Твердотопливный котел

Несмотря на прогресс в сфере электрификации и газификации страны, есть еще много мест, где эти коммуникации практически отсутствуют. Но даже там, где они есть, многие люди предпочитают устраивать в своих домах автономное отопление и горячее водоснабжение и твердотопливный котел отлично справляется с этой задачей.

Для этого производится установка твердотопливного котла, что позволяет получить тепло и горячую воду в частном доме, коттедже или даче при гораздо меньших эксплуатационных затратах и финансовых вложениях. Выбор этого вида оборудования довольно большой, но все оно имеет достаточно понятные схемы подключения к различным видам отопления.

Назначение устройства

Твердотопливный котел длительного горения – это сложный агрегат, производящий нагрев циркулирующей воды путем сжигания различного топлива (древесины, угля, опилок, торфа, пеллет и прочего).

Котел может быть одноконтурным, применяемым только для отопления помещений, и двухконтурным, способным не только отапливать здание, но и нагревать воду накопительным или проточным методом. Для этого используется встроенная система ГВС.

Виды твердотопливных котлов

Данные устройства различаются разновидностями используемого топлива, количеством топок и камер горения, способом подачи топлива, материалом, из которого они изготовлены. Существуют несколько видов твердотопливных котлов.

Нагреватели постоянного горения

Они изготовляются из чугуна или стали, содержат одну или две топки, работают только на угле и дровах, цикл работы составляет 4–6 часов, топливо подается вручную. Схема управления таким оборудованием в основном механическая, температура котла 60–70 градусов, разница между подачей и обраткой 20 градусов.

Потребляемая мощность от 7 до 50 кВт, а КПД – 80–90%.

Это самые недорогие котлы, используются там, где нет газопровода, часто они подключаются к системе отопления как резервные.

Устройства длительного горения

Стальные однотопочные агрегаты – топка расположена сверху, что обеспечивает более длительное горение одной закладки (дрова более 24 часов, уголь – до 144 часов) и равномерный прогрев теплоносителя.

Пиролизные твердотопливные

Работает на дровах и их производных (брикеты, опилки, стружка и прочее), а также на угле. Температура котла 70–80 градусов, мощность до 50 кВт, КПД – 90–95%. Подача топлива происходит вручную.

Они производятся из стали, имеют две камеры, соединенные форсункой. Технология заключается в том, что основное топливо (сухие дрова с влажностью не более 25%), сгорая в первой камере, выделяют горючий древесный газ, который воспламеняется во второй камере.

Цикл работы в случае подключения буферной емкости возможен от 6 часов до суток, рабочая температура котла от 70 до 95 градусов, потребляемая мощность до 120 кВт, КПД 90–95%.

Эти котлы намного дороже других, но эффективней и экологичней, т.к. золы образуется минимум, а сажи нет вообще.

Пеллетные

Стальные агрегаты работают на гранулах (пеллетах), изготовляемых из отходов древесины – опилок, стружек и прочее. При наличии съемных колосников есть возможность использовать уголь и дрова.

Достигаемая температура – 70–80 градусов, мощность до 400 кВт, рабочий цикл от 24 до 144 часов.

Схема подачи топлива в таких котлах может быть автоматизирована, управление электронное. Этот вид оборудования используется для отопления помещений с большой площадью.

Способы подключения

Довольно распространенным способом является подключение водонагревателя в систему по закрытой схеме.

Евгений Филимонов

Задать вопрос

Корпус твердотопливных котлов не оборудован расширительным бачком, циркуляционным насосом и прочими элементами, обеспечивающими безопасность его эксплуатации.

Поэтому все это оборудование должно быть обязательно включено в обвязку котла со стороны теплового контура.

Открытый

При врезке прибора в систему надо помнить, что расширение теплоносителя в этих агрегатах часто принимает неконтролируемый характер.

Поэтому монтаж твердотопливного котла лучше вести по открытой схеме, когда излишки воды при перегреве просто выльются через трубку расширительного бачка. В обратном случае повышенное давление в трубах может привести к их разрыву.

Со смесительным узлом

Второй способ подключения предполагает наличие смесительного узла. Согласно инструкции теплоноситель при входе в котел должен иметь температуру нагрева минимум 60 градусов для того, чтобы избежать больших тепловых перепадов. Нарушение этого пункта уменьшит срок службы агрегата и приведет к излишнему его загрязнению.

Чтобы избежать таких неожиданностей, к обвязке нагревателя надо подключить смесительный узел, который будет по необходимости подавать горячую воду из трубопровода и перемешивать ее с холодной водой из системы.

Буфер

Третий способ – это схема подключения к обвязке котла буферной емкости для регулирования температуры воды. Когда теплоноситель имеет высокую температуру, буфер поглощает излишнее тепло, а после остывания котла отдает его системе отопления.

Таким образом, тепловой контур ограждается от резких перепадов, что позволяет поддерживать в доме постоянный температурный режим.

Поэтапный ход монтажа

В любой инструкции, прилагаемой к котлу, есть рекомендации по установке оборудования. Монтаж твердотопливного котла должен производиться четко по инструкции и техническим правилам производителя.

Основание

Для начала следует устроить твердое основание из негорючего материала под днище на 20 см шире подошвы агрегата, лучше всего залить бетонную основу. После этого нужно установить котел на твердое основание с учетом всех расстояний, отрегулировать горизонтальность и вертикальность аппарата.

Подключение труб и элементов безопасности

Придерживаясь схемы подключения, произвести врезку группы безопасности в полной комплектации для данного типа котла, которая ставится до запорных кранов.

После этого следует подсоединить трубы отопления, подключение желательно выполнять через запорную арматуру, при этом стыки тщательно уплотнить льном или сантехнической лентой.

Дымоход

Далее нужно собрать дымоход, хорошая тяга в котором зависит от правильно подобранной площади сечения и высоты трубы, все соединения нужно промазать термостойким герметиком.

Завершающий этап

На следующем этапе уже можно заполнить систему отопления водой под более высоким давлением и проверить на наличие протечек. После чего необходимо проверить расположение колосников, заслонок, заглушки, шамотных камней. В заключение установки нужно сбросить давление воды до рабочего, установить заслонки в дымоходе и топке, загрузить дрова.

Теперь можно разжигать котел, при достижении проектной температуры включить терморегулятор на выбранный уровень подачи тепла для комфортного отопления помещения и не забывать вовремя подкладывать дрова в топку.

Обязательные правила при эксплуатации

• запрещено пользоваться для растопки веществами, выделяющими токсические вещества (бензином, соляркой, обрезками ДСП, ламината);
• ширина прохода вокруг котла должна быть не менее 1 метра;
• топливо и легковоспламеняющиеся вещества необходимо держать на расстоянии не менее 40 см от агрегата;
• оборудование необходимо регулярно осматривать и перед каждой растопкой убирать шлак и пепел;
• ежедневно очищать топку и зольник во избежание засорения дымохода.

Евгений Филимонов

Задать вопрос

При правильной эксплуатации оборудования в вашем доме всегда будет комфортный температурный режим.

Достоинства и недостатки твердотопливных котлов

Несмотря на то, что человечество достигло больших успехов в сфере высоких технологий, все же сегодня по-прежнему многие продолжают использовать твердотопливные котлы. Возможно, кто-то посчитает, что эти аппараты уже не заслуживают внимания, ведь сейчас доступны электрические, газовые и жидкотопливные котлы. В действительности можно привести множество примеров, когда именно твердотопливный котел представляется наилучшим решением проблемы обогрева дома.

Когда же потребителям следует задуматься о покупке твердотопливных котлов?

Конечно, обогревать свой дом твердым топливом, если он подключен к газовой магистрали — не лучшее решение. Дело в том, что в этом случае придется потратить гораздо больше денег на приобретение дров, угля или пеллет. Если же у владельца нет возможности пользоваться магистральным газом, то твердотопливный котел как раз и может стать одной из альтернатив.

Высокий интерес к твердотопливным котлам связан с тем, что они требуют гораздо меньших затрат, нежели отопление частного дома с использованием электроэнергии, солярки или сжиженного газа. Среди других преимуществ этих аппаратов следует назвать то, что они способны гарантировать стабильный обогрев без сбоев за счет своей автономности.

Энергонезависимость — один из важных плюсов традиционных твердотопливных котлов для отопления. Однако создание автономной системы возможно лишь при выполнении двух условий: наличие открытого расширительного бака и способность воды циркулировать естественным путем. Следует иметь в виду, что нормальное функционирование системы с естественной циркуляцией возможно лишь в том случае, если она будет оборудована трубами большого диаметра (порядка 50 мм).

Любую энергонезависимую систему можно настроить таким образом, что поступающая из котельного оборудования вода будет иметь необходимую температуру. Чтобы этот процесс осуществлялся в автоматическом режиме, необходимо выполнить ряд действий.

Аппарат необходимо оборудовать датчиком, который обеспечивает контроль температуры воды. Для получения точных данных прибор подключают механическим путем к заслонке. Каждый раз, когда вода начинает нагреваться выше требуемой температуры, от датчика поступает сигнал и заслонка будет прикрыта. Это приведет к замедлению горения. В обратной ситуации заслонка будет приоткрываться, чтобы ускорить процесс горения.

Котельное оборудование, функционирующее по схеме с естественной циркуляцией, способно решить проблему обогрева дома в тех районах, к которым не подведены ни электрические, ни газовые магистрали. Причем цена его покупки и установки окупит все затраты.

Гораздо большими возможностями обладает отопительная система с принудительной циркуляцией, в которой используется закрытый расширительный бак. Эта система предусматривает в качестве одного из ключевых элементов циркуляционный насос, благодаря которому можно регулировать скорость движения теплоносителя. Это позволяет минимизировать потери тепла на пути движения воды от котла в помещение.

В то же время многим традиционным твердотопливным котлам для отопления присущи и недостатки. В этих аппаратах не реализована возможность работы полностью в автоматическом режиме. Также нужно следить за тем, чтобы они постоянно были загружены топливом.

Как выбрать нужную мощность?

На основании мощности котла для отопления можно узнать, помещение каких размеров сможет отапливать этот аппарат. Единицей измерения мощности является киловатт (кВт).
Конечно, лучше всего, если расчет необходимой мощности котла будет выполнен профессионалами. Однако при желании можно и самому получить примерное представление о том, какой мощностью должен обладать котельное оборудование для отопления частного дома. Существует довольно простая формула, которая позволяет определить приблизительную цену такого аппарата.

При расчете мощности нужно исходить из следующего правила: чтобы обогреть 10 кв. м. помещения, где было проведено основательное утепление, с потолками, не превышающими в высоту 3 м, значение мощности должно составлять 1 кВт. Так, если этим оборудованием планируется оснастить коттедж, площадь которого равна 250 кв. м., то мощность приобретаемого аппарата должна составлять порядка 25 кВт.

Следует иметь в виду, что эта схема расчета мощности является очень упрощенной. Если эту работа поручена опытным инженерам-теплотехникам, то они обязательно учтут такие факторы, как качество утепления стен, количество и характеристики окон и пр.

Типы твердотопливных котлов

Сегодня отечественному потребителю доступно большое количество моделей твердотопливных котлов для отопления, которые можно представить в виде следующих групп:

• классические твердотопливные котлы;
• твердотопливные котлы длительного горения;
• пеллетные твердотопливные котлы.

Традиционные твердотопливные котлы

Классический твердотопливный котел для отопления полностью оправдывает свое название, так как даже за время существования он в основном остался неизменным. Если взглянуть на котлы, которые были в ходу у наших предков, то эти аппараты во многом похожи на современные образцы.

Правда, нужно признать, что эти устройства приобрели несколько иной внешний вид и конструкционное исполнение. Но все эти изменения пошли только на пользу, так как у современных образцов повысилось КПД и удобство эксплуатации.

В конструкции твердотопливного котла можно выделить следующие ключевые элементы:

• Камера сгорания;
• Теплообменник;
• Автоматика, которая гарантирует сохранение температуры на требуемом уровне.

Для изготовления таких элементов, как камера сгорания и теплообменник используют сталь или чугун. При этом ни один из этих материалов не имеет серьезных преимуществ на фоне другого. Обязательно нужно учитывать дополнительные параметры: качество материала, толщину, конструкцию.

Евгений Филимонов

Задать вопрос

Использование стали в качестве материала для камеры сгорания и теплообменника позволяет заметно облегчить изделие. В то же время такие устройства лучше справляются с механическими воздействиями во время перевозки и погрузки-разгрузки, в чем они превосходят чугунные аналоги.

Но имеются у стального теплообменника и минусы. Если его эксплуатация будет проходить с нарушением правил, то это приведет к его коррозии. Естественно, эта ситуация возникает редко, так как нет ничего сложного в том, чтобы не допускать падения температуры в котле ниже температуры «точки росы».

Среди преимуществ, которыми обладает чугун, следует упомянуть о высокой долговечности. По данному параметру он превосходит сталь в два раза. К тому же этот материал лучше защищен от коррозии.

Твердотопливные котлы длительного горения

В последние годы большую популярность завоевали твердотопливные котлы длительного горения для отопления частного дома. Важной их особенностью следует назвать способность подолгу сохранять тепло за счет автоматической настройки мощности.

Наибольшее распространение получили следующие типы котлов:

• пиролизные (газогенераторные) котлы;
• котлы с горением «сверху-вниз».

Довольно часто применяются устройства, в которых используется система пиролизного сжигания. Их отличает то, что тепло образуется за счет сжигания газа, образуемого во время горения твердого топлива. Подобный режим работы позволяет топливу гореть дольше обычного и обеспечивает более эффективную работу установки.

Эти устройства можно использовать для отопления небольших производственных объектов, коттеджей и загородных домов. В то же время они с успехом могут выполнять функции самостоятельного источника тепла и использоваться совместно с другими отопительными приборами.

Котлы на пеллетах

Если частный дом не имеет подключения к газовой магистрали, то среди возможных вариантов решения проблемы обогрева его владелец может выбрать пеллетные котлы. Эти устройства предпочтительнее электрических и жидкотопливных аппаратов, поскольку стоимость пеллетов ниже солярки и электроэнергии и в то же время их можно без труда перевести в автоматический режим работы. Эксплуатация этих устройств менее затратная, так как одной закладки топлива хватает на 5-7 дней работы такого котла.

Конструкция этих аппаратов представлена следующими компонентами: котел, бункер и система подачи пеллет из бункера в котел.

Котлы, работающие на пеллетах, могут быть классифицированы на два типа:

• со встроенными горелками (ретортные пеллетные горелки вулканного типа);
• с навесными (наддувными) горелками.

Пеллетные котлы с навесной (наддувной) горелкой отличаются тем, что при необходимости их можно перевести на другой тип топлива. Для этого достаточно только поменять горелку.

Котлы, в которых используется ретортная встроенная горелка, лишены такой возможности, что ограничивает их применение.

Остановимся подробнее на процессе подачи пеллетов из бункера в котел. Для загрузки топлива в бункер горелки используется внешний шнек. Работу последнего контролирует фотосенсор, которым оборудована горелка. Именно он следит за тем, насколько бункер загружен гранулами. Когда в бункере не остается свободного места для топлива, происходит отключение внешнего шнека. На этом этапе в работу вступает внутренний шнек, при помощи которого гранулы поступают на решетку горения. Здесь расположена электрическая спираль, которая воспламеняет гранулы. Доступ воздуха в зону горения обеспечивает вентилятор.

Как выбирать твердотопливные котлы

Чаще всего для создания твердотопливных котлов используют сталь или чугун. Подобный выбор обусловлен такими их достоинствами, как способностью справляться с воздействием высоких температур, невосприимчивостью к деформации и прогоранию. Для изготовления стальных котлов для отопления частного дома используют специальные жаропрочные марки. Важным параметром, который необходимо учитывать при их выборе, является толщина стенок. Оптимальным считается значение не менее 4 мм. В то же время внимания заслуживает и теплоизоляция, которую прокладывают между теплообменником и обшивкой. Чаще всего в роли изолятора используется минеральная вата.

Евгений Филимонов

Задать вопрос

Производство чугунных изделий, работающих на твердом топливе, осуществляется с применением технологии литья. Эти изделия обладают довольно длительным сроком службы, который может достигать 25 лет. Однако больше всего тепла образуется при использовании для обогрева стальных моделей.

Помимо малого веса их отличает и простота в транспортировке. Важным их достоинством является невосприимчивость к коррозии. В то же время на их работу могут повлиять резкие колебания температур. Цена на подобные устройства может быть различной. На этот параметр оказывают влияние материал, использованный для их изготовления, конструкция и мощность.

Цены на твердотопливные котлы

Цена на это котельное оборудование зависит от ряда факторов:

• Используемой системы сжигания топлива;
• Мощности устройства;
• Материала, из которого выполнен корпус;
• Камеры сгорания.

Но, невзирая на то, какой твердотопливный котел планируется приобрести и какими он обладает особенностями, он является прекрасным вариантом по соотношению цена — качество. Во время эксплуатации затраты на приобретение дрова, угля, а также техническое обслуживание минимальны. Вместе с тем они обеспечивают высокий КПД, что делает их наиболее экономичным вариантом из доступных на сегодняшний день альтернатив.

По материалам сайта: x-teplo.ru, kotel.guru