Котлы отопления на твердом топливе: виды твердотопливного оборудования

Разновидности твердотопливных котлов

Котлы на твёрдом топливе изготавливаются из стали или чугуна и применяются для обеспечения отопления и горячего водоснабжения жилых и промышленных зданий. Совмещают в себе экономичность и возможность обустройства автономной системы отопления, что особенно актуально для негазифицированных регионов и районов с нестабильной подачей электроэнергии. Принцип действия данного вида котлов основан на выделении тепловой энергии в результате сгорания таких видов твёрдого топлива, как уголь, торф, дрова, пеллеты и других.

Конструкция и принцип работы твердотопливных котлов

Основные элементы конструкции:
1. Теплообменник является одной из важнейших деталей котла, с его помощью осуществляется передача тепловой энергии разогретого дымового газа непосредственно теплоносителю. Скорость прохождения газа регулируется дымососом. В среднем срок эксплуатации теплообменника составляет около 20 лет. Для изготовления может применяться сталь или чугун.
Стальной теплообменник обходится дешевле, однако быстрее изнашивается. Желательно поддерживать температуру теплоносителя не ниже 65° С, чтобы не допускать образования конденсата. К преимуществам стального теплообменника можно отнести его устойчивость к резким перепадам температур.
Чугунный теплообменник более долговечен, меньше подвержен образованию коррозии и требует поддержания температуры теплоносителя от 50° С и выше.

2. Топочная камера с дверцей предназначена для загрузки и сжигания топлива.

3. Колосниковая решётка должна иметь высокую теплокоррозийную устойчивость, для изготовления часто применяется сплав железа и графита (серый чугун). Решётка обеспечивает доступ воздуха для поддержания горения, равномерное распределение топлива, а также отсев несгоревших остатков в зольник.

4. Люк для прочистки верхних ходов.

5. Регулятор температуры может быть как механическим (регулятор тяги), так и автоматическим (микропроцессорный контроллер).
Для более комфортной и безопасной эксплуатации котла могут применяться дополнительные устройства: регулятор тяги, газовая горелка для розжига, термостатический клапан для предотвращения перегрева и другие.

Работа котла начинается с розжига, в процессе которого происходит быстрое повышение температуры с 30-35° С до 500-600° С за 5-10 минут. В это же время температура теплообменника возрастает до 40-70° С в зависимости от настроек системы. На следующем этапе температура в топке достигает 1000-1300° С в зависимости от применяемого топлива, а теплоноситель прогревается до рабочей температуры. На данном этапе важно не допустить превышения температуры 95° С, что достигается посредством регулировки поступления воздуха в камеру сгорания при помощи задвижки. На заключительном этапе топливо полностью прогорает, и образуются тлеющие угли, после чего происходит постепенное затухание и снижение температуры.

Большинство современных котлов оснащаются датчиком предназначенным для автоматического поддержания температуры в диапазоне от 65° С до 90° С. Датчик соединяется с заслонкой, которая регулирует доступ воздуха в топочную камеру для поддержания процесса горения.

Преимущества и недостатки котлов на твёрдом топливе

Применение твердотопливных котлов в системах отопления и горячего водоснабжения имеет ряд преимуществ:
1. Главным преимуществом котлов на твёрдом топливе является возможность их автономной работы. Работа котла не зависит от наличия электричества, газа или других внешних источников энергоснабжения, что позволяет эксплуатировать его в удалённых районах, а также использовать в качестве дублирующего источника тепла в случае отключения электроэнергии или возникновении проблем с подачей газа.
2. Применяемые виды топлива (уголь, торф, пеллеты и другие) обходятся намного дешевле использования газа, электроэнергии или дизельного топлива. Однако стоит учитывать дополнительные расходы на доставку, погрузочно-разгрузочные работы и хранение.
3. Максимальный КПД у стандартных котлов может достигать 84,9%.
4. Простое устройство котла существенно повышает его надёжность и продлевает срок службы.
5. Большинство моделей котлов может работать на разных видах топлива.
6. Стоимость твердотопливного котла ниже газового или электрического аналогичной мощности.

К недостаткам твердотопливных котлов можно отнести потребность в отдельном помещении для установки котла и хранения запасов топлива. Эксплуатация более трудоёмка, так как требует регулярной ручной загрузки топлива, вычистки золы и сажи.

Классические твердотопливные котлы

Стандартные твердотопливные котлы имеют предельно простую конструкцию, что обуславливает довольно низкую стоимость и простоту эксплуатации. Такие котлы имеют объёмное топочное отделение и неприхотливы к виду и качеству топлива. Полная энергонезависимость позволяет применять их в условиях отсутствующего или нестабильного электроснабжения.

Простота конструкции имеет и отрицательные стороны – сравнительно низкий КПД, необходимость частой загрузки топлива, механическая регулировка температуры теплоносителя, чувствительность к уровню влажности топлива и другие. Также требуется довольно частая очистка котла – накопление золы снижает производительность котла и может привести к перегреву и поломке. При эксплуатации таких котлов следует учитывать их большую инерционность – возможно только постепенное и относительно медленное снижение или повышение температуры, быстрый разогрев или выключение котла невозможны. Учитывая невысокую цену, такие котлы целесообразно применять в качестве запасного варианта на случай перебоев с поставками электроэнергии или газа.

Котлы длительного горения

Принцип действия котлов длительного горения направлен на продолжительное и экономное сжигание топлива. Период работы таких котлов на одной загрузке составляет до 5 суток при использовании угля и до 30 часов при использовании дров. Для увеличения времени работы и количества выделяемого тепла применяется метод «верхнего» или «верхне-нижнего» горения. Наглядно этот метод можно рассмотреть на примере горения обычной спички, повернув её сначала пламенем в направлении пола, а потом перенаправив вверх – при направлении пламени вверх время сгорания существенно возрастёт.

Камера подогрева воздуха соединяется с топочной камерой при помощи телескопической трубы с воздухораспределителем, через которую подаётся подогретый воздух. По мере прогорания топлива труба опускается под собственным весом, что обеспечивает равномерное оптимальное сгорание тонкого верхнего слоя топлива.

Отличительной особенностью таких котлов является большой объём топочной камеры, позволяющий загрузить до 50 кг топлива. За счёт ограниченной подачи воздуха происходит не столько сгорание, сколько тление топлива. Благодаря объёму камеры и медленному сгоранию, одной закладки топлива достаточно для работы котла от 12 часов до 5 суток. КПД таких котлов достигает 90%, они просты в эксплуатации и обслуживании.
Подобная, но более совершенная и экономичная технология применяется и в газогенераторных котлах.

Пиролизные котлы

Эффективность работы пиролизных (газогенераторных) котлов достигается за счёт раздельного сжигания твёрдого топлива и выделяемых в процессе горючих газов в отдельных камерах сгорания. Другое название явления пиролиза – сухая перегонка. Под воздействием высокой температуры (200-800° С) и при ограниченном доступе воздуха в камеру сгорания происходит разложение топлива на твёрдый остаток и пиролизный газ (смесь азота, водорода, угарного газа и углеводородов). Горючий газ с помощью вентилятора подаётся по керамической форсунке во вторую камеру, где происходит подмешивание кислорода и сжигание газа. В результате происходит дополнительная подсушка органического топлива (преимущественно используются дрова или щепа), что способствует более полному сгоранию и образованию меньшего количества золы и сажи. КПД пиролизных котлов может достигать 85-92% в зависимости от качества исходного топлива. Применяемая технология обеспечивает возможность работы котла на одной загрузке до 12 часов, более экономно расходует топливо по сравнению с классическими твердотопливными котлами и является более чистой и экологичной за счёт снижения количества твёрдых и газообразных отходов.

К недостаткам пиролизных котлов можно отнести их сравнительно высокую стоимость, повышенные требования к влажности органического топлива (не более 25-30%), необходимость полной загрузки для эффективной работы, обязательная установка трёхходового клапана для подмешивания горячей воды в обратную трубу (температура не должна опускаться ниже 65° С, чтобы не допустить образования конденсата) и предохранительного клапана для аварийного сброса излишка воды при закипании. Учитывая относительную сложность конструкции и потребность в дополнительном оборудовании, большинство таких котлов энергозависимы, что лишает их основного преимущества твердотопливных котлов – автономности.

Использование в качестве дополнительного оборудования бойлеров косвенного нагрева или теплоаккумулирующих баков позволяет сократить расход топлива до 20%, увеличить период между закладками, а также иметь постоянный запас воды для горячего водоснабжения.

Пеллетные котлы

Для работы таких котлов применяется специальный вид топлива – пеллеты. Пеллеты производятся в основном из отходов деревообрабатывающей промышленности методом прессования. Склеивание древесных частиц происходит без применения химических добавок: под воздействием температуры древесина выделяет лигнин, который и служит связующим веществом. При сгорании одной тонны пеллет выделяется 3500 кВт/ч тепловой энергии, что в полтора раза больше, чем в процессе сгорания аналогичного количества дров или древесной щепы. Влажность составляет всего 8-12%. Пеллеты представляют собой сыпучий гранулированный материал, что существенно облегчает процесс траспортировки и хранения и являются экологически чистым продуктом, не выделяя в процессе горения токсических веществ.

Конструктивной особенностью пеллетных котлов является обязательное наличие ёмкости (загрузочного бункера) для хранения и подачи пелет в камеру сгорания посредством шнекового механизма. При этом время непрерывной работы котла зависит исключительно от объёма бункера и составляет в среднем от 3-7 суток.

В зависимости от модели котла могут применяться различные способы сжигания пеллет. Ретортная горелка представляет собой стальную или чугунную чащу на поверхность которой снизу подаётся топливо. В зону горения осуществляется подача воздуха поддерживающего процесс горения и предотвращающего перегрев горелки. Могут использоваться как подвижные, так и неподвижные ретортные горелки. Подвижные (оборотные) позволяют эффективно сжигать топливо с большим содержанием золы, влаги и пыли.

КПД пеллетных котлов может составлять до 95% в зависимости от качества топлива и модели котла. Работа большинства котлов полностью автоматизирована и безопасна.

Пеллетные котлы являются энергозависимыми, так как для функционирования шнекового механизма, автоматического розжига и системы подачи воздуха необходимо наличие электроэнергии.

Расчёт мощности и основные принципы монтажа котлов на твёрдом топливе

При расчёте требуемой мощности котла нужно учитывать множество факторов – погодные условия для конкретной климатической зоны, степень утепления дома, герметичность стеклопакетов, тип применяемых радиаторов (стальные, алюминиевые, чугунные), наличие тёплого пола и многое другое. Очень приблизительный расчёт мощности можно сделать исходя из потребности 1 кВт на 10 м² при высоте потолков 3 метра, однако такие данные пригодны только для предварительного выбора модели котла, окончательный расчёт должен проводиться только специалистом.

Установка твердотопливного котла наиболее целесообразна в негазифицированных регионах и регионах где могут иметь место перебои с подачей электрической энергии. От того, насколько правильно смонтирован котёл и сделана его обвязка зависит эффективность и надёжность всей системы отопления в доме. Для оборудования топочной выделяется отдельное помещение, обязательно оборудованное системой приточно-вытяжной вентиляции. Монтаж котла производится на ровное бетонное или кирпичное основание на расстоянии не ближе 70 см от стен помещения. Преимущественно котёл используется в комплекте с теплоизолированным накопительным баком. Бак служит для защиты системы от перегрева, позволяет адаптировать различные источники тепла (котёл на твёрдом топливе, электрический котёл, газовый котёл или другие) в одну систему с системой отопления, оптимизирует работу котла, повышая его КПД и снижая расход топлива. Вода в таком баке может сохранять температуру в течение нескольких дней и применяется как для систем отопления, так и для бытовых нужд. Также могут применяться бойлеры косвенного нагрева, оборудованные как спиралевидными теплообменниками для использования тепловой энергии котла, так и электрическим тэном для нагрева воды в летнее время. Важным элементом обвязки котла является расширительный бак, предназначенный для компенсации излишков воды возникающих в процессе нагревания. Объём бака должен составлять не менее 1/10 общего объёма воды в системе.

На выходе из котла устанавливается группа безопасности, состоящая из манометра, автоматического воздухоотводчика (для предотвращения завоздушивания системы и возникновения воздушных пробок) и предохранительного клапана.
Особенностью твердотопливных котлов является невозможность контролировать подачу топлива, соответственно довольно высока вероятность перегрева. С целью предотвращения перегрева применяется охлаждающий теплообменник. Некоторые модели стальных котлов оснащены им изначально, в остальных случаях он устанавливается на выходе из котла перед системой отопления. При разогреве котла до 95° С срабатывает термостатический клапан и в теплообменник подаётся холодная вода из водопровода или специально предназначенной для этого ёмкости. После охлаждения котла и снижения температуры клапан закрывается.

Другим, более простым, способом борьбы с перегревом является применение сливного клапана. В случае превышения допустимого значения температуры горячая вода перенаправляется в канализацию, а в систему отопления подаётся холодная вода из водопровода.
При установке твердотопливного котла нужно учитывать его инерционность, затухание топлива и снижение температуры происходит постепенно. Учитывая, что за принудительную подачу теплоносителя отвечает циркуляционный насос, должна быть предусмотрена установка аккумуляторной батареи для его бесперебойной работы в случае отключения электрического снабжения. В противном случае неравномерный прогрев различных участков может вывести из строя всю систему отопления.

Эффективная и производительная работа котла во многом зависит от хорошей тяги и правильно рассчитанного и установленного дымохода. При выборе дымохода нужно обратить внимание на его высоту, диаметр, длину разгонного участка и качество утепления трубы. Высота и диаметр трубы рассчитываются исходя из мощности котла, при недостаточной высоте трубы дымовые газы будут плохо вытягиваться, а в худшем случае поступать в обратном направлении, в помещение. Обычно минимальная длина трубы указывается в инструкции к котлу, а диаметр соответствует выходному отверстию котла. Утепление трубы не позволяет дымовым газам остывать слишком быстро, при остывании тяга может ухудшиться. Для изготовления дымоходов применяется преимущественно труба из оцинкованной нержавеющей стали диаметром 120, 150 или 200 мм. Также производятся дымоходные трубы квадратного сечения. Такая труба слабо подвержена коррозии под воздействием атмосферных осадков и конденсата, удобна в сборке и установке, а также имеет привлекательный внешний вид что позволяет устанавливать её по фасаду дома. В нижней части дымохода оборудуется кран для слива конденсата и лючок для прочистки.

По желанию заказчика котлы могут дополнительно оборудоваться системами автоматической подачи топлива из загрузочного бункера. В этом случае может применяться только мелкоразмерное топливо.

Для подключения и обвязки котла могут применяться только металлические трубы (медные, стальные и другие), использование полипропиленовых, металлопластиковых и труб из сшитого полиэтилена недопустимо.

Выбираем твердотопливный котёл для частного дома

  1. Виды твердотопливных котлов для отопления частного дома
    • Классические, традиционные
    • Пеллетные
    • Длительного горения
    • Пиролизные (газогенераторные)

  2. Выбираем материал теплообменника твердотопливного котла для частного дома
  3. Топливо
  4. Определяемся с мощностью
  5. Полезный объём загрузочной камеры
  6. Потребление электроэнергии твердотопливными котлами для частного дома
  7. Наличие буферной емкости
  8. Дополнительные критерии выбора

Удобные и хорошо прогревающие помещение твердотопливные котлы уже давно пришли на смену старым печкам, и со временем они все больше совершенствуются. Владельцам загородных домов, в которых отсутствует постоянная центральная система отопления, без такого оборудования просто не обойтись. Их используют как основные или резервные отопительные приборы, они не дают замерзнуть даже в самые холодные зимние ночи. Вы уже приобрели коттедж или особняк и теперь не знаете каким образом его обогреть? Давайте выясним, как выбрать твердотопливный котёл для частного дома, какие их виды существуют, в чём их особенности и что лучше выбрать.

Виды твердотопливных котлов для отопления частного дома

Перед тем, как покупать твердотопливный котёл для частного дома, стоит разобраться каких типов они бывают и какая между ними разница.

По функциональности все такие устройства можно разделить на два вида:

    Двухконтурные. Используются для отопления дома и подогрева системы водоснабжения в кухне и санузлах.

  • Одноконтурные. При работе выдают тепло только для обогрева помещений.
  • Также все агрегаты, функционирующие на твердом топливе, можно разделить на четыре основных вида, это:

    • традиционные или классические;
    • пеллетные;
    • длительного горения;
    • пиролизные или газогенераторные дровяные.

    Давайте подробнее рассмотрим каждый из них.

    Классические, традиционные

    Такие твердотопливные котлы более всего похожи на привычную печку с окошком для подачи угля или дров, дымоходом и топочной. Основной частью такого агрегата является теплообменник, обеспечивающий передачу тепловой энергии теплоносителю. В зависимости от материала, из которого изготовлен теплообменник, они бывают:

    • чугунные;
    • стальные.

    О том какие из них лучше и почему, поговорим немного позже. Среди безусловных плюсов таких моделей отмечают отсутствие различной автоматики, плат и систем управления, которые могут поломаться, а их замена стоит очень недёшево. Тут все элементарно и просто, ведь единственным устройством является температурный механический регулятор. Такие изделия отличаются универсальностью, надёжностью и долговечностью, а также доступной ценой.

    Пеллетные

    От традиционного, классического твердотопливного котла такой аппарат отличается, тем что помимо топочной камеры в нём находится ещё и специальный бункер, а также автоматика, подающая топливо. В качестве сырья для устройства используются специально изготовленные из различных древесных отходов гранулы. Они дают высокую температуру и стоят дешевле угля. К преимуществам такого типа можно отнести то, что они:

      не требуют постоянного внимания и трудоемкого обслуживания;

    КПД доходит до 85 %;

    длительность функционирования ограничивается только размером бункера для автоматической подачи сырья;

  • оснащены регулятором температуры и датчиком, отслеживающим уровень нагрева внутри.
  • Длительного горения

    Такие твердотопливные котлы ещё называют устройствами верхнего горения. Такая разновидность отличается тем, что воздух подаётся и топливо горит только в верхней части. Благодаря этому, в топку сразу можно загрузить большое количество топливного материала — оно будет расходоваться постепенно, чем обеспечивает более длительное горение.

    Пиролизные (газогенераторные)

    Этот аппарат производит тепло в несколько фаз:

    Вторая. Процесс дегазации, во время которого при сгорании топлива 85 % веществ переходят в горючее газообразное состояние, а 15 % — в древесный уголь.

  • Третья. Фаза сгорания, при которой температура достигает 600 градусов. Горючие газы окисляются и воспламеняются, в результате чего образуется слой горящего древесного угля. Когда достигается 900 градусов и до порога в 1000 низкие газы активно насыщаются углеродом и поддерживают требуемую температуру для того, чтобы древесный уголь разложился.
  • При этом работающий вентилятор направляет вниз пламя и таким образом весь процесс сгорания становится управляемым. Помимо этого, постоянная подача кислорода и подогретого вторичного воздуха позволяет горючим газам окислиться полностью и обеспечивает результативность процесса постсгорания. У такого твердотопливного котла более высокий КПД чем у традиционного.

    Выбираем материал теплообменника твердотопливного котла для частного дома

    Сегодня модельный ряд от различных производителей представлен устройствами со стальными или чугунными теплообменниками. Ни один из них не теряет популярности, а фирмы-изготовители чаще всего специализируются на производстве обоих типов. У каждого их них есть свои преимущества и недостатки, а потому утверждать с уверенностью, какой материал лучше, не берутся даже профессионалы. Итак, если говорить подробней:

      Чугунный. Это секционная конструкция и потому каждая отдельная секция может быть легко заменена в случае выхода из строя. Также, такой разборный вариант твердотопливного котла для частного дома удобнее при перевозке, обслуживании, монтаже, в случае починки при разгерметизации. Чистить такие приборы можно реже, так как в процессе эксплуатации чугун покрывается в основном сухой ржавчиной, а влажной коррозии он подвергается намного медленнее, чем сталь. У них выше показатель тепловой инерционности, то есть они дольше греются, но вместе с тем и значительно медленнее остывают. Основным и достаточно серьёзным недостатком считают их неустойчивость к резким сменам температур. Если в горячий, не успевший остыть теплообменник из чугуна попадёт холодная жидкость, такой термический удар может вызвать появление трещин и ваш котел попросту лопнет. Поэтому, нужно быть очень внимательным при использовании и избегать большой температурной разницы между обратной и подающей линиями.

  • Стальной. Это цельный моноблок собранный и сваренный в промышленных условиях. Такой твердотопливный котёл для частного дома не разбирается, поэтому с очищением и обслуживанием могут возникнуть ряд проблем, хотя специалисты с ними вполне справляются. Стали не страшны, как чугуну, температурные перепады — это металл значительно эластичней, потому выдерживает даже подпитку холодной водой в обратную линию. Благодаря такой стойкости к термическим ударам в оборудовании со стальными теплообменниками широко используется автоматика. Несмотря на то, что температурные перепады переносятся хорошо, злоупотреблять ими всё-таки не стоит. Ведь если они большие и происходят достаточно часто, то могут появиться в местах, ослабленных сваркой трещины. При повреждениях, проедающей стенки ржавчине, большом отложении солей, прогорании весь аппарат приходит в негодность, так как заварить его скорее всего не получится и тут нет секций, которые можно легко заменить. Что касается самой работы, такие твердотопливные котлы быстрее нагреваются, но и остывают тоже за меньшее количество времени.
  • Топливо для твердотопливного котла

    При выборе котла важно определиться каким видом топлива вам будет проще пользоваться. К примеру, у вас может быть проблема с поставкой дров или негде хранить их в больших объёмах. Возможно, вы по каким-либо причинам не хотите использовать уголь или у вас в свободном доступе много других топливных материалов. Большинство современных приборов может функционировать на разном сырье. К основным видам топлива, используемым в твердотопливном оборудовании относят:

    • дрова;
    • бурый уголь;
    • антрацит;
    • торф;
    • кокс;
    • топливные брикеты.

    Калорийность разных видов может сильно отличаться, поэтому показатели мощности и времени работы будут разными. При сжигании менее калорийных ресурсов мощность может падать до 30 %. Также на данный показатель влияет влажность сырья, ещё более её понижая. Например, у антрацита самый высокий КПД, уголь (бурый) даёт на 10 % ниже, еще на 10 % меньше у дров, причём чем они мельче порублены, тем быстрее прогорают.

    Обычно, в инструкции фирмы-производители указывают какое сырье следует использовать в качестве основного и дополнительного. Следование этим рекомендациям значительно продлит срок службы изделия.

    Определяемся с мощностью твердотопливного котла для частного дома

    Это один из главных критериев выбора, а потому вопросом мощности задаётся каждый перед покупкой. Ведь важно, чтобы вам было тепло и комфортно во всех комнатах дома, но при этом не пришлось переплачивать за излишки. Чтобы рассчитать мощность самостоятельно, нужно знать такие параметры как:

      Площадь отапливаемого помещения.

  • Удельная мощность обогревательного прибора на 10 кв. м. с учётом поправки на климатические условия.
  • Если ваш дом хорошо утеплён, а высота потолков не превышает трёх метров ориентировочно для обогрева площади в 10 кв. м. понадобится около 1,2 кВт. Также, к полученному показателю стоит добавить небольшой запас для быстрого нагрева. Поверьте, это будет совсем не лишним, к примеру, если вы приехали на зимние праздники в загородный дом, который простоял всю осень без тепла. Исходя из всего этого средние цифры выглядят примерно так:

      При площади от 60 до 200 м2 потребуется устройство до 25 кВт.

    Для обогрева дома с территорией 200–300 метров квадратных нужен будет агрегат до 35 кВт.

    Среднему коттеджу 300–600 м2 понадобится прибор на 35–60 кВт.

  • Чтобы тепло было даже в самые сильные морозы в особняке площадью от 600 до 1200 квадратных метров необходимо будет установить оборудование мощностью 60–100 кВт.
  • Если вам нужны более точные расчёты мощности твердотопливного котла для частного дома, стоит обратиться к специалисту — он просчитает всё, учитывая ещё множество других, дополнительных факторов, которые влияют на данную характеристику.

    Полезный объём загрузочной камеры твердотопливного котла для частного дома

    Полезный камерный объём — это тот, который вы можете полностью использовать для загрузки горючего сырья. Эта характеристика также очень важна при выборе твердотопливного котла для частного дома, так как показывает соотношение объёма топлива, закладываемого при одной загрузке, к мощности. То есть, если говорить простыми словами — как часто вам нужно будет для поддержания комфортной температуры наполнять камеру. В среднем для:

    1. Чугунных — 1,1 литров топлива идет на 1,4 кВт.
    2. Стальных — 1,6 литров на 2,6 л/кВт.

    Полезный объём у котлов с верхним типом загрузки значительно больше, чем у всех остальных и подкладывать сырьё в них удобней. У устройств, у которых данный процесс проходит через дверцу, многосекционных приборов с длинным теплообменником, объём значительно меньше, а наполнение камеры отнимает больше времени и сил.

    В среднем, время горения одной заправки у пиролизных котлов — 6–10 часов, уровень КПД при этом 90 %, основное топливо — древесина, а размер камеры больше, чем у традиционных.

    При выборе размера камеры твердотопливного котла для частного дома многие руководствуются принципом — чем больше, тем лучше, ведь реже придётся загружать дрова или уголь. Однако тут всё сугубо индивидуально, ведь чем дольше продолжительность автономной работы, тем выше цена.

    Интересным решением будет приобретение автоматического пеллетного агрегата, так как он потребует от вас минимум вмешательства в работу. Всё, что вам нужно для обогрева помещения — это загрузить пеллеты в бункер, а устройство автоматически будет при помощи шнека подсыпать их в зону горения. Время горения варьируется от размера камеры.

    Потребление электроэнергии твердотопливными котлами для частного дома

    В зависимости от того, потребляется устройством электроэнергия или нет, они делятся на:

      Энергонезависимые. Такие аппараты подходят идеально для отопительных систем, у которых нет потребности в циркулярном насосе и весь процесс проходит естественным путем. Энергонезависимыми бывают классические, традиционные агрегаты и некоторые модели длительного горения. Они очень удобны для использования в районах где часто отключается электричество, также они могут играть роль вспомогательного или резервного твердотопливного котла для частного дома.

  • Энергозависимые. Это те аппараты, в которых присутствует вентилятор, подающий поток воздуха в камеру сгорания, и панель управления на электронике. К ним относят пиролизные, пеллетные и большую часть моделей длительного горения.
  • Наличие буферной емкости в твердотопливном котле для частного дома

    Наилучший вариант использования обогревательного оборудования такого типа — это применение его совместно с теплоизолированным баком с водой. Такой бак устанавливается между котлом и отопительной системой. Данный буфер (аккумулятор тепла) выполняет такие основные функции:

      Защитную. Уберегает отопительную систему от перегрева аппарата путём поглощения всего излишне нагретого теплоносителя и перемешивания его с достаточным объёмом теплой воды.

    Аккумулирующую. Собирает нужное тепло от агрегата и по мере необходимости поставляет его в систему.

  • Связующую. Позволяет легко связывать в одну цепь различные газовые, твердотопливные и электрические аппараты, а также нормально функционировать в одной системе.
  • Помимо этого, он улучшает температурные показатели, увеличивает КПД, уменьшает топливный расход и периодичность загрузки.

    Выбирая буфер, следует рассчитывать его ёмкость, исходя из того, что на 1 кВт котельной мощности требуется около 25 литров. То есть — чем мощнее наш агрегат, тем большего размера аккумулятор тепла ему понадобится.

    Дополнительные критерии выбора твердотопливного котла для частного дома

    Помимо всего вышеперечисленного, перед покупкой твердотопливного котла для частного дома следует обратить внимание на то:

      Насколько хорошая у вас тяга в дымоходе. Если она недостаточная, остановиться лучше на моделях с дополнительной вентиляционной системой.

    Нужна ли вам возможность перехода на газ. Если у вас частые перебои с электричеством и газом, или же вам уже нужно заехать в новый дом, а газ туда ещё не провели, но в скором времени обещают, тогда устройство с возможностью смены топлива — то что вам нужно. Для работы на газу отлично переоборудуются классические агрегаты путём установки надувной грелки.

    Какой вес и стоимость установки. Твердотопливный котёл для частного дома из стали примерно на 20 % весит меньше, чем чугунное, а потому его доставка и установка обойдётся вам дешевле.

    Какие гарантии долговечности. Чем на больший срок предоставляют гарантию фирмы, тем лучше. В среднем она составляет около десяти лет.

  • Насколько высока безопасность использования. Более дорогостоящее оборудование имеет больше уровней защиты от ожогов и травм.
  • Установку твердотопливного котла для частного дома и проведение первого запуска производители не рекомендуют осуществлять самостоятельно. Лучше вызвать специалиста, который сделает всё правильно и быстро, а также предоставит гарантию на свои услуги. Также, советуют перед началом каждого отопительного сезона проверять состояние дымохода, очищать все фильтры в циркулярных насосах.

    Больше об особенностях выбора твердотопливного котла для частного дома смотрите ниже:


    15 лучших твердотопливных котлов различного типа

    Если вы затрудняетесь в выборе твердотопливного котла для вашего коттеджа или дачи, то прочтение данной статьи облегчит вашу задачу. Представленный материал содержит краткую информацию о принципе действия такого оборудования, перечисляет лучших на наш взгляд производителей и самые надежные модели.

    Подборка товаров осуществлена на основе отзывов, мнений и оценок пользователей, размещенных на различных ресурсах в сети интернет. Вся информация взята из открытых источников. Мы не сотрудничаем с производителями и торговыми марками и не призываем к покупке тех или иных изделий. Статья носит информационный характер.

    Какой твердотопливный котел лучше купить

    На современном рынке представлено множество различных типов твердотопливных котлов. Каждый тип оборудования обладает своими техническими особенностями и эффективностью. Чтобы облегчить процесс выбора твердотопливного котла нужно иметь четкое представление о каждом типе этого оборудования.

    Твердотопливные котлы естественного горения

    Этот вид котлов отличается простотой конструкции и доступной стоимостью.

    Для работы ему подходит любой вид твердого топлива:

    Каменный уголь.

    Торфяные брикеты.

    Дрова.

    Отходы предприятий деревообработки.

    Пеллеты.

    Лучшие энергетические показатели достигаются при работе на каменном угле, обладающем высокой теплотворной способностью. Горение осуществляется за счет естественной подачи в топку наружного воздуха. Современные модели оснащаются терморегуляторами, изменяющими положение заслонки на входе в камеру сгорания. В процессе эксплуатации требуется регулярно добавлять топливо, удалять золу и периодически чистить дымоход от сажи.

    Очевидные преимущества таких котлов:

    • легкость монтажа;
    • доступность топлива;
    • отсутствие зависимости от внешних сетей (электрической и газовой).


    Твердотопливный котел естественного горения в разрезе.

    Твердотопливные котлы длительного горения

    Такие аппараты представляют собой следующий шаг в развитии котельного оборудования. У них усовершенствованная форма топки, принудительная подача воздуха, интеллектуальная система регулирования. Заложенные в блок управления программы дают возможность до 24 часов увеличить длительность горения единичной закладки дров, что очень удобно для жильцов. Взаимосвязь работы воздуходувки и циркуляционного насоса с поправкой на температурные показатели позволяет добиться оптимального режима обогрева здания.

    Особенностью данных котлов является то, что дрова в них не горят одновременно во всем объеме топки. Область интенсивного окисления постепенно смещается из одного конца камеры сгорания в другой.

    Достоинства такого оборудования:

    • регулируемый процесс горения с увеличенной продолжительностью обогрева;
    • экономичный расход топлива;
    • упрощенное обслуживание;
    • минимальное образование сажи.


    Твердотопливный котел длительного горения в разрезе.

    Пиролизные котлы

    Нормальная работа котлов этого класса происходит в режиме высокотемпературной генерации горючих газов. В технике данный процесс называется пиролизом. В качестве топлива обычно используется древесина, представляющая собой с точки зрения химика сложную смесь высокомолекулярных соединений. Под действием высоких температур при недостатке кислорода они расщепляются до простейших газов, которые сгорают с выделением основного количества тепла.

    Топка такого котла обычно разделяется на два отсека. В основной камере дрова тлеют, интенсивно выделяя горючие газы. Поступая в зону дожига, они смешиваются с вторичным воздухом и полностью догорают. Температура этой стадии достигает 1200 о С, что гарантирует отсутствие вредных выбросов в отходящей смеси.

    Образовавшееся в обеих камерах тепло генерируется водяным теплообменником, связанным с теплофикационным контуром здания. Благодаря полноте сгорания топлива и регулируемой подаче воздуха, такие котлы демонстрируют максимально возможную энергетическую эффективность. К недостаткам следует отнести повышенную требовательность к качеству загружаемых дров, относительная влажность которых в большинстве случаев не должна превышать 16%.

    Достоинства подобного оборудования:

    • высокая экономичность;
    • удлинение периода обогрева на одной закладке топлива;
    • высокий уровень автоматизации;
    • минимум несгоревших отходов.

    Пиролизный котел в разрезе.

    Пеллетные котлы

    Пеллетные котлы работают на специально подготовленном твердом топливе. Пеллеты представляют собой гранулы, изготовленные из отходов производства: древесных опилок, остатков сельскохозяйственных растений, торфа. Они отличаются удобной формой, низкой влажностью и высокой теплотворной способностью.

    Котлы этой категории почти не требуют в процессе поддержания огня участия человека. Бывает достаточно один раз в течение недели засыпать гранулы в бункер. Все остальное сделает автоматика.

    При условии доступности пеллет преимущества такого оборудования неоспоримы:

    • экономичность эксплуатации;
    • простота управления и минимальное техническое обслуживание;
    • высокий уровень автоматизации;
    • экологическая безопасность.


    Пеллетный котел в разрезе.

    Теплообменник — сталь или чугун

    От материала и конструкции теплообменного аппарата во многом зависит надежность и эффективность работы отопительной системы. Исторически сложилось, что с твердотопливными котлами поставляются теплообменники двух основных типов.

    Чугунные теплообменники

    Чугунные теплообменники имеют секционное строение. Основные их преимущества:

    • удобство транспортировки и ремонта;
    • устойчивость к химической коррозии;
    • способность к работе при высоких температурах;
    • высокая теплопроводность;
    • приемлемая стоимость.

    Но не стоит забывать и о недостатках. В их числе:

    • высокая вероятность разрушения при резком перепаде температуры, что нередко случается при подаче холодной воды в раскаленный аппарат;
    • разогреваются такие котлы несколько дольше, зато и тепло сохраняют в течение более продолжительного времени.

    Стальные теплообменники

    Стальные теплообменники почти всегда изготавливаются в качестве единого блока с котлом. Сталь является более пластичным материалом и не боится перепадов температур, но при интенсивной и неаккуратной эксплуатации в районе сварных швов могут образовываться зоны термической усталости с последующим появлением трещин. В отличие от чугунного теплообменника, конструкция которого позволяет замену отбракованной секции, качественный ремонт стального блока возможен лишь в заводских условиях с применением сварки и термообработки.


    Стальной теплообменник твердотопливного котла.

    Что надо знать о мощности

    Мощность котла – основная его характеристика. Она показывает, какое количество тепловой энергии он способен выработать в единицу времени. Данный показатель напрямую зависит от вида используемого топлива, размеров и конструктивных особенностей оборудования. Он закладывается еще на стадии проектирования и подтверждается многочисленными испытаниями готового образца. Бытовые твердотопливные котлы могут достигать мощности в несколько десятков кВт.

    Надо помнить, что большинство твердотопливных котлов приспособлены к работе на разном виде топлива. Производитель обычно указывает максимальные характеристики, достигаемые при идеальных условиях. При переходе с использования угля на сырую древесину потеря мощности может достигать 25-30%.

    Советы по выбору котла

    Будущий владелец твердотопливного котла еще до покупки должен твердо знать следующее:

    1. Какой вид топлива наиболее просто и экономически выгодно будет приобретать в местности проживания. Это может быть каменный уголь, торф, дрова, органические брикеты или пеллеты.

    2. Определиться с необходимой мощностью оборудования, работающего на отопление здания. В общем случае для обогрева каждых 10 квадратных метров площади хорошо утепленного дома требуется 1 кВт энергии котла. Расчет следует выполнить с небольшим запасом, поскольку эффективность теплообмена с годами эксплуатации постепенно снижается.

    3. Если вам требуется не только обогревать здание, но и вырабатывать горячую воду для хозяйственных нужд, приобретаемый котел должен быть двухконтурным.

    4. Требования к качеству котла, используемого в коттедже с непрерывным проживанием, должны быть выше, чем для дачного домика, посещаемого периодически.

    Мы постепенно подошли к выбору конкретного оборудования. Помочь вам в этом должен предлагаемый рейтинг твердотопливных котлов для отопления частного дома. При его составлении учитывались технические характеристики, репутация изготовителей, отзывы специалистов и пользователей.

    Лучшие твердотопливные котлы прямого горения

    Viadrus Hercules U22

    Модельный ряд

    Модельный ряд этой серии котлов Vidarus представлен семью твердотопливными котлами мощностью от 20 до 49 кВт. Самый производительный из них способен обогреть здание площадью до 370 кв.м. Все оборудование рассчитано на максимальное давление в контуре отопления 4 атм. Рабочий интервал температур в системе циркуляции теплоносителя от 60 до 90 о С. Производитель заявляет КПД каждого изделия на уровне 78%.

    Конструктивные особенности

    Все модели представленной линейки предназначены для напольной установки. У них открытая камера сгорания с подачей воздуха за счет естественной тяги. Большие дверки квадратной конфигурации легко открываются настежь, что удобно при выполнении загрузки топлива, удалении золы и ревизии состояния внутренних элементов.

    Встроенный теплообменник из качественного чугуна приспособлен к работе в одноконтурной системе отопления. Котлы не имеют устройств, питающихся от внешней электрической сети, и эксплуатируются в полностью автономном режиме. Все настройки механические.

    Используемое топливо. Конструкция просторной топки рассчитана на использование дров в качестве основного топлива, но можно применять уголь, торф и брикеты.

    Zota Topol-M

    Модельный ряд

    Линейка из шести твердотопливных котлов Zota Тополь-M начинается с компактной модели мощностью 14 кВт, рассчитанной на обогрев дома для средней семьи, и заканчивается 80-киловатным агрегатом, способным отопить большой коттедж или производственный цех. Котлы предназначены для эксплуатации в система с давлением до 3 бар. КПД использования тепловой энергии 75%.

    Конструктивные особенности

    Отличительной их особенностью является чуть приподнятая конструкция, что делает более удобным открывание дверцы зольника и его опорожнение. Камера сгорания открытого типа с подключением дымохода со стороны задней стенки. Имеется встроенный датчик температуры. Все регулировки выполняются вручную.

    Внутри смонтирован теплообменник для одноконтурной системы отопления, подключаемый к трубопроводам 1,5 или 2”. Котлы работают в автономном режиме. Изделия данной марки просты в монтаже и надежны в эксплуатации.

    Используемое топливо. В качестве топлива используются дрова или уголь, для которого предусмотрена специальная колосниковая решетка.

    Bosch Solid 2000 B-2 SFU

    Модельный ряд

    Твердотопливные котлы Bosch Solid 2000 B-2 SFU представлены рядом моделей мощностью от 13,5 до 32 кВт. Они способны обогреть здания полезной площадью до 240 кв.м. Параметры работы контура: давление до 2 бар, температура нагрева от 65 до 95 о С. КПД по паспорту 76%.

    Конструктивные особенности

    Агрегаты имеют встроенный односекционный теплообменник, выполненный из чугуна. Он включается в одноконтурную систему отопления через стандартные штуцера 1 ½”. Котлы оборудованы камерой сгорания открытого типа с дымоходом диаметром 145 мм. Для нормальной работы требуется подключение к электрической сети напряжением 220 вольт.

    Предусмотрен регулятор температуры и защита от перегрева воды. Зольник имеет небольшой объем, поэтому требует регулярной чистки. Гарантия производителя 2 года. Конструкция отличается простотой, безопасностью и высокой надежностью.

    Используемое топливо. Котел спроектирован для использования каменного угля. На этом виде топлива он демонстрирует высокую экономичность. При работе на дровах или брикетах эффективность заметно снижается.

    Protherm Bober

    Модельный ряд

    Серия твердотопливных котлов Protherm Bober представлена пятью моделями мощность от 18 до 45 кВт. Данный диапазон полностью перекрывает любого частного дома. Агрегат рассчитан на работу в составе одноконтурной схемы обогрева с максимальным давлением 3 бар и температурой теплоносителя до 90 о С. Для корректной работы системы управления и приведения в действие циркуляционного насоса требуется подключение к бытовой электрической сети.

    Конструктивные особенности

    Котлы данного ряда оборудованы надежными чугунными теплообменниками. Оригинальная конструкция камеры сгорания увеличивает эффективность теплоотдачи. Отходящие газы выводятся по дымоходу диаметром 150 мм. Для подключения к теплофикационному контуру имеются патрубки на 2”. Такие котлы предназначены для длительной эксплуатации.

    Используемое топливо. Заявленная мощность рассчитана на сжигание дров влажностью до 20%. Производитель предусмотрел возможность использования каменного угля. В этом случае эффективность работы повышается на несколько процентов.

    Отопительные котлы на твердом топливе

    Одним из распространенных видов отопительных котлов на сегодняшний день являются твердотопливные котлы. Название их говорит само за себя. Для сгорания в них используются твердые виды топлива. Что подразумевается под понятием твердые виды топлива? Это уголь, дрова (хворост, обрезь), торф, специальные пеллеты — спрессованные брикеты из гранул, как правило полученных из древесных отходов пиломатериалов, соломы, или из торфа.

    Вид топлива выбирается исходя соображений доступности его в конкретной местности. Как правило, такие котлы устанавливают, там, где нет возможности подвести газ. По своей цене твердое топливо находится между газом и электроэнергией. Но, иногда, в некоторых ситуациях оно бывает дешевле их. В любом случае, доля котлов такого типа, находящихся в работе, довольна велика. Рассмотрим их устройство и особенности.

    Виды твердотопливных котлов

    Не смотря на кажущуюся простоту, существует несколько видов и типов таких котлов. Перечислим их.

    1. Твердотопливные котлы с ручной загрузкой топлива.
    2. Твердотопливные котлы с автоматической загрузкой топлива (автоматические котлы).
    3. Отдельная группа — отопительные печи.

    В свою очередь котлы из первой группы подразделяются на три основных типа:

    • традиционные классические котлы;
    • котлы, использующие реакцию пиролиза — пиролизные котлы;
    • котлы длительного горения.

    Также данные котлы, как и все другие, могут быть энергозависимыми или энергонезависимыми. Обычно энергозависимость заключается в электрическом розжиге, различных приборах автоматики и безопасности, и, еще реже, в оснащении котлов вытяжными (дутьевыми) вентиляторами, а также в установке насосов в конструкцию котла.

    Котлы могут быть и одноконтурными, и двухконтурными. Мощность бытовых твердотопливных котлов варьируется в среднем от 5 до 80 кВт в зависимости от их конструкции и количества нагреваемых секций теплообменника. Обычно при использовании угля и кокса в качестве топлива достигается наибольшая мощность.

    Конструктивные особенности

    Традиционный твердотопливный котел по своей сути — любая печь со встроенной емкостью и присоединенным к ней контуром циркуляции воды. Данная конструкция давно используется и в частных домах и в небольших кочегарках предприятий. Надо сказать, что зачастую применяются и вполне неплохо работают самодельные твердотопливные котлы, использующие уголь и дрова. Другими словами, принцип таков — нагрев воды в теплообменнике (нижней части контура циркуляции), достигаемый с помощью сжигания твердого топлива. Причем форма и размер самого теплообменника могут быть разнообразны, а изготавливаются они обычно из стали или чугуна. Вторые более хрупкие, но более долговечные и эффективные— ведь чугун более инерционен, чем сталь.

    Как правило, в контуре циркуляции должен быть открытый расширительный бачок. Обусловлено это тем, что у большинства традиционных твердотопливных котлов используется естественная циркуляция воды в контуре. Иногда контур дорабатывается — в него устанавливается насос для поддержания давления и лучшей циркуляции воды.

    Сегодня производство твердотопливных котлов поставлено на поток. Выпускаются котлы различных мощностей, форм и размеров. Котлы промышленного изготовления обычно имеют вид металлического цилиндра или прямоугольника, спереди у которых находится топочная дверца, органы управления и датчик температуры (режима) и давления, сзади или сверху — выводы контура отопления, дымоход и выводы для электросети. Существует и ряд универсальных моделей, которые помимо твердого топлива, могут работать и на других видах топлива — электричестве и газе.

    Пиролизные (газогенераторные) котлы требуют отдельного разговора, поэтому их мы рассмотрим в отдельной статье.

    Отопительные печи часто отличаются от котлов предусмотренной еще при изготовлении возможностью готовить на них пищу. Также большинство модели печей предназначены для местного обогрева — они не предназначены для присоединения контура отопления. Существуют и печи с двумя дымоходами: для летнего режима и для зимнего режима. Многие фирмы предлагают печи длительного горения— они работают на пиролизном методе сгорания. Для лучшего и полного сгорания топлива данные печи оборудуются принудительной вентиляцией.

    Одни котлы могут устанавливаться отдельно, другие предназначены для встройки в кирпичную обмуровку. Следует заметить, что расположение котла в кирпичной или каменной кладке увеличивает инерционность обогрева самого помещения, в которой он установлен — камень дольше нагревается, но и дольше остывает. Конечно, это редко имеет значение, ведь к котлу присоединен контур отопления и все комнаты хорошо обогреваются, а сам котел обычно устанавливают в небольшом подсобном или специальном помещении.

    Большинство твердотопливных котлов боятся перегрева, поэтому часто за ними нужен более внимательный уход при эксплуатации. Обусловлено это невозможностью их моментальной остановки и большой инерционностью. Часто котлы оборудуются элементами защиты от перегрева. Она может быть двух типов. Первый тип сводится к добавлению холодной воды в теплообменник через термоклапан, получающий сигнал от термодатчика. Второй тип сводится к установке так называемой «буферной» емкости на выходе из котла (конструктивно может быть и встроенной в котле), где перегретая вода смешивается с водой более низкой температуры. Существует еще один вид защиты, но он применяется редко — организация слива перегретой жидкости из системы. Такой вид в большей степени защищает саму отопительную систему, а не котел.

    Автоматизация работы котлов

    Для того, чтобы снизить показатель присутствия человека котлы оборудуются элементами автоматики. К ним относятся устройства подачи топлива в топку котла. Конструктивно представляет собой бункер для загрузки угля или гранул и устройство их дозирования и подачи в саму топку. Применение такой системы делает котел полностью автономным на сроки от 1 до 7 суток. У некоторых моделей котлов повторный розжиг возможен без участия человека. Есть и модели, которые даже оснащаются управлением через сотовую связь или сеть интернет с помощью специальных электронных блоков.

    Конечно, вся функциональная автоматика требует постоянного наличия электричества. Поэтому такие котлы автоматически относятся к энергозависимым.

    Также к устройствам автоматика можно отнести возможность переворота решеток колосников и очистки зольника. Реализуется это с помощью механических устройств. Обычно такие механизмы ставятся в стальных котлах.

    Котлы, оснащенные системами автоматики, так и называются — автоматическими. В эксплуатации они долгое время не требуют для работы присутствия человека. Но, какими бы они не были, загружать топливо в предварительный бункер все-таки нужно, хотя бы раз неделю или месяц.

    Достоинства и недостатки

    К плюсам можно отнести следующие факторы:

    • Простота конструкции и обслуживания.
    • Доступность и относительная дешевизна топлива.
    • Высокая инерционность: котел дольше находится в состоянии нагрева и сильнее обогревает помещение.
    • Многие модели являются энергонезависимыми.

    Минусы данных котлов

    • Необходимость периодической чистки зольника и топки, а также ее загрузки топливом.
    • Необходимость соблюдения правил безопасности при обращении с огнем и горячими деталями котла.
    • Зависимость работы от уровня и давления воды в системе — в результате порой существует возможность перегрева при малом уровне. Исходя из этого — требование наличия расширительного бака и периодическая доливка воды. Во избежание отложений вода должна быть пропущенной через фильтр.
    • Более низкий КПД, чем у других типов котлов (50−85% против 85−95% у газовых).
    • Высокая инерционность при работе: для самого котла это минус — возможность перегрева.
    • Трудная регулировка режима обогрева, из-за большой инерционности.

    Исходя из всего вышеизложенного видно — у твердотопливных котлов, как и у всех других, имеются положительные и отрицательные стороны.

    От автора. Пришлось мне как-то 1,5−2 года поработать кочегаром-истопником на самодельном мощном котле, замурованном в кирпич. Котел работал на дровах больших размеров (1−1,5 метра длиной) и угле. Обогревал он два автомобильных гаража на 3−6 больших грузовиков каждый и небольшой двухэтажный административный пристрой к одному из них. Что напрягало — постоянная каждодневная чистка от золы и шлака, и невозможность точно держать нужную температуру даже при качественном топливе. А некачественное (отсыревшее) топливо постоянно приходилось смачивать отработанным машинным маслом.

    Как выбрать водогрейный котел на твердом топливе – особенности конструкции, правила выбора

    Водогрейные твердотопливные котлы считаются наилучшим вариантом отопления в тех случаях, когда речь идет о больших помещениях производственного назначения, а также жилых домах на несколько квартир. Такое оборудование отличается надежностью и высокими качественными характеристиками. В статье далее мы рассмотрим, что такое водогрейный твердотопливный отопительный котел, в чем его отличие от прочих вариантов отопления на твердом топливе, и какие бывают разновидности такого оборудования.

    Стоит отметить, что любой твердотопливный котел является более экономичным по сравнению с оборудованием, работающим на газе или электричестве. Это связано в первую очередь с высокой ценой на голубое топливо и электроэнергию. В условиях, когда необходимо отапливать достаточно большие помещения, экономия средств оказывается весьма существенной.

    Общая информация

    Принцип работы водогрейного котла на твердом топливе аналогичен любому другому устройству, которое нагревает теплоноситель в отопительном контуре с помощью тепловой энергии. Использоваться могут самые разные виды твердого топлива – дрова, уголь, пеллеты и брикеты, а также любые другие органические ископаемые, которые хорошо горят и доступны в больших объемах.

    Выбор в пользу твердотопливных водогрейных котлов делают обычно в тех местах, где есть неограниченный доступ к твердому топливу, необходимому для его работы. В частности, на деревообрабатывающих предприятиях устанавливают дровяные котлы, которые работают, в том числе, и на отходах деревообработки. В небольших котельных для растопки оборудования используют бурый и каменный уголь, а иногда – пеллеты или торф в брикетах. С точки зрения теплоемкости наилучшими характеристиками обладает антрацит или обогащенная руда, а также кокс.

    Водогрейные твердотопливные котлы отличаются высоким коэффициентом теплоотдачи, а благодаря большой площади поверхности теплообменника они способны подогревать большое количество воды.

    Так, при использовании 1 кг антрацита в процессе горения выделяется до 7,16 кВт тепловой энергии, в то время как хорошо высушенные дрова из твердых пород древесины дают не более 2,78 кВт.

    Стоит отметить, что КПД водогрейных твердотопливных котлов существенно ниже, чем у газовых – 70 % у дровяных и 78 % у угольных. Однако подогрев большого количества воды даже при таких затратах вполне целесообразен.

    В отличие от всех прочих твердотопливных аппаратов, водогрейные твердотопливные котлы могут функционировать при постоянной высокой нагрузке, поскольку имеют запас мощности. Такой эффект достигается благодаря использованию большого числа теплообменников, которые подогревают воду для отопления и горячего водоснабжения.

    Чем водогрейные котлы отличаются от прочих отопительных приборов

    Водогрейный твердотопливный котел представляет собой прибор, внутри которого в результате сгорания твердого топлива температура носителя достигает 95-115 ℃. При этом горячая вода в теплообменнике циркулирует под давление 0,6 МПа. Это главная отличительная черта водогрейных котлов от прочих приборов, в которых движение теплоносителя сначала в котле, а затем и в отопительном контуре, происходит свободно.

    Обратите внимание, что при использовании водогрейных котлов теплоносителем выступает обычная водопроводная вода с добавлением определенных примесей и присадок. Эти добавки необходимы, чтобы максимально продлить срок эксплуатации сложного водогрейного контура, то есть трубопровода, по которому циркулирующий теплоноситель нагревается до определенной температуры.

    Когда вода внутри контура нагревается да близкой к кипению температуры, на его стенках начинают активно откладываться растворенные в воде примеси. Ни в коем случае нельзя допустить закипания котловой воды. Поскольку подогрев теплоносителя производится под давлением, он не доходит до кипения. При этом давление теплоносителя внутри водяного контура всегда выше, тем давление воды в точках максимального нагрева. Особенность водогрейных котлов на твердом топливе заключается в том, что в них необходимо больше котловой воды для нагрева системы, чем для всех прочих.

    Теплоноситель, который разогрелся до 115 ℃, отдает тепловую энергию в систему отопления. При этом давление в трубопроводах отопительного котла удерживается на стабильном уровне. В такой системе повышение давления внутри теплообменника благоприятно скажется на ее работе, поскольку при этом выравнивается температура теплоносителя по всей протяженности трубопровода, а накипь не выпадает на его стенках.

    Что касается топочной камеры, то в водогрейных котлах она выглядит практически так же, как и в любых других твердотопливных аппаратах. Выбранный вид твердого топлива, чаще всего уголь, поступает в топку, где и сгорает. Тепловая энергия сквозь стенки топливника передается циркулирующей внутри теплообменника воде. При производстве водогрейных котлов производители конструируют их таким образом, чтобы топливо сгорало интенсивно и максимально эффективно отдавало тепло.

    Чтобы остудить образующиеся внутри топки продукты горения, котлы оборудуют конвективными пакетами. Соприкасаясь с их широкой поверхностью, угарные газы остывают до 200 ℃. Примечательно, что более интенсивное охлаждение продуктов горения может привести к выпадению конденсата.

    Конструкция водогрейных твердотопливных котлов

    Чтобы представить, как именно работает данное оборудование, рассмотрим устройство водогрейного котла на твердом топливе. Традиционно, это сварная металлическая конструкция, в которой предусмотрена опорная рама, то есть каркас, обшитый защитными теплоизолирующими материалами. Основу агрегата составляет сложная система водяных трубопроводов, то есть теплообменник, по которым циркулирует нагретая в котле вода. Снаружи вся конструкция закрыта листовым железом.

    Само по себе строение водогрейного котла, а также принципы его функционирования, свидетельствуют о больших габаритах такого оборудования. Кроме того, в зависимости от моделей, топливные камеры могут быть оборудованы различными системами подачи твердого топлива.

    Если рассмотреть твердотопливный котел промышленного производства, то он представляет собой единый блок, все элементы которого можно условно разбить на две группы – с экранной и с конвективной поверхностью (прочитайте: “Какие бывают котлы водогрейные промышленные – виды, преимущества и недостатки”).

    Элементы конструкции производят из цельнокатаных стальных труб сечением 76 мм. Между ними обязательно устанавливают плавники. Подобная конструкция теплообменника позволяет минимизировать теплопотери и предотвратить утечку продуктов горения сквозь корпус котла. Соединение отрезков трубы между собой производится с помощью сварных швов, рассчитанных на давление до 10 атмосфер.

    Обратите внимание, что водонагревательный контур должен иметь только сварные соединения. Причем все работы должны быть выполнены очень тщательно, поскольку оборудование эксплуатируется в условиях высокой температуры и давления.

    Дрова или уголь подаются в топливную камеру, оснащенную стандартными или поворотными колосниками (они используются в котлах с ручной подачей). В процессе монтажа водогрейного котла в каркас под топливником устанавливают воздуховод, по которому будет подаваться воздух для сгорания топлива.

    Любое оборудование нуждается в периодической очистке. Если в котле предусмотрена ручная подача топлива, то удалять сажу и золу придется через специальный люк. А вот в тех водогрейных котлах, которые оборудованы механической системой подачи, вся работа производится с помощью особых приспособлений – механических транспортеров.

    Виды водогрейных отопительных котлов на твердом топливе

    В первую очередь, водогрейные котлы, равно как и любые другие отопительные приборы, различаются по уровню мощности. В частности, те модели, которые для работы используют каменный уголь, отличаются большей мощностью.

    По уровню мощности их можно разделить на такие группы:

    • маломощные агрегаты – выдают в пределах 4 кВт-65 кВт;
    • приборы средней мощности – от 70 кВт до 1,8 МВт;
    • оборудование с большим уровнем мощности способно генерировать от 1,8 МВт тепловой энергии и более.

    Что касается дровяных водогрейных отопительных котлов, то по мощности они уступают оборудованию, работающему на угле. В моделях котлов данной группы мощность колеблется в рамках от 4 кВт до 1,3 МВт.

    Обратите внимание, что дровяные котлы, как правило, оборудованы достаточно объемной топливной камерой для загрузки большего количества топлива за один раз. В них сгорание топлива происходит очень интенсивно и эффективно, практически без недожога.

    Обычно конструкцией водогрейных дровяных котлов предусмотрена поворотная камера, которая позволяет удалять несгоревшие остатки топлива.

    Примечательно, что твердотопливные водогрейные котлы на дровах обычно загружаются вручную. Таким же способом производится и последующая очистка топливника от золы и шлака, а также сажи.

    Помимо различий в виде используемого топлива, водогрейные твердотопливные котлы можно разделить по типу циркуляции теплоносителя.

    Чаще всего встречаются следующие варианты аппаратов:

    • котлы с естественным типом циркуляции;
    • приборы с принудительной циркуляцией;
    • котлы с комбинированным типом циркуляции;
    • прямоточные водогрейные котлы.

    Первый вариант предполагает, что движение теплоносителя осуществляется благодаря разнице в плотности воды. Вторая группа котлов оборудована специальным циркуляционным насосом. Третий тип котлов функционирует с использованием обоих типов процесса в зависимости от ситуации. К последней группе относят аппараты, в которых теплоноситель принудительно по прямой движется к выходу из котла.

    Чтобы обеспечить доступ в камеру сгорания достаточного количества воздуха, в котлах большой мощности обычно предусмотрены нагнетающие вентиляторы. Кроме того, в мощных отопительных приборах встроены специальные дымососы, которые уравновешивают тягу. Они обычно устанавливаются в специально оборудованных отдельных котельных, где соблюдены все правила пожарной безопасности и присутствуют специальные средства пожаротушения.

    Выводы

    Твердотопливные водогрейные отопительные котлы по праву пользуются спросом среди потребителей. Особенно востребованы они для организации отопления больших производственных мощностей и объектов малой инфраструктуры города.

    Популярность водогрейных котлов обусловлена их эффективностью и экономным потреблением топливных ресурсов. Кроме того, для установки твердотопливных котлов, сжигающих дрова, уголь или любой другой вид органических ископаемых, нет необходимости в получении специального разрешения.

    Благодаря простоте конструкции такой прибор можно быстро смонтировать непосредственно на месте и подключить к системе отопления. Дальнейшая эксплуатация и обслуживание прибора не представляет сложности и не требует наличия технической подготовки. Чтобы потребителям было легче разобрать в принципе работы оборудования, на нем ставят минимум управляющих элементов и автоматики.

    Примечательно, что сжигать в водогрейном котле можно не только распространенные виды твердого топлива, но и практически все, что горит. При этом топливо сжигается практически без остатка, за счет чего достигается высокая эффективность. Такие агрегаты считаются экологически чистыми и практически не вредны для окружающей среды.


    Система отопления на твёрдом топливе

    Какие виды систем отопления существуют и почему система отопления на твёрдом топливе оптимальна?

    На сегодняшний день автономная система отопления в доме это не что-то удивительное и уникальное, а вполне нормальное положение вещей. Год за годом системы отопления совершенствуются и становятся всё лучше и лучше. Сегодня кульминацией прогресса является именно отопительные системы на твёрдом топливе.

    Для вашего удобства статья поделена на главы:

    Что важно знать при установке отопительной системы

    Что же необходимо знать при монтаже системы отопления? Чаще всего пользователи котлов не знают что именно им нужно и потому очень легко поддаться на «мудрые» советы соседей, знакомых и родственников о том что и как нужно сделать. Тем не менее система отопления это сложный и важный механизм, которые содержит в себе контуры для теплоносителя, расширительный мембранный бак, насосы, блок бесперебойного питания для котла и многое многое другое. Поэтому необходимо обладать хотя бы базовыми знаниями, чтобы потом не корить себя за сэкономленные деньги и неработоспособную или не надёжную систему отопления.

    • Для начала, даже если у Вас уже практически закончен дом или вы просто хотите поменять котёл, задумайтесь и проанализируйте качественно ли утеплён Ваш дом. Ведь если дом утеплён плохо, никакая система отопления Вам не поможет. И не важно на газу система отопления или на твёрдом топливе. Так что задача номер один: хорошо утеплённый дом.
    • Найдите хорошего специалиста. В идеале это должна быть авторизованная фирма. Да, они возьмут больше денег, но зато дадут гарантию на свои работы. Конечно, может Вам повезёт и попадётся народный мастер-умелец, но стоит ли рисковать? Кстати связи дельца с всевозможными конторами, типа газовых или каких-то там ещё, вовсе не показатель качества. Обсудите как развести трубы отопления, либо одноконтурной системой либо двухконтурной.
    • Помните, что система отопления — это не просто собранные в определённом порядке элементы, а сложная инженерная сеть. В которой чётко должны быть продуманы все диаметры, уровни давлений и многое другое.

    Виды систем отопления по признаку топлива

    В зависимости от типа топлива, системы отопления разделяют на следующие виды:

    • Системы отопления на жидком топливе(мазут, спирт) — Очень дорогое удовольствие, на сегодняшний день. Зато максимальная автономность. Кроме того, если, например, применять параллельно дизельный генератор, то можно выработать ещё и электричество. Хотя опять таки — очень дорого. Мазут более практичен, но в частных домах не применяется, хотя и отлично служит как вид топлива для обогрева целых районов или городов.
    • Системы отопления на газу. Частый вид сегодня. Газовые котлы достаточно надёжны и неприхотливы. Конечно, главный минус — это необходимость поставки газа по центральному снабжению.
    • Так как наш сайт посвящён котлам на твёрдом топливе, то отдельно речь пойдёт о системах отопления на твёрдом топливе. То что нужно учитывать в таком случае, это разный КПД котлов в зависимости от вида топлива. Например, в котлах для дров можно сжигать и брикеты, но КПД при этом будет существенно изменяться. Рассчитайте мощность котла на твёрдом топливе и соотнесите этот расчёыт с топливом, которое вы собираетесь использовать, ведь в отдельных случаях бывает, что топить тем же газом дешевле, если конечно газ подведён к дому. Также будьте готовы к тому, что устройство отопления на твёрдом топливе обойдётся Вам дороже, чем любой другой системы. Но при этом экономия на топливе составит от 15 до 50% в зависимости от типа потребления, вида топлива и степени утеплённости дома.

    Система отопления с твердотопливным котлом

    Насколько комфортна в пользовании система отопления на твердом топливе? Помимо того, что отопительные системы с твердотопливным котлом не уступают в комфорте пользования обычным, более популярным системам, они ещё и намного экономнее. В схеме монтажа твердотопливного котла, в отопительной системе на твёрдом топливе используют такие элементы:

      • Котёл — генератор тепла
      • Накопитель — этот элемент заботиться о равномерном горении топлива, для его наиболее целесообразного горения. Бак-накопитель несёт очень важную функцию: даже после сгорания топлива, отдаёт в систему, аккумулированое тепло, что стабилизирует в общем работу всей системы. В зависимости от вида, может содержать в себе бак для обеспечения потребностей в крупных объёмах воды, например для принятия ванны. Также, в зависимости от комплектации, бак может быть с дополнитеным нагревательным элементом — теном . Во время пиковых нагрузок, он поддерживает систему, помогая нагревать воду. Так же существуют электрические котлы небольших размеров, которые устанавливаются прямо на проточную трубу, с той же целью — поддержать главный котёл во время пиковых нагрузок и не дать воде быстро остыть после прогорания топлива. Ведь для поддержания температуры нужно меньше энергии, чем для первоначального нагрева.
      • Термостатический смеситель — контролирует стабильную температуру, путём смешивания горячей(уже нагретой) и холодной воды.
      • Циркуляционный насос с термостатическим клапаном — контролируют, чтобы перепад температур на подаче и обратке не был больше 10 С. Виды термостатов для такой задачи могут быть самые разнообразные.
      • Бак расширительный — регулирует уровень давления в системе, чтобы в случае перепада температур, систему попросту не разорвало, расширительный бак принимает и отдаёт воду системы, в зависимости от ситуации.
      • Дымоход — служит для вывода продуктов горения наружу.
      • Радиаторы или же отопительный контур в полу(тёплый пол) — схема тёплого пола или радиаторов, производят непосредственно отопление, отдавая тепло равномерно по всем помещениям.


    Итак как видно, контроль за происходящими процессами в системе отопления на твёрдом топливе, с твердотопливными котлами происходит не хуже чем в других системах, если не лучше. Кроме того, такая система является куда более экономичной. Плюс, может служить как для обогрева помещений, так и для нагрева воды.

    Читайте также:  Промывка систем газового отопления: порядок и правила проведения работ
    Ссылка на основную публикацию