Как выбрать твердотопливный котел для отопления частного дома?

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ Facebook Twitter Ok Google+ Pinterest Vk

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.

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.

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.

Преимущества пиролизных котлов:

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.

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:

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.

Популярность устройства

Как уже говорилось, дровяные котлы отопления уместны в домах поселений, удаленных от газопровода. Использование котлов электрического типа для обогрева помещений финансово невыгодно.

Популярны котлы на дровах и для отопления бани, дачи, домашней сауны. Хозяину, который проводит в этих помещениях ограниченное количество времени, очень удобно иметь такого рода оборудование.

Если котел на дровах самодельный, то и мощность его небольшая. Но ее достаточно, чтобы хорошо и уютно чувствовать себя дома или на даче. Для производственного помещения использование устройства такого типа не подходит.

Как выбрать топливо?

Топливо – это то, на что просто необходимо обращать внимание, если вы задумываетесь, какой выбрать твердотопливный котёл. Современные усовершенствованные варианты в качестве топлива могут брать различные энергетические источники: торф, брикеты, пеллеты, уголь и дрова. В настоящее время тепло можно получить из разных источников, поэтому есть возможность хорошей экономии средств при выборе оптимального топлива.

Котлы на угле

Твердотопливный котел на угле

Если ваш дом находится за городом, далеко от большого населённого пункта, то, возможно, просто незаменимым для вас станет угольный котёл отопления. Агрегат на угле прекрасно подойдёт в том случае, если отсутствует возможность обеспечить поленьям подобающее хранение. При всём коэффициент полезного действия у угольных котлов, как правило, очень высокий, а само оборудование не будет стоить очень дорого. Основные плюсы подобных агрегатов – недорогое топливо и возможность автономной работы.

Читайте также:  Монтаж полипропиленовых труб для отопления и расценки

Котлы на пеллетах и дровах

Работа данного твердотопливного котла отопления, как уже ясно, подразумевает использование дров и пеллет (особых топливных гранул) в качестве главного источника тепла. Мощность данных устройств относительно высокая и может составлять до 200 кВт. Ко всему, такие котлы характеризуются экономной работой, их можно установить в разных помещениях.

Твердотопливные котлы на дровах очень популярны среди населения, это обусловлено доступностью древесины. Плюс ко всему, коэффициент полезного действия такого агрегата очень высокий и достигает 90 %. Дерево и древесные гранулы горят долго, а после себя не оставляют вредных отходов.

Особенности, недостатки и преимущества котлов на пеллетах можно изучить здесь

Как все устроено ?

Мастерить котел длительного горения на дровах рекомендуется со стальных труб или бочки диаметром около 30-40 см. При этом толщина стенок обаятельно не меньше, чем 3-5 мм, иначе металл быстро выгорит, установка придет в негодность. В высоту она может достигать м – чем выше, тем больше дров можно будет заложить. Однако слишком преувеличивать не стоит.

Для увеличения кликните по картинке

Установка делится на три условные части:

  1. Зона сгорания – в ней отводится дым и тлеет зала
  2. Зона горения – непосредственно в ней топливо потихоньку тлеет
  3. Зона загрузки – по высоте она постепенно уменьшается, так как дрова и брикет выгорают

Воздушный распределитель – одно из основных устройств печи, так как он непосредственно влияет на длительность тления, ограничивая зону, в которой происходит горение. Представляет он собой круглый диск из листовой стали толщиной более 4 мм, в котором по середине располагается труба – посредством нее во внутрь топки попадает воздух. Чтобы распределитель беспрепятственно опускался по мере тления топлива, его размер делается немногим меньше топочной.

Чтоб контролировать размер зоны горения, по которой циркулирует воздух, на распределителе имеется крыльчатка высотой до 5 см. Если сделать ее больше, увеличится свободное пространство внутри и дрова будут выгорать очень быстро.

Диаметр трубы для поступления воздуха делается равным 5-6 см. Она может быть цельной или телескопической. При этом отверстие в распределителе не должно превышать 2 см, иначе произойдет перенасыщение кислородом. В верхушке будет не лишней заслонка, которая позволит регулировать тягу.

Самодельный котел длительного горения на дровах может быть также подключен к отоплению в частном доме. Проделать это возможно одним из двух методов:

  • Через камеру горения пропускается труба водяного теплообменника, в баке вода будет нагреваться змеевиком, соединенным непосредственно с этой трубой
  • Дымовая труба пропускается сквозь выносной бак. Дым в горячем состоянии будет проходить по ней и разогревать теплоноситель

Если сравнивать оба способа, следует отметить: первый намного проще, но второй в несколько раз эффективнее.

Двухконтурные твердотопливные котлы

Предназначаются двухконтурные котлы отопления на твердом топливе для обогрева помещений.

Данные устройства могут функционировать на дровах, угле, биотопливе из древесных отходов и т.д.

На сегодняшний день котлы двухконтурные твердотопливные считаются относительно недорогим и надежным вариантом теплоснабжения дома и обеспечения горячим водоснабжением.

Эти агрегаты производят двух видов:

  • со встроенным в прибор бойлером;
  • со встроенным змеевиком.

Следует отметить такую особенность двухконтурных твердотопливных котлов длительного горения, как отсутствие возможности производить точную регулировку нагрева, позволяющую обеспечивать стабильную температуру теплоносителя для обогрева помещений. Это основной их недостаток, но данную проблему решить можно.

Чтобы регулировка температуры в котле стала возможной, данное оборудование следует подключить вместе с котлом бойлера, так называемого косвенного нагрева, у которого имеется встроенный змеевик, пропускающий сквозь себя горячую воду из агрегата.

В данном случае этот элемент прибора выполняет функцию теплообменника и его монтируют таким образом, что обеспечивается равномерность нагрева жидкости. Поскольку у теплообменника площадь поверхности большая, вода становится горячей за короткий промежуток времени.

Все двухконтурные модели, которые работают на твердом топливе, имеют идентичное строение. Это две цилиндрические емкости, одна из которых расположена внутри второй.

Внутренняя отвечает за отопление жилища, а внешняя – за подачу горячей воды. В самом теплообменнике расположена труба, нагревающая воду. Она же делает возможным отвод газа из топки.

У любого двухконтурного котла есть скобообразная труба, отвечающая за распределение тепла.

Схема твердотопливного котла включает в себя следующее:

  • регулятор тяги;
  • камера сгорания и подогрева; зона горения;
  • заслонка;
  • телескопная труба;
  • распределитель воздуха.

В каждом котле за один раз помещается примерно 30 кг твердого топлива. Это гарантирует бесперебойную работу двухконтурной модели в течение 8 часов. В большинстве случаев теплоносителем выступает вода, поскольку она является недорогим и безопасным сырьем.

Однако нужно учитывать, что зимой, при отсутствии использования двухконтурного аппарата, вода замерзнет. Чтобы избежать этого, необходимо применять антифриз. Его использование не потребуется при ежедневном отоплении жилища.

Двухконтурный котел создается из стали либо чугуна.

Второй вариант считается более долговечным, однако, он отличается повышенной хрупкостью, которая значительно возрастает при сильном нагревании.

Соответственно, во время работы твердотопливного котла необходимо обращать внимание на температуру воды. Чтобы она снизилась, систему отопления заполняют самостоятельно холодной жидкостью. Чугунный твердотопливный котел считается более качественным, ведь его сборка выполняется вручную.

Читайте также:  9. Газовоздушной тракт. Дымовые трубы. Очистка дымовых газов

У стального аналога есть множество особенностей.

Хотя такое оборудование более прочное, оно может подвергнуться коррозии из-за контакта с влагой. При превышении уровня температуры, термостатический кран откроется в автоматическом режиме, что приведет к охлаждению системы.

Стоит помнить, что стальной котел создается посредством сварки, а это влияет на цену оборудования.

Советы по уходу

Если Вам кажется, что эффективность котла понизилась без видимых причин, возможно, всё дело в неправильном уходе за таким оборудованием. Одно дело своими руками установить котел в самодельную систему отопления, и совершенно другое – поддерживать его работу на должном уровне. Мы предоставим несколько практических советов по уходу за своим оборудованием.

  • Если возникла проблема в виде низкого давления – не спешите сразу заменять топку или дрова. В замкнутой системе могло произойти понижение герметичности и утечка воды, что и привело к ухудшению давления. Просмотрите чертежи, если они у Вас имеются, и тщательно проверьте весь круг – если неполадка имеется, Вы обязательно её обнаружите.

Твердотопливный котел в действии

  • Также актуальной проблемой являются задержки в работе автоматических клапанов спуска воздуха, которые должны обеспечить свободный доступ воды в систему. Если выход воздуха не начался сразу после нажатия – не спешите диагностировать поломку. Попробуйте нажать еще несколько раз. Это же касается и спускных клапанов в радиаторах или батареях. Особенно часто такая проблема может возникать при установке оборудования своими руками.

Обвязка твердотопливного котла

  • Рекомендуется прочистить все фильтры перед началом отопительного сезона.
  • Раз в год советуется проводить очистку или хотя бы проверку дымохода, даже если он кажется чистым. Сделать это можно самостоятельно или с привлечением помощи от специалиста.
  • Если у Вас установлен расширительный бак, то периодически проверяйте уровень давления в нем. Обычный автомобильный насос станет хорошим помощником в этом деле.

Рекомендации по подключению твердотопливного котла

Установка котла на дровах требует наличия определенных знаний, которые помогут избежать множества проблем. Если вы собираетесь взяться за работу самостоятельно, советуем подробно изучить их, однако даже в случае заказа мастера общий уровень осведомленности о структуре и принципах работы топки. Данная информация позволяет сделать предварительные расчеты, которые помогут при планировании установки котла.

Что еще почитать: Как правильно подобрать камин, работающий на газе? Выбрать двухконтурный котел: напольный или настенный? Виды, особенности, рекомендации для выбора колуна для дров Газовый котел для автономной системы отопления дома Как выбрать твердотопливный котел: основные параметры

Правила выбора отопительного котла

Прежде, чем приступить к выбору конкретной модели отопительного котла, необходимо изучить критерии, на которые следует ориентироваться. Разбираясь в особенностях работы и основных параметрах оборудования, вы сможете подобрать устройство, способное удовлетворить все ваши запросы.

В первую очередь учтите такие нюансы:

  • тип и КПД котла;
  • конструкция камеры;
  • мощность прибора и площадь помещения;
  • время сгорания и поддерживаемые виды топлива;
  • материал теплообменника;
  • дополнительные функции и системы защиты.

Котлы бывают одноконтурными и двухконтурными. Первый вариант подключается к автономной отопительной системе и предназначен исключительно для обогрева. Некоторые модели работают совместно с бойлером.

Второй вариант заменяет водонагреватель и бойлер, обеспечивая не только отопление, но и горячее водоснабжение.

Показатель эффективности котла, выражаемый в параметре КПД, показывает, насколько продуктивно работает прибор. Чем он выше, тем меньший объем топливных материалов понадобится для прогрева помещения

Один из главных показателей оборудования – выдаваемая тепловая мощность. Этот параметр нужно выбирать, исходя из площади, которую предполагается отапливать.

Очень желательно, чтобы в модели присутствовала возможность регулировки мощности, позволяющая достичь оптимальной комфортной температуры.

Котлы с открытым типом конструкции камеры забирают кислород из помещения и отводят продукты горения через дымоход. Их следует устанавливать в местах с хорошей вентиляцией. Агрегаты с закрытым типом камеры можно размещать практически в любом помещении

Также при выборе важно обратить особое внимание на теплообменник:

Безопасность эксплуатации и эффективность работы оборудования повышается за счет дополнительных встроенных механизмов и функций. Хорошо, если в выбранной модели будет защита от перегрева, устройства для регулирования тяги, измерения текущих показателей давления, температуры.

Твердотопливные котлы на пеллетах

Если приобретать автоматический твердотопливный котел на угле для недорогой в эксплуатации системы отопления, ничего из такой затеи не получится. Но стоит добавить немного смекалки, и ТКДГ могут неплохо сэкономить деньги. Для этого надо вспомнить, что Молдова – страна аграрная. С большим количеством отходов сельскохозяйственной деятельности, особенно лузги подсолнуха.

Сегодня рынок в избытке предлагает дешевые пеллеты из лузги по цене 2 рубля за 1 кг. Но главное достоинство топлива из отходов в высокой теплоотдаче:

  • в среднем калорийность этого сырья составляет 4500 ккал;
  • если сравнить лузгу с газом, то на 1 потраченный лей получается 2250 ккал энергии (с газа 1592 ккал);
  • 30% — такая экономия получается, если отапливаться пеллетами из лузги.

Проблема лишь в том, что не все угольные котлы эффективно сжигают агропеллеты из-за высокой зольности этого топлива. Установки эффективно работают на нескольких типах твердого топлива:

  • фракционный уголь;
  • топливо с высоким составом угольной пыли;
  • агро-пеллеты;
  • биомасса подсолнечника и кукурузы.
Читайте также:  Как выбрать трубу для дымохода газового котла?

Горелка независима от состава топлива, отлично справляется с дожиганием пиролизного газа и коксованием топлива. В отличие от угля агропеллеты в 5-10 раз меньше дают золы, температура растопки не выходит за допустимые пределы.

Варианты создания дровяного котла своими руками

Браться за реализацию технически сложного проекта, не обладая достаточными навыками сварочных и слесарных работ, не стоит. Существует несколько вариантов конструкции котла, некоторые из них достаточно просты для самостоятельного изготовления. Алгоритм действий следующий:

  1. Установить в существующую дровяную печь водогрейный контур.
  2. Сделать агрегат для отопления из ненужного газового баллона.
  3. Сварить водяную рубашку из стального листового проката.
  4. Изготовить конструкцию с камерой дожига пиролизных газов.
  5. Сконструировать дровяной агрегат длительного горения с дозагрузкой топлива через 12 часов.
  6. Использовать электрические компоненты: вентилятор поддува, регулятор тяги и циркуляционный насос для повышения КПД существующей самотечной системы.

Водяной контур

Простейшая конструкция теплообменника изготавливается из металлических труб и монтируется в кирпичную дровяную печь, после чего по комнатам разводится самотечная система парового отопления. В качестве готового водяного контура также можно использовать чугунный радиатор.

НА ЗАМЕТКУ: в конструкции теплообменника необходимо применять толстостенные трубы. Чтобы собрать максимум энергии отработанных газов, контур устанавливается в проеме дымохода. Перед завершением кирпичной кладки нужно провести испытания системы на герметичность и устранить выявленные протечки.

Стандартный котел для отопления частного дома на дровах устроен очень просто.

Использование листового металла

Не составит сложности самостоятельно сварить водяную рубашку, для которой в качестве базового материала применяют листовой сплав. Наружные и внутренние стенки котла выполняют из проката толщиной 4-6 мм, перегородки теплообменника — из толстостенной стали 10-12 мм.

Последовательность сборочных работ:

  • угловой шлифовальной машиной нарезают детали;
  • ко внутренним боковым стенкам монтируют ребра теплообменника и опорные площадки колосниковой решетки;
  • выполняют стыковые и угловые сварочные швы передней и задней стенки камеры сгорания;
  • последнюю приваривают к нижней заготовке, добавляют внешние листы водяной рубашки и опорные ножки;
  • обвязывают проемы загрузочного отдела, зольника, дымоходной трубы;
  • монтируют дверцы топки и поддувала, устанавливают колосники.
Варианты создания дровяного котла своими руками

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: работы по сборке котла необходимо производить так, чтобы на каждом этапе у сварщика был свободный доступ к местам соединительных стыков. Дефекты выявляют следующим образом: шов обрабатывается мелом, с обратной стороны кисточкой наносится керосин. В местах протечек вещество станет мокрым.

Изготовление из баллона

Тепловую установку, мощностью достаточной для обогрева небольшого дачного домика или гаража, легко сделать из отработавшей ресурс емкости для газа.

Инструкция по изготовлению:

  • удаляется вентиль, по заводскому шву срезается верх емкости (крышка);
  • в нижней части баллона проделывается проем для дверцы зольника, посередине — для загрузочной камеры;
  • между поддувалом и топкой фиксируются опоры колосниковой решетки;
  • для уплотнения разъемного соединения по окружности верхней части крепится бортик из стальной полосы;
  • в крышке вырезается отверстие и вваривается дымоходная труба;
  • навешиваются дверцы.

Другие варианты

Устройство тепловых агрегатов длительного горения на дровах аналогично привычной конструкции котловой установки. Увеличение времени работы обеспечивается созданием дополнительного пространства над топочной камерой. В процессе сжигания дрова под собственным весом опускаются, излишек пространства отсекается специальным металлическим поршнем. Таким образом, до 8-12 часов увеличивается период работы без догрузки топлива.

Пиролизный котел также можно изготовить самостоятельно. Конструкция этого агрегата отличается от традиционных тепловых установок. Топка состоит из 2 камер. В одной происходит разложение древесины, в другой сжигается газ, выделяемый во время реакции. Имея опыт, пиролизную установку мощностью до 100кВт можно изготовить в личной мастерской.

В условиях дороговизны энергоресурсов самостоятельно произведенные котлы на дровах для частного дома — прекрасная альтернатива заводским агрегатам. Это простое устройство может целиком заменить центральное отопление, установку, работающую на природном газу, каменном угле или иных видах горючего.

Автоматизировать процесс догрузки топлива сложно, хозяину придется наполнять камеру сгорания и периодически обслуживать котел и дымоходы. Но комфорт жилья и экономия средств, полученные от использования дровяной установки, целиком оправдают неудобства, связанные с ее эксплуатацией.

Технические характеристики котлов верхнего горения на твердом топливе

Котлы с верхним горением производятся с разными мощностями от 8 до 95 кВт. Отдельные модели могут достигать показателя в 1200 кВт. Чем больше показатель, тем эффективней работа агрегата и тем большую площадь можно будет обогреть. Котлы с минимальной мощностью рассчитаны для установки в небольших домах. Украинские «Бураны» с 40 кВт предназначены для отопления больших домов или складских помещений.

Твердотопливный котел БУРАН-EXTRA 1200

Материалы изготовления котлов — чугун или сталь. Чугунный теплообменник долговечней, но из-за своего большого веса может вызывать трудности при монтаже. Стальные теплообменники изготавливают из стали различного качества от низкосортной, до высококачественной, устойчивой к воздействию высоких температур. Помимо этого стальные котлы часто имеют защиту из шамотного кирпича.

Технические характеристики котлов верхнего горения на твердом топливе

Чаще всего котлы с верхним горением работают на дровах, но есть модели, в которые можно укладывать уголь, торфяные брикеты, стружку и другое топливо.

КПД котлов равен 85-93 %. Как заявляют производители, время работы прибора после одной загрузки дров составляет от 8 до 31 часов, а на углях до 5 суток. Среднестатистический недорогой котел выдает тепло в течение 5-8 часов.

Температура нагрева воды 70 0 C на дровах и 85 0 C на угле. Рекомендованная температура на входе от 60 0 C. Система отопления может быть как с естественной, так и с принудительной циркуляцией.