Котлы длительного горения — это группа твердотопливных теплогенераторов, рассчитанных на продолжительную работу от одной закладки топлива. В сравнении с классическими котлами на твёрдом топливе, они способны функционировать на максимальной мощности от полутора до трёх раз дольше, без обновления материала в камере сжигания. Существует несколько основных конструкций, которые могут работать такой продолжительный отрезок времени. И все разновидности котлов от различных производителей по сути являются модификациями этих базовых моделей.

Котлы цилиндрической формы

Обычно, если говорят о котлах длительного горения, то имеют в виду производные от конструкции, впервые запущенной в серийное производство заводом Стропува (Stropuva), находящимся в Латвии. Сейчас аналогичные устройства выпускаются под марками SWaG, Буран и другими. Всех их объединяет один общий принцип построения внутренней системы теплогенератора.

Объёмная камера цилиндрической формы позволяет разместить в котле значительное количество топлива. Это даёт устройству возможность генерировать тепло от одной закладки на протяжении до 12 часов на дровах и до 48 часов на угле. Именно данное свойство стало причиной такой большой популярности котлов Стропува. Однако, самая сильная сторона агрегата является, с другой стороны, и его слабым местом.

Цилиндрический теплогенератор спроектирован таким образом, что горение происходит только на ограниченном пространстве верхнего слоя. Сразу над ним находится металлический распределитель воздуха, который прижимает сверху горящее топливо. Он имеет отверстие в центре, через которое, по телескопической трубе в область горения поступает воздух. Прежде чем попасть в трубу, воздух предварительно проходит камеру подогрева.

Труба подачи воздуха неспроста имеет конструкцию телескопа. Она постепенно раскладывается и удлиняется по мере прогорания топлива и уменьшения его количества в котле. Таким образом, под давлением металлического распределителя, область горения постоянно перемещается вниз, пока всё топливо не сгорит. Большая продолжительность горения одной закладки достигается тем, что сжигание горючих материалов происходит только в ограниченном пространстве наверху. Остальной материал не горит, а лишь находится в ожидании момента, когда горящий слой постепенно спустится к нему.

 

 

 

Недостатки Стропувы

Описанная конструкция имеет ряд недостатков, которые неизбежно возникают в связи с её устройством. Во-первых, вследствие постоянного движения горящего слоя сверху вниз, выполнить докладку дров во время работы котла невозможно. Приходится ждать, пока предыдущая закладка полностью прогорит и только после этого добавлять новую порцию горючего.

На первый взгляд, в этом нет никакой проблемы. Дрова прогорели, добавляем новых и греемся дальше. Но, на практике данный процесс имеет ряд побочных эффектов. Первое, что сразу ощущается в зимний период — это промежуток времени холодных батарей. Когда в котле остаётся небольшое количество топлива, оно ещё минут 40-60 будет догорать, не выдавая при этом необходимого количества тепла. Пока остатки полностью сгорят, и новая закладка начнёт эффективно греть теплоноситель в системе, пройдёт от одного до двух часов. За такой промежуток времени температура в помещениях успевает опуститься заметно ниже комфортных значений.

Сравнение шахтного котла и котла цилиндрического

Есть и второй значительный минус, связанный с невозможностью подкладки дров в горящий теплогенератор. Он заключается в том, что к моменту окончания периода горения топлива возле котла обязательно должен быть человек, который сможет загрузить новый материал в топку. Часто это становится большим неудобством в доме, где только глава семьи умеет обращаться с теплогенератором.

Кроме того, металлический распределитель и телескопическая труба в конструкции Стропувы постоянно подвергаются непосредственному контакту с высокой температурой горящего топлива. В результате они регулярно выходят из строя (прогорают) и на протяжении всего срока службы котла их нужно будет заменить несколько раз.

Сейчас на смену цилиндрическим котлам длительного горения приходят современные шахтные котлы, работающие на принципе горения нижнего слоя. Описанные недостатки Стропувы им не свойственны, так как благодаря нижнему горению, в верхнюю часть камеры загрузки в любой момент можно докладывать топливо. А поверхности, находящиеся в непосредственном контакте с горящим слоем, защищены специальной огнеупорной футеровкой.

 

 

 

Шахтные теплогенераторы

Двухкамерные твердотопливные котлы длительного горения шахтного типа ещё называют котлами Холмова. Конструкция состоит из двух камер (шахт), одна из которых — это камера вертикальной загрузки топлива, а вторая — камера с теплообменником. Процесс горения протекает только в нижних областях обеих шахт. В первой частично горит и частично тлеет само топливо, а во второй происходит активное сжигание пиролизных газов, которые образовываются в процессе тления горючего материала.

Всё остальное топливо, находящееся в камере загрузки над областью сжигания, не горит. Оно воспламеняется только в тот момент, когда под действием силы тяжести постепенно опускается до слоя горения. Это становится возможным после освобождения места вследствие прогорания нижней части закладки топлива.

Таким образом, горючий материал постоянно спускается вниз, а слой горения находится всё время в одной точке. Так как конструкция камеры загрузки предусматривает закладку топлива сверху, то в любой момент работы котла есть возможность открыть верхнюю дверцу и добавить в неё необходимое количество дров, угля или другого материала.

Эксплуатация такого теплогенератора требует гораздо меньше навыков и в целом намного проще, чем обслуживание цилиндрических аппаратов, типа Стропувы. В результате того, что во время работы шахтного котла в камеру загрузки можно докладывать топливо, нет необходимости останавливать процесс горения. Никакого неудобства с периодом холодных батарей у таких котлов нет и даже более того. Качественные теплогенераторы шахтного типа могут действовать непрерывно на протяжении нескольких недель. Прерываться понадобится только на плановое техобслуживание устройства и чистку дымохода.

Кстати, о дымоходе. Всем опытным пользователям твердотопливных котлов известна проблема, которая периодически возникает в процессе эксплуатации такого отопительного агрегата. Речь идёт о появлении конденсата внутри дымохода и образовании потёков на внутренних поверхностях котла. Одна из основных причин данного явления — высокая температура выходящих дымовых газов. Так вот, в цилиндрических котлах дымогазы выходят в трубу гораздо более горячими, так как конструкция теплообменника значителььно проще, чем у шахтных агрегатов.

Какой шахтный котёл выбрать?

Важно понимать, что обычные классические котлы Холмова сейчас уже морально устарели. На их основе сегодня выпускаются более технологичные теплогенераторы, обладающие увеличенным КПД, а также повышенными показателями надёжности и долговечности. Возможность эффективной работы на любом виде топлива есть не у всех моделей. Широкое распространение получили такие бренды, как Калвис (Kalvis) и Венибе (Vienybe), но на данный момент наиболее совершенную конструкцию имеют устройства от фирмы Термико (Termico).

Основное преимущество шахтных теплогенераторов Термико в инновационной системе разделения входящего воздуха. Если представить себе процесс горения в закрытой камере загрузки, то легко увидеть, что дымовые газы из нижнего слоя горения будут постоянно стремиться вверх. А нужно, чтобы они уходили в направлении второй камеры, для эффективного сжигания и нагрева теплообменника. И только у котлов Термико есть специальный канал вверху камеры загрузки, через который происходит подача воздуха.

На входе в котёл, через нагнетающий вентилятор или заслонку с механическим регулятором тяги, воздух разделяется на два потока. Большая часть попадает вниз, под колосники и непосредственно в зону горения. Оставшиеся 20-30% воздуха поднимаются вверх по специальному каналу и подаются в камеру загрузки. Там этот поток приводит в движение дымовые газы, поднимающиеся из зоны горения и заставляет их двигаться по направлению к горящему топливу. В результате горючие вещества, которые находятся в дымогазах, не оседают в верхних слоях загрузочной шахты, а поступают в область сжигания и эффективно сгорают с выделением большого количества тепла.

Высокая производительность котлов Термико достигается ещё одним уникальным конструктивным решением. В устройстве установлен керамический катализатор для вторичной подачи воздуха. Когда дымовые газы попадают во вторую камеру с теплообменником, им не всегда хватает воздуха для полного сгорания. Для решения этой проблемы в шахтном теплогенераторе Termico в нижней части второй камеры предусмотрены специальные каналы. Через эти каналы в неё попадает часть свежего воздуха, который поступает в область колосников.

Катализаторы с каналами для вторичного воздуха у шахтных котлов Термико выполнены из слоя высококачественной жаропрочной керамики, что обеспечивает им большую надёжность и долговечность. Сейчас хорошая футеровка присутствует и в лучших моделях от других производителей. Но такие конструктивные элементы, как раздельная подача входящего воздуха и вторичная подача воздуха через катализатор в камеру с теплообменником, являются уникальными преимуществами теплогенераторов Термико. Данные инженерные решения делают Термико лидером на рынке, а учитывая лояльную ценовую политику бренда, его продукция сейчас просто вне конкуренции.