Котел отопления на дровах

Котел отопления на дровах

Проблема газификации в нашей стране стоит особенно остро. На сегодняшний день газифицировано лишь 65% территории России, тогда как остальные жители вынуждены использовать альтернативные способы отопления. Дрова, уголь и прочее твердое топливо для очень многих людей являются единственной возможностью протопить свой дом даже в спартанских условиях. Так что вопрос, актуален ли сегодня котёл отопления на дровах, сам по себе не является актуальным.

Но прежде чем перейти к обсуждению этого агрегата, стоит подробно остановиться на разновидностях твердого топлива, и какой вид более рационален.

Разновидности твердого топлива

Существуют следующие основные виды твердого топлива:

• дерево — дрова, отходы деревообрабатывающей промышленности, брекеты и пеллеты;
• уголь;
• горючие сланцы.

Дрова были и есть основным источником тепла. Наиболее предпочтительными являются лиственные породы, которые горят дольше и КПДЖ у них выше. Сосновые и хвойные – дешевле, но, соответственно, коэффициент полезного действия ниже, а золы больше.

Заготовка дров также вызывает определенные сложности, при этом куб леса стоит от 3000 рублей. Для отопления дома в 80-100 кв.м. на зиму требуется 5-6 куб.м. леса.

Современные материалы – брекеты и пеллеты более выгодны и по цене, и по теплотворности. Их производят из отходов деревообрабатывающей промышленности путем прессования с добавлением синтетических клеящих составов. В среднем на дом 80-100 кв.м. требуется 3,5-4 тонны пеллет на зиму из расчета 4000 руб. тонна. Выходит это 15-16 тысяч рублей за сезон.

Для отопления используется в основном каменный уголь, так как бурый отличается высокой концентрацией влаги, большим зольным остатков и теплотворностью ниже даже, чем у дров. Каменный уголь плотный, почти не содержит влаги, при этом теплота сгорания составляется 6700 ккал на 1 кг, что выше, чем у дерева. Стоимость 1 тонны угля – 1500 руб. для отопления дома понадобится в среднем 4 тонны. В итоге получится 6000 рублей, что является самым рациональным способом отопления из всех вышеперечисленных. При этом надо понимать, что уголь требует специфических условий хранения. Дает большой зольный осадок, дровяной котел для отопления придется чистить ежедневно.

Правила организации и расположения дровяного отопления

Даже в небольшом доме дровяной котел для отопления должен располагаться в отдельном помещении – котельной, где, в том числе, предусмотрено место для хранения инвентаря.

При выборе гравитационной схемы отопления дома, когда за организацию движения теплоносителя отвечает свойство воды расширяться при нагревании и сжиматься при остывании, котел для отопления дома выставляется в предельно низкой точке системы. Если за работу котла, в частности, за движение теплоносителя отвечает циркуляционный насос, никаких ограничений по установке агрегата нет.

Если в доме отмечаются проблемы с электроснабжением, имеет смысл установить небольшой циркуляционный насос 12 вольт на аккумуляторных батареях, мощности которого хватит для принудительного движения теплоносителя.

Для того, чтобы понимать, как именно работает котле, необходимо разобраться в его конструкции

Требования к помещению, где устанавливаются дровяные котлы для отопления дома:

• высота потолков в помещении не менее 250 см;
• объем помещения – 8-15 кв.м. где кубатура не менее 15 куб.м.
• средства принудительной вентиляции, обеспечивающие поступление свежего воздуха в помещение в достаточном объеме;
• протяженность дымоходного канала – от 400 см, диаметр – не менее 10 см. Особое внимание уделяется высоте трубы на коньком здания – не менее 100 см;
• к котлу должен быть обеспечен свободный доступ со всех сторон, само помещение не загромождено, хорошо вентилируется;
• внутренняя отделка должна быть выполнена из негорючих материалов;
• дрова и уголь должны храниться отдельно в сухом проветриваемом помещении.

Риск возникновения обратной тяги является основной проблемой при использовании дровяных котлов для отопления. Чтобы устранить этот дефект, необходимо предусмотреть специальную конструкцию на дымоходную трубу.

Гравитационные системы при дровяном отоплении

В доме, где планируется гравитация (движение теплоносителя) под собственным давлением, можно применять систему «ленинградка». Принцип ее заключается в установке одной трубы от котла, к которой последовательно подключаются радиаторы. Не самая рациональная система, поскольку температура теплоносителя снижается по мере прохождения через радиаторы, и в самом последнем звене системы практически холодная.

Решить такую проблему может увеличение диаметра выходной труды, что позволит сократить скорость циркуляции и тем самым снизить теплопотери.

Подобную схему можно использовать только для небольших одноэтажных домов.

В двухэтажном более рациональной считается разветвленная гравитационная система, особенность которой заключается в одновременном подключении к выходной трубе нескольких отдельных контуров. Учитывая то, что к каждому из них будет подключено определенное количество радиаторов, тепло будет распределяться равномерно. При этом обязательно устанавливается обратный гравитационный клапан, задача которого – препятствовать возврату движения к выходной трубе.

Протяженность контуров должна быть одинаковой, иначе теплоноситель будет постоянно циркулировать по более короткому контуру.

Разновидности твердотопливных котлов

Дровяные котлы отопления между собой подразделяются на:

• классические;
• длительного горения;
• пиролизные.

Классический котел

Это традиционный вид дровяного котла отопления, состоящего из двух камер – зольника и топочной камеры, изготовленных из жаропрочной стали, реже – чугуна. Сложно назвать такой котел удобный – для поддержания его работы требуется постоянное присутствие, но в дачных домах, банях, небольших помещениях кратковременного пребывания это отличный и быстрый способ создать комфортную температуру. Работает на дровах, угле, щепе, пеллетах и пр.

Длительного горения

Принцип работы подобной конструкции основан на ограничении доступа кислорода в процессе горения дров. Фактически они тлеют, а не горят, образовывая более высокий коэффициент теплотворности с возможностью регулировать выделяемую мощность. Особенным является то, что одной загрузки дров в среднем хватает на 20-22 часа в зависимости от размера топочной камеры.

Пиролизный

Также относится к категории оборудования длительного горения, но отличается принципом разделения топлива на твердый остаток и пиролизный газ. В двух зависимых камерах одновременно происходит процесс горения и остатка, и газа, за счет чего КПД возрастает до 85%, а количество золы уменьшается до 7-15%. У таких котлов можно отметить только один минус – необходимость в топливе практически камерной просушки. Даже 20% влажность дров (норма для производства мебели), котел не будет функционировать в нормальном режиме.

ВИДЕО: как работает пиролизный котел на дровах

Водогрейный котел отопления на дровах – особенности использования

Содержание

1. Дрова как вид топлива
2. Устройство котла водяного отопления
3. Преимущества и недостатки отопления дровами

Введение

Испокон веков люди использовали дрова для отопления своего жилища. С появление альтернативных видов топлива таких как газ, дизель и электричество, они стали отходить на второй план, но по прежнему являются одним из основных видов топлива в нашей стране. В данной статье мы рассмотрим котел отопления на дровах, преимущества и недостатки использования дров как вида топлива, а также особенности установки отопительных устройств данного типа.

Прежде чем перейти к рассмотрению котлов на дровах с водяным контуром, давайте сначала рассмотрим этот вид топлива повнимательнее. В чем же секрет их особой популярности в России и какие минусы их использования в отопительной системе вашего частного дома или дачи.

На российском рынке уже наметился топ лидеров, среди моделей работающих на пеллетах. Именно им и посвящен данный обзор. Итак, давайте начнем.

Дрова как вид топлива

Как известно, дрова представляют собой части ствола деревьев, предназначенные для сжигания с целью получения тепла и света. Данный вид топлива получил широкое распространение в нашей стране не случайно, т.к. большая ее часть покрыта лесами различных пород.

Фото 1: Сосновые дрова для твердотопливного котла

Дрова хвойных и лиственных пород обладают разной теплотворностью. Первые дают меньше тепла и значительно быстрее сгорают. К тому же они занимают больше места ввиду их низкой плотности. Лиственные напротив, горят жарко и долго. Именно поэтому, владельцы загородных домов, по возможности стараются заготавливать дрова лиственных пород.

В отличии от нефти и газа, дрова являются возобновляемым источником энергии. Эта их особенность, в ряду прочих и принесла им такую популярность. Один кубический метр дров по теплотворности равен 200 литрам нефти и 200 кубам газа. Еще одним существенным их плюсом является низкая зольность в районе 1-2%.

К недостаткам дров можно отнести их низкую теплотворность по сравнению с тем же газом или углем. Еще одним их минус это повышенная влажность. Процесс испарения воды крадет часть полезного тепла, уменьшая при этом общую теплотворность.

Фото 2: Установка водогрейного котла в котельной загородного дома

Заготовка дров на весь отопительный сезон не простая задача. Лес подходящей породы валят, срезают сучки и затем распиливают ствол дерева на коротки части называемые «чурки». В последствии чурки колют специальным топором называемым «колун» на отдельные поленья, которые затем складывают в поленницы специально оборудованном месте под навесом.

Холодными зимами дровами топят печи в доме и бане, а также используют в отопительных котлах центрального отопления. Давайте рассмотрим, что из себя представляет водогрейный твердотопливный котел. каково его устройство и конструктивные особенности.

Вернуться к оглавлению

Устройство котла водяного отопления

Водонагревательные котлы представляют из себя чугунные или стальные устройства, путем сжигания в которых твердого топлива, происходит нагрев теплоносителя в специальном резервуаре, который в свою очередь циркулирует по замкнутой системе отопления и обогревает помещение.

Фото 3: Принцип работы котла на дровах с водяным контуром

Котлы на дровах самые простые и дешевые устройства которые только можно купить из твердотопливных теплогенераторов. Конструктивно они состоят из следующих узлов и агрегатов:

Загрузочная камера

Загрузочная камера или топка как ее еще называют представляет собой отсек с дверцей, в котором размещается закладка дров. Особенностью котла на дровах, в отличии от угольных или пеллетных, является наличие топки большего размера, позволяющей вмещать довольно габаритные поленья.

Зольник (поддувало) расположен в нижней части котла отопления, непосредственно под топкой, и служит для сбора продуктов сгорания твердого топлива в виде золы. Для обеспечения очистки, поддувало оборудовано дверцей.

Колосник представляет из себя решетку из стали или чугуна, разделяющую топку и зольник. Сквозь отверстия в колосниковой решетке зола, образовавшаяся в результате горения ссыпается в зольник. Также через эти отверстия происходит подача воздуха в камеру сгорания, улучшая тягу и подпитывая горения.

Теплообменник

Конструктивно, теплообменник это емкость сложной формы, внутри которой находится теплоноситель, чаще всего вода. Сложность его формы обусловлена тем, чтобы обеспечить максимальный теплосъем внутри котла. Разнообразие его конструкций достаточно велико. Каждый производитель старается привнести свое новшество, способное увеличить эффективность котла. Наиболее распространенным видом теплообменника является водяная рубашка.

В процесс сгорания дров в устройстве отопления, происходит выделение летучих продуктов, которые необходимо выводить в атмосферу. Для этих целей и служит дымоход в твердотопливном котле. Отдав максимум энергии теплоносителю, летучие газы устремляются по дымовой трубе наружу. Правильная установка и расчет дымохода чрезвычайно важен, т.к. продукты сгорания дров содержат ядовитые соединения и попадание их в жилое помещение может привести к печальным последствиям.

Как видите отопительный прибор прост. Дополнительно, в современных ТТ котлах применяются различные дополнительные устройства повышающие эффективность их работы, такие как: регуляторы тяги, дымососы и т.д. Также существуют как одноконтурные так и двухконтурные модификации, с возможностью осуществления горячего водоснабжения.

Фото 4: Камера котла для загрузки дров

Принцип действия водяных котлов отопления заключается в следующем. Котел устанавливается в помещении, заполняется теплоносителем и подключается к подающей и обратной линии отопительной системы. В топку загружается порция дров и поджигается. Сгорая, дрова нагревают теплоноситель, который движется по трубам к радиаторам в различных частях дома. Отдав тепло помещениям он возвращается обратно в котел, где подогревается и процесс повторяется. Зола скапливается в зольнике, откуда затем удаляется в процессе чистки котла. Дымовые газы выводятся наружу через дымоход.

Вернуться к оглавлению

Преимущества и недостатки отопления дровами

Высокая популярность дровяного отопления, обусловлена наличием у этого топлива ряда преимуществ. Давайте рассмотрим их плюсы:

• Самое важное и весомое достоинство дров – это их доступность. Если взглянуть на нашу страну из космоса, то можно увидеть, что ее территория сплошь покрыта густыми лесами. Почти все районы компактного проживания людей находятся в местах с избытком древесины, тогда как электросети и газовые магистрали дотянулись далеко не до всех населенных пунктов.
• Вторым их несомненным плюсом является низкая цена. Выбирая котел для отопления своего дома, для многих из нас, его стоимость носит определяющий характер. Поэтому даже при наличии электричества и подведенного газа, многие предпочитают купить недорогой котел на дровах, вместо более дорого электрического или газового.
• Следующие достоинство – это простота установки. Котел на дровах не требует дорогостоящих согласований и разрешений на установку. Просто покупаете, подключаете и пользуетесь.
• Простота конструкции. Как видно из предыдущего раздела, устройство котла очень простое. Именно поэтому многие умельцы самостоятельно изготавливают самодельные котлы на твердом топливе своими руками .

Фото 5: Монтаж и обвязка водонагревательного котла на дровах на даче

О преимуществах отопления дровами му поговорили. Теперь о недостатках. А они есть и очень существенные:

• Первое о чем хочется сказать – это большой расход дров. Так как это топливо с маленькой калорийностью, то даже для того чтобы отопить небольшой деревянный дом, потребуется внушительная поленница. Что уж тут говорить о современных частных домах и коттеджах площадью в несколько сотен квадратных метров.
• Второе – это низкая эффективность. Конструкция такого прибора не позволяет извлечь максимум энергии из топлива, поэтому часть его улетает в трубу. КПД котла на дровах с водяным контуром находится в пределах 70-80%.
• Дрова в котле быстро прогорают. Чтобы поддерживать комфортную температуру в помещениях, необходимо днем и ночью дежурить возле котла, постоянно подкидывая новую порции топлива в топку. Согласитесь, не очень приятная перспектива, а автоматизировать подачу дров у вас вряд ли получится.
• Необходимость в помещении для установку как самого котла отопления, так и для хранения огромного запаса дров. Отопительный прибор из соображений безопасности должен быть вынесен в построенную для него котельную. Поленницу также нужно оборудовать неподалеку, чтобы топливо всегда было в шаговой доступности.

Вот вкратце об особенностях этих приборов. Больше информации о работе отопительных котлов на дровах смотрите в следующем видео:

Вернуться к оглавлению Заключение

Вот, что хочется сказать в заключении. Дровяные котлы в их традиционном виде подходят лишь для отопления небольших домов. Для более серьезных задач нужно выбирать устройство более современное и способное решать задачу комфортного отопления больших площадей.

Создание котла на дровах своими руками

Отопительные системы и оборудование стоят достаточно дорого. Не каждая семья может себе позволить приобрести новый котел для установки на даче. Придется потратить значительную сумму на его покупку и последующий монтаж. Однако при желании всегда можно изготовить котел на дровах своими руками, способный обогреть жилую площадь.

По своему конструктивному исполнению самодельные дровяные котлы могут быть различными. От их устройства зависит эффективность обогрева и простота эксплуатации. Решив сделать все своими руками, стоит сначала обратить внимание на самую простую конструкцию. Пиролизные дровяные котлы требуют наличия определенных знаний и навыков. Хотя их КПД значительно выше.

Обыкновенный котел

Сначала разберем, как изготовить простой дровяной котел своими руками. Модель представляет собой два цилиндра, помещаемых друг в друга. Первый используется в качестве топки. При горизонтальном расположении он может изнутри обкладываться огнеупорным кирпичом.

Второй выступает в качестве конвекционного носителя или используется для подогрева теплоносителя. Закладка дров производится непосредственно в топку.

Подручные материалы

Для уменьшения объема сварочных работ можно использовать толстостенную трубу или бочку. Возможно также использование других подручных материалов.

Сваренную из толстого листа прямоугольную топку можно без труда разместить внутри цилиндрической емкости.

Особенности конструкции

В дровяном котле предусматривается поддувало для притока свежего воздуха и дымоход для отвода отработавших газов. Поддувало располагается в нижней части трубы и позволяет нижнему ряду дров тлеть, вырабатывая дополнительное тепло. Закладка дров в самодельные котлы производится через верх. Для этого подготавливается специальный люк.

Чтобы каждая заложенная стопка дров горела как можно дольше, часто предусматривается специальный груз, выполняемый в форме диска с лопастями и отверстием, имеющим диаметр 20 мм. При надавливании груза происходит сжимание горящего топлива. При этом объем поступающего воздуха значительно сокращается, так как он может проходить только через имеющееся отверстие.

Способ подключения

К системе отопления такой котел можно подключить двумя способами:

• врезав трубы с водой прямо в бочку. Циркулируя между трубами, она будет нагреваться, чтобы затем, поступив в систему отопления, нагревать радиаторы;
• врезав дымоход в бак с теплоносителем. Отработавшие горячие газы будут поступать в емкость, постепенно нагревая теплоноситель.

Пиролизный котел

Принцип действия твердотопливных пиролизных котлов, работающих на дровах, основан на разрушении древесины под действием высокой температуры при низком содержании кислорода. Они используются для длительного обогрева помещений различного назначения.

Такой котел состоит из двух камер. Первая используется для загрузки топлива. Во вторую попадают отработавшие газы и вторичный воздух для длительного горения. Сделать такой агрегат своими руками сложнее, чем обычный, но можно.

Основные элементы прибора

Дровяной котел изготавливается из металлической бочки. Желательно емкостью 200 литров. Крышка у бочки срезается и к ней приваривается бортик. Из массивной заготовки или любого другого утяжелителя изготавливается круглый поршень. Его диаметр должен быть немного меньше внутреннего диаметра бочки.

В крышке вырезается отверстие для установки воздуховодной трубы диаметром 100 мм. По высоте труба минимум на 20 см должна быть выше бочки. Сбоку в бочку вваривается дымоходная труба. Для нее также используется прокат диаметром 100 мм.

Воздуховодная труба приваривается к поршню. На верхнем торце трубы предусматривается заслонка, регулирующая количество поступающего воздуха. К нижней части поршня привариваются ребра, используемые для утрамбовки топливной массы.

Принцип работы

В процессе эксплуатации котла дрова загружаются непосредственно в топку и поджигаются. Сверху устанавливается крышка с поршнем. По мере сгорания топлива поршень станет опускаться вниз, нагнетая давление в нижней камере. За счет этого и минимального количества кислорода дрова начнут медленно тлеть.

Выделяющийся при пиролизе газ поступит в верхнюю камеру, температура в которой может достичь 900C. Через дымоход остатки продуктов горения удаляются в атмосферу.

Такие самодельные котлы, изготовленные по всем правилам, способны на одной закладке проработать больше суток из-за длительного горения.

Готовим материал и инструменты

Приступая к изготовлению котла на дровах своими руками и стремясь выполнить все в кротчайшие сроки, стоит позаботиться о наличии:

• схемы будущего котла;
• стальных труб различной длины, диаметра (400, 500, 100 и 150 мм);
• стального листа толщиной минимум 4 мм;
• проката для изготовления ножек;
• двухсотлитровой бочки;
• термостойкой смеси, используемой при кладке печей и каминов;
• сварочного аппарата;
• электродов подходящей марки и размера. Как правило, для выполнения сварочных работ используются электроды диаметром 3 – 4 мм;
• болгарки.

Процесс сборки

Процесс создания котла включает несколько этапов. При изготовлении каждого элемента стоит учитывать особые условия эксплуатации изготавливаемого изделия.

Устройство подачи воздуха

Отрезаем от толстостенной трубы диаметром 100 мм отрезок, длина которого будет равна высоте топки. К нижней части привариваем болт. Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра, как труба или большего. Просверливаем в круге отверстие, достаточное для прохождения болта, приваренного к трубе. Соединяем круг и воздуховодную трубу, закрутив гайку на болт.

В итоге мы получим трубу для подачи воздуха, нижняя часть которой может закрываться свободно двигающимся металлическим кругом. В процессе эксплуатации это позволит регулировать интенсивность горения дров и, следовательно, температуру в помещении.

С помощью болгарки и диска по металлу делаем в трубе вертикальные прорези толщиной приблизительно 10 мм. Через них воздух будет поступать в топочную камеру.

Корпус (топка)

Для корпуса потребуется цилиндр с герметичным дном диаметром 400 мм и длиной 1000 мм. Размеры могут быть иными, в зависимости от имеющегося свободного пространства, но достаточными для закладки дров. Можно использовать готовую бочку или приварить к стальному толстостенному цилиндру днище.

Иногда котлы для отопления изготавливают из баллонов из-под газа для более длительного срока службы.

В верхней части корпуса формируем отверстие для отвода газов. Его диаметр должен быть не менее 100 мм. К отверстию привариваем трубу, через которую будет осуществляться отвод отработавших газов.

Длина трубы выбирается в зависимости от конструктивных соображений.

Соединяем корпус и устройство подачи воздуха

В днище корпуса вырезаем отверстие диаметром равным диаметру воздухоподающей трубы. Вставляем трубу внутрь корпуса таким образом, чтобы поддувало выходило за пределы днища.

Воздухоподающая труба должна заканчиваться на несколько сантиметров раньше начала дымохода.

Теплорассеивающий диск

Из металлического листа толщиной 10 мм вырезаем круг, размер которого немного меньше диаметра корпуса. Привариваем к нему ручку, изготовленную из арматуры или стальной проволоки.

Это значительно упростит последующую эксплуатацию котла.

Конвекционный кожух

Из листовой стали изготавливаем цилиндр или отрезаем кусок трубы, диаметр которой на несколько сантиметров больше наружного диаметра топки (корпуса). Можно использовать трубу диаметром 500 мм. Соединяем вместе конвекционный кожух и топку.

Сделать это можно с помощью металлических перемычек, привариваемых к внутренней поверхности кожуха и наружной поверхности топки, если зазор получился достаточно большой. При меньшем зазоре можно приварить кожух к топке по всему периметру.

Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра как топка или чуть больше. Привариваем к ней ручки, используя электроды, проволоку или другие подручные средства.

Учитывая, что в процессе эксплуатации котла ручки могут сильно нагреваться, стоит предусмотреть специальную защиту из материала с низкой теплопроводностью.

Для обеспечения длительного горения к дну привариваем ножки. Их высота должна быть достаточной, чтобы поднять дровяной котел минимум на 25 см над уровнем пола. Для этого можно использовать различный прокат (швеллер, уголок).

Поздравляем, вы изготовили дровяной котел своими руками. Можно приступать к обогреву дома. Для этого достаточно загрузить дрова и поджечь их, открыв крышку и теплорассеивающий диск.

Источники: http://www.portaltepla.ru/tverdotoplivnie-kotli/kotel-otopleniya-na-drovah/, http://kotlydlyadoma.ru/vodogrejnyj-kotel-otopleniya-na-drovah.html, http://x-teplo.ru/otoplenie/kotly/na-drovax-svoimi-rukami.html

Как вам статья?