Многие потенциальные покупатели твердотопливных печей не видят различий между дровяными и угольными модификациями. Ошибка приводит к тому, что хороший и надежный источник тепла работает не на полную мощность, или наоборот, преждевременно выходит из строя из-за регулярного превышения допустимых температурных нагрузок.
В данной статье речь пойдет о выборе, особенностях установки и эксплуатации металлической печи на угле для дома. Этот сравнительно новый вид отопительного оборудования часто используется в регионах России, где уголь считается самым выгодным топливом.
Целесообразность установки
Некоторые владельцы газовых котлов не видят смысла в установке дополнительного источника отопления дома — печи на угле. Другие считают, что это обязательно. Чтобы понять, кто из них прав, нужно выделить возможные риски при эксплуатации систем отопления (СО) без резервирования источника энергии:
- авария на газовой магистрали или в местной сети;
- нехватка тепловой мощности в экстремальные морозы;
- неполадки в самом котле.
Цена модульной системы защиты с автоматическим вводом резервного источника отопления может оказаться не по карману владельцу частного дома, между тем как печь на каменном угле представляет собой вполне доступную альтернативу.
Дачу или охотничий домик вообще нет смысла оборудовать СО с водяным контуром. Даже если вы бываете там стабильно раз в неделю, но при этом исправно топите всю зиму пустой дом, расходы будут абсолютно неоправданными. В домиках небольшой площади с максимум тремя отапливаемыми помещениями камин или печь также будут более уместны, чем котел.
Многих потенциальных покупателей пугает отсутствие возможности автоматизации отопительных приборов этого вида. Если вы не согласны круглосуточно выполнять функции кочегара, присмотритесь к печам длительного горения на угле для дома. Эти устройства способны работать до 8 часов на одной загрузке, а их КПД приближается к 90 %.
Принцип работы
Если сравнивать равные по массе загрузки угля и дров, то первая горит значительно дольше и выделяет больше энергии. Работа печи на угле имеет ряд отличительных особенностей:
- Поддувало не закрывают до конца.
Горение угля требует непрерывного притока воздуха через колосниковую решетку. - Уголь требует предварительного прогрева.
Чтобы запустить процесс газификации, топливо необходимо высушить и прогреть. На это затрачивается большое количество энергии. - Дымоход имеет повышенную пропускную способность.
Многие печи с многооборотным газоходом не имеют шибера, а интенсивность процесса горения регулируется только подачей первичного воздуха.
Горение древесины протекает при более низких температурах. К слову, из-за этой разницы при горении каменного угля не бывает длинных красивых языков пламени. Также различается распределение температур по высоте топки. Избыточная загрузка дровяной печи почти всегда приводит к тому, что печь идет «в разнос» — начинается процесс неконтролируемого горения. В угольной топке может произойти то же самое, однако более вероятно, что слишком толстый слой «свежего» топлива перекроет подачу воздуха, энергии горения не хватит для его разогрева до температуры газификации, и печь потухнет.
Угольные котлы отопления — принцип работы
Новые модели угольных котлов длительного горения работают в соответствии с обычными законами физики, знакомыми практически любому человеку, закончившему среднюю школу.
Любой горючий предмет сгорает быстрее, если поджечь его снизу, если же горение начнется с верхней его части, то процесс сгорания проходит намного медленней, а то и вовсе прекращается. Наглядным примером может стать спичка: зажженная и повернутая серной головкой кверху, она будет гореть достаточно медленно.
Перевернув же ее горящим концом наоборот, сверху вниз, вы увидите, насколько активнее станет пламя и быстрее сгорит древесина. Скорость горения может увеличиться при этом вдвое. Именно эту особенность и используют котлы отопления на угле, в основе работы которых лежит принцип длительного горения.
В самой системе работа происходит следующим образом:
- В топочную камеру объемом до пятисот литров загружается уголь. Количество подаваемого топлива определяется модификацией конкретной модели.
- Через верхний воздуховод осуществляется подача воздуха ограниченными порциями. Таким способом удается свести процесс горения фактически к тлению топлива.
- Теплоноситель нагревается по водяному контуру, имеющему особое устройство: змеевик расположен не в верхней части камеры, как в традиционных системах, а огибает камеру сгорания по всему ее периметру. С помощью такой конструктивной особенности удалось повысить производительность и эффективность до показателя в 92-95%.
- Тонкая настройка чувствительной автоматики позволяет повысить контроль над сгоранием топлива. Воздух нагнетается таким образом, что его потоки проникают во все слои загруженного в камеру угля, обеспечивая равномерное сгорание и уменьшение остатка недожженного материала (прочитайте: «Подключаем тт котел длительного горения своими руками»). Таким способом удается увеличить на 50-75% производительность оборудования, сделав выгодным отопление углем.
Особенности конструкции
Высокие тепловые нагрузки в зоне сгорания топлива требуют применения устойчивых к окислению материалов. Колосниковая решетка для угольной печи делается исключительно из серого чугуна. А для повышения пропускной способности по воздуху зазоры между прутьями делаются больше, чем в дровяных аналогах.
Расчетный срок службы большинства металлических печей составляет 5-10 лет. Чтобы топка «выходила» этот срок на угле, толщина ее стенок должна быть увеличена. Многие производители (в том числе и мы) применяют в конструкции хромсодержащие нержавеющие стали, которые имеют следующие характеристики:
- жаропрочность или устойчивость к разрушению при высоких температурах;
- низкая окислительная способность;
- невысокий коэффициент температурного расширения;
- высокая температура плавления.
Особые требования предъявляются к конструкции топочной дверцы. Во избежание попадания дымовых газов в помещение они должны плотно прилегать к стенкам и иметь замок. Дверцы печей, работающих на угле, часто отливают из чугуна.
Топка для сжигания угля имеет форму усеченной пирамиды, обращенной основанием вверх. Колосниковая решетка занимает всю ее нижнюю поверхность. Такая конструкция, напоминающая бункер, обеспечивает хорошую продувку воздухом и равномерное проседание топлива в процессе прогорания и уменьшения в объеме.
Из-за сравнительно низкой температуры отходящих газов для реализации функции длительного горения угля необходимо подавать подогретый вторичный воздух. В печах с возможностью двойного дожига он сперва проходит по каналам, расположенным под кожухом, а затем подается в топку.
Виды углевыжигательных печей
Усовершенствование технологии получения древесного угля привело к появлению специальных печей. Они имеют разную мощность и могут перерабатывать промышленное количество сырья. Различают такие виды:
- Стационарные. Рассчитаны на большие объемы древесины, могут работать на разных видах топлива.Устанавливаются крупными производителями. Минус такого варианта – необходимость соответствия нормам экологической безопасности.
- Мобильные. Это компактные устройства небольших размеров, которые легко перемещаются, устанавливаются и просты в эксплуатации. Ими пользуются на лесозаготовительных площадках, в местах строительства. В них удобно использовать древесные отходы в качестве основного источника конечного продукта.
Переработка отходов приносит большую выгоду, так как одновременно утилизируются остатки, и уголь добывается без расходов на топливо.
Мобильная углевыжигательная печь
Оборудование непрерывного действия
Распространенный вид углевыжигательных печей, обеспечивающих цикличность процесса, называют непрерывным. В них образующиеся в результате пиролиза газы снова направляются в древесину, соединяются с парами и газами, еще выделяющимися, и выходят из печи. Эти меры требуются для более равномерного дополнительного прогревания. Минус метода – высокая итоговая концентрация химических соединений. Чтобы их нейтрализовать,желательно установить дополнительное оборудование, которое будет сжигать их. Оно должно располагаться отдельно от основных печей.
По такой схеме работают:
- вертикальные реторты.Снизу происходит прокаливание, в середине – пиролиз, сверху – сушка,
- печи с заменяемыми контейнерами:
Реторты и камеры для углевыжигания собирают из металла с обязательной теплоизоляцией.
Агрегаты периодического цикла
Самым простым вариантом углевыжигательной печи является обычная бочка на 200 л. В ней производится розжиг заложенного сырья, она не подразумевает использование дополнительного тепла. Пар и газ выводятся через отверстие в емкости. Результатом является продукт низкого качества с выходом около 15%, загрязненный, но практически беззатратный.
Еще один вид углевыжигательной печи – с нагревом стен камеры, которая передает тепло закладке. Как правило, это конструкция периодического цикла. В ней происходит следующая последовательность действий:
- загрузка древесины,
- переугливание,
- выгрузка,
- повторение цикла с загрузки.
В таком устройстве часть древесины все время находится в процессе пиролиза.
Переносная углевыжигательная печь периодического цикла действия
Трехкамерная печь
Печь углевыжигательная на 3 камеры позволяет экономно расходовать топливо и не наносит вред окружающей среде. В ней газопаровая смесь выводится из основной камеры, остывает и конденсируется. Образуемая жижка и другие не поддающиеся конденсации газы используются в виде дополнительного источника тепла, добавляясь в топку.
Трехкамерные печи относятся к непрерывным – в каждом отсеке происходит свой этап. Важно то, что в первой камере сушка достигается за счет тепла от горения пиролизных смесей газов. Помимо экономии топлива, такие печи полезны:
- равномерностью использования рабочего персонала, так как загрузка и выгрузка происходят в разное время,
- длительностью использования. При установке на крупных предприятиях и дооснащении газогенераторным котлом оборудование рассчитано на использование опилок для топливного источника,
- наиболее доступной ценой по сравнению с однокамерными вариантами такого же объема, но большей эффективностью за счет распределения нагрузки на разные участки.
Заводская мобильная углевыжигательная печь для домашнего использования
Однокамерная печь
Однокамерные печи позволяют перерабатывать до 8 тонн сырья ежемесячно. Полный цикл требует от 1 до 3 дней работы. Их приобретают как для индивидуального использования, так и для промышленных производств с целью переработки отходов пищевой промышленности, остатков с дерево-перерабатывающих предприятий.
Разница между промышленными образцами и вариантами поменьше для однокамерных печей заключается только в объемах перерабатываемого сырья и легкости транспортировки оборудования. В некоторых странах углевыжигательные печи используют в домашних условиях – такой уголь потом применяют для приготовления блюд на огне.
Схема простейшей углевыжигательной переносной печи
Какой уголь выбрать?
- По марке.
Наиболее популярны длиннопламенный (Д) и длиннопламенный газовый (ДГ) угли. Они имеют оптимальное сочетание удельной теплоты сгорания и доли летучих веществ. Для печей с режимом длительного горения лучше всего подойдет марка ДГ. Не стоит топить стальные печи антрацитом (А) и тощими (Т) углями. Для полного сгорания такого топлива нужно поддерживать высокую температуру, способную разрушить топку. - По крупности.
Фракция орех (около 40 мм в диаметре) считается самым лучшим вариантом, поскольку через нее хорошо проходит воздух. Более крупные куски сложно прогреть до температуры газификации, а мелочь забивает колосниковую решетку. - По зольности.
Негорючие примеси, содержащиеся в угле, имеют в своем составе вредные для здоровья элементы. Чем меньше такой «балласт», тем качественнее топливо.
Мощность печи
Показатель мощности — один из универсальных критериев выбора отопительной печи. Но если принимать во внимание только его, можно серьезно ошибиться при покупке. В паспорте изделия указывается максимальная мощность, рассчитанная для работы на «идеальном» топливе.
В реальных условиях эксплуатации эти показатели могут быть несколько ниже из-за высокой зольности или влажности. Для печей, работающих с разной скоростью горения, мощность указана для интенсивного режима. Теплоотдача также зависит от конструкции дымохода. Если он проходит через перекрытие, в помещении остается больше тепла, чем при боковом выходе.
Для удобства выбора все модели в каталоге «Теплодар» сопровождаются информацией о максимальном объеме отапливаемого помещения.
Устройство и принцип работы
Дрова, во многих регионах страны, в последнее время, усердно дорожают. Не везде есть условия, когда межа личного приусадебного участка упирается в лес, в котором и лесник хороший знакомый и бензопила не убогая китайская поделка, а фирменный шведский или канадский агрегат. В общем, не всем везет с дровами и, порой, ценник на доставку готовых дров заставляет подумать о чем то возвышенном и неземном. Вот тогда то и приходят в голову различные мысли об альтернативном топливе, например, об угле.
Печи на угле для отопления дома от
Печи для дома на угле «Локомотивъ», разработанные нашими инженерами, демонстрируют оптимальное сочетание стоимости, функциональности, долговечности и безопасности. У нас можно купить две модели разной мощности: для помещений объемом до 120 м3 и до 200 м3. Среди достоинств оборудования можно выделить:
- «Всеядность».
Печи работают на дровах, топливных брикетах и каменном угле. Для изменения конфигурации внутреннего пространства топки в нее устанавливаются сменные вкладыши. - Возможность разогрева еды.
Печь снабжена варочной поверхностью. - Стальной кожух.
Печь снабжена надежной защитой от интенсивного теплового излучения, отличается повышенной пожаробезопасностью.
Для получения консультаций по установке и эксплуатации печей «Локомотивъ» обращайтесь к сотрудникам или ближайшего авторизированного сервисного центра.
