поверхности помещений (например, полы, стены и потолки), значительно расширилось во всем мире. Ранее системы лучистого отопления применялись в основном для жилых домов из-за комфорта и свободного использования площади без каких-либо препятствий для установки.По тем же причинам, а также для возможного снижения пиковых нагрузок и экономии энергии, излучающие системы широко применяются в коммерческих и промышленных зданиях. Из-за больших поверхностей, необходимых для передачи тепла, системы работают с водой с низкой температурой для обогрева. Однако, чтобы расширить использование этих типов генераторов и извлечь выгоду из их энергоэффективности для достижения целей 20–20–20 (повышение энергоэффективности на 20%, сокращение выбросов CO 2 на 20% и возобновляемые источники энергии на 20%) к 2020 году), необходима работа с радиаторами, которые в прошлом были наиболее часто используемыми оконечными устройствами в системах отопления.