Какой твердотопливный котел выбрать: советы и рекомендации

Печка у бабушки с полатями и плитой для готовки пищи и нагрева воды работала первым человеческим твердотопливным котлом. Прогресс, однако, двигается неудержимо и сегодня можно не пугаться словосочетания «твердотопливный котел», заранее предполагая нечто древнее и малоэффективное. Даже если участок земли пока не включен в программу газификации, можно спокойно строить дом круглогодичного житья, там будет тепло и комфортно, нужно только правильно выбрать твердотопливный котел.

Твердотопливный котел длительного горения — разновидности.

Почетное звание — твердотопливный котел длительного горения получает любой аппарат, который поддерживает горение в течение суток. Прогорел котел сутки – получил статус длительного горения, прогорел двое – статус не меняется, прогорел неделю – получи все тоже наименование.

Таким образом, мы можем встретить аппарат с различным периодом поддержки тления топлива, при этом само словосочетание “твердотопливный котел длительного горения” вряд ли раскроет нам все технические характеристики устройства.

Твердотопливный котел длительного горения — разновидности.

Всего два основных вида оборудования различают в данном сегменте — котёл на дровах длительного горения и котел на угле длительного горения. Обслуживать оба устройства способны как систему с водяным контуром, так и систему с теплоносителем на основе гликоля. Кроме того, твердотопливный котел длительного горения, обладает рядом отличительных признаков, на которых мы заострим внимание.

Материал теплообменника твердотопливного котла: чугун или сталь

Чугунные котлы

Твердотопливный котел ассоцииируется с чем-то громоздким и тяжелым, поскольку его теплообменник зачастую выполняется из чугуна. Производители котлов применяют этот материал за его долговечность, высокую коррозионостойкость (износ чугунного теплообменника при обычном режиме составляет 0,1-0,2 мм в год, так что при толщине стенки в 5 мм его хватит лет на двадцать), устойчивость к высоким температурам (при топке углем только чугунный теплообменник может выдержать температуру горения в 900 град С), для него нехарактерны температурные деформации.

Материал теплообменника твердотопливного котла: чугун или сталь

К недостаткам котлов с чугунными теплообменниками относят их большой вес, что затрудняет транспортировку, во время которой оборудование к тому же нельзя ронять, ударять — чугун хрупок и дает трещину при резком ударе. Трещины появятся и если на горячий теплообменник пролилась холодная вода или если котел подпитывается слишком холодной водой. Разница между температурой подачи и обратки в более 50 град С может быть губительна для чугунного теплообменника, даже если микротрещины сначала визуально не видны. С низкой температурой на входе котла успешно работают некоторые современные изделия из эвтектического(упругого) чугуна, он превосходит по упругости обычный серый чугун в среднем на 30% и это делает возможным функционирование котла в низкотемпературном режиме.

Еще одним решением для низкотемпературного режима работы котлов на твердом топливе может стать применение в схеме котельной буферной емкости.

В то же время чугунные теплообменники состоят из секций и поэтому подлежат ремонту — секции заменяются, скрепляются винтами с термостойкой прокладкой и герметиком. Благодаря секционности, чугунный котел может «расти» вместе с домом. Например, пристроив к дому большую мастерскую, или оранжерею, можно не покупать дополнительный котел, а лишь добавить внутренние секции, увеличив тем самым мощность котла до необходимой.

Расчет мощности бытового котла ведется по формуле «1 кВт на 10 м² отапливаемой площади», то есть для дома 200м² потребуется котел мощностью 20 кВт.

Стальные котлы

Материал теплообменника твердотопливного котла: чугун или сталь

Котлы со стальными теплообменниками подбираются по мощности аналогично, однако их конструкции разнообразнее и они обычно дешевле, что делает их частыми источниками тепла в котельных на твердом топливе.

Легкость стального теплообменника и его сварная конструкция являются и достоинствами, и недостатками в твердотопливном котле. Транспортировать, выгружать — проще, однако и температурные экстремальные воздействия такой котел переносит хуже, при перегреве теплообменник может деформироваться, сварные швы — дать течь, а иногда может прогореть и стенка теплообменника.

Чаще всего такие ситуации возникают при аварийном отключении электроэнергии и в системах с принудительной циркуляцией. В этом случае котел продолжает топиться, а циркуляционный насос не вращается, не снимает тепло с котла и происходит перегрев. Источники бесперебойного питания помогают, но в 50% случаев не срабатывают, лучше всего, если есть автоматическое переключение на дизельную электростанцию. Самым же эффективным способом защиты твердотопливного котла от перегрева в случае аварии на электросетях считается предусмотренный при строительстве короткий контур с гравитационной циркуляцией, то есть участок из труб большого диаметра, где и будет находиться нагретый котлом теплоноситель в период аварии.

Обзор популярных моделей

На отечественном рынке присутствует много чугунных и стальных твердотопливных агрегатов. Эти модели наименее склонны к поломкам, так как имеют самую простую конструкцию. Отсутствие автоматики делает их энергонезависимыми, что очень актуально для населенных пунктов, где часто отключают свет. Некоторые популярные модели:

  • 1. Литовский твердотопливный котел длительного горения Stropuva (Стропува) является универсальным агрегатом, способным работать на всех видах угля, а также на дровах и отходах деревообрабатывающей промышленности. В эксплуатации очень прост и надежен, так что легко прослужит много лет без каких-либо эксцессов.
  • 2. Твердотопливный котел длительного горения Buderus (Будерус) немецкого производства является лучшей на сегодняшний день моделью. Он является самым экономным агрегатом, так как немцы хорошо умеют выжимать максимум из минимума. Качественная сталь хорошо защищена от любых видов негативного воздействия, а компактные размеры порадуют людей, имеющих небольшую котельную. По всем основным параметрам техника выигрывает у конкурентов.
  • 3. Котел твердотопливный длительного горения Буран производится в Украине и являет собой великолепное творение для бюджетного варианта. Этот агрегат в буквальном смысле работает на всем, что горит. Он неприхотлив к качеству топлива и может спокойно работать десятилетиями. Его недостатком является лишь низкий по сравнению с европейскими моделями показатель КПД.
  • 4. Еще одна литовская модель Candle обладает всеми достоинствами и недостатками первого номера в списке, только производится на другом заводе.
Обзор популярных моделей

На производстве используются автоматические котлы, которые самостоятельно подбрасывают топливо в камеру сгорания и вычищают сажу. Они стоят очень дорого, поэтому массового распространения не получили. Посмотреть их работу на видео можно в интернете на специализированном форуме или на сайте изготовителя. Ролик позволит более детально вникнуть в происходящий процесс, и возможно применить его в бытовых условиях при помощи конструктивной доработки. Главное в погоне за улучшением ничего не сломать.

Читайте также:  Печи из кирпича для дома: инструкция по кладке, идеи с фото

Альтернативные варианты – газогенерация и пеллеты

К котлам длительного горения можно отнести и пиролизные агрегаты, а также котлы, работающие на пеллетах. Пиролизные (газогенераторные) котлы загружают дровами раз в 8–12 часов. Поначалу происходит стартовый розжиг топлива, чтобы внутри котла температура достигла отметки 800 °С. При такой температуре становится возможной газогенерация – с помощью задвижек устанавливается нужный режим, а именно ограничивается доступ кислорода к горящим дровам. В результате выделяется древесный газ, который и сгорает в специальной камере, а уже затем происходит сгорание древесного угля. Золы и сажи образуется минимальное количество. КПД газогенераторных котлов – около 85 %!

Главное достоинство пиролизных агрегатов – экономичное потребление топлива. Благодаря этому отопительный сезон обойдется вам в два-три раза дешевле, чем обычно – так и окупается высокая стоимость подобных устройств. Однако с другой проблемой придется бороться постоянно – дровяной котел подобного типа эффективно работает только на очень сухом топливе или чистом угле.

Пеллетные котлы с автоматической подачей топлива могут работать бесконечно долго, главное, чтобы рядом был нужный объем топлива. Строение таких агрегатов практически не отличается от обычных твердотопливных котлов, за исключением автоматической подачи топлива. Бытовые котлы имеют контейнер, куда и засыпают пеллеты – одной загрузки бывает достаточно на несколько суток. В целом на обслуживание агрегата в неделю уйдет около 20 минут – этого достаточно, чтобы выносить изредка золу и подсыпать топливо в бункер.

На чем еще могут работать такие отопительные приборы?

Автоматические котлы, предназначенные для работы на щепе, могут также работать на:

  • опилках;
  • лузге;
  • стружке;
  • мелком угле;
  • пеллетах.

При работе на опилках и лузге КПД и максимальная мощность котла снижаются из-за особенностей горения этих видов твердого топлива. При работе на стружке КПД и максимальная мощность зависят от размеров стружки и породы древесины.

При работе на угле или пеллетах котел выдает более высокую мощность, чем на щепе.

Ведь уголь обладает больше теплотворной способностью, а у пеллет гораздо выше удельная плотность, благодаря чему при том же объеме масса древесины оказывается несколько больше.

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

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.

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».

Читайте также:  19 ошибок котлов Навьен: как найти и устранить

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

способность подолгу сохранять тепло

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

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.

Сборка котла

Агрегат нужно собирать в следующей последовательности:

  1. Сначала изготавливают корпус, прихватив короткими швами к его днищу боковые стенки и обрамления проемов. Нижним обрамлением проема зольника служит само днище корпуса.
  2. Изнутри к корпусу приваривают уголки, на которых будет укладываться решетчатый поддон топки (колосниковая решетка).
  3. Теперь нужно приварить саму решетку. Уголки, из которых она состоит, нужно приварить наружным углом вниз, так чтобы поступающий снизу воздух равномерно распределялся двумя наклонными поверхностями каждого уголка.
  4. Далее к уголкам, на которых уложена колосниковая решетка, приваривают топку с теплообменником.
  5. Дверцы топки и зольника вырезаются из стального листа. Изнутри они обрамляются стальной полосой, уложенной в два ряда, между которыми нужно уложить асбестовый шнур.

Далее приваривают дымоотводящий патрубок и воздуховод с фланцем для установки вентилятора. Воздуховод заводится внутрь котла через отверстие посредине задней стенки чуть ниже колосниковой решетки.

Теперь надо приварить к корпусу котла ответные части петель дверок и несколько кронштейнов шириной 20 мм, к которым будет крепиться обшивка.

Теплообменник нужно обложить с трех сторон и сверху базальтовой ватой, которая стягивается шнуром.

Поскольку утеплитель будет контактировать с горячими поверхностями, он не должен содержать фенол-формальдегидного связующего и других веществ, испускающих при нагреве токсичные летучие вещества.

При помощи шурупов к кронштейнам прикручивается обшивка.

Температурный сенсор нужно поместить под базальтовую вату, так чтобы он контактировал с задней стенкой теплообменника.

При желании котел можно оборудовать вторым контуром, позволяющим эксплуатировать его в качестве водонагревателя.

Контур имеет вид медной трубки диаметром около 12 мм и длиной 10 м, намотанной внутри теплообменника на жаровые трубы и выведенной наружу через заднюю стенку.

Минус котла на твердом топливе в том, что стоит он весьма недешево. Твердотопливные котлы длительного горения своими руками – хороший способ, чтобы избежать затрат.

В каких случаях необходим расширительный бак для отопления, вы узнаете в этой теме.

Выбираем котел для дома

Выбор котла, работающего на твердом топливе – дело ответственное, особенно если предполагается покупка дорогостоящего агрегата. Однако если знать все тонкости работы и характеристики установок, то выбрать устройство будет достаточно просто.

Читайте также:  Автономное отопление частного дома – схемы и виды автономных систем

Возможно, Вас заинтересует информация-устройство двухконтурного газового котла

Выбираем котел для дома

Шаг 1. Для начала необходимо определиться, каким топливом будет удобнее всего пользоваться. Здесь следует обратить внимание на цены. В одних регионах дешевле покупать уголь, в других – дерево.

Выбор твердого топлива

Шаг 2. Важно решить, нужен ли котел, умеющий подогревать воду для бытовых нужд, или он будет работать только на отопление. Если горячая вода нужна в больших объемах, то целесообразно покупать котел-одноконтурник, а в дополнение к нему брать бойлер. Если же вода нужда в относительно небольших объемах, то имеет смысл купить двухконтурный агрегат.

Выбираем котел для дома

Схема работы твердотопливного котла

Шаг 3. Правильно выбрать мощность котла – тоже дело непростое, так как при ее избытке будет жалко потраченных на более мощную установку средств, в то время как при недостатке в доме будет слишком холодно, а оборудование будет затрачивать все свои ресурсы, чтобы согреть помещение.

Совет! Выбрать мощность котла можно, исходя из тепловых потерь дома. Их определить легко: берется общая площадь дома, умножается на высоту потолков, а полученный показатель еще раз умножается, но на коэффициент 0,041. Результат и будет равен необходимой мощности котла (+- 10%).

Выбираем котел для дома

Таблица расчета мощности котла

Шаг 4. Теперь следует выбрать материал, из которого должен быть изготовлен теплообменник – чугун или сталь. В целях экономии можно купить стальную установку.

Выбираем котел для дома

Чугунный теплообменник

Шаг 5. Немаловажный фактор при выборе агрегата – простота обслуживания. Не стоит брать сложный в уходе и эксплуатации котел, особенно если времени с ним возиться не так уж и много. То же касается и длительности работы установки без дополнительного подкладывания топлива.

Процесс очистки

Выбираем котел для дома

Шаг 6. Выбирать стоит установку с максимальным КПД – чем этот показатель выше, тем эффективнее работает агрегат, а значит, тем он экономнее.

Отопительный котел нижнего горизонтального горения

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.

Отопительный котел нижнего горизонтального горения

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%

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.

Как добиться совместной работы электрического и твердотопливного агрегатов

Если вы встали перед выбором, какому варианту индивидуального отопления отдать предпочтение — твёрдотопливному котлу, автономному электрическому агрегату или связке этих двух устройств, преимущества у последнего варианта.

Для монтажа контура потребуется схема подключения обоих агрегатов, аналогичная газово-твердотопливному отопительному комплексу. Грамотно сделанная обвязка оборудования — гарантия эффективности и безопасности эксплуатации этого оборудования.

На предлагаемом видео подробно рассказано, как и каким способом выполнить подключение нагревательных приборов на твердом топливе вместе с электрическими нагревательными элементами

На что надо обратить внимание при монтаже:

  • оба устройства должны иметь разумное соотношение мощности, нагревательный прибор на угле или на дровах является основным источником тепла, поэтому его мощность должна в два раза превышать мощность электрокотла;
  • оба агрегата подключаются параллельно, что дает независимость работы одного от другого;

В каждом случае владелец жилья сам принимает решение, каким образом организовать систему автономного отопления. Предложенные технические решения позволят не только устранить неприятные последствия затухания основного отопителя во время лютой зимы, но и даст некоторую экономию энергоресурсов.

Эффективность эксплуатации твёрдотопливных агрегатов и электрических котлов в паре доказана практикой — взаимодействие этих приборов дает больший комфорт и гарантирует надёжность теплоснабжения.