Водогрейные котлы на твердом топливе: общие сведения и отличия

Кроме того, при монтаже твердотопливного котла не стоит отказываться от оборудования, которое создаёт дополнительное удобство и комфорт. При помощи теплоаккумулятора можно решить проблему перепада температур во время перезагрузки котла, а бойлер косвенного нагрева обеспечит дом горячей водой. Задумались о подключении твердотопливного отопительного агрегата по всем правилам? Мы поможем вам в этом!

О дровах

топливаПеллеты и топливные брикеты — более эффективное топливо для дровяного котлапеллеттопливных брикетов

Плюсы и минусы различных видов твердого топлива для котлов: древесина и её производныеПолено полену розньДревесина разных пород деревьев имеет разную плотность, а значит — способность к выдаче тепла. Но, кроме неё, важны и другие особенности дров, влияющие на работу котла: количество негорючих (балластных) веществ и наличие смол, загрязняющих при горении дымоход и внутреннее устройство прибора.

  • Берёзовые дрова

Берёза имеет плотную древесину, поэтому горит жарко и выделяет много тепла — 3750 ккал, даже если дрова сырые. Она легко воспламеняется. Но при горении таких дров, особенно сырых, выделяется дёготь — вещество, полезное в медицине, косметологии или для защиты поверхностей от гниения, но крайне вредное для внутренностей котла. Сажа на теплообменнике котла

  • Ольховые дрова

Горящие ольховые дрова практически не выделяют сажи. Более того, сжигание дров из ольхи способствует очищению дымохода. Ольха легко воспламеняется, хорошо горит и выделяет достаточное количество тепла — 2100 ккал.

  • Осиновые дрова

Сжигание осины, так же как и ольхи, очищает дымоход. Но сами по себе такие дрова при горении выделяют немного тепла — до 1650 ккал.

  • Сосновые дрова

Хорошо и довольно жарко горят (3800 ккал), но сосновая древесина смолистая, при сгорании образуется много сажи. Дрова в складометре

  • Еловые дрова

Дрова из ели сопоставимы по своим качествам с сосновыми, но имеют немного большую удельную теплоту сгорания — 3900 ккал, к тому же они менее смолистые. 

  • Тополевые дрова

Тополь горит жарко, но быстро сгорает.

  • Дрова из яблони и груши

Дрова из фруктовых деревьев — яблони или груши — имеют плотную древесину, а значит, выделяют много тепла, горят и тлеют долго. Но эти породы обычно выращивают ради плодов, поэтому такие дрова встречаются не часто. Ещё одна особенность: стволы груш и яблонь корявые, чурки плохо колются, а поленья получаются узловатые, их сложно плотно укладывать в топке.

  • Дубовые, буковые, ясеневые дрова

Дуб, бук, ясень имеют плотную древесину, при горении этих пород выделяется много тепла — до 3600 ккал. Из минусов дубовых или буковых дров можно назвать их редкость в продаже и сложность в раскалывании и растапливании ими котла.  Учитывая описанные качества древесины как топлива, хороший хозяин запасает разные виды дров: одни — чтобы легко разгорались, вторые — чтобы долго и жарко горели, третьи — чтобы периодически очищать дымоход от сажи.

Принципиальные отличия

Водогрейный прибор в самом простом исполнении – это нагревательный отопительный котел, в котором за счет сгорания твердого топлива теплоноситель нагревается до максимально высоких температур (95-1150С). В момент работы отопительного агрегата вода в теплообменном устройстве находится под давление, которое составляет 0,6 МПа. В этом и лежит принципиальное отличие котлов этого типа от другой отопительной техники, где теплоноситель, сначала в котле, а потом и системе отопления циркулирует свободно.

На заметку: Как правило, в водогрейных котлах в качестве теплоносителя, используется обычная вода, в которую для большей технологичности добавляют определенные присадки и примеси. Такие меры необходимы для того, что бы продлить сроки эксплуатации основного элемента конструкции – водогрейный контур (сложную систему водяных труб в которых и происходит нагревание теплоносителя).

[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]При температуре воды, близкой к кипению, начинается интенсивное отложение (накипь) на стенках сосуда примесей, растворенных в воде. Кипение котловой воды в данном случае принципиально не допустимо. За счет того, что нагрев воды до высоких температур осуществляется под давлением, кипения не происходит. Давление воды во всех точках водяного контура выше, чем давление воды в местах наибольшего нагрева, Следует помнить, что количество котловой воды, необходимой для нагрева в отопительных водогрейных котлах значительно больше, чем в обычных системах.

Принципиальные отличия

Нагретый до температуры в 115 0С теплоноситель передает свое тепло в отопительную систему. Давление в системе трубопроводов котла поддерживается на постоянном уровне. Чем выше давление, тем лучше. С ростом давления воды уменьшается вероятность закипания жидкости в пристеночном слое, соответственно меньше образуется накипи и уравнивается температура жидкости на всех участках нагревательного контура.

Камера сгорания в котлах этого вида ничем от наших традиционных представлений не отличается. Твердое топливо, в основном уголь, подается в топку, где сжигается. Через стенки топочной камеры тепловая энергия передается котловой воде, которая циркулирует по теплообменнику. Каждый отопительный агрегат рассчитан таким образом, что бы достигалась высокая интенсивность горения топлива и при этом происходила максимальная теплоотдача. Для снижения температуры продуктов горения в оборудовании предусмотрены конвективные пакеты. Благодаря своей обширной поверхности пакеты позволяют снизить температуру уходящих газов до 200 0С.

Читайте также:  Дровяные камины

Для справки: Снижение температуры продуктов горения до меньших значений может привести к образованию конденсата.

Изготовление котла длительного горения

Котел

Сделать такую конструкцию в домашних условиях несложно, но для этого потребуются навыки работы со сварочным аппаратом и четкая инструкция.

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для изготовления котла потребуются:

  • металлическая труба ø30 см и больше с толщиной стенок в 4-5 мм;

    Корпус можно изготовить из листовой стали методом сварки

  • сварочный аппарат;
  • листовая сталь толщиной 5 мм (для распределителя);
  • болгарка;
  • труба ø6 см для подачи кислорода;
  • труба ø10 см для вывода дымных газов из конструкции.

После подготовки оборудования и расходных материалов можно приступать к работе.

Этап 2. Сборка конструкции

Обратите внимание! Котел обязательно должен быть установлен на ровную поверхность. Если требуется, оборудуется бетонное основание (здесь все зависит от общего веса конструкции).

Последовательность действий при сборке следующая.

Шаг 1. Труба, которая послужит корпусом конструкции, обрезается в соответствии с выбранной длиной (от 0,8 до 1 м). Если длина будет большей, это затруднит загрузку топлива при эксплуатации. Приваривается дно из листовой стали и (если требуется) ножки, выполненные из швеллера.

Труба

Шаг 2. Формируется воздушный распределитель. Для этого из листа стали вырезается круг, диаметр которого меньше диаметра конструкции на 2 см. В центре круга проделывается отверстие ø2 см.

К распределителю приваривается крыльчатка с закрепленными на ней 5-сантиметровыми лопастями, изготовленными из той же стали. Сверху приваривается труба ø6 см таким образом, чтобы посередине встало проделанное ранее отверстие.

Корпус котла и воздушный распределительВоздушный распределитель

Воздушный распределительДвойные стенки котлаДвойные стенки котлаКотел

Обратите внимание! Эта труба должна равняться по высоте корпусу котла (можно и больше).

Сверху труба оборудуется заслонкой для регулировки подачи кислорода.

Шаг 3. Возле дна котла оборудуется дверка для удаления продуктов горения. Болгаркой из стального листа вырезается прямоугольник, фиксируются петли с запорной ручкой. Прямоугольник и послужит дверкой.

ЗольникЗагрузочный лючок для топлива

Шаг 4. Сверху на котел крепится дымоходная труба ø10 см. Первые 40-45 см труба должна идти строго горизонтально, после чего пропускается через обменник тепла (последний выполняется в виде металлической емкости с водой).

Труба дымохода

Шаг 5. Вырезается крышка для котла, в ней проделывается отверстие для воздушного распределителя. Важно, чтобы крышка прилегала к корпусу максимально плотно, иначе через щели будет выходить дым.

Крышка котлаКрышка котла (еще один вариант)

Все, теплогенератор длительного горения готов к использованию.

Выбор места под котельную

Любая теплогенерирующая установка в рабочем процессе потребляет большое количество воздуха, которым может обеспечить только помещение с хорошей вентиляцией. Для агрегатов мощностью более 50 кВт необходимо оборудовать отдельную пристройку из негорючих материалов.

Для изготовления дымохода дровяного котла для отопления дома используются конструкции из нержавейки, керамики или стали типа «сэндвич». Закрепление дымохода производится скопами, хомутами, разгрузочными платформами и скатными переходниками. Канал для удаления продуктов горения может выводиться как через кровлю, так и через верхнюю часть стены.

  • Ремонт котлов Wolf
  • Ремонт котлов Viessmann
  • Ремонт газовых и электрических котлов Vaillant
  • Срочный ремонт котлов Protherm
  • Ремонт котлов Ferroli
  • Ремонт котлов De Dietrich

После завершения монтажа котла и отопительной системы (труб, радиаторов) производится подводка и подключение водопровода. Теплоносителем может служить вода из колодца, скважины или центрального трубопровода, а также «незамерзайка».

Порядок эксплуатации котлов

Неважно, какая природа топлива котла. Безответственное и неграмотное обращение с водогрейным котлом может представлять потенциальную угрозу здоровью людей

Монтажные работы отопительного агрегата включают в себя следующий состав работ:

Порядок эксплуатации котлов
  • установка котла на ровную горизонтальную поверхность или закрепление на анкерных болтах на стене;
  • подключение теплового реле агрегата к электрической сети и существующему контуру заземления;
  • монтаж напорной и обратной магистрали трубопроводов системы отопления здания и сети горячего водоснабжения к местам разбора воды;
  • обустройство системы вентиляции помещения котельной. Для газовых и твердотопливных котлов следует выполнить утепленный дымоход.

Предприятия, изготавливающие водогрейные котлы, устанавливают новинки автоматики, которая призвана сделать максимально безопасной эксплуатацию изделия. Существует определенный порядок безопасной эксплуатации водогрейных котлов.

Порядок эксплуатации котлов

Контролирующие организации осуществляют регулярный и систематический надзор за правильностью выполненных монтажных работ, установки, подключения и соблюдением требований безопасной эксплуатации котельного оборудования.

Порядок эксплуатации котлов

Монтаж дровяных котлов в системе отопления

Самостоятельное изготовление котла подразумевает наличие навыков и опыта в производстве сварочных, электромонтажных и слесарных работ. Пригодится знание физики, теплотехники, материаловедения, правил монтажа систем отопления.

Необходимо соблюдение приемов и методов техники безопасности. Для сборки котла необходимо оборудованное помещение и инструмент.

Материал для изготовления пиролизного котла:

  • листовая сталь толщиной 6, 5 и 4 мм (топка, рубашка теплообменника и корпус);
  • уголок со сторонами полок 50 мм (ребра жесткости каркаса);

Двухконтурный твердотопливный котел с накопительным баком для горячей воды

  • труба стальная (обвязка теплообменника с системой отопления);
  • подходящий по размеру чугунный колосник или прут круглый диаметром 20 мм;
  • кирпич шамотный;
  • вентилятор центробежный;
  • готовые дверцы с отражателем, креплением, ручкой и запором;
  • группа безопасности (температурный датчик, манометр).

Сварные детали маркируют мелом (место соединения, № детали, размеры). Специализированные организации предлагают услуги по резке материала по месту его приобретения.

Инструменты для изготовления котла:

  • сварочный аппарат постоянного тока;
  • электроды (диаметром 3?5 мм);
  • электрическая дрель;

Схема подключения отопительного котла

  • угловые шлифовальные машинки (под большой 230 мм и малый 125 мм круг);
  • штангенциркуль, рулетка, уровень.

Сборку котла начинают с внутреннего корпуса. Качество сварных швов должно обеспечить прочность и плотность конструкции, которая находится в непосредственном контакте с теплоносителем.

Особенности эксплуатации котла на дровах

Как добиться длительного горения дров

Максимальную продолжительность горения котла обеспечивают дрова, соответствующие следующим требованиям:

  • Влажность древесины не должна превышать 20–25%, высокая влажность неизбежно приведет к отложениям дегтя на внутренней поверхности топки и дымохода;
  • Длина поленьев зависит от размеров камеры сгорания, оптимальный вариант – использовать заготовки длиной 35–40 см;
  • Твердость древесины должна быть максимальной, поскольку длительность горения твердых пород заметно больше чем у хвойных и фруктовых деревьев.

Ниже приведена теплотворность наиболее распространенных пород древесины:

Вид древесины

Теплотворность при влажности 20%, кВт/м3

Теплотворность при влажности 50%, кВт/м3

Береза

2720

2375

Сосна

2165

1850

Ель

1905

1665

Осина

2120

1830

Ясень

2915

2545

Ольха

2245

1975

Как видно из таблицы, теплоемкость одного и того же сорта древесины может существенно изменяться в зависимости от влажности поленьев. Кроме этого, на длительность горения оказывает влияние способ укладки дров в топочное отделение котла.

Как правильно загружать дрова

1. Перед основной закладкой прогревают котел и дымоход. Для этого необходимо:

При запуске дровяного котла длительного горения не желательно использование для ускорения розжига бензина, керосина и других нефтепродуктов.

2. По окончании прогрева следует тщательно вычистить камеру сгорания и ящик для золы.

От правильности загрузки топочной камеры зависит не только длительность автономной работы, но и расход горючего.

Сколько надо дров на зимний сезон

Однозначно ответить на этот вопрос нельзя, поскольку количество расходуемого топлива в дровяных котлах длительного горения зависит от объема загрузочной камеры, породы дерева, относительной влажности дров и других факторов, однако средние нормы расхода все-таки существуют.

При наличии доступа к интернету, вычислить необходимый объем дров для отопительного сезона не составит труда. Существует масса различных онлайн калькуляторов для таких расчетов. Чтобы точно определить сколько потребуется топлива, достаточно ввести параметры отапливаемой постройки и характеристики используемой древесины.

Для самостоятельного расчета потребуются специальные знания, да и точность таких математических изысканий будет весьма сомнительна.

Дровяной водонагреватель своими руками: особенности, процесс сборки

Дровяной водонагреватель – это устройство, в котором при помощи сжигания дров нагревают воду. Его часто используют в банях, бассейнах и в поездах.

Особенности

Оборудование, в которых получают тепло при сжигании дров, называют «титаны». Такие агрегаты дачники применяют давно. На протяжении времени конструкции не изменились и также разделены на 2 отсека (нижний – для дров, верхний – для воды).

Ёмкость бака под воду, изготовленная из нержавеющей стали или меди, имеет объем 80-100 литров.

Достоинства

К плюсам такого устройства относятся:

  • простота в использовании и монтаже;
  • надёжность и безопасность;
  • возможность применения другого вида топлива: опилок, бумаги, веток и т. д.;
  • продолжительный срок службы (10 лет).

Минусы

К недостаткам относятся:

  • рост цен на дрова;
  • неравномерный нагрев воды;
  • большой объём ручной работы (заготовка горючего материала, укладка и хранение);
  • автоматизированная работа возможна только при использовании в емкости электрического ТЭНа.

Принцип работы

В нижнем отсеке бака горят дрова. Дым, который выделяется огнем, выходит в трубу, а теплый воздух через отверстие проходит к верхнему отсеку и прогревает воду. Время нагрева – 25-40 мин. (в устройстве накопительного типа). В проточном приборе, где жидкость и теплый воздух проходят через теплообменник, прогрев делается быстрее.

Характеристики

Титаны отличаются по типу топки:

Мощность приборов – не менее 10 кВт.

Типы водонагревателей

Дровяной водонагреватель своими руками: особенности, процесс сборки
  1. Титан. Устройство имеет встроенную топку. Оно способно нагреть не только воду, но и поддерживать нужную температуру в помещении объёмом более 70 кв. м. Этот агрегат работает на дровах и других видах топлива: уголь, прессованный материал.
  2. Водонагреватель с отдельно расположенной колонкой (также подходит для прогрева воздуха и воды).
  3. Комбинированный водонагреватель. В таком устройстве есть не только топка, а и встроенный ТЭН.
  4. Водонагреватель со спиралевой ёмкостью.

    Он предназначен для нагрева воды в бассейне. Устройство имеет вид закрученной трубы (в виде спирали) и решётку (поддон для топлива). Принцип работы такого агрегата: Входные и выходные шланги помещают в бассейн, под спираль закладывают дрова.

    Нагретая жидкость циркулирует и проходит через змеевик, нагревая весь объём воды.

Как правильно выбрать

По мнению потребителей, самые хорошие титаны, это устройства от производителей с России, Чехии, Болгарии.

При выборе водонагревателя обращают внимание на такие нюансы:

  • сварочные швы должны быть аккуратными;
  • все съёмные предметы, ручки и комплектующие надёжно закреплены и удобны в использовании;
  • продавец должен предоставить такие документы, как: паспорт на изделие, гарантийный талон, инструкция по эксплуатации.

Правила установки

Водонагреватель устанавливают на ровную, негорючую, твёрдую поверхность. В нежилых помещениях рекомендуется залить бетонную плиту. При этом она должна быть больше площади водонагревателя и выступать с каждой его стороны на 15 см., а со стороны топки на 50 см.

Стены рядом с агрегатом рекомендуется обработать специальной жидкостью, которая предотвратить возгорание. Расстояние от стен должно быть не менее 50 см., в случае их обработки – 20 см.

Дровяной водонагреватель своими руками

Чтобы сэкономить на покупке, «титан» можно сделать своими руками. Для этого понадобятся необходимые материалы, инструменты:

  1. Водяной бак из нержавеющей стали нужного объёма.
  2. Трубы для выхода дыма и воды.
  3. Профили из металла.
  4. Колосник.
  5. Крепежные детали.
  6. Электрическая дрель.
  7. Сварка.

Сначала сооружают дровяную колонку, которая состоит из камеры сгорания, зольника, дымоотвода. Резервуар для воды устанавливают над топкой.

Процесс сборки:

  1. У бака отрезать верхнюю часть для доступа к воде.
  2. От дна емкости отступить 0,3 м и поместить туда решётку, на которой будут гореть дрова.
  3. От решётки на расстоянии 0,5 м отделить верхний отсек и закрепить поперёк металлический профиль.
  4. Все стыки проварить во избежание протечек.
  5. В топке вырезать 2 отверстия: одно – для загрузки дров, второе – для чистки золы и подачи кислорода и установить снаружи дверцу.
  6. Смонтировать дымоход.
  7. Организовать подачу и слив воды.

Дровяным водонагревателем можно заменить любой бойлер или газовую колонку в домах, в которых нет центрального теплового водоснабжения.

Кирпичная печь с котлом водяного отопления. Использование чугунного радиатора. Кладка печи

Для парной лучшим видом топлива служат дрова, и при разных конструкциях обогревателей получается разный расход этого материала.  Если вы хотите создать оптимальные условия для расхода энергоресурсов, то вам понадобится самодельная кирпичная печь с водяным котлом. Хотя такой котёл очень компактен, он обладает высокой теплоотдачей, что и нужно именно в вашем случае.

Печь из кирпича с водяным котлом

Монтаж печи и котла

Ниже мы рассмотрим, как выгнать кирпичную печь-камин и встроить в неё котёл. Также мы рассмотрим, как сделать такой котёл из подручных материалов. В качестве дополнения будет продемонстрировано видео в этой статье.

Используем чугунный радиатор

Чугунный радиатор М 140

  • Если взять одну секцию чугунного радиатора М 140, то она будет вмещать в себя 1,5л воды и по площади занимать 0,254м2. Значит, двенадцать таких секций составят в сумме котёл площадью 3м2, который вместит в себя 18л воды. Чтобы сварить такую ёмкость из листовой нержавеющей стали, вам понадобится много времени, к тому же цена на такое изделие будет значительно выше.
  • Самодельный водяной котел для кирпичной печи из радиатора сможет отопить достаточно большую площадь, но для того чтобы эффект получился максимальным, секции нужно отделить друг от друга, тщательно почистить и вымыть 6%-ым раствором соляной кислоты, а затем собрать заново. Ведь, скорее всего такую конструкцию вы не будете покупать, а возьмёте из старой системы отопления.

Совет. Во время переборки батареи обязательно нужно заменить картонные прокладки, ведь температура при отоплении дровами может достигать 500⁰ C -600⁰ C , а при отоплении углём – и того больше. Но вместо картона вам нужно будет вставить асбестовый шнур, предварительно пропитав его граффити  с олифой. Совет. Котёл-радиатор нужно устанавливать не в саму печь, а позади топки, чтобы она нагревалась горячими газами и дымом, а не огнём. Подачу и обратку лучше всего монтировать перпендикулярно полу.

Кирпичная печь с котлом водяного отопления. Использование чугунного радиатора. Кладка печи

Особенности кладки печей

Топку обязательно выкладывают шамотным кирпичом

  • Для возведения печи можно использовать декоративный и строительный кирпич, а также двойной силикатный кирпич М 150. Но если вы хотите построить качественный отопитель, то вам понадобится огнеупорный и шамотный кирпич, который необходимо использовать для наиболее горячих мест конструкции. Так, саму топку лучше всего выкладывать именно из шамотного камня, а стены котла и трубу из огнеупорного.
  • Кладку нельзя укладывать шов в шов, потому что она растрескается. Поэтому каждый кирпич верхнего ряда должен перекрывать стык на нижнем ряду. В данном случае уместна ложковая перевязка.
  • Использование цементного раствора при возведении кирпичной печи уместно лишь на низ и на дымоход. То есть, начиная со второго ряда, следует переходить на глинисто-песочный раствор и использовать его до самой крыши. Заделывать дымоход сверху глиной нельзя из-за влаги, поэтому здесь опять не обойтись без цементно-песочного раствора.

Резка кирпича

  • Раньше кирпич просто разбивали кирочкой или топориком, а затем подтёсывали, но при такой огранке экземпляры получались неровными, и вывести точный размер было практически невозможно. Сейчас для этого используют алмазные диски, которые можно установить либо на электроциркулярку, либо на болгарку (угловую шлифовальную машину). Если циркуляркой можно сделать только прямые резы, то болгарка позволяет обрабатывать также круглые грани, вырезая камень для усложнённого дизайна наружной части конструкции.

Подвод воды к болгарке

  • Когда печь складывается из цельного кирпича, то это говорит о том, что её хотят сделать качественно и красиво, что влечёт за собой много резки цельных образцов. Чтобы избежать большого количества пыли, неизбежной при этом процессе – можно сделать дополнение к болгарке – подвести от электронасоса шланг к кожуху диска. Сзади кожуха приваривается трубка, на которую и надевается этот шланг, только нужно быть аккуратным, чтобы не залить электродвигатель, что приведёт к короткому замыканию.

Основные виды поломок

Работа данного вида колонок невозможна без смесителя, который входит в комплект в оригинальном виде.

Чтобы максимально увеличить срок службы конструкции, необходимо соблюдать правила эксплуатации данного прибора:

  • устанавливать дровяной агрегат следует только на огнеупорной поверхности;
  • расстояние от горящего топлива в топке до стен должно быть не менее 50 см;
  • розжиг топлива в топке нельзя производить легковоспламеняющимися жидкостями;
  • подключать агрегат нужно только к отдельному дымоходу;
  • нельзя использовать воду из агрегата для питья и приготовления пищи;
  • оставлять воду в резервуаре при нулевой температуре;
  • запрещается установка вентиля между верхним штуцером и лейкой, это может привести к дополнительному давлению;
  • нельзя запускать горение топки при пустом резервуаре.

При эксплуатации колонки нужен постоянный контроль над ее работой: своевременное подкладывание топливных материалов в топочную печку, уборка продуктов горения.