Преимущества использования твердотопливного котла для частного дома

Надежность, большой диапазон доступных характеристик, энергонезависимость — качества, которые делают твердотопливный котел востребованным решением. Изготовители предлагают мультитопливные, автоматизированные модели. Выбор ограничен только эксплуатационными требованиями и финансовыми возможностями покупателя.

Твердотопливный котел: общее описание

Твердотопливный котел — устройство, которое вырабатывает тепловую энергию при сжигании топлива.

Отсутствие влияния внешних факторов (стабильности подачи электроэнергии, возможности подключения к газопроводной магистрали и отсутствие газгольдера, цен на дизтопливо) объясняет частоту выбора для индивидуальных систем отопления агрегатов, работающих на твердых видах горючего.

Принцип работы

После загрузки и розжига под действием тяги горячие газы проходят вдоль элементов теплообменника, нагревая воду внутри труб. Продукты сгорания отводятся через патрубок в дымоход. Жидкость циркулирует в системе, нагревая радиаторные секции. По мере расхода топлива выполняется его повторная подача в ручном или автоматическом режиме.

Устройство

Основу конструкции составляет топка, состоящая из портала для загрузки, колосников для организации воздухоподачи и зоны дымоотведения. Зола собирается в отдельную емкость. Для теплообмена предусмотрена водяная рубашка, в которой циркулирует жидкость. Терморегуляция и контроль нагрева выполняются заслонкой и шиберами.

Устройство твердотопливного котла.

Области применения

Для дачи, загородного дома, производственного предприятия, промышленного цеха, технологических зданий, частных мастерских твердотопливная котельная — экономичный, надежный вариант организации отопления. Объект может эксплуатироваться периодически или на постоянной основе.

Основные разновидности

Тип оборудования для обогрева определяет его эксплуатационные свойства, параметры, требования к техобслуживанию. От конструктивного исполнения зависят габариты, область применения техники.

Классический дровяной для отопления частного дома

Наиболее распространенный вариант, отличающийся простотой конструкции, энергонезависимостью, способностью работать со всеми видами горючего. Для терморегуляции задействуются механический привод и заслонка.

Классический дровяной котел отличается простотой конструкции.

С дополнительной тягой

Для более полного сгорания топлива предусматривается принудительная подача воздуха в топку или оснащение агрегата дымососом (вытяжкой для продуктов сгорания, усиливающей тягу). Это увеличивает производительность, снижает расход горючего.

Пиролизный

Газогенераторные модели имеют 2 камеры сгорания: для твердого топлива и выделяемого на первом этапе горючего газа. Такое исполнение обеспечивает экологичность, энергоэффективность установки, повышает ее КПД до 95%. Можно использовать топливо любой фракции при условии контроля его влажности.

Пиролизный котел имеет 2 камеры сгорания.

Длительного горения

Оборудование оснащено колосниками с водяным охлаждением, системой удаления дыма с конвекционными каналами, блоком управления и вентилятором для подачи воздуха. Котлы отличаются 90‑95%-ным КПД, временем автономной работы до 48 часов, отсутствием сложной электроники, что повышает надежность агрегатов.

Автоматический

Подача топлива автоматизирована, выполняется при помощи шнекового конвейера или пневматического транспортера из внешнего бункера, в котором оно хранится в большом объеме. Применяется сложная электроника, контролирующая температуру теплоносителя. Доступна функция дистанционного управления.

Автоматический котел — один из самых удобных агрегатов в использовании.

Параметры выбора оборудования для обогрева

Эффективность отопления определяется правильным выбором модели котла. Каждый из критериев влияет на характеристики системы, ее надежность, удобство эксплуатации.

Материал теплообменника

Змеевик может быть стальным или чугунным. Первый вариант привлекает высоким КПД (от 86%), стойкостью к ударным нагрузкам, простотой чистки, большим объемом камеры сгорания в сравнении с аналогами. При этом срок службы и стойкость к коррозии таких моделей меньше. Чугун надежнее, служит от 25 лет, выдерживает высокие температуры, прост в очистке.

Виды топлива

Производители выпускают котлы, работающие на угле, дровах, торфяных брикетах, пеллетах, коксе. Выбор оборудования мультитопливного исполнения повышает универсальность агрегата, позволяет в зависимости от ситуации выбирать оптимальный вид горючего.

Твердотопливные котлы работают на дровах.

Мощность

Производительность установки определяют исходя из количества отапливаемых квадратных метров (из расчета 1 кВт/10 м²). Для получения более точного показателя учитывают эффективность теплоизоляции здания. Если ее нет, при расчетах вводится коэффициент 60, для утепленных зданий — 40.

Чтобы техника работала без перегрузок, мастера рекомендуют предусматривать 20 %-ный запас мощности. При высоте потолка 2,7 м и площади 150 м² расчет выполняют следующим образом:

150 х 2,7 х 60 х 1,2 = 29160 Вт.

Выбирают ближайший по значению агрегат. В рассматриваемом случае потребуется котел производительностью 30 кВт.

Габариты

Размер корпуса зависит от вида топлива, конструкции, комплектации установки, материала теплообменника, характеристик модели. Для техники классической конструкции, работающей автономно 8‑12 часов, этот показатель составит в среднем 1100 х 600 х 850 мм.

Полезный объем загрузочной камеры

В зависимости от модификации оборудования соотношение размеров топки и мощности составляет для агрегатов со стальным теплообменником 1,6‑2,6 л/кВт, для чугунных аналогов — 1,1‑1,4 л/кВт. Чем величина больше, тем реже нужна загрузка топлива.

Объем загрузочной камеры зависит от мощности.

Потребление электроэнергии

Техника с электронным управлением, оснащенная вентилятором для подачи воздуха и насосом для циркуляции теплоносителя, требует подключения к сети. Для надежности энергоснабжения предусматривают резервирование на случай перебоев питания.

Наличие буферной емкости

Возможность организации ГВС — аргумент в пользу выбора моделей, оснащенных встроенным или внешним теплоизолированным баком для нагретой воды.

По способу сохранения тепла модификации классифицируют на жидкостные, твердотельные, термохимические, паровые.

Долговечность конструкции

Срок службы котла зависит от материала изготовления корпуса, теплообменника, толщины используемой стали. При соблюдении базовых рекомендаций для чугунных моделей он превышает 25 лет, для стальных — 15.

Долговечность конструкции зависит от материала изготовления корпуса.

Безопасность

Стабильность работы агрегата зависит от качества его сборки, комплектации, точности соблюдения правил монтажа и эксплуатации. Надежность системы повышается с установкой предохранительных клапанов, манометра для контроля давления, воздухоотводчиков, с резервированием питания циркуляционного насоса.

Дополнительные опции

Для повышения КПД в комплектацию включают автоматику с функцией управления подачей воздуха в зону горения, контроля температуры в соответствии с настройками комнатного терморегулятора. Выпускают модели с авторозжигом, конвейерной подачей горючего.

Цены котлов на твердом топливе

Стоимость оборудования зависит от функциональности, особенностей конструкции, марки и составляет от 21 000 до 300 000 руб.

Двухконтурные импортные модели, оснащенные автоматикой и универсальной топкой высокой мощности, стоят дороже 1-контурных аналогов простейшей комплектации.

Популярные производители нагревательных устройств

Завод-изготовитель — важный параметр выбора. Он определяет надежность оборудования, срок его службы, качество сборки, доступность запчастей, сервисного обслуживания.

«Гефест»

Российский производитель выпускает серию «Сибирь» мощностью до 30 кВт со стальными теплообменниками, вместительной загрузочной камерой, оснащенной верхней или фронтальной дверцей. Конструкцией предусмотрена базальтоволоконная рубашка, обшивка дополнительно защищена от коррозии полимерным покрытием.

«Гефест» пользуется широкой популярностью у пользователей.

Также предлагаются агрегаты комбинированного исполнения производительностью до 50 кВт, работающие на природном газе и твердом топливе. Длительность их автономной работы — до 8 часов, срок службы — 10 лет. Завод предоставляет гарантию 36 месяцев.

Белорусское предприятие «БелКомин» выпускает линейки PRO DR, PRO, PRO PLUS и UNI. Модели оснащают расширенными загрузочными емкостями, системой микроподачи воздуха, неприхотливостью к качеству топлива, комплектуют многофункциональной автоматикой. На угле котлы работают без дополнительной загрузки до 36 часов, на дровах — до суток.

«Теплодар Куппер ОК 15»

Оборудование предназначено для обогрева помещений площадью до 150 м² (при высоте потолков до 2,7 м) при рабочем давлении до 2 атм. Верхняя часть корпуса ‑ чугунная плита, которая может использоваться для подогрева или приготовления еды.

«Теплодар Куппер ОК 15» — универсальный твердотопливный котел.

Агрегат отличается компактностью, универсальностью в эксплуатации с применением разных видов топлива, включая газ или пеллеты (для перехода нужно установить соответствующую горелку). В комплектацию включен ТЭН, поддерживающий температуру теплоносителя после затухания пламени.

«Дакон»

Компания-изготовитель выпускает чугунные (F2), стальные (DOR F) и пиролизные (KP PYRO F) котлы. Их мощность составляет 16‑30 кВт, 13,5‑45 кВт и 21‑38 кВт соответственно.

Достоинства агрегатов этой марки:

• удобная для загрузки воронка;
• система колосников, обеспечивающих эффективное сжигание независимо от качества горючего;
• теплоизоляция безасбестовыми материалами;
• оснащение термоманометрами.

Представленные модели отличаются эстетичным дизайном, компактны, энергонезависимы.

«Дефро»

Польское оборудование с ручным, электронным управлением и автоматической подачей топлива предназначено для обогрева зданий площадью до 500 м². Время работы без дополнительной загрузки — до 24 часов. Котлы оборудованы подвижными колосниками, что упрощает чистку. Их положение регулируется ножной педалью, которая приводит в движение зубья, удаляющие с поверхности золу. На герметичность теплообменника производитель дает 4 года гарантии.

«Дефро» — современный автоматический отопительный котел.

«Каракан»

Компания СТЭН предлагает линейку универсальных твердотопливных установок «Каракан» производительностью 10‑30 кВт, работающих на пеллетах, угле, дровах, электричестве. Отдельные модели допускают монтаж газовой горелки.

Оборудование отличается простой, надежной конструкцией, надежностью, расширенными функциональными возможностями.

Protherm Bober

Словацкие котлы выделяются среди аналогов секционным исполнением, при котором корпус разделен на отдельные элементы. Для изготовления применяют чугун высокого качества, в комплектацию включен комплекс датчиков для контроля рабочих параметров. Мощность агрегатов — 18‑48 кВт. Высокий показатель КПД обеспечен увеличенной площадью нагреваемой поверхности внутри двухходового теплообменника. Тяга регулируется механически.

«Protherm Bober» — оборудование, выпускаемое чешской компанией.

Zota Carbon

Производитель предлагает агрегаты длительного горения. Эффективность сжигания топлива обеспечена особенностями конструктивного исполнения.

Есть 3 системы поставки воздуха в зону горения:

• заслонка на зольнике;
• вращающийся при перепадах температуры регулятор на боковой части корпуса;
• устройство для подачи регенеративных газов.

3-ходовая система отвода продуктов сгорания обеспечивает максимальный теплосъем.

Candle

Литовский изготовитель выпускает линейки котлов длительного горения COAL, TIME, UNI, которые способны работать на угле до 5 суток. Корпус имеет цилиндрическую форму, поэтому влияние на металлические конструкции скачков давления сведено к минимуму. КПД составляет 93%, периодичность очистки от золы — до 3 раз в месяц. Есть модели с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя.

«Candle» — твердотопливный котел длительного горения.

Kiturami KRH-35a

Корейский производитель пиролизных установок предлагает возможность использовать для обогрева жидкое или твердое топливо. При работе в здании до 240 м² без дополнительной загрузки установка сможет работать бесперебойно до 48 часов. Оборудование экономично, имеет камеру сгорания большого объема, авторозжиг. При использовании дров КПД составляет 89%, угля — 92%.

Buderus Logano S181

Стальной котел оснащен системой автоподачи топлива, отличается низким уровнем эмиссии вредных выбросов. Изготовитель модернизировал конструкцию теплообменника, оснастил оборудование большим зольником, надежным дымососом. Допустимое давление в системе — до 3 бар, температура теплоносителя — до 80 °С.

«Buderus Logano S181» — стальной котел.

Рейтинг лучших моделей

Выбор модификации котла определяется типом отапливаемого здания, его назначением, особенностями эксплуатации, архитектурными параметрами. Мастера отдают предпочтение оборудованию с большей функциональностью, надежностью, энергоэффективностью, выпущенному предприятием, которое берет на себя гарантийные обязательства в отношении длительной безаварийной работы техники.

«Теплодар Куппер Практик-14», 14 кВт

Энергонезависимая одноконтурная модель предназначена для обогрева помещений площадью до 140 м². Горючим могут служить дрова, уголь, торфяные брикеты. Напольный котел с механическим управлением имеет стальной теплообменник, открытую камеру сгорания. Аргументом в пользу его выбора служат: оснащение ТЭНом, простота и надежность управления, использование изготовителем качественных материалов.

«Теплодар Куппер Практик-14» предназначен для отопления помещений.

«Теплодар Куппер ОК 20» с пеллетной горелкой, 20 кВт

Универсальная модель для обогрева зданий до 180 м² комплектуется поворотным шибером, термометром, электронагревательным блоком, шуровкой. Возможен переход на пеллеты или газ после замены горелки. Допустимое рабочее давление в системе ‑ до 2 атм. Тяга регулируется в пределах 30‑100%. Предусмотрен турбонаддув, пульт управления ТЭНом. Гарантийный срок — 3 года.

«Везувий Эльбрус-10», 10 кВт

Котел устанавливают в жилых, производственных зданиях площадью до 100 м² при давлении в контуре до 3 атм с принудительной или естественной циркуляцией. Корпус имеет чугунные дверцы, обеспечивающие герметичность конструкции в закрытом положении. При проектировании теплообменника предусмотрен облегченный доступ к внутренним поверхностям для упрощения их чистки. Водяная рубашка утеплена базальтовой изоляцией.

«Везувий Эльбрус-10» — отопительный водогрейный котёл.

«Буржуй-К Т-50А-2К», 50 кВт

Одноконтурный пиролизный котел с авторегулятором тяги устанавливают в коммунально-бытовых, производственных, малоквартирных зданиях. Повышенная надежность обеспечена цельносварным исполнением корпуса из жаропрочной стали с повышенной стойкостью к коррозионным воздействиям.

Для термоизоляции использован базальт, внешняя металлическая обшивка имеет дополнительное защитное покрытие. КПД — 82‑89% (зависит от вида топлива).

«Буржуй-К Модерн-12», 12 кВт

Российский энергонезависимый твердотопливный агрегат выполнен из сертифицированной стали толщиной 3 мм, предназначен для отопления жилых, технических зданий. Он может работать на дровах, прессованных опилках, угле. При полной загрузке топлива хватит на 8 часов. Возможно дополнительное оснащение котла автоматикой. Модель проста в ремонте и чистке, испытывается после сборки давлением 4 атм.

«Буржуй-К Модерн-12» — энергонезависимый твердотопливный агрегат.

«Лемакс Форвард-16», 17 кВт

Одноконтурный агрегат выбирают для загородных домов, офисных, производственных зданий площадью до 160 м². Предназначен для работы в системах, работающих при температуре теплоносителя до 95 °С и давлении до 2 атм. Это стальной энергонезависимый напольный котел классической конструкции с механическим регулированием тяги и КПД 75%. Есть возможность вертикальной загрузки. Завод-изготовитель гарантирует высокое качество сборки.

Kentatsu Elegant-03, 17 кВт

Чугунная напольная конвекционная модель с открытой камерой сгорания. Оборудование энергонезависимо, допускает работу с естественной или принудительной циркуляцией. Может служить основным или резервным теплогенератором. Работает с КПД 90%. Модель комплектуется термомеханическим регулятором мощности, термометром, который помогает оперативно получать данные о работе агрегата. Для снижения концентрации вредных выбросов и улучшения полноты сгорания топлива есть регулятор вторичной подачи воздуха.

«Kentatsu Elegant-03» — твердотопливный чугунный котел.

«Protherm Бобер 50 DLO», 39 кВт

Аргументом в пользу выбора модели становится повышенная стойкость к коррозии, тепловым нагрузкам, перепадам давления и температуры. На передней панели размещен термоманометр, тяга регулируется заслонкой на дымоходе. Чугунный энергонезависимый котел имеет большую топочную камеру. Одной загрузки достаточно для 6 часов горения.

Zota BOX 8, 8 кВт

Одноконтурная стальная модель напольной установки предназначена для отопления технических зданий (мастерских, гаражей) площадью до 80 м². Есть чугунная варочная поверхность для приготовления или разогрева еды. Комплектация ТЭНом опциональна.

«Zota BOX 8, 8 кВт» — твердотопливный котел для обогрева помещений.

«Zota Тополь-32ВК», 32 кВт

Котел оснащен водонаполненными колосниками, есть возможность горизонтальной или вертикальной загрузки. Автономно работает до 12 часов. Удобство чистки теплообменника обеспечено наличием съемной заслонки.

Положение поддувной заслонки на зольнике регулируется с помощью винта или механического регулятора.

Допускается оснащение ТЭНом для увеличения функциональности котла.

«Protherm Бобер 20 DLO», 19 кВт

Твердотопливная установка с чугунным змеевиком предназначена для работы на угле, торфе, дровах. Конструкция корпуса предусматривает фронтальную загрузку при длине поленьев до 550 мм. Для утепления применяется неорганическая вата с алюминиевым покрытием из фольги. Изготовитель предоставляет 2-летнюю гарантию с условием профессионального сервисного обслуживания модели «Бобер 20 DLO» после 1 года эксплуатации.

«Protherm Бобер 20 DLO» — напольный твердотопливный котел.

Stropuva S30, 30 кВт

Модель длительного горения выбирают для обогрева зданий площадью до 300 м². Котел работает на дровах, угле, пеллетах с КПД 85% при температуре теплоносителя до 75 °С и давлении в контуре до 2 атм. Закладки достаточно для 30 часов работы. Если использованы брикеты, время автономного функционирования увеличивается до 2‑3 суток. Оборудование энергонезависимо.

Stropuva Mini S8, 8 кВт

Одноконтурный компактный котел выпускается в базовой классической комплектации. Он предназначен для установки в мастерских, гаражах площадью до 80 м². При длине дров до 40 см в топку вмещается до 37 кг. В этом случае установка автономно проработает до 18 часов (при условии, что древесина хорошо просушена).

«Stropuva Mini S8, 8 кВт» — котел длительного горения.

«Траян Т10», 10 кВт

Двухконтурный напольный котел длительного горения, который может применяться для получения ГВС или организации аварийной системы охлаждения. Мощность нагрева — от 40%. Подача воздуха регулируется автоматической заслонкой. КПД — 82‑85%. Возможна дополнительная комплектация ТЭНом. Температура теплоносителя может достигать 95 °С при давлении до 4,5 бара. Для контроля рабочих параметров агрегат укомплектован манометром и термометром.

«Траян Т15», 15 кВт

Напольный котел длительного горения, работающий на топливных брикетах, угле или дровах, отличается экономичным расходом материалов за счет их эффективного двухступенчатого сжигания. Модель энергонезависима. Конструкция загрузочной камеры допускает закладку дров длиной до 45 см. Есть возможность дополнительного оснащения установки электронагревателем мощностью до 9,5 кВт.

«Траян Т15» — напольный котел длительного горения.

Подробная инструкция по монтажу

Твердотопливные агрегаты отличаются высокой инерционностью (исключение составляют пеллетные модели) и склонностью к образованию в топливнике конденсата. Длительная безаварийная работа оборудования возможна при условии качественно выполненного монтажа.

Мастера придерживаются следующей последовательности действий:

1. Подготовка помещения (устройство вентиляции, освещения), площадки из негорючего материала.
2. Инсталляция котла согласно проекту с выравниванием корпуса по вертикали, выдержкой соосности патрубка дымохода.
3. Устройство теплоизолированной системы отвода продуктов сгорания высотой от 5 м при допустимом количестве поворотов менее 3.
4. Подключение к отопительному контуру (обвязка).
5. Пробный пуск.

После монтажа котла последовательно устанавливают приборы группы безопасности: манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик.

Правила эксплуатации

Для эффективной работы отопления важно правильно выбирать топливо, учитывая его плотность, влажность, фракцию, и придерживаться рекомендаций по хранению материалов. Необходимо регулярное техобслуживание оборудования, контроль его работы, соблюдение требований к теплоносителю (его коэффициенту жесткости, химическому составу).

Профилактика перегрева

Превышение допустимых значений температуры нагрева теплоносителя и котельного агрегата в течение длительного времени снижает эксплуатационные сроки котельной установки, увеличивает вероятность аварийной ситуации. Контроль параметра нужен для создания комфортных условий в доме, оптимизации расхода топлива. Перегрев предотвращают установкой клапанов безопасности, с помощью дополнительного встроенного теплообменника или аварийного контура.

Превышение температуры нагрева снижает эксплуатационные сроки котельной установки.

Вывод отработанных газов

Соблюдение правил отвода дыма — основное требование безопасной эксплуатации котла. Для этого выбирают трубу круглого сечения с ровной внутренней поверхностью из нержавеющей стали, асбеста.

Ее диаметр и высота определяются по мощности агрегата, теплоизоляция (нужна только вне помещений) выполняется с применением жаропрочного утеплителя.

Как соорудить твердотопливный котел для загородного дома или коттеджа без помощи специалиста

Простейший агрегат можно изготовить самостоятельно при наличии базовых навыков по ведению сварочных работ.

Классический вариант включает следующие элементы:

• топочную камеру;
• теплообменник;
• регулятор тяги;
• колосники;
• дымоход.

От размеров загрузочного бункера, его вместительности зависит время автономной работы устройства.

Необходимые инструменты и материалы

После проектирования твердотопливной котельной установки составляют спецификацию и чертежи.

Для изготовления агрегата потребуются:

• сварочный аппарат;
• электрическая дрель;
• угловая шлифовальная машина;
• набор отверток, ключей;
• пассатижи;
• молоток;
• угольник.

Для каркаса нужен уголок из жаропрочной стали 50 х 50, стальные трубы для теплообменника диаметром 32‑50 мм или готовый чугунный змеевик, демонтированный с ранее используемого агрегата. Для изготовления накопителя нужен листовой прокат нержавеющей стали. Минимальная толщина металла для котла — 5 мм, для колосников — 7 мм.

Пошаговая инструкция

Для выполнения поставленной задачи потребуются навыки выполнения сварочных работ с учетом особенностей выбранного металла, используемого сварочного аппарата. Основные операции выполняются в следующей последовательности:

1. Изготовление двухслойного жесткого корпуса с топочной камерой на основе каркаса из уголка. Между слоями металлопроката засыпают песок для предупреждения деформации листов при нагреве.
2. Подготовка проемов для зольника и загрузочного бункера на передней стенке согласно разметке. Для увеличения точности выполнения операции мастера рекомендуют в углах сделать дрелью отверстия диаметром 3‑4 мм.
3. Изготовление теплообменника из водопроводных стальных труб методом сварки с применением отводов.
4. Сборка узлов агрегата. Выполняется на месте монтажа в соответствии с проектом.

После пробного пуска собранной установки при необходимости устраняют выявленные недочеты, вносят коррективы в конструкцию.

Обвязка котла водяным отопительным контуром

Энергоэффективность и безопасность работы котельной — задачи, решаемые при выборе правильной схемы подключения агрегата к трубопроводу. При этом расположение технологического оборудования (насосов, клапанов, воздухоотводчиков, измерительных приборов) влияет на точность контроля параметров и корректность срабатывания устройств защиты.

Система гравитационного типа

В зависимости от исполнения контуры бывают открытыми и закрытыми. Первый вариант предполагает монтаж расширителя на чердаке, второй — расположенного на уровне котла мембранного бака с обязательным оснащением системы группой безопасности.

Система гравитационного типа функционирует благодаря циркуляции воды.

С естественной циркуляцией

Напорное оборудование не предусмотрено. Движение теплоносителя обеспечивается за счет расположения котла на нижнем уровне здания. Минимальный угол уклона, соблюдаемый при прокладке трубопроводов, — 0,5°. Скорость перемещения воды в системе — 0,1‑0,25 м/с.

С принудительной

Жидкость циркулирует в контуре под действием насоса, расположенного на линии «обратки». Его выбирают по давлению и объему перекачиваемого теплоносителя исходя из обогреваемой площади и конфигурации контура. Возможно использование открытой или закрытой схемы.

Преимущества и недостатки твердотопливного котла

Основным аргументом в пользу котлов на твердом топливе, который приводят мастера, специализирующиеся на отопительном оборудовании, становится доступность горючего и разнообразие его видов. При отсутствии возможности подключения к газовой магистрали котельная, работающая на дровах, угле, торфе, — эффективное и сравнительно недорогое решение.

Потребители отмечают следующие достоинства этого вида техники:

• возможность выбора оптимальной модели с учетом особенностей применяемого топлива, требуемых характеристик;
• энергонезависимость;
• способность стабильно работать в сложных эксплуатационных условиях (в пыльных помещениях, во время проведения строительных или производственных работ);
• отсутствие необходимости в предварительном оформлении разрешительных документов перед установкой котла.

При этом твердотопливные агрегаты требуют регулярной подачи топлива и чистки от золы. Они автономно работают 5‑12 часов, после этого пламя в топке затухает. Устранить этот недостаток можно установкой пиролизного агрегата.

Организованная на базе такой котельной система обогрева требует детальных расчетов, учета действующих требований безопасности при эксплуатации и монтаже. Регулярное техобслуживание — гарантия надежной безаварийной работы установки.

Сейчас действующий прораб на одной крупной строительной фирме, занимающейся застройкой коттеджных посёлков и строительством частных домов. Раннее сам на протяжении 14 лет в качестве исполнителя занимался строительством домов и ремонтом жилых помещений.

Твердотопливный котел на отопление и водоснабжение в вашем доме

У владельцев частных домов, чаще всего загородных, особенно остро встаёт вопрос обогрева помещений. Ведь даже в век высоких технологий, не все населённые пункты – а тем более дачные посёлки, газифицированы.

С электричеством дело обстоит лучше, но оно имеет свойство отключаться в самый неподходящий момент. Да и его регулярно повышающаяся цена, прямо скажем, не располагает к установке лишнего электрического оборудования.

Так что, бытовые котлы отопления и водоснабжения, работающие на твёрдом топливе, являются своеобразной «палочкой-выручалочкой». Именно этот вид оборудования и стал предметом обсуждения в нашей статье.

Индивидуальные особенности и общие характеристики

По общему определению, твердотопливный котел для горячего водоснабжения, представляет собой устройство со стальным или чугунным корпусом, которое выделяет тепло за счёт горения твёрдых видов топлива.

В бытовых моделях, закладка топлива, как и удаление золы, чаще всего производится вручную. В промышленных котлах это, естественно, делается автоматически — хотя, встречаются и бытовые модели с автоматическим управлением.

Варианты твёрдого топлива, применяемого для топки

Теперь давайте разберёмся, что скрывается под термином «твёрдое топливо».

К нему относятся:

• Дрова;
• Торф;
• Каменноугольный или нефтяной кокс;
• Уголь;
• Пеллеты.

Традиционное топливо: уголь и дрова Брикеты торфяные
Кокс из каменного угля Пеллеты – топливные гранулы, прессуемые из отходов обработки древесины

• Кроме тех видов топлива, о которых мы упомянули, для таких котлов можно использовать и отходы растительного происхождения: лузгу подсолнечника, сухие стебли кукурузы, спиленные ветки деревьев, и т.д. То есть, наличие котла, работающего на твёрдом топливе, решает для домохозяина так же и вопрос утилизации сельскохозяйственного мусора.
• Недостаток твёрдого топлива заключается в том, что оно не может гореть долго, а потому топка котла постоянно нуждается в пополнении. Ручная загрузка и извлечение золы, тоже никому не добавляет оптимизма.
• Но зато, если сравнивать стоимость любого вида твёрдого топлива с ценами на другое горючее, то первые всегда окажутся более демократичными.

Плюс ко всему, использование твердотопливного котла позволяет не зависеть от прочих коммуникационных систем. Поэтому, отопление и водоснабжение коттеджей, строящихся в пригородных зонах, чаще всего организовывается именно на основе такого оборудования.

Конструкции котлов в зависимости от вида топлива

Существуют модели котлов, в которых можно сжигать любые виды твёрдого топлива. Но большинство из них подразделяются на: дровяные, угольные и пеллетные.

Торфяные брикеты можно считать универсальным топливом, так как они подходят для всех вариантов котлов, кроме пеллетных. На представленных далее фото, наглядно показано, как в них устроены приёмники для топлива, которые сконструированы с учётом его формы и фракции.

Дровяной котёл Котёл автоматический угольный Котёл для топки пеллетами

• Но это не единственное их отличие. У разного топлива температура горения неодинакова. У ископаемых видов (угля и каменноугольного кокса) она самая высокая, поэтому и решётки-колосники, и поверхности теплообменника, в угольных и универсальных котлах делаются более толстыми.
• В котлах, рассчитанных на топливо растительного происхождения, которое сжигается гораздо быстрее, в камерах сгорания предусматривают жаростойкие элементы, которые несколько притормаживают весь процесс, и делают отдачу тепла более эффективной.
• Существуют котлы длительного горения, которые имеют несколько другую конструкцию и объём топки. В них можно загрузить гораздо больше теплоносителя за один приём – и не только. За счёт горения сверху вниз, топливо более равномерно прогревается и дольше горит, что является и существенным отличием, и основным преимуществом котлов данного типа.

Кроме котлов длительного горения, которые чаще всего бывают дровяными, различают ещё такие модели :

В первой топливо горит в среде, содержащей минимум кислорода, и выделяет горючий газ.

Котлы, топливом для которых служат пеллеты, отличаются от прочих моделей строением бункера под гранулы, и способом их подачи в топку, которая осуществляется автоматически — посредством движущегося шнека. Человеку остаётся по истечении определённого времени проверять остаток топлива, и своевременно его пополнять. Золы от пеллет образуется очень мало, и сажи практически нет.

Внедрение котла в систему отопления

Автономное отопление и водоснабжение от одного твердотопливного котла, является наиболее простым и разумным решением. Остаётся только разобраться, каким образом осуществляется его обвязка, и как вообще работают такие системы.

Чтобы отопление было не только экономичным и максимально производительным, но и долгие годы функционировало безаварийно, очень важно не только правильно осуществить монтаж, но и не пренебрегать включением в систему дополнительных устройств, предохраняющих её от всевозможных форс-мажоров.

Рядом с котлом – бойлер для горячего водоснабжения

И потом, комфорт, который человек получает с применением дополнительного оборудования, тоже чего-то стоит. Например: такой прибор, как теплоаккумулятор, решит проблему конденсации влаги на стенках котла из-за перепада температур. А для того чтобы не только обогреть дом, да ещё и обеспечить его горячей водой, необходимо дополнительно установить бойлер.

Не станем утверждать, что всё это легко сделать своими руками, но для успешной эксплуатации, ознакомиться с нюансами устройства систем всё-таки нужно.

Выполнение обвязки

КПД твердотопливных котлов, зависит от температуры горения носителя тепла. Это создаёт определённые сложности управления процессом сгорания топлива. Чтобы отопление было эффективным, она должна быть стабильной, и не отклоняться в ту или иную сторону от диапазона в +60 +65 градусов.

При неправильном внедрении котла в отопительную сеть, нагрев может быть весьма неэкономичным. Его работа зависит не только от типа системы, но и количества в ней контуров, а так же наличия или отсутствия дополнительных точек потребления тепла. Схемы не обязательно должны быть типовыми — ведь дома-то все разные.

Обвязка твердотопливного котла

Зная особенности отопительных систем и принципа их работы, можно создать какой угодно проект, учитывающий все индивидуальности объекта. Простая инструкция, конечно, не сможет дать всех необходимых знаний, для этого нужно серьёзно штудировать тему.

Зато о типовых схемах, используемых в малоэтажных домах чаще всего, мы с удовольствием расскажем. А так же предложим для ознакомления видео в этой статье.

Открытые системы с естественной циркуляцией

Система, основанная на естественном притоке воздуха, необходимого для поддержания горения, для твердотопливных моделей является наиболее оптимальной. Самое ценное то, что она не зависит от электричества, тогда как дополнительная тяга в виде вентилятора, требует подключения к сети.

Открытая гравитационная система с твердотопливным котлом

• Данную систему ещё называют гравитационной. Она максимально проста, вполне надёжна, и не требует больших вложений. Поэтому народ её активно использует, несмотря на имеющиеся недостатки. А без них, конечно, не обходится.
• Из-за свободного доступа кислорода, трубы в открытой системе сильнее поддаются коррозии. Так же, в результате испарения циркулирующего теплоносителя (воды или антифриза) возникает необходимость в его постоянном пополнении. Из-за этого же, температура реагента в противоположных концах контура неравномерна.
• Однако больших проблем всё это не создаёт, так как попадание кислорода в систему, довольно просто устранить. В расширительный бак доливают небольшое количество масла на минеральной основе. Оно, кстати, помогает так же снизить скорость испарения теплоносителя. Естественно, для горячего водоснабжения метод не годится, а для отопления – вполне приемлем.

Основные требования для монтажа такой системы можно изложить так:

• Чтобы теплоноситель мог нормально циркулировать, вход в котёл должен быть расположен ниже входа в радиаторы примерно на 50 см.
• Так как циркуляция теплоносителя в открытых системах происходит за счёт гравитации, трубы подачи и обратки должны быть смонтированы с уклоном в сторону направления его движения.
• Расширительный бак, без которого автономная система отопления обходиться не может, должен располагаться как можно выше.

Системы закрытого типа

Избежать негативного воздействия кислорода в закрытых системах, помогает всё тот же расширительный бак. Здесь он может быть установлен в любом удобном месте, но наиболее оптимально всё же отдать предпочтение обратной трубе.

Только теперь бак будет иметь несколько другую конструкцию, а потому должен быть предназначен именно для закрытых отопительных систем.

Расположение приборов в закрытой системе

Если баки, устанавливаемые в открытых системах, работают только на воде, то баки закрытого типа позволяют использовать и другие рабочие жидкости – например, антифриз. Чаще всего закрытые системы монтируют при установке котла с принудительной тягой. Они намного проще регулируются и быстрее прогреваются при запуске.

Расширительный бак для закрытой системы

Обратите внимание! По сравнению с открытой системой, здесь меньше разница температур на входе и выходе из котла, что для всего отопительного оборудования очень важно. Это позволяет использовать для монтажа системы трубы меньшего диаметра – а это уже прямая экономия. Закрытая система вообще универсальна, и позволяет подключать не только радиаторы любого типа, но и тёплые полы, а так же дополнительный бойлер для горячего водоснабжения.

Узел безопасности закрытых систем отопления: предохранительный клапан, манометр и вантуз

При устройстве закрытой системы нужно учитывать несколько очень важных моментов:

• Бак должен иметь такую ёмкость, которая позволит вместить как минимум 10% общего объёма теплоносителя. На подающей трубе обязательно ставится предохранительная арматура: вантуз и клапан.
• Вантуз – это воздухоотводчик, через него из системы автоматически удаляется воздух. Что касается клапана, то при критическом повышении давления в системе, это устройство позволяет быстро сбросить из неё часть теплоносителя.
• Обычно клапан аварийного сброса настраивают на давление в 3 атм, тогда как нормальным рабочим параметром сети считается 2 атм.

Байпас с циркуляционным насосом и обратным (противосливным) клапаном

И ещё одно существенное отличие: в закрытых системах, теплоноситель движется принудительно – то есть, за счёт внедрённого в сеть циркуляционного насоса. Работает он, естественно, от электричества, и чтобы в случае его простоя система не отключалась, на ней следует предусмотреть обходную ветку (байпас).

Этот узел обеспечивает теплоносителю движение естественным способом. Насос может быть расположен как на байпасе, так и на обратке, у входа в котёл. На подающей трубе его не ставят, чтобы в случае закипания воды, пар не попал в насос.

Способы подключения котла

Когда к котлу, работающему на твёрдом топливе, необходимо подключить не одну, а несколько веток (контуров), в числе которых могут быть не только радиаторы, но и горячее водоснабжение, водяной пол — системе требуется точная балансировка количества теплоносителя. Если её не предусмотреть, жидкость будет двигаться только туда, где найдёт меньшее сопротивление, а остальные ветки системы нагреваться не будут.

Через коллектор или гидрострелку

Справиться с этой задачей помогают коллекторы, называемые гребёнками из-за своеобразной конфигурации, которые могут иметь как один, так и несколько выходов.

• Их установка даёт возможность не только равномерно распределять теплоноситель, но и индивидуально регулировать его температуру на ветках системы.
• Благодаря коллектору, для каждого контура можно установить свой циркуляционный насос, что позволить регулировать так же и подачу тепла.
• Такая обвязка имеет наибольшую сложность, а соответственно, увеличивается и себестоимость системы в целом. Зато, в плане удобства и надёжности, ей нет равных.

Одним из вариантов коллекторной обвязки, можно считать и подключение котла к контурам через гидравлический разделитель – гидрострелку. Это устройство так же является посредником между раздающими трубопроводами и котлом.

Гидрострелка представляет собой отрезок трубы большего диаметра, с двумя входами и несколькими выходами. Входы подключаются к патрубкам котла, а выходы – к контурам сети. Данный элемент наиболее удобен именно в такой системе, где будет много контуров с разными параметрами и температурными режимами.

Гидравлический разделитель (гидрострелка) Схема: отопление и водоснабжение коттеджа через гидрострелку Клапан трёхходовой смесительный

Регулировать температуру помогает трёхходовой смесительный клапан, установленный после циркуляционного насоса. Подача горячего теплоносителя на вход котла, осуществляется только по сигналу температурного датчика, что предотвращает процесс кипения. У клапана два входа и один выход, что позволяет разбавлять горячий теплоноситель в подающей трубе, более холодным, поступающим из обратки.

Через теплоаккумулятор

В системах отопления с твердотопливным котлом, нередко используют схему с буферной ёмкостью (теплоаккумулятором). Такое устройство позволяет избежать необходимости постоянно подкладывать топливо, что наиболее актуально для моделей, работающих на дровах. Установив буферную ёмкость, можно не только спокойно спать, но ещё и экономить топливо.

Теплоаккумулятор представляет собой цилиндрическую ёмкость объёмом от 500л, работающую по принципу термоса. Солидный объём позволяет аккумулировать тепло, и отдавать его в систему по мере необходимости.

Схема организация отопления с буферной ёмкостью

• В общих чертах, она функционирует так. Вода, нагретая котлом, с помощью циркуляционного насоса подаётся в теплоаккумулятор. В его верхней части есть выход, откуда горячая вода подаётся вторым насосом к радиаторам. К нему подключен термостат, который и регулирует подачу в зависимости от заданной температуры.
• Расход жидкости немедленно возмещается таким же объёмом остывшего теплоносителя, поступающего из обратной трубы. При этом его общий объём тоже остывает — но не так быстро. Если в случае прогорания топлива радиаторы станут холодными уже через пару-тройку часов, то с теплоаккумулятором они остынут часов через 16-18. Это позволяет не топить котёл круглые сутки.
• Буфер отделяет систему потребления от котла, образуя два круга трубопровода – малый и большой. Когда котёл не греется, насос номер один не работает, а циркуляция теплоносителя осуществляется только по большому кругу.

В системах, где кроме отопления предусматривается ещё и горячее водоснабжение от твердотопливного котла, роль буферной ёмкости может сыграть и бойлер косвенного нагрева. Только в этом случае, у него должен быть соответствующий объём, а в качестве теплоносителя, естественно, должна использоваться вода.

Источник https://stroyhelper.ru/tverdotoplivnyy-kotel/

Источник https://moikolodets.ru/tverdotoplivnyj-kotel-na-otoplenie-i-vodosnabzhenie-722

Источник

Источник