Основной акцент и внимание сейчас уделено печам и котлам на дровах длительного горения. Простой принцип работы и в то же время уникальная продолжительность работы на одной закладке – мечта любого хозяина. Больше всего проблем с дровяными печами возникает именно на фоне необходимости постоянно подкидывать дрова в топочную, а печи для дома на дровах длительного горения способны отработать до 10-12 часов без каких-либо проблем. Даже при горении всего 4-5 часов есть несомненная выгода в экономии древесины или угля.

Принцип работы

Достаточно ограничить процесс горения дров, чтобы взять под контроль длительность работы печки от одной закладки. Если перевести активное горение в состояние тления, то объем выделяемого тепла не измениться, зато топливо прогорать будет значительно дольше. В дополнение к этому тепло отдается равномернее и менее интенсивно, за счет чего его можно лучше использовать, повышая КПД печи или котла отопления.

Контролировать процесс в камере сгорания до примитивного просто, достаточно взять под контроль подачу воздуха, так как без доступа значительного количества кислорода окислительной реакции, горения не будет. Понижая порцию воздуха, попадающую в топку, пламя снижается или совсем уходит, оставляя за собой лишь тлеющие дрова.

Печи для дома на дровах длительного горения

Есть три варианта, как ограничить активное горение:

  • верхнее горение;
  • нижнее горение;
  • пиролиз дров.

Верхнее горение дров – это уже считай стандарт для печей и котлов длительного горения. Создаются условия, при которых тление дров происходит сверху вниз, постепенно опускаясь к основанию камеры. Чтобы ограничивать область горения воздух подается только с верхней части камеры и в строго ограниченном объеме. В отсутствии конвекции в толще дров, кислород выгорает, и древесина консервируется.

принцип работы твердотопливного котла
Верхнее горение

Камера сгорания формуется в виде высокого стакана с круглым или квадратным сечением. Дрова закладываются плотно друг к другу до определенной отметки. Поджог проводиться сверху с помощью кучки хвороста и при необходимости жидкости для разведения огня. В первое время необходимо прогреть печь и дрова, так что заслонки полностью открываются. Как только вся верхушка закладки активно горит, перекрывают доступ воздуха, пока огонь не потухнет, уступив место медленному тлению.

Нижнее горение происходит по тому же принципу, только воздух дозируется и подается снизу камеры. Это уже частично пиролизный способ сжигания дров, о котором пойдет речь далее. При прогреве дров, они в первую очередь хорошо прогреваются и высушиваются, что повышает теплоотдачу, выделяется горючий газ, который можно сжигать дополнительно в отдельной верхней камере или закупорить так, чтобы он вытеснял кислород, не опуская прогорания закладки топлива.

котел длительного горения
Нижнее горение

Пиролизные котлы призваны выбрать из топлива максимум энергии, насколько это возможно, так чтобы в трубу не вылетели полезные киловатты. Используется режим нижнего горения и активное применение выделяемого пиролизного газа.

Древесина под воздействием высокой температуры, но ниже точки самовозгорания или в отсутствии кислорода, разлагается на пиролизный газ (смесь сложных углеводородов), золу и еще массу дополнительных оснований (сероводород, угарный газ и т.д.). Вся эта огнеопасная масса легче воздуха и значительно его горячее, потому скапливается в верхней части основной камеры сгорания. Постепенно подавая газ в дополнительную камеру, его поджигают, а выделяемое тепло переходит стенкам печи конвектору или теплообменнику.

Особенности

После прочтения рекламных буклетов так и хочется быстрее заменить старую печь на длительного горения в своем доме, однако важно не забывать и про ряд особенностей, которые существенно меняют процесс эксплуатации.

За счет тления дров температура отводимых газов значительно ниже, чем при активном горении, большая часть тепла передается инфракрасным излучением, а не конвекцией. Как результат, обеспечить стабильную тягу весьма сложно. Требуется дымоход большей высоты, а за котлом все равно необходимо постоянно присматривать и проверять его. При наличии блока автоматики и даже GSM-модуля, печи длительного горения на порядок чаще будут подавать сигнал о затухании или сбое в работе.

Акцентировать внимание следует на том, что печи длительного горения экономнее сжигают топливо и способны более точно задавать целевую температуру.

Если не использовать блок автоматического регулирования, то настроить вручную работу котла в режиме длительного горения предельно сложно. Фактически даже самые качественные и продуманные котлы на практике будут выдавать совершенно разные результаты с большим разбегом по длительности работы от одной закладки. Если производитель указывает оптимальную длительность в течение 8 часов, то по факту может получиться продолжительность в 4-9 часов.

хранение дров в доме

Для любых печей длительного горения важно, чтобы дрова были сухими. В случае с нижним горением или пиролизным разложением топлива на газ и золу по логике дрова досушиваются в топке, однако, это не повод закладывать дрова с повышенной влажностью. Пока из топлива будет испаряться влага, рассчитывать на стабильный режим работы не приходится, поддерживать горение пиролизного газа попросту не получится.

Популярные модели

На рынке твердотопливных котлов представлены всего несколько конструкций устройств длительного горения, зато много производителей и конкретных моделей. Чтобы не потеряться в этом многообразии ассортимента, полезно различать популярные конструкции и ориентироваться в их достоинствах и особенностях.

Булерьян

Печь длительного горения родом из Канады, но получившая наибольшую популярность у нас за счет простоты конструкции и отличные эксплуатационные характеристики. Важно, что печь Булерьян легко изготовить даже самостоятельно из подручных средств.

В основе конструкции цилиндр из стали толщиной до 5-6 мм, который формирует стенки топочной. Цилиндр положен набок и дверь топочной располагается на одной из торцевых граней. Вокруг корпуса привариваются полые трубы круглого или прямоугольного сечения. Нагреваясь от топки, в трубах прогревается и воздух, так что поддерживается активный конвекционный процесс.

котел булерьян

Внутри камеры располагается колосниковая решетка по дну цилиндра и перегородка в верхней части. Последняя разделяет топку на две части в основную закладывается дрова, в то время в верхней камере дожигается пиролизный газ. Выход в дымоход расположен в дальней от дверцы топочной стороне и с заходом в верхнюю камеру сгорания. Так что продукты горения дров, расположенных в глубине основной камеры, должны обязательно пройти к передней стенке Булерьян, подняться в верхнюю камеру и только потом пройти в дымоход.

STROPUVA

Примечательные по внешнему виду печи и котлы длительного горения. Форма печи цилиндрическая, притом существенно вытянутая и располагается в вертикальном положении. Основная идея печей Stropuva в увеличении высоты закладки дров и в технологичной подаче воздуха, при которой поддерживается тление только на поверхности закладки.

Печи и котлы Stropuva идеально вписываются во все основные правила для поддержания длительного горения и повышения КПД, однако  пока еще их стоимость достаточно высока.

котел Stropuva

Классические печи с поддержкой режима длительного горения

Основная часть ассортимента печей длительного горения – это переработанные традиционные печи. В них переработана дверца топочной, предусмотрен шибер и посадочное гнездо для установки нагнетающего вентилятора. Чаще используется режим длительного горения с верхним тлением закладки дров, потому особенно важно подготавливать идеально просушенные дрова.

Для увеличения тепловой отдачи в печах устанавливаются конвекционные трубы по бокам камеры сгорания по принципу печей Булерьян. Вместо воздушных каналов в ограниченном объеме можно использовать водяной контур для сборки водяного отопления в доме.

С варочной панелью

Если печь устанавливается не в подсобном помещении, а в жилом или на кухне, то варочная панель – это самое практичное дополнение к печи длительного горения на дровах. С ее помощью можно приготовить еду или разогреть, не прибегая к газовой или электрической панели.

Варочная панель представляет собой ровную пластину по верхней стороне печи из толстого огнеупорного металла. В пиролизных печах под варочной панелью располагается верхняя камера сгорания, где дожигается выделенный газ.

печь с варочной панелью

Конверторные

Практически все печи длительного горения для частного дома изготавливаются с конвекторами. Это трубы круглого или прямоугольного сечения, закрепленные на внешней стенке топки и ориентированные снизу вверх.

Тепло от топки нагревает воздух в трубах, и он устремляется вверх, освобождая место холодному от пола. Каналы поддерживают постоянную смену воздуха – конвекционный перенос тепла. При желании можно удлинить верхние отводы конверторных труб и завести их в соседние комнаты, распределяя тем самым тепло от печи. Фактически это является уже аналогом воздушного отопления. Повысить эффективность поможет вентилятор, однако следует учитывать, что в печах длительного горения чрезмерный отвод тепла от топки может сбить настройку и затушить в итоге процесс равномерного тления.

С водяным контуром

От обычной дровяной печи сложно отвести тепло и распределить его по дому. Тепла от стенок и конвектора может хватить разве что на два-три помещения и только при условии, что сама печь установлена аккурат между ними. Решить проблему поможет водяной контур, вмонтированный в стенки камеры сгорания или теплообменник, расположенный в верхней части камеры, на выходе в дымоход. Подробнее об этом здесь.

Производители предлагают печи с уже интегрированными водяными контурами, на основе которых можно построить эффективную систему отопления с принудительной циркуляцией. При наличии бойлера с косвенным нагревом можно получить еще и горячую воду для бытовых нужд.

Желательно включить в контур отопления теплоаккумулирующую емкость достаточно большой мощности, чтобы перекрыть периодичность работы печи и постоянно поддерживать в трубах и радиаторах заданную температуру теплоносителя.

Автоматика для печей длительного горения

Для автоматизации процесса горения в печах и котлах любого типа достаточно взять под контроль нагнетание воздуха. Проще всего это сделать, если вместо шибера или дверцы топочной установить вентилятор и обеспечить должное управление на основании температуры стенок камеры сгорания, отводимых через дымоход продуктов горения или теплообменника.

Используются:

  • механические или электромеханические регуляторы тяги;
  • блок управления вентилятором.

Регулятор тяги

  • Производители: Regulus, ICMA, Afriso, Honeywell, ESBE, а также практически все производители котлов, только с ориентированием на собственную продукцию.
  • Цена решения начинается от 15$.

Термостатическая головка и привод шибера – регулятор тяги. Самый простой и главное энергонезависимый вариант управления работой твердотопливного котла или дровяной печи. Термостат представляет собой капсулу, наполненную жидкостью или газом, реагирующим на изменение температуры и изменяющий свой объем. Одна стенка капсулы подвижна, и к ней стыкуется шток с зацепом, чаще поворотного типа, на конце которого крепится рычаг шибера.

регулятор тяги

Настройка механического термостата сводится к установке различных условий, при которых целевой диапазон измерения температуры согласуется с открытием воздушной заслонки. Если температура в дымоходе или в теплообменнике превышает заданный диапазон, шибер закрывается, и подача воздуха в топку прекращается. Аналогично при снижении температуры заслонка полностью открывается. Важно настроить ход штока так, чтобы шибер никогда полностью не перекрывал канал, из-за чего может потухнуть окончательно огонь в печи.

Блок управления вентилятором

Производители: Nowosolar, TECH SP.J., KG Elektronik, Elster, «АТОС».

Отдельно блок управления стоит от 25$, совместно с вентилятором – от 50$

Решение принимает микроконтроллер или аналоговый блок вычислений на основании показаний датчика температуры, который может устанавливаться в камере сгорания, на поверхности конвектора печи, в теплообменнике и т.д. Результатом работы блока является изменение режима работы вентилятора, подающего воздух в топку, притом изменение объема воздуха может регулироваться от нуля до максимума определенного конструкцией вентилятора.

Блок управления вентилятором

В зависимости от настройки контроллера и установки ограничений, вентилятор может подавать максимум воздуха для активного прогорания дров, средний уровень или минимум для поддержания тления  режима длительного горения или же полностью перекрыть доступ воздуха и остановить работу печи.

Печи для дома на дровах длительного горения

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Яндекс.Метрика