Печи длительного горения с водяным контуром – принцип работы и модели

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

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

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

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

Принцип работы печи с водяным контуром

В результате не используется потенциал топлива в полном объёме, а человеку приходится очень часто пополнять запас угля или дров.

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

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

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

Основные виды отопления частного дома представлены в этом обзоре.

А в этой теме https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/teplyj-pol-vodyanoj-ili-elektricheskij.html полезные рекомендации по выбору теплого пола. Что лучше – водяной или электрический вариант?

Существующие виды и их особенности

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

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

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

Разделить котлы можно по принципу работы:

1. Газогенераторные или пиролизные.
2. Длительного горения, на тлении.

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

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

Популярные модели печей

1. Stropuva. Богатый наработанный опыт, обеспечивший популярность среди покупателей, есть у литовской марки Stropuva (Стропува). Выпускаются вертикальные котлы длительного горения различных модификаций, среди которых пеллетные котлы и универсальные (для дров, пеллет, угля) различной мощности. Зависимые от электричества и нет, но все одноконтурные. Популярность модели Stropuva Mini S8 (на 8 кВт; дрова, брикеты) вызвана, скорее всего, её невысокой стоимостью – 65 – 68 тыс. руб.
2. Bioterm Krzaczek. Также успехом пользуются польские приборы Bioterm Krzaczek, но цены на них немного выше. Например, SK-SADOWY 18 (один из самых недорогих) – 98 – 100 тыс. руб.
3. Теплодар. Печь длительного горения с водяным контуром Теплодар Куппер ПРО 22 может работать на дровах, угле, брикетах. На него также можно установить пеллетную или газовую горелку (идут в комплекте). Встроены ТЭНы, которые поддерживают температуру, когда топливо догорает. Цена отечественного чуда не доходит до 30 тыс. руб.
4. Траян Т-10 – популярный пиролизник с двумя контурами (греет воду для хоз. нужд). Работает на дровах, брикетах и торфе. КПД 85%.
5. “Буржуй-К” Стандарт-10 – ещё один пиролизный агрегат на 10 кВт. Он тоже двухконтурный, но воды в теплообменнике ГВС всего 2 литра. Работает на дровах, древесных и торфяных брикетах, а также угле калорийностью не больше 6 тыс. кКал.

Газогенераторные печи

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

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

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

Газогенераторные самоделки

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

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

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

Минусы, о которых нужно знать:

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

Пеллетные печи

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

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

Котел пеллетный Валдай 15М2

Примеры моделей с водяным контуром:

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

С водяным контуром или без?

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

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

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

Заключение

Даже самый простой самодельный котёл длительного горения будет более бережно расходовать природные ресурсы, чем центральное отопление. Что же говорить о проработанных заводских моделях! Будущее явно за экологичными пиролизными котлами. Для потребителя же установка такого прибора означает сокращение времени, проведённого за кочегарными делами.

Водяное отопление – универсальный вариант. Водяное отопление в частном доме бывает разным. Разберемся в тонкостях монтажа и выборе оборудования.

Краткое руководство по монтажу теплого пола своими руками вы найдете по ссылке.

Видео на тему

Как работает печь длительного горения: схема, принцип, конструкция, установка и монтаж

В ряду существующих способов обогрева загородных домов, дач, бань особое место занимают печи длительного горения. Максимальный эффект их использования достигается там, где нет возможности использовать магистральный газ или подключиться к центральному отоплению. Обычным котлам требуется большое количества топлива, а генерируемое ими тепло очень быстро расходуется. Установка печей длительного горения – отличное решение проблемы.

Устройство печи длительного горения

Печь устроена следующим образом:

• камера сжигания (топливник), имеющая два отсека: один для сжигания топлива, другой – для сгорания продуктов горения. Последний выполняется в виде купола;
• дымоходы (оптимальный диаметр в пределах 80 – 150 мм), через которые происходит через отвод продуктов сгорания;
• некоторые модели агрегатированы воздушной конвекционной системой или водным теплообменником;
• в конструкцию могут быть включены плиты; духовые шкафы и др.

Как функционирует печь длительного горения

Отличительной особенностью является способность работы в двух режимах:

• быстрый обогрев помещения (полностью открытый шибер и выдвинутый зольник);
• режим длительного горения (температура поддерживается на постоянном уровне).

Принцип работы печей длительного горения

Принцип работы печей длительного горения коренным образом отличается от функционирования обычного отопительного устройства. Действие печи длительного горения основано на распространении огня сверху вниз. Топливо поджигается в верхней части, благодаря использованию воздухоподводящей трубы. При горении газы отсасываются через дымоход. Контроль подачи воздуха осуществляется заслонкой: процесс горения трансформируется в тление. Такой функционал позволяет осуществлять тепловыделение в течение многих часов и даже суток.

Процессы в печи осуществляются следующим образом:

• просушка топлива (энергоносителя);
• пиролиз (разложение); обязательные условия – недостаток кислорода, температура около 450ºC;
• горение летучих (легких) фракций с параллельной карбонизацией (насыщением углекислотой) топлива;
• распад твердых фракций горючего и их переход летучее состояние;
• реакция окисления (получение водорода и угарного газа) при температуре 400ºC.

Результатом окисления (восстановления) является выход большого количества тепла. Обязательное условие: температура не должна падать ниже 250 ºC. В противном случае водород и угарный газ выйдут наружу. Тепло не будет передано.

Время работы печей длительного горения

Современные устройства не требуют постоянного пополнения топливом. Время их непрерывной работы зависит от объема топочной камеры. Одной закладки хватает до 20 часов. Работа некоторых моделей печей длиться до 3 суток.

Схема печей длительного горения

Схемы печей незначительно отличаются в зависимости от модели (производителя, вида топлива). Представить конструкцию можно следующим образом:

• камера сжигания (топливник);
• система поступления вторичного воздуха;
• решетка (колосник);
• дверцы для пополнения топлива;
• дверцы, через которые происходит чистка камеры;
• дверцы, посредством которых подается первичный воздух, происходит его регулировка;
• зольник;
• система выхода продуктов сгорания в дымоход.

Конструкция печей длительного горения с водяным контуром

Если конструкция предусматривает использование водяного контура, то в составе имеются следующие элементы:

• водяной котел;
• дверцы чистки котла;
• система, подающая возвратную воду;
• система, обеспечивающая выступ отопительной жидкости из котла;
• тепловая изоляция водяного котла;
• обшивка ёмкости;
• контур охлаждения.

Эксплуатация печей длительного горения

Эксплуатация не сильно зависит от формы и типа оборудования, его размеров и места использования (жилой дом, баня, хозяйственные помещения). Алгоритм действий одинаков. Начинается процесс с загрузки топки топливом. В нижнюю половину топливника поступает первичный воздух, топливо поджигается. В таком режиме длительного горения печь действует, пока температура в камере не достигнет необходимого значения (обычно 400ºC). После этого происходит перекрытие первичного воздуха.

Происходит крекинг топлива. Газы, выработанные в результате этого процесса, поднимаются в верхнюю половину камеры. Сюда же происходит подача вторичного воздуха, необходимого для дожига продуктов горения. Результатом процесса является выделение значительного количества тепла. Задача печи длительного горения с высоким КПД – эффективно с минимумом потерь передать произведенную тепловую энергию окружающему воздуху или жидкости водяного контура.

Как правильно топить печь длительного горения

Сначала производится топка в обычном режиме. Дымовая тяга при этом увеличена, топочная камера заполняется наполовину. Если печь имеет большую камеру, то топливо в нее закладывается постепенно. Полная закладка осуществляется после стабилизации температуры.

КПД печей длительного горения

От конструкции зависит характер и способ отвода тепла. Корпус отопительного агрегата может быть оснащен защитным экраном. Такое устройство предотвращает возгорание располагающихся вблизи материалов и заметно улучшает теплообмен. Результатом являются отличные показатели эффективности. Так, печь буржуйка пиролизная длительного горения имеет КПД 90%.

В ряде случаев установка печи длительного горения доме сопряжена с водяной обвязкой, которая напрямую присоединена к жидкостному контуру обогрева дома. При монтаже печи длительного горения требуется учитывать, что соприкасаясь с холодной жидкостью, корпус неизбежно будет остывать. Такой контакт отрицательно сказывается на процессе пиролиза, происходящего внутри.

Во избежание потерь тепла требуется увеличить производительность нагревательного элемента (что технически сложно выполнить), либо располагать водяную рубашку на некотором удалении от корпуса.

Установка печей длительного горения

Корректная установка печи длительного горения сопряжена с правильной ее работой и соблюдением требований противопожарной безопасности. Чтобы правильно установить печь, необходимо соблюсти следующие правила:

• расстояние до любых легковоспламеняющихся и горючих материалов не должно быть менее 1 м;
• расположение отопительного устройства должно быть максимально близко к стационарному дымоходу;
• свободное пространство перед топливником должно быть более 1,25 м;

Как установить печи длительного горения в доме

Существует несколько способов увеличить безопасность установки:

• нанесение штукатурки (слой до 25 мм) на близлежащие предметы, что позволят уменьшить расстояние до них до 0,7 м;
• установка защитного металлического листа толщиной до 1 мм, либо защиты из легких изоляционных материалов толщиной до 7 мм;
• установка кирпичной кладки толщиной до 55 мм;
• поверхность под печью защищается либо кирпичной кладкой (минимум в один кирпич), либо металлическим листом, уложенным на огнеупорный материал: лист должен в плане входить за габариты печи со всех сторон.

Установка печей каминов длительного горения

Установка печей каминов длительного горения в доме считается наиболее пожароопасной, ввиду наличия открытого огня. При этом конструкция великолепно вписывается в любой интерьер. Современная печь-камин может быть оборудована плитой для приготовления пищи.

Монтаж печей длительного горения

До начала монтажа следует выбрать комплект труб для дымохода. Различают два основных вида монтажа: наружный и вертикальный.

При вертикальном монтаже участки монтируются внутри здания, вывод осуществляют через крышу. Трубу агрегатируют в имеющийся кирпичный канал. При наружном способе дымоход ведут по наружной стороне здания. Вывод на улицу осуществляется посредством бокового вывода. В этом варианте обязательно утепление дымохода.

Установка печи длительного горения в деревянном доме должна осуществляться тогда, когда обустроены основные дверные и оконные проемы, т.е. после четкого понимания направления потоков холодного воздуха в помещении. Если печь должна отапливать несколько помещений, то должна быть спроектирована система воздуховодов.

Для того чтобы правильно топить печь длительного горения необходимо озаботиться место складирования топлива. Требуется спланировать рабочее пространство перед отопительным устройством, продумать пути подноса топлива.

Сравнение печей длительного горения

Не имеет принципиального значения, устанавливается ли в доме заводская или изготовленная своими руками печь длительного горения. Любое устройство должно отвечать ряду обязательных требований. Принципиально следующее:

• пожаробезопасность конструкции;
• время горения печи длительного горения должно быть не менее 5-7 часов.

Сравнение печей длительного горения показывает, что в конструкции обязательно должны присутствовать каналы дожига (жиклеры), обеспечивающие тление топлива. Расположение каналов не принципиально. Могут быть внизу, посередине или вверху топки. Некоторые производители скрывают расположение жиклеров.

Следующий параметр сравнения: объем топки и габариты топочной двери. Чем они больше, тем большее количество топлива умещается в одну закладку. Немаловажно наличие стекла в дверце. Всегда приятно смотреть на огонь.

Стоит озаботиться наличием конструктивных решений, продлевающих срок службы и повышающих КПД печей длительного горения (например, отбойника пламени, защищающего дымоход).

Жидкотопливные конструкции

Рассматривая различные варианты конструкций, стоит помнить о печи длительного горения, работающей на отработке технических масел. Функционирует печь на горении паров масла. Время горения сопоставимо с твердотопливными конструкциями и составляет от 12 до 20 часов на одной заправке. Экономически выгодно использовать такие агрегаты там, где имеются большой объем отработки. К минусам следует отнести необходимость частой чистки дымоходов, либо необходимость предварительной очистки масла.

Изготовление печи длительного горения

Любые печи длительного горения реально изготовить самостоятельно. С этой целью требуется запастись чертежами выбранной конструкции и нужными материалами. Заводская печь будет внешне выглядеть привлекательной, но обходится значительно дороже.