Основным преимуществом котлов длительного горения (КДГ) является их способность продолжительное время эффективно работать на одной закладке топлива. Главным недостатком твердотопливных теплогенераторов чаще всего называют именно необходимость постоянного заполнения камеры загрузки. Однако, большинство отрицательных отзывов о работе с котлами на твёрдом топливе связаны с опытом эксплуатации классических котлов прямого горения. В таких конструкциях горение протекает очень интенсивно и это значительно сокращает время работы устройства от одной закладки.

Преимущества конструкции

Котлы длительного горения имеют две важные особенности, которые позволяют максимально продлить срок работы устройства от одной партии топлива. Во-первых, в таких теплогенераторах горение протекает только в маленькой ограниченной зоне. Одномоментно горит лишь небольшая часть топлива, а остальной объём в это время просто находится внутри агрегата в ожидании своей очереди на сжигание. Такая организация подачи топлива в зону горения не только продлевает время автономной работы теплогенератора, но и делает его более стабильным и лёгким в регулировке.

Устройство легче настроить на определённый температурный режим, так как объём генерируемого тепла остаётся неизменным. На протяжении всего срока работы агрегата горит одинаковый ограниченный объём топлива. В отличие от классического котла, в котором всегда есть короткий период пиковой теплоотдачи и длительные периоды постепенного увеличения и падения теплогенерации.

Вторым положительным свойством КДГ является частичная работа в режиме пиролиза топлива и способность дожигания пиролизных газов. То есть, такой котёл объединяет в себе два типа разложения топлива — прямое горение и пиролиз. В результате прямого горения тепло выделяется сразу, а пиролиз приводит к образованию пиролизных газов, которые затем дожигаются с выделением дополнительного тепла. Такой совмещённый режим значительно повышает КПД использования топлива, так как, при равном объёме горючего материала, от сжигания пиролизных газов можно получить значительно больше тепла, чем от прямого горения.

Исходя из всего вышесказанного можно заключить, что, по сравнению со стандартными твердотопливными котлами, КДГ обладают несколькими преимуществами. Это и повышенная продолжительность работы на одной закладке топлива, и увеличенная эффективность его сжигания, и большая стабильность теплогенерации. Для достижения данных характеристик были разработаны две принципиально отличные конструкции — с горением верхнего и нижнего слоя топлива. Классические теплогенераторы верхнего горения — это цилиндрические котлы Стропува, а базовой конструкцией для устройств нижнего горения являются котлы Холмова.

Котлы верхнего горения

Теплогенераторы с горением верхнего слоя всё время развиваются, в конструкцию вносят определённые доработки и улучшения для достижения максимальных значений КПД. Однако, базовые особенности данного вида котлов остаются неизменными. Первая — это горение топлива сверху, и вторая — необходимость использования телескопической трубы с металлическим распределителем воздуха. Чтобы горение протекало постепенно от верхнего слоя топлива к нижнему, зона циркуляции кислорода находится в верхней части конструкции. Здесь же располагается металлический распределитель, который представляет из себя основание для телескопической трубы подачи воздуха. Его делают в форме диска, креста или плоской планки таким образом, чтобы распределитель эффективно разделял поток более холодного входящего воздуха с нагретым выходящим.

В процессе прогорания топлива, распределитель под своим весом спускается ниже и раскрывает телескопическую трубу, удлиняя её. Недостатком такой модели работы является то, что добавить топливо в камеру загрузки в процессе эксплуатации котла просто невозможно. Это исключается в принципе, так как люк для закладки топлива находится в самом эпицентре движения наиболее разогретых газов. Топливо, которое не горит, находится в самом низу на дне устройства, и доступ к этому пространству закрыт.

Почему так много внимания уделяется такой, казалось бы, незначительной особенности? Дело в том, что определённый промежуток времени, пока остатки дров или угля догорают, температура генерируемых газов очень небольшая и является недостаточной для полноценного нагрева теплоносителя в системе отопления. Если добавить к этому времени процесс чистки устройства от пепла, закладку нового топлива и выход котла в номинальный режим работы, то в сумме выйдет не меньше 1,5-2 часов. При сильных морозах за это время успевают остыть не только радиаторы в частном доме, но и существенно снижается температура воздуха в здании.

Кроме того, важно понимать, что необходимость замены топлива в котле приходит в определённое время. Если в этот момент в доме не будет мужчины, способного загрузить теплогенератор новой партией топлива, то промежуток времени с холодными батареями может значительно затянуться. Далеко не все женщины будут готовы обновить закладку топлива в камере загрузки вертикального цилиндрического котла. Рекомендуем вам более подробно изучить технологию обслуживания данного устройства, чтобы самостоятельно в этом убедиться.

Проблема с телескопической трубой и распределителем воздуха не беспокоит владельцев котла в первые 2-3 сезона. Далее нередки случаи, когда распределитель прогорает или труба перестаёт исправно выполнять свои функции и требует замены. Кроме того, особую опасность может вызвать накопление сажи на стенках котла. Если её не чистить вовремя, то она будет откалываться от стенок кусками, создавать микровзрывы и вызывать значительное повышение температуры в устройстве. Это может привести к перегреву дымохода и его возгоранию в том случае, если он не был смонтирован с соблюдением всех противопожарных норм.

Шахтные котлы нижнего горения

Описанные выше недостатки КДГ с горением верхнего слоя имеет смысл указывать в первую очередь для того, чтобы была возможность оценить простоту и эффективность решения этих трудностей в шахтных котлах с горением нижнего слоя. Конструкция состоит из двух вертикальных камер, расположенных параллельно друг другу. Первая шахта служит одновременно и камерой загрузки, а вторая предназначена для дожигания пиролизных газов и является местом расположения теплообменника. Закладка топлива в устройство выполняется через соответствующий люк в верхней части конструкции — в том месте, где температура газов в котле минимальна.

Такое устройство решает сразу несколько проблем, свойственных вертикальным однокамерным цилиндрическим котлам верхнего горения. Самое главное преимущество шахтных твердотопливных котлов длительного горения — это постоянный неограниченный доступ в камеру загрузки. Даже на пике наиболее активной фазы горения топлива, в камеру загрузки можно докладывать уголь, дрова или брикеты. Так как закладка осуществляется сверху, где температура далека от максимальной, процедура пополнения камеры загрузки совершенно безопасна. Более того, технология пополнения первой камеры топливом предельно проста и не требует специальных навыков или большой физической силы.

Пропагандисты устройств типа Стропувы и аналогов часто делают акцент на том, что КПД таких агрегатов выше, чем производительность котлов нижнего горения. Это справедливо только отчасти. Первые теплогенераторы с горением нижнего слоя действительно были менее эффективными и расход топлива при их использовании был повышен. Однако, последние разработки украинского производителя Термико показали, что можно создать котёл шахтного типа нижнего горения с КПД 90%. Этот показатель сравним с производительностью большинства распространённых сегодня пиролизных котлов.

Такая высокая эффективность сжигания топлива стала возможной благодаря внедрению нескольких принципиальных решений. Во-первых, у шахтных КДГ Termico реализована отдельная система подачи воздуха в область сгорания пиролизных газов. Первичный поток воздуха расходуется частично на прямое горение топлива, и частично на сжигание пиролизных газов в нижней части первой камеры. Вторичная подача направлена по отдельному каналу и движется через проходы в катализаторе, который изготовлен из жаропрочного корундового бетона. Из них воздух поступает в зону второй камеры, где дожигаются пиролизные газы, и повышает эффективность их переработки.

Другой причиной падения КПД большинства шахтных КДГ является естественное направление движения дымовых газов в камере загрузки снизу-вверх. Дымогазы поднимаются из нижнего слоя горения вверх и остаются там без движения, со временем оседая на внутренних поверхностях шахты. Этот процесс приводит к образованию сажи и копоти на стенках котла, что снижает эффективность теплообмена в устройстве. Котлы длительного горения Термико учитывают данную особенность шахтных теплогенераторов.

Для устранения этого недостатка инженеры Термико создали систему, благодаря которой входящий воздух разделяется на 2 потока. Основная часть идёт непосредственно в нижний слой, где протекает горение топлива, а небольшое количество воздуха подаётся в верхнюю область первой камеры. Естественным образом воздух начинает двигаться к месту активного горения и тем самым создаёт небольшую тягу, заставляя дымовые газы также двигаться в направлении второй шахты.

Шахтные КДГ Термико способны работать как на дровах, так и на угле, брикетах, пеллетах и других видах твёрдого топлива. При этом, длительность работы от одной загрузки плотной сухой древесины составляет около суток. Если же заполнить камеру загрузки качественным углём антрацитом, то продолжительность теплогенерации может достигнуть 60 часов и более, в зависимости от особенностей вашей системы отопления. Как видно, данное устройство нельзя назвать чисто угольным котлом, но наибольшую производительность теплогенератор показывает именно на данном виде топлива.

Делать выбор котла длительного горения следует в первую очередь основываясь на понимании тех процессов, которые в нём протекают. Когда все особенности устройства теплогенератора становятся ясны, отпадают любые сомнения в том, какую именно модель лучше купить в конкретной ситуации. Мы рекомендуем останавливаться на КДГ Termico, так как в них были применены самые современные технологии и материалы. Термико является украинским производителем и предлагает свою продукцию, ничем не уступающую дорогостоящим европейским моделям, по приемлемым ценам для заказчиков из Украины.