Выбираем твердотопливный котёл для дома: преимущества и недостатки

Так как цены на газ и нефть на мировом рынке постоянно растут, то стоит задуматься о более дешевом способе обогрева дома. Раньше частные дома прогревали при помощи дров и угля, почему бы не вернуться к тому времени, притом, что сейчас появились современные технологии.

Другие статьи из категории

Схемы открытой и закрытой систем отопления. Их основные элементы. Отличия

Принцип работы отопительной системы

В этой статье вы узнаете о нюансах работы отопительных систем с принудительной и естественной циркуляцией. Плюсы и минусы.

Что такое группа безопасности котла и из чего она состоит?

В этой статье вы узнаете полную информацию о группе безопасности твердотопливных котлов. Об их правильной установке и принципе работы.

Закрытая и открытая системы отопления

Отопление дома производится в результате замкнутого цикла движения теплоносителя. Для любой отопительной системы потребуется отопительное устройство, трубы, и радиаторы.

Циркуляционный насос для водяного отопления загородного дома

Главное призвание водяного насоса, применяемого в отопительной системе, считается обеспечение непрерывного перемещения теплоносителя по трубам с определённой скоростью.

Какой котел для отопления дома лучше выбрать?

В России суровый климат, поэтому помещения необходимо отапливать, чтобы в холодные дни чувствовать себя дома комфортно. Российский рынок предлагает потребителям разнообразные отопительные системы. Их основой является котел, предназначенный для нагрева требуемого объема теплоносителя.

Какие элементы системы отопления необходимы

Система автономного отопления состоит из нескольких элементов, каждому из которых отводится важная роль.

Статьи

Разновидности твердотопливных котлов

На рынке отопительного оборудования котлы представлены в широком ассортименте от разных производителей. В свою очередь компании имеют несколько линеек своего оборудования, которых насчитывается множество моделей. Данное обстоятельство значительно усложняет выбор оптимального варианта под конкретные условия работы. Поэтому твердотопливные котлы могут делиться по нескольким категориям:

  • вид топлива – уголь, дрова, торф, древесные брикеты, пеллеты и т. д.;
  • количество контуров – один или два;
  • цена – бюджетный вариант, средний или премиум класс;
  • материал – стальные или чугунные;
  • принцип работы – верхнее или нижнее горение.

    Чем выше мощность твердотопливного котла, тем лучше

Совет. Котлы, имеющие КПД 83 – 90 % обладают оптимальным соотношением объем топливной камеры/продолжительность горения. При этом они работают на максимальной мощности, заявленной производителем.

Твердотопливные котлы на дровах

Котлы на дровах по принципу сжигания топлива делятся на три категории:

Твердотопливные котлы естественного, природного горения

Твердотопливные котлы на дровах
В твердотопливном котле с обычным природным процессом горения топлива горит сразу вся закладка дров.
Твердотопливные котлы на дровах

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.

Твердотопливные котлы на дровах

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%.

Твердотопливные котлы на дровах

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

Твердотопливные котлы на дровах

Конструктивные разновидности систем

Если не брать во внимание традиционные печи на твердом топливе, необходимо констатировать, что разновидностей видов твердотопливных устройств немного. Они подразделяются на агрегаты с ручной либо автоматической загрузкой топлива. Более интересны конструктивные отличия, которые учитывают разные принципы горения сырья. Например, котлы с ручной загрузкой (которая относительно твердого топлива – процесс довольно грязный и трудоемкий) постепенно выделили из своей среды два вида агрегатов, где загрузочный период стал значительно длиннее, а КПД агрегатов существенно возрос. Это – пиролизные котлы, а также котлы длительного горения. Принцип работы пиролизного котла состоит в том, что в его топочную камеру воздух подается с некоторым, некритичным для стабильности процесса горения, недостатком. В результате углерод, содержащийся в топливе, окисляется кислородом не до обычной двуокиси углерода СО2, а до окиси СО. Последняя является основным компонентом генераторного газа, который, несмотря на свою сравнительно низкую теплотворную способность (по сравнению с природным газом), при горении выделяет достаточно дополнительного тепла.

Агрегаты длительного горения, разработанные литовским инженером Э. Штрупайтисом и производимые торговой маркой Stropuva (Латвия), реализуют принципиально иную последовательность сгорания твердого топлива, чем обычные котлы. Работающие как на дровах, так и на угле, такие устройства отличаются еще большими интервалами между загрузкой, что очень удобно для эксплуатации.

Конструктивные разновидности систем

Реализация принципа пиролиза

Как работает твердотопливный котел пиролизного типа? Ввиду токсичности СО (бытовым потребителям он знаком как угарный газ), устройства контроля за процессом горения разрабатываются особенно тщательно. Конструктивно такой агрегат состоит из:

  • газифицирующей (или верхней) камеры;
  • нижней топочной камеры;
  • разделительных колосников;
  • дымососа;
  • корпуса с дверцей и контрольно-измерительной панели.
Конструктивные разновидности систем

Запуск и работа твердотопливного котла пиролизного типа производятся в следующей последовательности.

  1. Дрова загружаются на колосниковую решетку.
  2. Производится поджиг дров, после чего дверца закрывается.
  3. Открывается заслонка дымососа, за счет разницы давлений в верхнюю камеру начинает поступать воздух.
  4. Выделяющийся при сгорании с недостатком воздуха генераторный газ – тяжелее воздуха, поэтому он опускается в нижнюю топку, где начинает гореть.
  5. Вследствие постоянной циркуляции воздуха процесс горения в нижней и верхней топках стабилизируется. Остается только контролировать устойчивость процесса верхнего дутья и количество топлива в верхней топке, а также периодически удалять золу из нижней топочной камеры.
Читайте также:  Дефлектор тяги на дымоходе. Для чего он нужен?

Преимущества пиролизных котлов:

Конструктивные разновидности систем

Останавливаясь на агрегатах пиролизного исполнения, следует отметить, что для их надежной эксплуатации пригодно сырье только с пониженной влажностью. В противном случае конденсат, откладываясь на внутренних поверхностях, не только нарушит стабильность процесса пиролиза, но и приведет к ускоренному износу металлических деталей оборудования. Наиболее современные конструкции пиролизных котлов все-таки снабжаются электронными, а не механическими регуляторами дутья, в связи с чем потребуется источник электроэнергии (хотя бы генератор).

Принцип и схема

Принципиально схема работы твердотопливного котла состоит из следующих узлов.

Конструктивные разновидности систем

Последовательность функционирования котла длительного горения заключается в следующем.

  1. В нижнюю часть внутреннего цилиндра закладывается большой объем топлива (зависит от типоразмера оборудования).
  2. Переключателем устанавливается вид топлива (дрова или уголь/торф/пеллеты), после чего открывается заслонка подачи воздуха, и выполняется поджиг.
  3. По мере прогорания очередного слоя воронкообразный распределитель продвигается вниз, осуществляя при этом подачу воздуха, необходимого для устойчивого горения.
  4. Образующиеся дымовые газы удаляются через дымоход.

Преимущества котлов длительного горения:

Конструктивные разновидности систем

Ориентируясь на применение твердотопливного котла длительного горения, следует учесть, что высотный габарит такого агрегата намного больше, чем у отопительного оборудования традиционного исполнения. Существенно выше также стоимость и требования как к самому агрегату, так и к топливу, на котором предполагается его использование.

Работа твердотопливного котла показана на видео. Это поможет уяснить некоторые нюансы установки и использования данного вида отопительного оборудования. Для легкости выбора можно рассмотреть сравнение эффективности некоторых современных видов твердотопливных котлов.

А тут выбирайте напольные газовые котлы для тепла и горячей воды.

Конструктивные разновидности систем

Поделиться с друзьями:

Газогенераторные котлы

Данной разновидности котлы еще называются пиролизными. Они работают за счет разложения и газификации топлива. Процесс осуществляется при закрытом дымоотводе и закрытой камере сгорания. После того как происходит освобождение древесного газа, который образовался в ходе пиролиза, он поступает от сопла горелки, где происходит смешивание с вторичным воздухом. Последний нагнетается вентилятором. После газовая смесь поступает в камеру сгорания, где осуществляется ее воспламенение. Горение происходит при высокой температуре, уровень которой может достигать отметки 1200 градусов.

Если вы вырешили приобрести твердотопливный котел для дома, выбирая описываемое оборудование, можете рассчитывать на высокий уровень коэффициента полезного действия, который достигает 90 градусов. Продолжительность горения при этом может достигать десяти часов. Среди положительных особенностей можно выделить то, что дрова сгорают полностью, это дает гарантию простоты эксплуатации. Что касается контроля нагнетания воздуха, то с помощью этой функции вы можете регулировать температуру теплоносителя.

Классические твердотопливные котлы

Это самый распространённый вид котлов. Изготавливается из чугуна или жаропрочной стали. Тепло генерируется при сжигании твёрдого топлива. Работают твердотопливные котлы на угле, дровах, торфе, отопительных гранулах. Используются для отопления, а также для нагрева воды. Чаще всего их топят углём, так как дрова сгорают быстро. Датчик температуры отвечает за поддержание температуры в котле и регулирует воздушную заслонку. При понижении температуры датчик приоткрывает заслонку и наоборот.

Классический твердотопливный котел

Классические твердотопливные котлы

На одной загрузке топлива работают от 2 до 6 часов. Абсолютно автономны: не зависят от электрической сети и наличия газа. В более современных модификациях встроены электронные датчики температуры и пульт управления, а также вентилятор наддува, что делает процесс эксплуатации более комфортным.

Преимущества:

  • технология, проверенная временем;
  • просты и надёжны в использовании;
  • относительно невысокая стоимость, широкий диапазон производителей, моделей и цен на котлы;
  • возможность использования топлива, доступного в вашем регионе;
  • автономия — подсоединение к электросети не требуется;
  • низкий уровень КПД;
  • простая обвязка котла;
  • невысокая стоимость топлива по сравнению с энергоносителями и тарификацией газа.

Будьте готовы к тому, что вам понадобится значительное пространство для хранения топлива

Классические твердотопливные котлы

Недостатки:

Совет. Уголь разгорается медленно и постепенно, сохраняя примерно одинаковую температуру в топке. Дрова и их субпродукты возгораются быстрее, поэтому ими нельзя сразу заполнять всю топку. Это приведёт к кратковременному выделению большого количества тепла и перегреву котла, что очень опасно.

Читайте также:  Типовой проект комбинированного отопления дома

Видео описание

Работа котла на угле показана в видео:

Древесина

Помимо дров твердотопливные котлы могут работать на отходах деревообработки: коре, щепе, опилках. Но дрова остаются наиболее популярным и доступным видом твердого топлива. А если в доме есть еще камин, то в этом случае выбор однозначный. Кроме того большинство моделей современных энергоэффективных котлов, таких как пиролизные или длительного горения, ориентированы на сжигание именно дров.

Теплотворная способность дров в среднем на 10-20% ниже чем у каменного угля, но у них есть свои достоинства, «благотворно» сказывающиеся на сроке службы оборудования:

Видео описание
  • низкое содержание непрогоревших твердых остатков (особенно у котлов длительного горения и газогенераторных);
  • относительно невысокая температура горения;
  • высокий выход пиролизных газов, дожигание которых увеличивает эффективность котла;
  • практически полное отсутствие серы в дымовых газах (нет условий появления кислоты при соединении с водяными парами);
  • низкая по сравнению с углем температура отводимых продуктов горения.

Березовые дрова не зря считаются лучшимиИсточник

Этот вид в натуральном виде используется редко – чаще в составе брикетов. Пожалуй один из самых «щадящих» вариантов топлива для котлов. Но у него довольно низкая теплотворность, если сравнивать «объемные единицы» – в среднем в два раза ниже чем у дров, и в три раза ниже чем у угля. Хотя килограмм торфа в брикетах дает столько же тепла как древесные пеллеты и на 20-25% больше чем дрова с влажностью 20%.

Критерии выбора

Существует несколько критериев, в соответствии с которыми можно судить об экономичности и удобстве в эксплуатации той или иной модели. В этот список входят:

  1. Наличие камеры сжигания печных газов с футеровкой

Сравнивая котлы с функцией футеровки и отсутствием оной, можно отметить, что последние сжигают на 30-50% больше топлива при аналогичной выходной мощности.

Функция футеровки жизненно необходима, если твердотопливный котёл вы решили установить в целях экономии.

  1. Количество колен в системе дымоотвода

Если дымоотвод котла прямой, его КПД можно сравнить с производительностью обычного комнатного камина. Чем больше колен будет в дымоотводящей системе, тем более экономичным будет отопительный агрегат.

  1. Наружное утепление

Внешняя термоизоляция даёт возможность снизить теплопотери при обогреве помещения котельной и существенно замедлить остывание котла. В свою очередь это позволяет выполнять загрузку топки не чаще чем через 8-10 часов, причём без необходимости «холодной» растопки.

  1. Терморегулятор

Без терморегулирующего узла за работающим котлом придётся внимательно приглядывать. При использовании же современного терморегулятора одной загрузки топливной камеры в межсезонье может хватать на целые сутки, а то и дольше.

  1. Система наддува

Наличие этого узла снижает требования к размерам дымовой трубы. При этом котёл с хорошим КПД можно будет эксплуатировать даже при недостаточно хорошей тяге.

Агрегаты с системой наддува требуют тщательного контроля за уплотнителями дверок топки – малейшая щель и дым начинает выделяться в помещение.

  1. Энергонезависимость

Котлы с естественной циркуляцией теплоносителя могут работать при отсутствии электроэнергии. Однако, такие агрегаты имеют низкий КПД и не позволяют контролировать процесс горения, в отличие от оборудования с энергозависимой автоматикой.

Монтаж

Установка котла на деревянный пол возможна своими руками без помощи специалиста. Для проведения работ нет необходимости получать специальное разрешение у соответствующих органов. Нужно подготовить специальное, хорошо вентилированное топочное помещение. Его оборудуют согласно требованиям по пожарной безопасности.

Важно! Строительные нормы и правила от 2000 года гласят: отдельное помещение необходимо для отопительного агрегата мощностью от 60 кВт. Котлы меньшей мощности можно устанавливать на кухне с объёмом помещения не меньше 15 м3 при высоте потолка от 2,5 м.

Существует ряд требований относительно устройства топки:

  • в помещении необходимо установить окно для проветривания;
  • установка инженерных коммуникаций (вентиляция, система водоснабжения, канализация).

Площадь остекления зависит от объёма помещения: не менее 0,03 м2 на каждый 1 м3 объёма топочной.

Фундамент

Особенное внимание необходимо обратить на фундамент для котла в бревенчатом доме. При установке напольного агрегата с мощностью до 50 кВт в качестве основания можно использовать цементно-песчаную стяжку, но при монтаже более мощных установок этого будет недостаточно. Понадобится отдельный бетонный фундамент, который будет выступать на 25–30 см от габаритов котельной установки.

При монтаже агрегата предъявляются определённые требования относительно материала пола. Оборудование нельзя устанавливать на горючее деревянное основание. Если нет возможности залить бетонный фундамент, то котёл в брусовом доме устанавливают на подиум из огнеупорного кирпича, листа металла или асбеста. Основание должно выступать от габаритов котла минимум на 15 см с каждой стороны и на 20 см в части топки.

Читайте также:  Зависимость температуры теплоносителя от наружной температуры воздуха

Вентиляция

Повысить эффективность котельной установки, обеспечить нужный уровень горения топлива позволяет правильное устройство приточной вентиляции. Параметры инженерной коммуникации рассчитывают по размерам топочной и мощности установленного оборудования.

Для нормальной работы небольшого котла с мощностью до 35 кВт достаточно пробить небольшое отверстие с сечением 30 × 30 см на противоположной от котла стене в нижнем уровне для обеспечения потоками свежего воздуха. Оборудуют и вытяжное отверстие с сечением 40 × 40 см на расстоянии 30 см от уровня потолка в противоположной части комнаты.

Обратите внимание! Необходимость в приточно-вытяжной вентиляционной системе возникает через разряжение, которое возникает в результате горения топлива. Его компенсирует приток свежего воздуха, а вытяжка применяется для отвода отработанных газов за пределы дома.

Дымоход

Любое отопительное оборудование, в котором происходит сжигание топлива, должно оснащаться дымоходом. Местоположение этого канала указывается на этапе составления проекта здания. Если дымоход не предусмотрен проектной документацией, его делают самостоятельно из кирпича или специального материала.

Современным вариантом дымохода считаются утеплённые сэндвич-модули, которые выполнены из нержавеющей стали и утеплителя (минеральной ваты). Шахту для отвода отработанных газов собирают из деталей необходимого диаметра. Стандартная высота составляющих 1 м. Существуют определённые требования к дымоходу твердотопливного котла:

  • постоянное сечение на всей протяженности трубы;
  • диаметр шахты для бытовых моделей в пределах 15–20 см;
  • отсутствие наклонов или изгибов;
  • запрещено стыкование сэндвич-модулей в пределах плиты перекрытия.

При необходимости можно сместить дымоход, но не более чем на 1 м от стандартного положения. Чтобы предотвратить возможность возгорания кровельных материалов или других строительных конструкций, дымоходы оборудуют искроуловителями.

Подключение агрегата к системе отопления

После установки котла, подготовки вентиляционной системы и устройства дымохода приступают к обвязке отопительного агрегата. Необходимо соблюдать одно важное правило: на теплообменник работающей установки ни в коем случае не должна попадать холодная вода. Через перепад температур на стенках камеры сгорания образуется конденсат, на который оседает сажа и превращается в вязкие устойчивые скопления. Липкий налёт плохо счищается и снижает КПД установленного оборудования.

Уменьшить выделение конденсата помогает стандартная обвязка с трехходовым клапаном и байпасом. Схему настраивают на температуру теплоносителя в пределах +50–55 °С. В результате нагревания вода перемещается по контуру отопительной системы, пока не прогреется до указанных параметров. После этого включается трехходовой клапан, который подмешивает остывшую жидкость с обратки системы отопления.

Во время проведения обвязки твердотопливного котла необходимо отталкиваться от требований производителя, которые изложены в инструкции к конкретной модели агрегата. Важно правильно подсоединить горелку к блоку управления. В европейских моделях отопительного оборудования часто присутствует система противопожарной защиты. Механизм подключается к центральному водопроводу.

Недостатки котлов, работающих на твёрдом топливе

Несмотря на явные преимущества, каждый владелец частного дома может столкнуться с недостатками, которыми обладают все виды твердотопливных котлов длительного горения. В большинстве случаев они связаны с особенностями эксплуатации теплогенератора, среди которых выделяется:

  • Необходимость частой подгрузки топлива;
  • Выделение дыма в котлах с верхней загрузкой;
  • Необходимость постоянного поддержания температуры воды;
  • Длительность и трудоёмкость прогрева при холодных запусках;
  • Частота обслуживания.
Недостатки котлов, работающих на твёрдом топливе

Однако, большинство владельцев загородных домов, прежде чем выбрать бытовые теплогенераторы на твёрдом топливе, предпочитают ознакомиться с этими недостатками. Более того, преимущества зачастую перекрывают их. Однако пренебрежение минусами в будущем может привести к серьёзным последствиям.

Отличие от полуавтоматических котлов

В отличие от полуавтоматических моделей, где контролируется только частота вращения лопастей вентилятора, автоматические агрегаты способны управлять и интенсивностью загрузки топлива. Исходное сырье подается с помощью шнекового механизма из специального склада. По внешнему виду установка похожа на мясорубку, однако роль мяса выполняет топливный состав. В его качестве используется:

  1. Уголь (каменный или бурый).
  2. Пеллеты.

Автоматические угольные котлы длительного горения могут работать в течение 3-4 дней без повторной загрузки топлива. А если хозяева вынуждены покинуть помещение, достаточно активировать режим защиты от размораживания, в котором система будет поддерживать оптимальный температурный режим. Полуавтоматический котел требует непосредственного участия человека.

7Bosch Solid B SFU 12

7Bosch Solid B SFU 12

Еще одна модель с механическим управлением. Производитель рекомендует топить углем, но допускает также использование угольных брикетов, дров, кокса. Сам бренд — один из лучших производителей подобной техники — говорит о качестве изделия: в эксплуатации оно не доставит проблем.

7Bosch Solid B SFU 12

Плюсы:

7Bosch Solid B SFU 12
  • Модернизированная топка позволяет регулировать подачу воздуха.
  • Отлично справляется с отоплением площадей до 560 кв.м.
  • Можно использовать как основной котел и в одной системе с газовым котлом.
7Bosch Solid B SFU 12

Минусы:

7Bosch Solid B SFU 12
  • У котла небольшая камера загрузки.
  • В изделиях чешского производства иногда «хромает» качество сборки.
7Bosch Solid B SFU 12