Котлы твердотопливные для отопления частного дома

0
872

Отопление частного дома твердотопливным котлом на дровах

В твердотопливном котле с обычным природным процессом горения топлива горит сразу вся закладка дров .

В традиционных котлах естественного горения происходит обычный, природный процесс сгорания топлива. Такие котлы имеют простое устройство, относительно не дорогие, менее требовательны к качеству топлива и не сложные в обслуживании.

Мощностью котла можно управлять, изменяя интенсивность горения топлива, но в ограниченном диапазоне 60-100%. Для этого, прикрывая заслонку, уменьшают подачу воздуха в котел При этом снижается не только мощность, но и КПД котла. Максимальный КПД котлов классического горения не превышает 80%.

Самый большой недостаток — малая продолжительность горения одной загрузки топлива, обычно не более 4-х часов.

Пиролизные газогенераторные твердотопливные котлы длительного горения на дровах

Работа пиролизных котлов основана на принципе газификации топлива.

Топка котла разделена на две части. В верхней камере котла (камере загрузки топлива) топливо тлеет. Под действием высокой температуры и недостатке воздуха для полного сгорания, из древесины выделяется горючий газ, который затем сжигается в нижней камере (камере сгорания).

Этот процесс повышает КПД котла до 85-90% и увеличивает продолжительность горения до 12 часов.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

В пиролизном котле первичное горение топлива происходит только в нижнем слое закладки дров. В зоне первичного горения топливо тлеет, выделяя горючие газы. Газы смешиваются с вторичным воздухом и через щель-форсунку попадают в основную камеру сгорания, где и сгорают.

В камере сгорания при горении газа создается очень высокая температура. Поэтому, камеру сгорания футеруют жаростойким материалом. В пиролизных котлах топливо сгорает почти полностью — образуется мало золы и сажи. Для работы котла необходима принудительная подача воздуха в топку.

Пиролизные котлы достаточно сложные и дорогие устройства. Как правило, котлы оснащаются дымососом, электронными устройствами управления и контроля.

Котлы требуют обязательного использования дров влажностью не более 20-25%. При естественной сушке в поленнице, колотые дрова приобретают указанную влажность только через два года хранения под навесом.

Для увеличения продолжительности горения пиролизных котлов необходимо топливо определенных размеров, например, толщина полена не должна быть меньше 10см.

Диапазон регулирования мощности котла 50-100% Работа котла нарушается при малой нагрузке, с мощностью менее 30-50%. Для отопления дома в межсезонье необходим другой источник тепла.

Пиролизные котлы торговых марок VERNER и ATMOS имеют хорошие отзывы домовладельцев.

Твердотопливные котлы с подачей в топку вторичного воздуха

(Псевдо пиролизные котлы)

В обычных котлах с природным процессом горения, в целях регулирования мощности сокращают подачу воздуха в топку. Недостаток воздуха для горения, как и в пиролизных котлах, вызывает появление в отходящих газах горючих газов, которые бесполезно улетают в трубу. Увеличивается расход топлива, а КПД котла уменьшается.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

В твердотопливном котле с подачей в топку вторичного воздуха происходит обычный природный процесс горения топлива — горит сразу вся закладка дров. Подача вторичного воздуха в верхнюю часть топки способствует сжиганию горючих газов, которые появляются при ограничении подачи воздуха в топку.
Канал подачи вторичного воздуха в верхней дверце показан синей стрелкой.

Для повышения экономичности обычных твердотопливных котлов, производители придумали в верхнюю часть топки дополнительно подавать вторичный воздух. и горючие газы сгорают в топке.

У таких котлов увеличивается КПД, но продолжительность горения загрузки топлива и другие параметры остаются как у традиционных котлов.

Однако, некоторые производители и продавцы называют такие котлы тоже пиролизными. Такой маркетинговый ход — дешевые пиролизные котлы, налетай покупай. Как говорят, не обманешь — не продашь.

В настоящих пиролизных котлах увеличение длительности горения обусловлено тем, что процесс горения происходит только в нижнем слое закладки дров. Для того, чтобы не горела вся закладка топлива, тяга в топке направлена вниз или в сторону от зоны горения. Дрова тлеют, а большая часть тепла выделяется в результате сгорания газов.

В традиционных котлах с подачей в топку вторичного воздуха. горение газа лишь незначительно увеличивает поступление тепла, и только в тот период, когда ограничивают мощность котла, прикрывая подачу воздуха. Основное количество выделяемого тепла обеспечивает естественный процесс горения дров. Тяга в топке котла направлена вверх. поэтому горит вся закладка топлива.

В продаже встречаются котлы (российские, китайские …) с бутафорской системой подачи вторичного воздуха в топку. При покупке котла вам покажут детали системы, расскажут как она работает, но на практике эффекта не будет, так как не выполнены другие условия сгорания газа.

Насторожитесь, если продавец утверждает, что в его «пиролизном» котле можно сжигать другое топливо, кроме дров, а дожиг газа в топке работает на дровах с высокой влажностью. Из влажного топлива выделяется много водяного пара, который снижает концентрацию и температуру отходящих газов и газы не горят.

В видеоролике пример недобросовестной рекламы псевдо пиролизного котла, как пиролизного .

Твердотопливный котел естественного горения с подачей в топку вторичного воздуха.

Отопительный котел нижнего горизонтального горения

Котлы твердотопливные для отопления частного дома В твердотопливном котле с тягой, направленной горизонтально, происходит процесс естественного горения топлива в нижнем слое закладки дров

Как видно из приведенного рисунка, в котле с горизонтальным сгоранием топлива горение происходит вблизи колосника, образующиеся дымовые газы уходят в вертикальный кожухотрубный теплообменник, вынесенный за пределы закладочной камеры и далее в дымовую трубу.

Тепло, образующееся при сгорании топлива, воспринимается водоохлаждаемым колосником, стенками топки и кожухотрубным теплообменником. В дымовую трубу выбрасываются газы с невысокой температурой, необходимой для создания тяги.

В подобной конструкции котла вся закладка дров не прогревается, не продувается горячими дымовыми газами. Горит только нижний слой. Такая конструкция позволяет увеличить объем загрузочной камеры, и обеспечивает весьма длительную работу котла на одной загрузке — на дровах до 12 часов.

Котел работает непрерывно, без остановки. Просто докладываете топливо сверху и удаляете золу снизу на работающем котле без остановки процесса горения.

Котел оснащен заслонкой. расположенной между загрузочной камерой и дымоходом. Перед открытием загрузочной дверцы открывают растопочную заслонку. Тяга через открытую растопочную заслонку не допускает дымления котла в помещение через дверцу загрузочной камеры при закладке дров.

Обратите внимание на ручку внешнего механизма прочистки выше дверцы поддувала. Выдвижение ручки на себя приводит в действие каретку продольной очистки колосника. Очистка может быть проведена при работающем котле. В задвинутом состоянии каретка прячется в парковочной нише. Внешняя механическая очистка колосника позволяет удалять золу не останавливая котел.

Работа на сырых дровах — котел может работать на дровах влажностью до 50%

Удобная верхняя загрузка и легкое обслуживание — удобная верхняя загрузочная дверка позволяет до самого верха загрузить котел дровами одного размера. Простая шомпольная очистка теплообменника позволяет всегда поддерживать высокий КПД котла.

Резервный электронагреватель — котел имеет встроенный ТЭН, который можно использовать для увеличения максимальной мощности котла в наиболее холодное время года или использовать как резервный источник тепла при окончании топлива.

Высокая эффективность — водоохлаждаемый колосник и эффективный кожухотрубный теплообменник (такой же как на промышленных котлах) обеспечивает высокий КПД котла во всем диапазоне рабочих мощностей.

Отопительные твердотопливные котлы на дровах длительного горения в верхнем слое

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

В твердотопливном котле длительного
горения в верхнем слое горит только
верхний слой закладки дров.

Топливо в котле верхнего горения уложено толстым слоем в высокой топке и горит (тлеет) сверху вниз, как свеча. Время горения одной загрузки дров в минимальном режиме достигает 30 часов. Котел работает с высоким КПД до 90% во всем диапазоне регулирования мощности. Мощность котла регулируется в широком диапазоне от 10-100%.

В котлах отсутствуют сложные электронные системы управления и контроля. При работе на дровах не требуется подключение к электросети.

Котлы верхнего горения менее дорогие, чем пиролизные. Требуют обязательного использования дров влажностью не более 20-30%. Не допускают дозагрузки топлива, работают только циклом: загрузка топлива — розжиг — горение — затухание — чистка котла.

Хорошо себя зарекомендовали котлы верхнего горения торговых марок Liepsnele, Stropuva и Candle.

Теплоноситель заполняет пространство между внутренней и наружной стенками на всю высоту цилиндрического корпуса котла.

Воздух для горения подается непосредственно в зону горения через телескопическую трубку поз.18 и воздухораспределитель поз.11. Постоянно горит только верхний слой топлива поз.12 толщиной 10-20 см. По мере сгорания топлива воздухораспределитель опускается вниз, вслед за топливом.

Загрузка топлива производится через дверцу поз.10. Отходящие газы отводятся в дымоход через патрубок поз.7. Подача воздуха регулируется клапаном поз.3, который управляется регулятором мощности поз.1. В камере поз.6 поступающий для горения воздух предварительно подогревается отходящими газами.

В продаже имеются и более дорогие модели котлов с горением в верхнем слое. Например, котел одного из производителей оснащен встроенным теплообменником для подогрева воды в системе горячего водоснабжения .

Котел имеет электрический нагнетатель воздуха, который управляется электронной системой от термостата. В результате изменения количества воздуха, мощность котла в процессе горения меняется в зависимости от температуры теплоносителя.

Электронная система выводит на дисплей различные показатели для контроля режима работы котла. Котел имеет индикатор минимального количества топлива в топке и подает сигнал об этом хозяину. Конструкция котла предусматривает возможность дозагрузки топлива не останавливая процесс горения.

Производители оборудования выпускают универсальные комбинированные котлы. которые могут сжигать топливо в двух режимах — с подачей воздуха или снизу, или сверху. Стоимость таких котлов естественно выше.

Автоматические твердотопливные котлы

В продаже имеются автоматические твердотопливные котлы. Правильнее назвать их полуавтоматическими, поскольку котел все таки требует периодически определенных действий от человека, пускай и не каждый день.

С устройством и принципом работы автоматического твердотопливного котла можно познакомиться, если посмотреть этот видеоклип:

Топливом для автоматического котла могут быть гранулированный уголь фракции 5 — 25 мм. или древесные гранулы — пелеты, а также гранулы из других горючих материалов — торфа и отходов растительного и животного происхождения.

Необходимость использования только гранулированного топлива для сжигания в автоматических котлах, вызывает определенные сложности для хозяев дома. Стоимость такого топлива на рынке заметно выше, чем обычных колотых дров или угля.

В автоматических котлах производители часто предусматривают возможность замены горелки для гранулированного топлива, на другую горелку — для газа или жидкого топлива. Вместо горелки могут устанавливаться колосники. В этом варианте котел превращается в обычный котел на дровах.

Гранулированное топливо обычно продается в мешках. Топливо легко и без пыли загружается в бункер котла. Одной загрузки бункера хватает на 3 — 10 дней работы котла.

После розжига в начале отопительного сезона, горение в автоматическом котле происходит непрерывно. Автоматический котел может работать в двух режимах:

  • Режим активного горения. при котором мощность котла может быть в диапазоне 10 — 100% от номинальной.
  • Режим поддержки горения, когда мощность котла выбирается такой, чтобы обеспечить температуру теплоносителя в котловом контуре около 55 град.С. Автоматический контроллер переводит котел в режим поддержки, когда отсутствует отбор тепла из отопительного контура. Такой режим необходим для защиты котла от низкотемпературной коррозии (подробнее см. ниже), а также обеспечивает постоянную готовность котла к возобновлению активного горения.

В процессе работы котла необходимо:

  • Следить за наполнением бункера и загружать топливо в бункер один раз каждые 3 — 7 дней.
  • Удалять золу из съемного зольного ящика через каждые 2 — 4 дня.
  • Один раз в неделю чистить внутренние поверхности котла от отложений специальным инструментом.
  • Ежегодно, перед началом отопительного сезона, проводить чистку и проверять исправность дымохода котла.

Как выбрать мощность твердотопливного котла

Твердотопливный котел нужно выбрать так, чтобы его номинальная отопительная мощность соответствовала тепловым потерям отапливаемого объекта.

Выбор котла слишком большой номинальной мощности приводит к тому, что котел большую часть времени работает в режиме значительного ограничения мощности. А это, в свою очередь, приводит к снижению КПД (увеличению расхода топлива), повышенному образованию отложений (сажи, дегтя), ускоренной коррозии котла и дымохода. Увеличивается риск перегрева теплоносителя в котле. Стоимость котлов растет по мере увеличения мощности.

Поэтому не следует покупать котел, имеющий значительно большую мощность. чем тепловые потери дома.

Правда, при подборе котла с большим запасом по мощности увеличивается продолжительность горения одной закладки топлива — в топке больше дров. Но, выгодно реализовать это преимущество можно только в системе отопления с аккумулятором тепла.

Точный расчет тепловых потерь дома и мощности отопительного котла достаточно сложная задача, решение которой лучше поручить специалистам-проектировщикам. Менеджеры фирмы, которая продает котлы, скорее всего посоветуют Вам выбрать котел избыточной мощности — это им выгодно.

Ориентировочно мощность котла для отопления дома выбирают. руководствуясь общепринятыми величинами удельной мощности на 10м 2 отапливаемой площади по климатическим зонам:

  • Для южных районов России: 0,7 — 0,9 кВт/10м 2 .
  • Для средней полосы — 1,2 — 1,5 кВт/10м 2 .
  • Для северных районов — 1,5 — 2 кВт/10м 2 .

Например, для региона г. Москвы в доме с отапливаемой площадью 150 м2 следует установить котел мощностью 150м 2 х 1,2кВт/10м 2 = 18кВт.

Для дома, построенного с соблюдением современных требований к энергосбережению, для расчета применяют меньшие из указанных значений.

Рекомендуется увеличивать мощность котла примерно на 30% при работе котла с буферным баком — аккумулятором тепла. Запас мощности также необходим, если котел используется в системе горячего водоснабжения .

Следует также учитывать, что теплоёмкость незамерзающих жидкостей на 20% ниже чем у воды. При их использовании в качестве теплоносителя мощность котла может падать на 10 – 15% от номинальной.

Систему водянного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя рекомендуется использовать в домах с отапливаемой площадью помещений не более 100м 2. В домах большей площади или в системах отопления с теплыми полами применяют принудительную циркуляцию теплоносителя с установкой циркуляционных насосов.

Защита твердотопливного котла от перегрева

В твердотопливном котле горящее топливо, да и сам котел обладают довольно большой массой. Поэтому процесс тепловыделения в котле имеет большую инерцию. Горение топлива и нагрев воды в котле на твердом топливе нельзя мгновенно остановить, прекратив подачу топлива, как это делается в газовом котле.

Твердотопливные котлы, больше чем другие, склонны к перегреву теплоносителя – вскипанию воды, если пропал отбор тепла, например, при внезапном прекращении циркуляции воды в системе отопления, или тепла в котле выделяется больше, чем расходуется.

Кипение воды в котле ведет к росту температуры и давления в системе отопления со всеми серьезными последствиями – разрушению оборудования системы отопления, травматизму людей, повреждению имущества.

Современные закрытые системы отопления с твердотопливным котлом особенно склонны к перегреву, так как содержат сравнительно маленький объем теплоносителя.

В системах отопления обычно используются полимерные трубы, коллекторные узлы управления и распределения, различные краны, клапаны и другая арматура. Большинство элементов системы отопления очень чувствительны к перегреву теплоносителя и скачкам давления, вызванных кипением воды в системе.

Твердотопливный котел в системе отопления должен иметь защиту от перегрева теплоносителя.

Для защиты твердотопливного котла от перегрева в закрытой системе отопления, не имеющей соединения с атмосферой, необходимо выполнить два действия:

  1. Перекрыть подачу воздуха для горения в топку котла, чтобы как можно быстрее снизить интенсивность горения топлива.
  2. Обеспечить охлаждение теплоносителя на выходе из котла и не допустить повышения температуры воды до кипения. Охлаждение должно происходить до тех пор, пока выделение тепла не снизится до уровня, при котором кипение воды станет невозможным.

Рассмотрим, как выполнить защиту котла от перегрева, на примере схемы отопления, которая приведена ниже.

Схема подключения твердотопливного котла к закрытой системе отопления

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Схема закрытой системы отопления с твердотопливным котлом.

1 — группа безопасности котла (предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр); 2 — бак с запасом воды для охлаждения теплоносителя при перегреве котла; 3 — поплавковый запорный клапан; 4 — термоклапан; 5 — группа подключения расширительного мембранного бака; 6 — узел циркуляции теплоносителя и защиты котла от низкотемпературной коррозии (с насосом и трехходовым клапаном); 7 — теплообменник защиты от перегрева.

Защита котла от перегрева работает следующим образом. При повышении температуры теплоносителя выше 95 градусов, термостат на котле закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания котла.

Термоклапан поз.4 открывает подачу холодной воды из бака поз.2 в теплообменник поз.7. Холодная вода, протекающая через теплообменник охлаждает теплоноситель на выходе из котла, не допуская кипения.

Запас воды в баке поз.2 необходим на случай отсутствия воды в водопроводе, например, при отключении электроэнергии. Часто в системе водоснабжения дома устанавливают общий накопительный бак. Тогда воду для охлаждения котла берут из этого бака.

Теплообменник для защиты котла от перегрева и охлаждения теплоносителя, поз.7 и термоклапан, поз.4 производители котлов обычно встраивают в корпус котла. Это стало стандартным оснащением котлов, предназначенных для закрытых систем отопления.

В системах отопления с твердотопливным котлом (за исключением систем с буферным баком ) нельзя устанавливать на отопительных приборах (радиаторах) термостатические клапаны и другие автоматические приборы, сокращающие отбор тепла. Автоматика может уменьшать потребления тепла в период интенсивного горения топлива в котле, а это может вызвать срабатывание защиты от перегрева.

Еще один способ защиты твердотопливного котла от перегрева описан в статье:

Читайте: Буферный бак — защита твердотопливного котла от перегрева .

Продолжение на следующей странице 2:

Читать страницу: Страница 1. Страница 2

Выбор твердотопливных котлов для отопления частных домов

Котлы твердотопливные для отопления частного домаТвердотопливные котлы пользуются наибольшей популярностью для устройства систем отопления частных домов. С помощью таких приборов отопления можно создать автономную систему для обогрева помещения в условиях отсутствия газовых магистралей и перебоев электричества.

Твердотопливные котлы отопления подразделяют по материалу изготовления на:

Корпус отопительного прибора из чугуна состоит из нескольких секций, соединенных между собой резьбовыми соединениями. В случае ремонта такая конструкция позволит произвести замену секции. Количество секций определяет мощность агрегата – чем больше секций, тем мощнее.

Котлы твердотопливного отопления довольно неприхотливы в эксплуатации и могут продолжительное время сохранять теплоотдачу в доме. Кроме того, чугун очень прочный материал – он не подвержен коррозии и разрушению. Изделия из чугуна обладают длительным сроком службы (до 50 лет). Недостатком отопительного прибора является его не очень высокий КПД.

Стальные котлы для отопления частных домов имеют более легкую монолитную конструкцию с повышенной устойчивостью к критическим изменениям давления. Они обладают повышенным КПД.

Отопительные приборы из стали довольно восприимчивы к коррозии, в результате чего сокращается срок их эксплуатации (10-15 лет).

По способу загрузки топлива различают аппараты:

  • автоматические
  • с загрузкой вручную

Твердотопливные агрегаты подразделяют в соответствии с конструкцией встроенной автоматики:

Приборы подразделяются на классические и пиролизные (газогенераторные).

Классические котлы

Котлы твердотопливные для отопления частного домаПринципы работы классического котла твердотопливного отопления напоминает процесс сгорания топлива в домовой печи. в результате которого образуется тепло. Горение в котле происходит благодаря специальной колосниковой решетке, через которую подается поток воздуха. Топливо поступает через верхнюю дверцу, удаляют золу и регулируют процесс горения – через нижнюю. Теплообменник обычно бывает стальной или чугунный.

Преимущества классических котлов:

  • возможность работать на различных видах топлива;
  • монтирование газовой или жидкотопливной горелки;
  • независимость от энергии.

Система отопления частных домов с помощью классического котла требует регулярной закладки топлива, а также необходимость в специальном помещении в доме для котельной.

Пиролизные котлы

Пиролизные твердотопливные котлы функционируют на газе, который выделяется при разложении топлива под действием высоких температур и дефицита кислорода. Котел состоит из двух камер, разделенных колосниками – камера сгорания (верхняя) и нижняя, в которой сжигается генераторный газ .

Топливо загружают в верхнюю камеру и поджигают, после чего автоматически подключается вентилятор. При температуре 250 о С дерево обугливается и выделяется газ, который поступает через керамические форсунки вниз. Здесь газ смешивается с чистым воздухом, в процессе чего воспламенившаяся смесь повторно разогревает топливо в верхней камере. Без доступа воздуха происходит постепенное разложение и газификация топлива – пиролиз.

Твердотопливные пиролизные котлы, используемые для отопления частных домов, представляют собой довольно сложные приборы. Они оснащены дымососом, электронным управлением и контролем. Чтобы увеличить продолжительность горения применяют топливо определенного размера — полено толщиной не более 10 см .

Нагрузка котла должна быть мощностью в 50-100%, в противном случае его работа может нарушиться. Поэтому для отопления дома в межсезонье необходимо использовать другие источники тепла.

Особенности пиролизных твердотопливных котлов:

  • Котлы твердотопливные для отопления частного домавысокий КПД (90%);
  • одна загрузка составляет 10 часов;
  • довольно высокая стоимость;
  • энергозависимость;
  • необходимость в полной загрузке;
  • требования к сухости дровяного топлива;
  • экологичность.

Автоматические твердотопливные котлы

Для системы отопления частного дома довольно популярны автоматические твердотопливные котлы. В работе приборов автоматизированы функции загрузки топлива и уборки золы. Топливо подается автоматически через транспортный или шнековый бункер. Одна загрузка рассчитана на 3-10 дней. Для стабильного горения структура топлива должна быть однородной.

Автоматические котлы отопления, как и пиролизные, обладают высоким КПД (до 85%) и имеют продолжительный период работы.

Недостатки приборов заключаются в высокой цене и зависимости их от энергии. Для нормального функционирования агрегату требуется специальное помещение в доме и отдельный пожаробезопасный золоприемник.

Топливом для прибора отопления служит гранулированный уголь, древесные гранулы, гранулы различных горючих материалов. Стоимость подобного топлива значительно выше традиционного.

В конструкции автоматических котлов отопления предусматривается замена горелки для гранул на горелку для жидкого топлива. В случае если ее заменяют на колосники, то автоматический прибор становится обычным котлом для дровяного топлива.

Котлы длительного горения

Котлы твердотопливные для отопления частного домаТвердотопливные агрегаты длительного горения – довольно выгодный вариант для устройства отопления частного дома. При одной закладке дров они могут непрерывно работать до 30 часов. а на угле – пять дней.

Котлы длительного горения представлены такими агрегатами, как печь Булерьян (Канада) и система отопления Стропува, которая производится в Прибалтике.

В модели котлов Стропува горение поддерживают с помощью специальной конструкции, в которую воздух поступает с помощью телескопической трубки. В результате чего большая часть твердого топлива сгорает постепенно. Срок одной закладки топлива довольно значительный – до 5 дней.

Приборы системы Стропува, применяемые для обогрева частных домов, представлены двумя типами конструкций – дровяными и универсальными.

Последние могут работать на газе, для чего в конструкцию встраивают вентилятор, усиливающий поступление воздуха в камеру сгорания.

В связи с низкой температурой дымовых газов, на дымоходе твердотопливного аппарата может образоваться слой сажи. Влажность дровяного топлива должна быть не более 20%.

Конвекторная печь Булерьян представляет собой цилиндр со встроенными металлическими трубами. В процессе сжигания топлива используется контролируемое горение при котором отсутствует свободный доступ кислорода. При таком способе притока воздуха осуществляется процесс газогенерации. Образующийся СО поступает в верхнюю часть печи, где происходит вторичный дожиг.

Помещение в доме нагревается при помощи труб, выполняющих роль конвектора. По трубам циркулируют потоки воздуха: снизу происходит забор холодного и через воздуховоды после нагревания поступает горячий.

Печь Булерьян быстро прогревает даже неотапливаемые помещения частного дома, а после сгорания топлива воздух сразу же остывает. Поэтому для ее работы необходима частая загрузка топлива (каждые 5-8 часов). Кроме того, чтобы обеспечить равномерную теплоотдачу смежных комнат в доме, необходимо дополнительное оборудование – воздуховоды, нагнетающие вентиляторы.

Для твердотопливного котла длительного горения не требуются регулярная очистка, так как в процессе горения остается мало золы. Аппараты работают на любом топливе, а КПД доходит до 95%.

Производители котельного оборудования для частных домов в настоящее время разрабатывают множество моделей агрегатов различных конструкций. Одно из главных преимуществ твердотопливных котлов – это невысокая стоимость топлива и его доступность. Для отопления дома обычно применяют дрова и торф, уголь, отходы древесины (опилки, обрезки и т.д.).

Основным недостатком твердотопливных агрегатов является необходимость в постоянном обслуживании: постоянная загрузка топлива, очистка от отходов горения.

  • Автор: Вадим Николаевич Лозинский

Котлы на твердом топливе для отопления частного дома

Автономные котлы на твердом топливе для отопления частного дома работают на дровах, угле, коксе, торфе, пеллетах, брикетах, гранулах, утилизируют отходы деревообработки и сельского хозяйства. Экологичный теплогенератор не зависит от централизованного газо- и электроснабжения. Комбинированные модели улучшают качество основного или резервного источника, повышают эффективность, снижают себестоимость системы отопления.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Котел на твердом топливе обеспечит отопление и горячее водоснабжение частного дома

Котлы на твердом топливе для отопления частного дома: конструктивные особенности

Материал для изготовления агрегатов: чугун или высокопрочная котловая сталь. Свойства материалов оказывают влияние на срок службы и тепловую инертность конструкции. Стальные котлы имеют высокую сопротивляемость к деформации при перепадах давления и температуры. Чугун отличает стойкость к коррозии.

Преимущества стальных котлов: приемлемая цена, эстетичный внешний вид, удобная загрузка. Достоинства оборудования из чугуна: неприхотливость в эксплуатации (не требуют специальной подготовки котловой воды), долговечность, способность долго отдавать тепло.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Горелка пеллетного котла — вид в разрезе

Чугунные агрегаты выбирают для домов с постоянным проживанием людей. Для дач и загородных домов с периодическим проживанием используют стальные котлы.

Комплектация теплогенераторов подразделяется на одно- или двухконтурное исполнение. Один контур обеспечивает работу котла на твердом топливе для отопления частного дома. Два независимых кольца позволяют отапливать помещение и подавать горячую воду.

Энергетическая зависимость обусловлена оснащением агрегата системой принудительной подачи воздуха на горение или автоматизированную загрузку топлива.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Виды топлива для котла

По времени сгорания топлива различают традиционные и пиролизные котлы отопления. Газогенераторы обеспечивают длительное разложение топлива с выделением тепла, которое происходит при недостатке кислорода. Некоторые модели предусматривают загрузку твердотопливных котлов длительного горения раз в неделю.

Пиролизные котлы востребованы потребителем благодаря энергонезависимости, экономичному потреблению топлива, экологичности и высокому КПД.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Пиролизный котел с автоматической подачей топлива (пеллет)

Правила устройства дымоходов для твердотопливных котлов

Дополнительные требования для организации дымохода указывает производитель котла в технической документации. Обязательное следование рекомендациям необходимо для поддержания стабильного процесса горения, безопасной и эффективной работы агрегата.

Котлы твердотопливные для отопления частного домаТвёрдотопливные котлы длительного горения с водяным контуром для дома .Виды, устройство и принцип действия твердотопливных котлов. Пиролизные котлы. Критерии выбора котла.

Котлы на угольном топливе оборудуют преимущественно керамическими дымоходами, которые выдерживают температуру до 1200℃. Уходящие дымовые газы не оставляют отложений на гладкой керамической поверхности. Устойчивая структура материала не подвержена коррозии, не боится конденсата. Элементы воздуховода, слоя утеплителя, керамзитобетонной оболочки используют для монтажа внутренних и наружных участков дымохода.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Керамические трубы — популярный материал для обустройства дымохода твердотопливного котла

Металлические дымоходы выполняют из устойчивой к воздействию коррозии жаростойкой стали, которая выдерживает температуру 800℃. Конструкция стального дымохода представляет сэндвич-трубу: прослойка теплоизоляции располагается между внешней и внутренней металлической оболочкой. Стальные дымоходы совместимы со всеми видами твердотопливных котлов. Обязательный элемент стального дымохода — компенсатор линейной деформации. Узел необходим для сохранения целостности и герметичности проходных соединений трубы сквозь кровлю.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Конструкция стального дымохода

Традиционный для очагов, каминов, отопительных печей огнеупорный кирпич для выкладки дымоходов в настоящее время используют редко. Кладка дымовой трубы из кирпича требует наличия навыков и опыта производства печных работ.

Требования к устройству дымоходов котлов на твердом топливе:

  • сечение дымохода должно соответствовать размеру патрубка котла для отвода газов;
  • высоту, диаметр, длину разгонного участка дымохода указывают в технической документации котла;
  • вертикальность конструкции соблюдают независимо от места расположения дымохода (допустимая длина наклонных участков не превышает 1 метр);

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Варианты организации дымохода

  • двустенные (утепленные) дымоходы из металлических труб применяют в холодных помещениях и на улице (конструкция предупреждает охлаждение продуктов сгорания, снижение тяги и появление конденсата);
  • на поворотных участках устраивают лючки для прочистки дымохода;
  • соблюдают противопожарные расстояния между дымоходом и легко воспламеняемыми конструкциями;
  • оголовок дымохода оборудуют дефлектором и искрогасителем.

Важно! Тройник, установленный ниже места соединения котла с дымоходом, предотвращает попадание конденсата в топочную камеру.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Твердотопливный котел с автоматической подачей топлива в системе отопления частного дома

Схемы обвязки твердотопливного котла отопления

Прямое соединение котла с отопительным контуром опасно образованием разницы температур в теплообменнике. При достижении состояния «точки росы» внутри топочного пространства образуется конденсат. Агрессивная среда способствует протеканию окислительных реакций, образованию отложений и разрушению внутренних поверхностей генератора.

Важно! Инертность процесса горения твердого топлива — особенность, которую необходимо учитывать при соединении котла с трубной разводкой. Разбалансировка и нарушение циркуляции может привести к вскипанию котловой воды и поломке теплогенератора.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Принцип работы твердотопливного котла с водяным контуром

Способы оптимизации работы твердотопливного агрегата:

  • бак-теплоаккумулятор между котлом и контуром потребителя;
  • гидравлический разделитель контуров (котлового и вторичного);
  • группа безопасности со сбросным регулируемым клапаном (возле или на котле);
  • расширительный бак (открытый или мембранный);
  • краны-воздушники для удаления воздуха из системы.

Важно! Подключение и обвязку котла выполняют только металлическими трубами. Идеальный вариант — схема обвязки котла отопления согласно проекту, который разработали специалисты-теплотехники.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Схема обвязки твердотопливного котла: 1 — дымоход; 2- накладной термостат; 3 — твердотопливный котел; 4 — группа безопасности котла; 5 — электрический или газовый котел ; 6 — теплоаккумулятор (буферная емкость); 7 — трехходовой кран с электрическим приводом; 8 — сепаратор воздуха; 9 — циркуляционный насос; 10 — трехходовой смесительный кран; 11 — обратный клапан; 12 — накладной датчик; 13 — клапан подпитки; 14 — защита от сухого хода; 15 — расширительный бак; 16 — датчик уличной температуры; 17 — погодозависимая автоматика; 18 — комнатный регулятор; 19 — радиатор отопления; 20 — циркуляционный насос; 21 — трехходовой смесительный клапан

Марки котлов на твердом топливе российского производства

Анализ технических характеристик поможет составить общее представление о твердотопливных котлах длительного горения. Отзывы потребителей на независимых форумах дают объективную оценку отечественных разработок.

Таблица 1. Твердотопливные котлы Zota Mix и Pellet производства завода отопительной техники и автоматики (г. Красноярск):

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Таблица 1. Твердотопливные котлы Zota Mix и Pellet производства завода отопительной техники и автоматики (г. Красноярск)

  • КПД котлов модельного ряда Zota Mix — 80%, Pellet — 90%;
  • комбинированные стальные твердотопливные котлы Zota Mix работают на любом виде топлива (сжиженный или природный газ, электричество, жидкое топливо);
  • камера сгорания и зольный ящик расположены внутри водяной рубашки;
  • регулируемая заслонка дымохода, механический тягорегулятор и подсос воздуха эжектором, который установлен в топочной дверце, обеспечивают полное сгорание топлива при минимальной тяге;
  • внешняя поверхность корпуса покрыта антикоррозийным полимерным составом;
  • съемная дверца за передней панелью обеспечивает доступ для чистки газохода;
  • возможность ремонта.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Конструкция котла Zota Mix

  • нужен запас топлива и место для его хранения;
  • затраты по доставке, выгрузке и складированию дров, угля, брикетов;
  • снижение производительности котлов Zota Mix при использовании некачественного топлива (бурый уголь на 10÷20%, сырые дрова на 60÷70%);
  • для Zota Mix — ручная загрузка топлива, очистка зольника, стенок топки, газоходов и дымового патрубка;
  • обязательная подготовка котловой воды (жесткость до 2 мг-экв/л);
  • установка в отдельном помещении;
  • для котлов линии Zota Mix необходима установка теплоаккумулятора, дымососа, бойлера.

Таблица 2. Аппараты комбинированные твердотопливные с водяным контуром (АКТВ). Производитель ООО «Сибтеплоэнергомаш» (г. Новосибирск):

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Таблица 2. Аппараты комбинированные твердотопливные с водяным контуром (АКТВ). Производитель ООО «Сибтеплоэнергомаш» (г. Новосибирск)

  • бюджетный вариант твердотопливных котлов с водяным контуром для дома (цена 11000÷25000 рублей);
  • компактный размер;
  • водяной теплообменник охватывает топку со всех сторон (кроме фронта);
  • выдвижной зольный ящик;
  • монтажное гнездо для регулятора тяги;
  • возможность подключения к дымовой трубе любой конфигурации;
  • стальной теплообменник позволяет упрощенное подключение к отопительной обвязке (без подмеса);
  • конструкция адаптирована для работы на газу и электричестве.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Котлы «Каракан» от производителя ООО «Сибтеплоэнергомаш»

  • устаревшая конструкция, примитивная автоматика низкого качества;
  • заявленные производителем технические характеристики (мощность, отапливаемая площадь и КПД) по отзывам потребителей не соответствуют фактическим показателям.

Таблица 3. Твердотопливные пиролизные котлы Буржуй & К от ООО «НПО «ТЭС» (г. Кострома):

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Таблица 3. Твердотопливные пиролизные котлы Буржуй & К от ООО «НПО «ТЭС» (г. Кострома)

  • обеспечивает стабильное горение топлива любой сортности и степени влажности;
  • эффективная работа котла с одной закладки в течение 8 часов;
  • экономный расход топлива;
  • совместимость генератора с системами естественной или принудительной циркуляции;
  • экологичный агрегат, топливо проходит цикл полного сгорания, не образуя вредных выбросов в атмосферу;
  • конструкция топки обеспечивает выход на эффективный режим работы за 40 минут.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Твердотопливные пиролизные котлы «Буржуй & К»

  • сложный монтаж: подключение должны производить работники специализированных предприятий, имеющих лицензию на данный вид деятельности (в противном случае гарантия от завода-изготовителя на агрегат не распространяется);
  • ручная закладка топлива и чистка камеры сгорания;
  • большой вес.

Котлы твердотопливные для отопления частного дома

Установка и эксплуатация твердотопливных котлов должны производиться в соответствии с правилами пожаробезопасности

Для обогрева загородной дачи. гаража или теплицы возможно изготовление твердотопливных котлов длительного горения своими руками. Видео с материалами на эту тему можно найти в интернете. Но помните, что главным условием использования отопительного оборудования, является пожаробезопасность. А гарантировать выполнение этого условия может только сертифицированный производитель при должных условиях эксплуатации и монтажа оборудования.

Источники: http://domekonom.su/otoplenie-tverdotoplivnym-kotlom.html, http://kotel.guru/kotly/tverdotoplivnye/vybor-tverdotoplivnyh-kotlov-dlya-otopleniya-chastnyh-domov.html, http://remoo.ru/otoplenie/kotly-na-tverdom-toplive-dlya-otopleniya-chastnogo-doma/

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here