Как выбрать твердотопливный котел для отопления частного дома?

Если еще несколько лет назад твердотопливные котлы использовались как альтернативный способ обогрева помещения при основном – газовом котле, то сегодня нагревательные приборы, источником энергии для которых являются дрова или торф, выступают полноценным отопительным оборудованием. Это достигнуто, благодаря некоторым усовершенствованиям в их конструкции и, следовательно, работе. Однако и до этого твердотопливные котлы обладали значительными преимуществами, о которых никогда не забывали.

Подробный обзор

Особенности твердотопливных котлов

При подключении ТТ котла приходится решать два вопроса:

  • Как избежать перегрева теплоносителя в системе.
  • Как добиться меньшего периода загрузки топлива и более стабильной температуры в доме.

Связано это с особенностью работы традиционных ТТ котлов, их высокой инерционностью. После того как закладка топлива разгорится, можно только немного (манипулируя заслонками) изменять интенсивность горения. На пике, если объем системы небольшой, теплоноситель вполне может закипеть. Это может привести к выходу из строя как самого котла (один из вариантов), так и элементов системы. Потому решение этой проблемы — первоочередное.

Визуализация — отличная вещь. Сразу становится понятнее, как все подключать

Обеспечение стабильной температуры в дома — тоже важная задача, как и увеличение промежутка между необходимыми топками. Всем хочется тепла и комфорта. И их можно обеспечить.

Еще одна особенность твердотопливных котлов — образование конденсата. Он выпадает на стенках теплообменника, когда температура в обратке падает примерно до 30°C. Конденсат — очень едкая жидкость, которая разъедает даже прочные материалы, значительно сокращая срок эксплуатации котла (на 5-7 лет). Поэтому борьба с конденсатом тоже важна. Для этого тоже есть решение и не одно.

Преимущества и недостатки отопительных котлов на дровах

Главным и неоспоримым преимуществом твердотопливных котлов является их полная автономность. Этим и объясняется их популярность. Ведь они могут работать там, где нет постоянной подачи газа (не проложен газопровод), присутствуют перебои с электричеством или есть скачки напряжения в электросети. Все это не помешает нормальной эксплуатации приборов, получающих тепловую энергию от твердого топлива.

Котел отопления на дровах

Другие преимущества твердотопливных котлов:

  • если раньше данный товар не пользовался популярностью по причине низкого КПД, то сегодня котлы на дровах лишены этого недостатка. Благодаря особому способу сгорания энергоносителя, выделяется большее количество тепло и оно рационально используется. То есть все тепло идет на обогрев помещения. Коэффициент тепловых потерь сводится к минимуму;
  • доступность цены. По сравнению с другими видами обогревательных элементов, твердотопливные котлы отличаются низкой стоимостью. Их может позволить себе со средним уровнем заработка. Кроме этого не нужно получать разрешение на установку данного оборудование, что также помогает экономить деньги;
  • простота монтажа. При любом магазине, который занимается продажей котлов длительного горения на дровах, есть специалисты по монтажу. Они за вполне приемлемую стоимость выполнят все установочные и пуско-наладочные работы;
  • экологическая безопасность. Продуктами горения топлива в подобных котлах является парообразная вода и углекислый газ. Эти вещества полностью усваиваются растениями, а потому не наносят вред окружающей среде;
  • низкая стоимость топлива. Дрова и торф не являются сегодня дефицитом. Их очень просто купить;
  • современные котлы длительного горения делаются из прочных материалов, потому они отличаются долговечностью. Усовершенствована и система контроля над безопасной работой агрегата. Котел прекращает работу, если произошла утечка дыма. Современные модели содержат разнообразные контроллеры, регуляторы тяги, что помогает контролировать их мощность.

Недостатки твердотопливных нагревательных приборов:

Твердотопливный котел длительного горения

Как сделать котел длительного горения своими руками – пошаговое руководство

Самым оптимальным источником отопления для отдаленных районов без газификации и электрификации является твердотопливный котел длительного горения. Благодаря надежности, экономичности и эффективности он нередко используется для оснащения загородных домов и коттеджей.

Как работает агрегат

Секрет здесь в следующем: в отличии от традиционных котлов, схема котла длительного горения включает в себя не одну, а две камеры сгорания. Первая из них предназначена для сжигания топлива, вторая – для поступивших из первой камеры газов. Качество процесса во многом зависит от своевременной подачи воздуха, для чего в конструкции имеется вентилятор. Подобный подход является инновационным: его впервые представила литовская компания Stropuva в 2000 году, после чего чертежи твердотопливных котлов длительного горения были взяты на вооружение ведущими производителями котельного оборудования.

На сегодняшний день агрегаты, работающие по этому принципу, являются наиболее недорогим и практичным вариантом обогрева домов в местностях, лишенных газификации. Сутью работы приборов данного типа выступает горение верхнего топлива. Обычно месторасположением топки является нижняя часть: как следствие, холодный воздух после нагревания имеет возможность подниматься вверх. Котлы длительного горения очень похожи на пиролизные: выделение основной порции тепла происходит не от сгорания твердых брикетов, а от выделившегося при этом газа.

Читайте также:  Пиролизный котел своими руками: инструкция и чертежи

Для сгорания внутри конструкции имеется специальное закрытое пространство. Камеры соединены между собой телескопической трубой, по которой выделившийся газ из первого отделения поступает во второе. Процесс его дожига сопровождается смешиванием с холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором. Эта процедура проистекает без пауз, до полного перегорания топлива. Она отличается достаточно высоким температурным режимом – до +1200 градусов.

Камера для сжигания твердого топлива имеет более обширные размеры: ее объем иногда достигает 500 дм3. В нее можно загружать уголь, опилки, дрова, паллеты. Стабильное нагнетание воздуха обеспечивается встроенным вентилятором. Процесс горения характеризуется очень медленной скоростью расхода топлива. Как следствие, экономичность котельного оборудования резко возрастает.

В продаже имеется целый ряд нагревательных приборов, сутью работы которых является один и тот же чертеж котла длительного горения на дровах. Разная степень их экономичности и эффективности объясняется различием размеров, материалов изготовления и наличием дополнительных функций.

Для работы универсальных ТТ котлов можно использовать любое топливо, что значительно упрощает их обслуживание. Наиболее экономичными моделями считаются дровяные ТТ котлы.

Конструкционные особенности и устройство

Дороговизна и сложность изготовления чертежа котла длительного горения своими руками ставит определенные препятствия на пути распространения последнего из них на территории нашей страны. В отличии от него, метод Булерьян широко используем народными умельцами для самостоятельной организации отопления загородных домов.

Чертеж котла длительного горения на твердом топливе Булерьян состоит из следующих узлов:

Также имеется еще одна любопытная деталь. Как известно, в обычных печах функция поддувала выполняется зольником: именно через него поступает необходимый для горения воздух. В случае с Булерьян зольный отсек делается полностью герметичным: каналом подачи воздуха здесь является верхняя воздушная камера. Для регулировки подачи кислорода в верхней части этой камеры имеется заслонка. По ходу сгорания дрова в топке постепенно оседают, что приводит к опусканию распределителя. Таким образом обеспечивается беспрерывная подача свежего воздуха.

Разновидности твердотопливных котлов

Выбрать лучший твердотопливный котёл можно. Но перед покупкой стоит ознакомиться с типами данных агрегатов, отличающихся между собой множеством характеристик. Выделяют четыре основных типа оборудования на твёрдом топливе:

  1. Классические.
  2. Пиролизные.
  3. Длительного горения.
  4. Автоматические.

Классический вариант

Обычный котел на дровах

Разновидности твердотопливных котлов

Газогенераторные модели

В основе работы данного типа котла на твёрдом топливе – процесс пиролиза (распад и газификация твёрдого топлива). Данный процесс активируется при закрытой дымоходной трубе и закрытой камере сжигания. После того, как газ из поленьев высвободится в процессе пиролиза, он движется в сопло горелки, а там перемешивается с вторичным воздухом, что накачивает вентилятор. Затем смесь газа направляется в камеру сжигания и воспламеняется там. Горение осуществляется при температуре, иной раз достигающей 1200 °С. Процесс будет длиться, пока твёрдое топливо не сгорит полностью.

Газогенераторные твердотопливные котлы отличаются очень высоким коэффициентом полезного действия, доходящим до 90 %. При этом длительность горения может быть равно почти 10 часам. Агрегаты данного типа очень просты в эксплуатации за счёт полного сжигания поленьев, а контроль воздушной подачи даёт возможность полностью регулировать температуру теплоносителя.

Котёл длительного горения

Принцип работы котла длительного горения

В данном случае продолжительное горение обеспечивается особыми приёмами. На сегодня известны две системы длительного горения – Булерьян (Канада) и Стропува (Прибалтика), однако вторая не столь популярна из-за высокой стоимости, непростой эксплуатации и прочих техпараметров. Задумываясь над тем, как выбрать котёл твердотопливный длительного горения, вспомните, что по большому счёту это те же самые газогенераторные агрегаты, однако принцип работы у них другой.

Оборудование Булерьян – это печь с двумя камерами, где в нижнем отсеке осуществляется тление и формирование газа. После того, как газ поступает во вторую камеру, он смешивается с воздухом, и топливо без остатка сгорает.

Разновидности твердотопливных котлов

Конструкция такого твердотопливного агрегата имеет цилиндрическую форму с вваренными в него трубами на половину окружности. Расположение труб снизу-вверх делает воздушную циркуляцию лучше и тем самым отдачу тепла – выше.

Монтаж обычно производят в нежилых помещениях, прекрасно подойдёт для обогрева гаража и дачи.

Подробнее о пиролизных котлах длительного горения по ссылке -kotyol

Система Стропува имеет два цилиндра, где один располагается внутри второго (в виде матрёшки). Пространство между цилиндрами наполнено медленно нагревающейся водой. Внутреннему цилиндру отведена функция топочной камеры, куда посредством распределителя попадает воздух. После топливной загрузки прогорание начинается сверху вниз, из-за чего нагревается вода.

Система Стропува не стала популярной из-за ряда причин: долгое время горения (от двух до четырёх суток) в зависимости от топлива, необходимость остывания агрегата, последующая очистка перед новым розжигом и относительно высокая стоимость.

Автоматический котёл

Этот котёл на твёрдом топливе подразумевает автоматизированную топливную загрузку и очищение от золы. Он имеет шнековый и транспортерный бункеры для топливной подачи и автоматической очистки от золы. В моделях на угле присутствует движение пласта горения топлива, необходимое для полного сжигания. С этой целью в автоматический котёл встроены подвижные колосники (либо рубящие и двигающие механизмы). Есть принудительный наддув для оптимального нагрева воды и топливного сжигания.

Разновидности твердотопливных котлов

Узнать, как работает пеллетный котел с автоматический загрузкой, можно в этой статье

Можно выделить следующие плюсы автоматических котлов на твёрдом топливе:

  1. Они не нуждаются в трудоёмком обслуживании и постоянном надзоре со стороны владельца.
  2. В стандартное оснащение котла входит температурный регулятор.
  3. Большинство имеют датчики, которые отслеживают температуру в самом котле.
  4. Коэффициент полезного действия может равняться 85 %.
  5. Продолжительное функционирование, которое ограничено только ёмкостью бункера для автоматизированной топливной подачи.
Читайте также:  Брикеты или дрова, что выгоднее для отопления дома? сравнение

Расход топлива, в том числе угля, значительно меньше в автоматических котлах по сравнению с классическими твердотопливными агрегатами.

Котел отопления на твердом топливе длительного горения: твердотопливные котлы на дровах, как работает универсальный топливный котел, работа автоматического котла

Для отопления собственного дома может использоваться несколько видов систем, и выбор подходящей – задача далеко не самая тривиальная. Долго тянуть с выбором не получится – ближайшая зима сделает проживание в неотапливаемом доме совершенно невозможным, не говоря уже о многократном снижении срока службы всей отделки, мебели и прочих объектов, находящихся в доме.

Самое традиционное решение – это обустройство водяного отопительного контура, в котором будет циркулировать теплоноситель, отдающий тепло помещениям посредством отопительных приборов.

Разумеется, функционирование такой системы невозможно без нагревательного устройства.

В последнее время все большую популярность приобретают котлы отопления длительного горения на твердом топливе, которые отличаются высокой эффективностью и экономичностью. Именно такие устройства и будут рассмотрены в данной статье.

Особенности котлов длительного горения

Самым популярным источником тепла для водяных отопительных систем является газовый котел.

У таких устройств есть немало преимуществ, но существует и несколько ограничений на использование газовых котлов: во-первых, газовые магистрали проложены далеко не во всех населенных пунктах, особенно если речь идет о дачных поселках, а во-вторых, подключение к этой магистрали всегда обходится в достаточно крупную сумму. Кроме того, стоит отметить необходимость согласования установленного газового оборудования с соответствующими инстанциями.

Еще один доступный вариант – это использование электрического отопительного оборудования. У подобных устройств тоже есть масса положительных качеств – высокий КПД, гибкая настройка и наличие различных автоматизированных вспомогательных систем.

Впрочем, за эти преимущества придется основательно платить – стоимость электроэнергии на сегодняшний день очень велика, поэтому эксплуатация электрического отопления обходится слишком дорого.

К тому же, если регион характеризуется регулярными перебоями с электричеством, то подобный вариант отопления будет крайне нестабильным, а значит, недостаточно эффективным в деле создания комфорта в доме.

Вот здесь-то и стоит вспомнить о подзабытом варианте обогрева жилого дома – обычном твердотопливном котле на дровах.

При достаточно высокой эффективности подобное оборудование отличается еще и экономичностью – дрова являются возобновляемым энергетическим ресурсом, поэтому их стоимость не очень велика.

Котел отопления на твердом топливе длительного горения: твердотопливные котлы на дровах, как работает универсальный топливный котел, работа автоматического котла

Кроме того, хорошие твердотопливные котлы не особо требовательны к качеству используемого топлива.

Совет

Конечно, простые печи нельзя назвать высокотехнологичным оборудованием. Их до сих пор можно встретить в деревнях, но использование обычных печей в современных постройках в качестве основного отопительного контура не практикуется, несмотря на способность долго отдавать тепло за счет толстых стенок и тщательно рассчитанной системы вывода продуктов сгорания.

Вся проблема заключается в том, что при подключении такой печи к водяному отопительному контуру приходится поддерживать определенную температуру теплоносителя, подкладывая новую партию дров каждые 2-3 часа. Разумеется, расход топлива при этом увеличивается на порядок, и ни о какой экономичности не может идти и речи.

В качестве топлива могут использоваться не только обычные дрова. Достаточно эффективным и недорогим топливом являются пеллеты – спрессованные брикеты, состоящие из отходов деревообрабатывающей промышленности.

При большой необходимости такой материал можно сделать и самостоятельно. Для твердотопливных котлов также можно использовать уголь или торф (правда, в этом случае оборудование должно быть рассчитано именно на данный вид топлива).

Хорошим вариантом будут и «евродрова», состоящие из древесных отходов, но имеющие форму привычных поленьев.

Принцип работы котлов отопления на твердом топливе

Обычные твердотопливные печи работают по довольно простому принципу:

С технологической точки зрения подобный процесс очень напоминает обычный открытый огонь, но в печи он получается заключенным в кирпичную или металлическую коробку.

Продукты сгорания топлива выводятся наружу посредством дымоотводного канала, который при правильном проектировании существенно повышает эффективность системы.

Впрочем, никакие технические особенности простой печи не могут повысить энергетическую ценность используемого топлива – оно все равно будет гореть достаточно быстро, активно и с большим количеством отходов, то есть теплоотдача самого топлива получается ниже предельно возможной.

Монтаж твердотопливных котлов

1. Это не газовое оборудование, поэтому его можно устанавливать своими руками. Правда, есть несколько важных предупреждений от специалистов:Котел необходимо устанавливать на расстоянии не меньше полуметра от ближайших стенок. Дело в том, что этот нагревательный прибор, даже если в его конструкции есть водяная рубашка, очень сильно нагревается. И если стены дома возведены из горючих материалов, необходимо их дополнительно обшить защитой. К примеру, асбестовым листом, кирпичом или металлическим листом из оцинкованной стали, под которым все равно придется проложить асбест.

Заключение по темеКак видим, некоторые вопросы увеличения эффективности работы отопительных котлов зависят не только от размеров самих отопительных агрегатов или от увеличения подачи топлива. Научно-технический прогресс сегодня предлагает совершенно другие позиции, связанные с технологическими процессами. И в этом вы сами могли убедиться на примере твердотопливных котлов с верхним горением топлива.

Читайте также:  Схема подключения электрокотла в систему отопления

Дополнительные плюсы

Угольный котел выбирается покупателями не только из-за экономии энергоносителей, ведь в подобном устройстве не происходит одномоментное сгорание всего топлива. Процесс напоминает тление, при котором в топку поступает уголь, начинающий сжигаться послойно. Нагнетание воздуха для обеспечения химический реакции регулируется автоматически. Постепенное горение приводит к тому, что уголь сгорает почти полностью, на отдельные не сгоревшие остатки приходится всего 2 % от первоначальной загруженной массы.

Твердотопливные котлы не только не предполагают вмешательства оператора в работу в течение нескольких дней, но и снижают уровень сложности обслуживания устройства, так как сажа образуется в меньшем количестве. Как правило, котлы отопления, работающие на твердом топливе, подвергаются перегреву. Это происходит из-за неравномерности процесса сгорания. Во время работы котлов длительного горения процесс регулируется автоматически, что является залогом равномерного распределения температуры. Такой режим очень удобно использовать в условиях отопительных систем, ведь есть возможность поддерживать комфортные условия в доме.

Достоинства и недостатки

Возможно, Вас заинтересует информация — отопительные котлы для частного дома

Твердотопливные отопительные котлы – далеко не идеальные отопительные установки. Они, как и другие агрегаты, имеют свои достоинства и недостатки. Знание последних поможет определиться с выбором модели, а также решить, нужен ли такой котел в доме.

Достоинства и недостатки

Твердотопливный котел имеет свои достоинства и недостатки

Достоинства использования котлов на твердом топливе:

Достоинства и недостатки
  • относительно невысокая цена, достичь которой удалось за счет простоты конструкции;
  • возможность применения различных видов топлива в одной установке;
  • сырье для котла стоит относительно недорого;
  • котел на твердом топливе не нуждается в подключении к электросети, его работа не зависит от наличия электричества в доме;
  • высокая надежность установки – можно сказать, безотказность работы;
  • высокий уровень теплообмена;
  • установить такой агрегат можно без согласования с органами надзора;
  • разжигать современный автоматизированный котел следует всего лишь раз в начале сезона (отдельные модели);
  • представлен большой выбор котлов на рынке;
  • КПД достигает показателя 85% и более.

Современная котельная в частном доме оборудована двухконтурным твердотопливным котлом с накопительным баком для горячей воды

Достоинства и недостатки

Недостатки использования котлов на твердом топливе:

  • установке требуется регулярная чистка от накипи и сажи. И то, и другое значительно снижают КПД устройства, котел начинает хуже греть, а материалы, из которых он изготовлен, могут прийти в негодность (например, накипь ухудшает теплопередачу от теплообменника к воде, в результате происходит перегрев металла и его разрушение);

    Чистка твердотопливного котла лопаткой

  • котел на твердом топливе не сможет работать без участия человека – топливо в камеру сгорания само не загружается. К счастью, в современные автоматизированные котлы часто загружать его не придется (1-2 раза в неделю), а вот классический котел загружают каждые 2-4 часа;
  • необходимо свободное место для хранения горючего;
  • чтобы избежать беды, важно тщательно соблюдать все правила безопасности;
  • котлы боятся перегрева.

Достоинства и недостатки

Котел с верхней загрузкой топлива

Как правильно топить твердотопливный котел

Процесс эксплуатации устройства состоит из следующих этапов:

  1. Предварительный розжиг. На колоснике необходимо сделать небольшой костер из бумаги и древесной щепки. Можно использовать другие материалы: ветки, бересту, опил. Сверху разместить крупные полена и поджечь. Для обеспечения циркуляции воздуха не стоит компоненты костра закидывать слишком плотно друг к другу.
  2. Первичная закладка. Она производится на угли кострища, небольшой порцией, примерно 1-2 пригоршни обеих рук. Чем меньше будет фракция топлива, тем быстрее произойдет возгорание. Затем нужно периодически ворошить куски угля для качественного разжигания.
  3. Когда первая партия топлива разгорится, можно досыпать следующую. Теперь уже можно брать куски большего размера.
Как правильно топить твердотопливный котел

Далее нужно следить за котлом и по мере необходимости досыпать топливо. По инструкции ясно, что кроме угля в процессе розжига агрегата участвуют другие материалы. Поэтому хозяевам необходимо сделать запас дров и щепы с расчетом сезонной потребности. Хранить их лучше под навесом или в другом помещении для сохранения сухими.

Особенности воздуховода

Для изготовления этого элемента своими руками нужно определить его внутренний диаметр и высоту. Первый показатель определяется исходя из площади дымохода. Формула расчета такова: d = (0,5-0,55) * ((4S/π)^0,5). Дровяные котлы с радиусом 15 см и высотой 90 см должны иметь дымоход с площадью 175 кв. см. Диаметр отверстия для дымохода — 15 см. Воздуховод для устройства с такими размерами нужно делать из трубы, диаметр которой составляет 8 см.

Что касается высоты трубки, которая должна подавать воздух внутрь системы, то она должна быть больше высоты котла на дровах. При этом она должна выступать над воротником на 15 см. Высота воротника может быть разной. Она зависит от эксплуатационного зазора между трубой и воротником. Зазор не должен превышать 2,5 мм. Высота воротника определяется, как произведение зазора и числа 80. Если двойной зазор равный 2 мм (в расчет берут цифру, разделенную на 2), то воротник должен иметь высоту 1х80 = 80 мм.

Особенности воздуховода

Получается, что труба, подающая воздух в котел на угле, должна выступать на 8 + 15 = 23 см. Стоит сказать, что показанный в разных видео воротник, стоит делать всегда. Его наличие всегда улучшает КПД. В итоге, отопление дома твердотопливным котлом становится более эффективным.