Как выбрать твердотопливный котел для дома | Советы эксперта

Пиролизный котел, он же газогенераторный, появился на рынке несколько лет назад. Это одна из разновидностей твердотопливных котлов. В чем же их особенность и каков принцип работы?

Печь или котел?

Современные производители наперебой предлагают огромный выбор котлов: газовые, электрические, твердотопливные, пеллетные, жидкотопливные, на отходах, комбинированные. Если вы являетесь счастливым обладателем газа в доме — другие варианты печей или котлов можно не рассматривать.

Мне было предоставлено чистое поле без газа и электричества с неясными перспективами (за три года пока ничего не изменилось). Обогрев дома электричеством при помощи дизельного генератора — разорение чистейшей воды (плюс-минус сто евро). Впрочем, озвученная цена расхода электроэнергии на соответствующий котел, не вдохновила — более пятнадцати тысяч рублей зимой за сто пятьдесят квадратных метров хорошо утепленного дома.

В итоге выбор встал между твердотопливным котлом длительного горения (ниже речь о нем) и печью длительного горения.

Плюсы такого котла длительного горения:

  • экономичный расход топлива;
  • высокая теплоотдача;
  • протопка 1-2 раза в сутки в зависимости от модели и температуры на улице;
  • относительно равномерное распределение тепла.

Минусы:

  • высокая стоимость (приобретение плюс установка «под ключ» с гарантией не менее ста-ста пятидесяти тысяч рублей);
  • контроль, контроль и еще раз контроль! (нельзя допускать перегрева системы, подкапывания из радиаторов и труб, необходимо бесперебойное электричество для разнообразных датчиков автоматики, своевременное доливание антифриза и многое другое);
  • отдельная котельная, оборудованная по всем СНИПам;
  • ну, и риск взрыва (немотивированного с точки зрения логики и совести), о чем честно предупреждают более-менее порядочные продавцы данного оборудования.

В итоге осмыслив и взвесив, я приняла решение устанавливать печь. Но вот какую?

Нюансы и неочевидные моменты при выборе котла

Здесь нужно понимать две важнейших детали.

Мощность котла

Начнем с базовых понятий, о которых Вы могли прочитать в интернете, услышать от монтажника или консультанта в магазине отопления, а именно: на 10 кв. м отапливаемой площади нужен 1 кВт энергии. То есть, если у Вас дом условно 120 кв. м, нужен котел 12 кВт. Так? Увы, не так.

Во-первых, при таких раскладах игнорируются теплопотери и степень утепленности дома. Для нагрева это не столь важно, но вот для длительности горения – очень важно! Условно говоря, если дом имеет средние или высокие теплопотери, то котел, который может и обязан гореть 8 часов на 1 загрузке топки по факту будет гореть 5 часов. И пользователь будет думать, что это его так обманули продавцы.

Во-вторых, при вышеприведенных расчетах (на 10 м2 – 1 кВт) берется за основу КПД 100%, которого не будет никогда ни в одном твердотопливном котле. И даже посмотрев в паспорт котла, где указан реальный КПД, Вы всё равно не сможете сделать правильные расчеты, так как в паспорте указан КПД при сжигании угля-антрацита идеальной влажности. А если сжигать дрова (причем разные породы имеют разную теплотворность), то КПД будет значительно ниже.

Для примера (цифры приблизительные), берем котел 20 кВт. По факту, на дровах он будет работать как 15-17 кВт. Но это дрова твердых пород влажностью около 25-30%. Если же Вы сжигаете сосну, то в лучшем случае мощность упадет до 12-14 кВт.

Поэтому мы всегда рекомендуем брать минимум 20% запас мощности. То есть у Вас 120 кв.м? Берите минимум 16 кВт котел. Это будет впритык, но достаточно. А если хотите реальный запас, а не впритык, то 20 кВт можно смело брать. Да, это немного дороже, но когда Вы будете спокойно спать ночью, вместо того, чтобы бежать подкидывать дрова – вспомните этот совет.

И еще, если делаете или планируете делать систему отопления с буферной емкостью, то рекомендация брать котел с запасом переходит собственно из рекомендации в обязательное условие.

Толщина стали и «честный» вес.

Клиенты, которые обращаются к нам в первый раз, начитавшись в интернете про твердотопливные котлы, всегда удивляются, что мы акцентируем внимание на толщине стали, ведь об этом нигде никто ничего не пишет. На самом деле пишут, но никто, кроме производителей котлов премиум класса, не заостряет на этом внимание.

Ведь чем толще металл и стенки теплообменника, тем дольше котел прослужит. Приблизительный срок службы котла из 3 мм стали – 6-7 лет, из 4 мм – 10-12 лет, из 5-6 мм стали – от 15 лет и больше.

Читайте также:  Как поменять радиаторы отопления в квартире

В общем, сегодня можно купить котлы из стали от 3 до 6 мм (чаще всего сталь марки 09Г2С), но нюанс в том, что практически нигде, ни в одном паспорте о толщине стали не пишут. Напишут на сайте, в буклетах, говорят при личном общении, но в паспорте не указывают.

Вот тут мы и подошли к понятию «честный вес». Пример: условно Вы выбрали 2 котла с одинаковой конструкцией топки, одинаковой толщиной стали, но первый стоит около 11 тысяч, а второй 14. Многие, не заметив подвоха, купят тот, что дешевле, и будут рады, но сравнив их более детально, можно заметить, что первый вариант имеет заявленный вес 200 кг, а второй – 250 кг.

То есть одинаковые конструкция и размер, толщина стали, а 50 кг (что означает 25% от общего веса) не достает. Тут конечно нельзя без доказательств обвинять производителя в том, что металл у него явно тоньше заявленного, но задуматься всё же стоит.

С главными нюансами разобрались, теперь поговорим о разновидностях котлов на твердом топливе.

Как выбрать пиролизный котел длительного горения

При выборе котла необходимо оценить:

  1. Внешний вид котла, в том числе качество сварочных швов. Толщина металла должна быть не менее 4−5 мм. Уточнить у специалиста срок гарантийного обслуживания и срок службы самого котла.
  2. Мощность котла должна соответствовать площади отапливаемого помещения. Если она будет мала, то котел будет работать на предельной нагрузке. Если выше, то превышение потребности вызовет скопление конденсата в теплообменнике и каналах дымохода. Нагрузка в 70−80% от мощности котла является оптимальной. Подробная статья о рассчете мощности котла.
  3. Основным же критерием при выборе твердотопливного котла является энергоэффективность — отношение полезной теплоты, которая израсходована на выработку горячей воды, к теплоте отопительного оборудования. Если вы хотите убедиться в верности указанного в документах КПД, следует попросить протоколы испытаний.
  4. Стоимость котла. По стоимости котлы отечественного производства в два-три раза дешевле импортных. Так, импортный котел бытового применения мощностью 20−35 кВт, рассчитанный на площадь 250 кв. м., будет стоить около 100 000 рублей.

Основные преимущества

Твердотопливное оборудование гораздо менее удобно в эксплуатации, но и у него есть свои сильные стороны:

  • для установки не требуется разрешение газового хозяйства и других «спецслужб»;
  • оборудование является автономным и не зависит от работы сетей энергоснабжения;
  • твердое топливо «не умеет» улетучиваться и взрываться;
  • в богатых лесом регионах горючее для твердотопливных котлов буквально валяется под ногами.

Несмотря на указанные достоинства, приобретение твердотопливного котла в большинстве случаев является вынужденной мерой, на которую пользователей подталкивает отсутствие централизованного газоснабжения.

Дровяной котел длительного горения

Причина понятна: топливо приходится подкладывать вручную, что очень усложняет эксплуатацию в сравнении с газовым котлом. Теплогенераторы длительного горения позволяют заниматься обслуживанием реже, но и у них есть свои недостатки.

Пройдемся по основным компонентам котла длительного горения:

Топка

От материала и толщины топки зависит долговечность котла, а также то, на каких видах топлива он может работать. Самая высокая температура наблюдается при горении угля, поэтому топки под эту разновидность горючего делают из особой термоустойчивой стали и с толстыми стенками.

Следует учесть и то, что древесина некоторых пород, например, ива и тополь, в таком режиме горит плохо.

Система контроля горения

Мощность теплоотдачи в твердотопливных котлах на дровах всегда регулируется путем изменения количества подаваемого в топку воздуха.

Для этого в воздухозаборном патрубке устанавливается поворотная заслонка, также называемая дросселем.

В пиролизных котлах мощность дополнительно регулируется изменением проходного сечения форсунки, через которую в камеру дожигания поступает древесный газ.

Регулировка может осуществляться тремя способами:

  1. Вручную.
  2. Посредством энергонезависимой (аналоговой) автоматики. Чаще всего в этой роли выступает биметаллическая пластина, которая в зависимости от температуры изгибается с различной кривизной. Через систему рычагов она соединяется с воздушным дросселем. Также в качестве термодатчика и одновременно привода для заслонки могут применяться колбы, заполненные материалами с высоким коэффициентом температурного расширения.
  3. Посредством электронной автоматики. В ее составе имеется термодатчик, электронный контроллер, а также сервопривод, который по сигналу контроллера переводит дроссель в нужное положение. Такая автоматика работает более эффективно, но она нуждается в электроснабжении.

В самых простых котлах воздух в топку поступает самотеком, то есть засасывается тягой. Более эффективными являются теплогенераторы с принудительной подачей воздуха, то есть оборудованные вентилятором.

Выбирайте модель с вентилятором, установленным в верхней части корпуса – такие служат дольше. При нижнем расположении вентилятор тянет с пола пыль, а потому быстрее ломается.

Теплообменник

Эта деталь имеет вид нескольких труб или водяной рубашки, окружающей топку. Теплообменники изготавливаются из стали и чугуна.

Чугунные стоят на 15% – 20% дороже, зато они отличаются более высокой надежностью и долговечностью, что обусловлено отсутствием сварных швов (изготавливаются методом литья) и более высокой стойкостью к коррозии.

Читайте также:  Схема однотрубного отопления частного дома

Однако, у чугуна есть важный недостаток, который нужно учитывать: в отличие от стали, он не обладает пластичностью, поэтому может лопнуть от резкого изменения температуры.

Если в стальной теплообменник в случае опасности закипания теплоносителя можно подать холодную воду, то с чугунным теплообменником такой прием использовать нельзя – приходится надеяться на своевременное срабатывание предохранительного клапана.

Случаются и такие неприятности: при остановке циркуляционного насоса из-за отсутствия циркуляции разница температур между теплоносителем в теплообменнике (здесь он становится очень горячим) и отопительном контуре (здесь наоборот – остывает) становится слишком большой, так что при возобновлении электроснабжения и запуске насоса чугунный теплообменник опять же может лопнуть.

Попадание холодного теплоносителя (с температурой ниже 50 градусов) для стального теплообменника также нежелательно. От этого он не лопнет, но на его стенках будет образовываться едкий конденсат, провоцирующий термохимическую коррозию.

Для предотвращения подобных явлений в обвязке твердотопливных котлов устанавливается узел подмеса – байпас между «подачей» и «обраткой» с автоматически управляемым трехходовым клапаном, который при необходимости разбавляет холодный теплоноситель горячим.

Узел подмеса

Не приобретайте котлы отопления на дровах длительного горения, в которых трубы теплообменника имеют вид колосниковой решетки. При таком исполнении они быстро обрастают налипшими углями, да и автоматика у такого котла срабатывает чаще.

Вторым контуром, предназначенным для обеспечения горячего водоснабжения, котлы длительного горения оборудуются очень редко. Как правило, такие агрегаты подключают к бойлеру косвенного нагрева.

Принцип работы

Схема газогенераторного котла, работающей на дровах, имеет в своём строении камеру предварительной газификации. Также в ней монтирована камера сгорания, которая необходима для переработки дров в тепло. Принцип работы этой камеры направлен на продвижение образовавшихся газов через форсунки. Самодельный котёл имеет продолжительность работы не менее 25 часов.

Газогенераторный состоит из двух камер, в первой сгорает топливо. Из-за небольшого количества кислорода, вещества делятся на летучую часть, образовывая древесный газ. Затем дрова остаются догорать во второй камере. Иными словами, принцип работы конструкции устройства позволяет добиться максимального выхода тепла.

Принцип работы газогенераторного котла основан на принудительной тяге. Специально для этого в котлы устанавливается дымосос или вентилятор. После того как топливо достигает самых высоких температур горения, древесина превращается в твёрдую и летучую часть. Котлы осуществляют процесс сгорания не только при максимальных температурах, но и если в нём находится недостаточное количество воздуха.

Принцип работы устройства таков, что как только полученные газы перемещаются через сопло, они смешиваются с вторичным кислородом, а температурные показатели сгорания достигают 1200 градусов. Сразу после того, как газы отдают тепло через теплообменник, они удаляются из камеры наружу, перемещаясь через дымоход.

Какой он – самый экономичный твердотопливный котел?

Естественно, если звучит слово «экономика», то стоит начать считать деньги. Экономичный твердотопливный котел, способный обеспечить отопление дома в автоматическом или полуавтоматическом режиме не будет дешевым. Стоимость автоматических котлов на угле, пеллетах и дровах вполне можно сравнивать – это цифры одного порядка.

Стоимость автоматического котла на пеллетах малой мощности начинается со 120-140 тысяч рублей, угольный «Карборобот» начинается со 170 тысяч рублей, а дровяной пиролизный «полуавтомат» стартует с 90 тысяч рублей.

Стоимость топлива в вашем регионе вы можете подсчитать сами в расчете на необходимую для отопления дома мощность.

Какой он – самый экономичный твердотопливный котел?

Пускай, заявленный производителем срок эксплуатации котла составляет 25 лет. Вам нужно к стоимости котла прибавить стоимость топлива, которые вы сожжете за эти 25 лет и затем все это поделить на количество лет. Так вы получите стоимость отопления вашего дома за 1 сезон с учетом амортизации котельного оборудования.

Неправильно поступают те товарищи, которые начинают считать только стоимость топлива. Не стоит забывать про стоимость самого теплового агрегата, а также про стоимость его обслуживания и плановой замены частей котла (колосники, подающие элементы и т.д.)

Еще по этой теме на нашем сайте:

  1. Твердотопливный котел ZOTA Mix – обзор и отзывы владельцев Котлы ZOTA производятся на Красноярском заводе отопительной техники и автоматики. Завод специализируется на производстве твердотопливных и электрических котлов отопления….
  2. Котлы на твердом топливе Атон — описание и характеристики Атон — это проверенный украинский производитель отопительного оборудования высокого качества. История компании берет свое начало с 30-х годов прошлого века….
  3. Дизельный котел отопления — какой расход топлива считать нормальным? Если многоквартирные дома имеют централизованную отопительную систему, то при строительстве частного дома за выбор типа данной системы отвечает его хозяин….
  4. Теплотворность древесины – таблица теплоты сгорания дров Для тех хозяев, что решили отапливать свой дом твердым топливом, предназначен этот материал. Не сразу удается разобраться, каким топливом отапливать…

Устройство продолжительного горения – классическая схема

Предлагаемая конструкция имеет мощность 22 кВт, КПД 75%. Работает на дровах 10 часов без догрузки, на угле – сутки. Топка имеет объем 83 литра до нижнего края загрузочного отверстия. Котел оборудуется автоматикой польского производства: блоком управления с термодатчиком KG Elektronik SP-05 и вентилятором DP-02. Общий вид показан на чертеже.

Читайте также:  Твердотопливные котлы с верхней загрузкой – плюсы и минусы

Работает устройство следующим образом:

  1. 1. В топливник загружаются дрова и поджигаются. Дверцы закрываются герметично.
  2. 2. На блоке управления выставляется требуемая температура нагрева, не менее 50°. Нажимается кнопка блока и вентилятор начинает нагнетать воздух.
  3. 3. Когда достигается выставленная температура, прекращается подача воздуха вентилятором. Дрова медленно тлеют, тепла дают очень мало.
  4. 4. Через некоторое время температура падает. Вентилятор опять включается и продолжается горение.

Электронный блок регулирует процесс горения, который происходит при максимальной эффективности. Тление практически отсутствует, применяются режимы интенсивного горения и ожидания.

На следующем рисунке показан вид изнутри.

Твердое топливо сжигается по классической схеме: тепло напрямую передается на стенки водяной рубашки и свод бака. В него вмонтирован теплообменник, забирающий тепло от газов. В топку черех воздуховод снизу подается подогретый воздух. Топливо, загруженное в больших количествах, обеспечивает продолжительное время работы котла. В ожидании, когда отключается вентилятор, воздух полностью перекрывается гравитационной заслонкой, срабатывающей от автоматики, естественная тяга перекрывается.

Чертеж демонстрирует заднюю часть с жаротрубным теплообменником.

Отопительные твердотопливные котлы на дровах длительного горения в верхнем слое

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

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

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

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

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

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

Товары для дачи, сада и огорода ⇆

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

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

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

Преимущества и недостатки

Современные модели имеют небольшие габариты и хорошо смотрятся в доме.

Преимущества и недостатки

К достоинствам газогенераторных установок можно отнести такие их качества:

Важно! В результате данного подхода удается добиться заметного экономического эффекта (7 – 10 %) и повысить удобство использования отопления за счет автоматического управления процессом горения.

Преимущества и недостатки

Важно обеспечить сухое помещение для хранения дров.

Недостатки газогенератора сводятся к таким его особенностям:

  • Высокая цена. Современные твердотопливные системы обходятся в 2 и более раз дороже конкурентных устройств;
  • Зависимость от электроэнергии;
  • Требовательность к состоянию топлива – его влажности;
  • При малых нагрузках горение становится нестабильным;
  • Невозможность автоматической подачи топлива.
Преимущества и недостатки

Подкидывать дрова приходится вручную.

Преимущества и недостатки котлов

Основным преимуществом таких агрегатов является высокая эффективность сгорания твердого топлива. Если сравнивать с простыми печами, работающими на древесине, то при использовании газогенератора обычно коэффициент полезного действия гораздо выше.

Большинство таких установок являются энергонезависимыми устройствами и могут быть установлены на объектах, не снабженных электроэнергией. Такие агрегаты с успехом раньше устанавливали на автомобилях. Кроме того, котлы, не нуждающиеся в электроэнергии, гораздо дешевле стоят.

Для работы этого устройства можно использовать любой вид древесины, даже отходы от ее производства. Еще существенным достоинством такого отопления является то, что котел способен длительное время работать от одной порции твердого топлива.

Такая особенность позволяет облегчить эксплуатацию этих агрегатов. Но все же эти устройства имеют ряд недостатков, основанных в основном на обязательном присутствии человека при их обслуживании.

Особенно это считается важным при выборе таких устройств в сравнении с газовыми агрегатами. Кроме этого, периодически необходимо газогенератор обслуживать, чистить от копоти и сажи, так как продукты распада в них существуют.