10 советов по выбору твердотопливного котла для частного дома

Твердотопливные котлы отопления, что это, в чем их преимущества, и стоит ли устанавливать котлы такого типа у себя дома или на даче, как выбрать схему отопления котла? На эти вопросы мы и попытаемся дать ответы далее.

Подробный обзор

Назначение и сферы применения

Твёрдотопливный котёл – это устройство, вырабатывающее тепловую энергию при сжигании твёрдых видов топлива – дров, угля, брикетов и пр.

Применяется для подачи горячей воды и отопления зданий, загородных домов, квартир, а также дач. Оно популярно в регионах с низким уровнем газификации или нестабильным электроснабжением.

Составные элементы конструкции

Традиционной схемой построения котла стала конструкция из нескольких функциональных модулей в едином корпусе.

1. Теплообменник – устройство трансляции теплоносителю теплоэнергии, вырабатываемой при горении. Может быть из чугуна или стали. Срок службы до 20 лет.

3. Колосниковая решётка – устройство подачи воздуха, равномерного распределения материалов, отсева отходов в зольник. Изготавливается из серого чугуна.

4. Люк – очистка верхних каналов.

5. Терморегулятор – поддержание установленного температурного уровня:

    • механический – регулирование тяги;
    • автоматический (микропроцессорный контроллер).

6. Дополнительные устройства – для безопасности и комфорта:

    • горелка розжига;
    • регулятор тяги;
    • термостатический клапан.

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).

Читайте также:  7 советов по обустройству котельной в частном доме: требования и нормы

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.

Таблица: сравнение характеристик

Выбирая модель, обращают внимание на технические показатели работы котла. Список лучших аппаратов с основными данными приведен в таблице.

Лемакс Форвард-16 – простой и надежный аппарат для любого типа топлива

Напольный котел с вертикальной загрузкой топлива

Protherm Бобер 50 для ценителей качества за доступную цену

Напольный котел Бобер 50 компании «Протерм»

Protherm Бобер 50

Напольный котел предназначен для отопления. Материал корпуса – чугун, что делает модель устойчивой к механическим воздействиям.

Для работы необходим уголь крупной фракции или дрова, размером не менее 32 см и диаметром до 18 см. Регулировка интенсивности процесса выполняется с помощью заслонки. Благодаря чугунному корпусу и теплообменнику тепло распространяется равномерно. Камера сгорания больших размеров и специальное измельчение топлива не требуется.

ПЛЮСЫ:

  • Обслуживает большую площадь
  • равномерное распределение тепла
  • высокая температура воды на выходе из котла
  • автономность
  • простое управление
  • предусмотрена регулировка процесса
  • большая камера сгорания

МИНУСЫ:

  • Работает только на отопление
  • для установки необходимо отвести отдельное помещение

ZOTA Тополь М 14 – для любого типа топлива

Котел в 3 проекциях с размерами

ZOTA Тополь М 14

Модель Зота Тополь М 14 можно назвать универсальной, так как она может работать не только на твердом топливе. 

В качестве сырья предусмотрено использование резервных видов топлива – газа и электроэнергии. Котел имеет малую мощность, но ее хватает для бытового применения. Корпус сделан из стали, защищенной антикоррозионным покрытием. Дверка топки открывается горизонтально, есть замок для фиксации дверки в закрытом положении. Для термоизоляции между корпусом и топкой установлен базальтовый утеплитель. Это сводит потери тепла к минимуму.

ПЛЮСЫ:

  • Высокая эффективность
  • время сгорания топлива – 10 – 12 часов
  • малый вес
  • повышенная теплоизоляция
  • простое обслуживание – котел легко чистится
  • есть возможность работы на иных видах сырья
  • предусмотрен дополнительный теплообменник

МИНУСЫ:

  • Малая мощность, но для жилого дома ее хватает
  • для подключения электричества необходимо покупать ТЭН и пульт
  • чтобы перейти на газ следует купить горелку и установить ее на место дверцы
  • для регулировки тяги прибор приобретается отдельно

Теплодар Куппер Практик 14 – универсальный котел

Процесс сгорания топлива в котле

Теплодар Куппер Практик 14

Конструкция котла продумана так, что он используется как основной источник тепла и вспомогательный. Во втором варианте его подключают к моделям любого типа – жидкотопливным, газовым, электрическим. Агрегат работает в открытом режиме с принудительной системой циркуляции и в закрытом режиме. 

Малые размеры позволяют устанавливать модель в небольших домах, для него не отводят отдельное помещение. Камера сгорания имеет большие размеры, в нее помещаются дрова длиной до 40 см. Большой зольник под камерой легко чистить.

ПЛЮСЫ:

  • Универсальность – используется как самостоятельный котел и как вспомогательное устройство
  • не требует много места
  • для контроля над интенсивностью процесса есть возможность подключения автоматического регулятора тяги
  • предусмотрено подключение более мощного ТЭНа
  • камера имеет отверстия для конвекции со специальным покрытием, это увеличивает теплоотдачу котла

МИНУСЫ:

  • Единственный минус – малая мощность котла. Для использования на бытовом уровне это оптимальный вариант

НМК Сибирь-Gefest КВО 15 ТЭ – красивый и удобный

Котел НМК Сибирь-Gefest КВО 15 ТЭ

Buderus Logano S111-2-32 – удобно, компактно и эффективно

Так выглядит котел в действии

Bosch Solid 2000 B: все по высшему разряду

Котел компании Бош продуман до мелочей

ZOTA Дымок-М АОТВ-25М для тех, кто знает цену деньгам

Три проекции котла с размерами

Stoker Pro 20-Э – модель для дома и учреждения

Работа котла в разрезе

Stropuva Mini S8 миниатюрный но эффективный аппарат

Устройство котла

SAS Bio Multi 14 – современная модель для регионов, где есть проблемы с углем

Подача пеллет в камеру сгорания проводится автоматически

Читайте также:  Дымоход для газового котла в частном доме — требования к монтажу

Zeus Prof 60 – мощно, надежно, но избирательно

Котел Зевс в разрезе

Для правильного выбора исходят из отапливаемой площади, мощности котла, возможности работы на альтернативных видах сырья.

Виды твердотопливных котлов

Разновидности твердотопливного котла отопления различаются по виду горючего:

  • дрова;
  • уголь;
  • пеллеты и брикеты;
  • торф;
  • отходы деревообработки;
  • универсальные котлы на две или больше топок.

Теплотворность твердого топлива

Кроме того существуют комбинированные модели на два или больше энергоносителей: дрова + электричество, дрова/дизель/газ и т.д. Их приобретение оправдано, если:

  • в вашем районе два энергоносителя одинаково доступны и недороги. Закончились дрова – переходите на газ, перебои с электричеством – на дрова и так далее;
  • в целях экономии. Например, если у вас двухтарифная оплата электроэнергии – днем топите дровами, а ночью (когда электричество дешевое) переходите на полностью автоматизированное электрическое отопление.

Котел на пеллетах

  • с верхним розжигом. При распространении пламени сверху вниз закладка прогорает медленнее;
  • с удлиненной топкой и ограниченной подачей воздуха. Распространение пламени по горизонтали тоже происходит медленнее. Сокращая необходимый для горения кислород, вы снижаете интенсивность пламени;
  • пиролизные оснащены двумя камерами: в одной сгорает топливо, во второй дожигаются выделяющиеся при горении газы. Теплоффективность этих агрегатов самая высокая, но они и стоят дороже остальных.

Твердотопливные котлы из чугуна и стали

Чугунные котлы обладают более высокой устойчивостью к коррозии, чем стальные. Это важный момент, так как во время розжига котла на твердом топливе, пока температура в камере сгорания не превысит температуру точки росы, в камере сгорания происходит образование конденсата. Эта роса является не просто водой, когда горит уголь, она превращается в очень агрессивную среду. По этой причине, коррозия на стальном котле появится раньше, чем на чугунном.

Стальной теплообменник намного раньше прогорит из-за того, что чугун имеет более высокую огнестойкость. Но, чугунный котел является более хрупким, чем стальной, и может сломаться, если по нему придется случайный удар. Для чугунных котлов губительны температурные перепады – температура нагретой жидкости не должна превышать температуру обратного потока более чем на 20 ºC.

Котлы из чугуна делятся на секции, а это дает возможность для транспортировки по частям. Если неисправность обнаружена в одной секции, то не придется заменять весь котел. Эти опции отсутствуют в стальных котлах, которые являются цельным изделием. Стальной котел намного проще в изготовлении, в то время как для изготовления чугунного следует применять специальные литейные технологии.

Конфигурация стальных котлов может быть абсолютно разной, в то время как котлы из чугуна являются очень похожими. Причина этого в особенностях секционной конструкции. Так как чугунные котлы сложно оптимизировать, их КПД получается чуть заниженным в сравнении со стальными.

Дополнительные критерии выбора

Самые жесткие требования пожарной безопасности у твердотопливных котлов. Поэтому выбирая ту или иную модель, надо обязательно обращать внимание, а присутствует ли в конструкции отопительного агрегата система безопасности. Если это автоматизированный котел, то такая система в нем быть должна. Она отвечает за подачу топлива в камеру сгорания в том плане, что подача может быть прекращена, если произошел сбой в работе прибора или в самой системе отопления. К примеру, закипел теплоноситель или резко снизилась тяга в дымоходе.

Общий вид котла на твердом топливе

В котлах с ручной загрузкой все не так просто. Установить здесь систему безопасности практически невозможно. То есть с ее помощью невозможно будет отключить подачу топлива. Но на рынке присутствуют модели, которые снабжены приборами контроля, сигнализацией (звуковой и световой). Это дает возможность контролировать процесс нагрева теплоносителя.

Итак, мы постарались ответить на вопрос: какой твердотопливный котел лучше? Критериев выбора немало, поэтому каждый потребитель найдет для себя приемлемый вариант.

Похожие темы:

  • Установка счетчика воды в колодце – правила и нюансы монтажного процесса
  • Как правильно построить печь барбекю своими руками
  • Топас или Астра? Какой септик лучше?
  • Высокое качество газовых котлов «Rinnai»
  • Два способа – как выкопать дачный колодец своими руками
  • Тухнет газовый котел – как, что и почему

Не забудьте оценить статью:

Поделиться: [addtoany]

№Материал теплообменника

Вариантов тут немного. Теплообменники могут быть:

  • стальными;
  • чугунными.

Однозначно сказать, какой твердотопливный котел лучше выбрать, сложно – все зависит от бюджета, условий эксплуатации и личных требований. Производители выпускают и те, и те котлы.

№Материал теплообменника

Чугунные теплообменники обладают такими преимуществами:

  • они собираются из отдельных секций, поэтому их транспортировка и монтаж проще. Более того, при повреждении одной из секций ее можно заменить, поэтому долговечность таких котлов на высоте – до 20 лет и более;
  • чугун в процессе эксплуатации покрывается пленкой оксида железа. Это сухая ржавчина, которая почти не прогрессирует, защищая остальную массу материала от негативного воздействия. Чугун более стойкий к коррозии, поэтому и чистить теплообменник придётся реже;
  • чугун дольше сохраняет тепло, это плюс. Обратная сторона – он медленнее прогревается.
Читайте также:  Дома из газобетона – утепление по всем правилам

Среди минусов большой вес, более высокая, чем у стали, хрупкость, и слабая устойчивость к термическим ударам. При резкой смене температур чугунный теплообменник может запросто треснуть, так что избегайте попадания в еще неостывший теплообменник холодной воды.

К преимуществам стального теплообменника можно отнести:

  • более высокая прочность, а так как такой теплообменник варится в заводских условиях и выходит цельным, появляется возможность изготавливать камеры сгорания сложных конфигураций, за счет чего повышается КПД;
  • высокая устойчивость к резким сменам температур. Котлы с такими теплообменниками, как правило, получают более развитую автоматику, так как управлять температурой можно свободно, не боясь повредить конструкцию;
  • не такой высокий вес, как и чугуна;
  • более быстрый нагрев, но и быстрое остывание.
№Материал теплообменника

С другой стороны, сталь более подвержена развитию коррозионных процессов. Несмотря на устойчивость к перепадам температур, при частых подобных колебаниях возможно появление трещин в местах сварки. В случае чего отремонтировать стальной котел будет невозможно – придется покупать новый, поэтому и долговечность таких конструкций ниже.

Куда поставить циркуляционный насос

В большинстве схем обвязки теплоаккумулятора с циркуляционным насосом, он стоит в обратном трубопроводе перед котлом. В обратке — потому что тут ниже температуры, но можно поставить и на подаче. Современные насосы рассчитаны на прокачку теплоносителя до 110°C, так что они там неплохо себя чувствуют. Второй момент: при установке на подаче, насос не будет создавать дополнительное давление на теплообменник, что продлит срок его службы.

В любом случае при установке циркуляционного насоса в подаче или на обратке, возможность естественной циркуляции отсутствует. То есть, при отключении электроэнергии, циркуляция остановится, котел неминуемо закипит. Чтобы избежать этого, ставят четырехходовой клапан, через который организуют сброс перегретой воды в канализацию и подпитку холодной водой из ХВС. Так организуется аварийное охлаждение теплообменника и предупреждается закипание теплоносителя.

Один из способов избежать перегрева теплоносителя в котле отопления

Обратите внимание, что реализовывать эту схему можно только на стальных или медных теплообменниках. С чугунными — нельзя. При попадании холодной воды они могут лопнуть.

Есть и другой способ. Он более щадящий по отношению к теплообменнику (подходит и для чугунных) и требует меньше материалов. Можно сделать обвязку между котлом и теплоаккумулятором для отопления так, чтобы сохранить естественную циркуляцию. В таком случае при отключении электропитания котел не закипит — будет продолжать греть воду в емкости.

Для сохранения естественной циркуляции теплоносителя, насос ставят в отдельном, специально созданном контуре. Чтобы схема работала, в контуре ставят лепестковый обратный клапан большого сечения.

Так сохраняется естественная циркуляция даже при отсутствии электропитания

Когда не работает циркуляционный насос, он пропускает поток теплоносителя от ТА. При работе циркуляционного насоса, он своим напором подпирает клапан и теплоноситель идет через насос. На насос идет труба не менее дюйма в диаметре. Только в этом случае может сохраниться естественная циркуляция.

3Viadrus Hercules UD-4

3Viadrus Hercules UD-4

Комбинированный котел, уверенно занявший 3 место в нашем ТОП-10, который может работать как на твердом топливе, так и на газовом или дизельном. Производитель рекомендует дрова, но кокс уголь, газ, отработанное масло также прекрасно используются этим котлом для добычи тепла. Прочный чугун и надежные соединительные элементы делают данное устройство хорошим выбором для активной эксплуатации.

3Viadrus Hercules UD-4

Плюсы:

3Viadrus Hercules UD-4
  • Сохраняет тепло долгое время.
  • Можно выбирать количество секций.
3Viadrus Hercules UD-4

Минусы:

3Viadrus Hercules UD-4
  • Горелка не поставляется в комплекте.
3Viadrus Hercules UD-4

Принцип работы и устройство твердотопливного котла

Твердотопливный котел – напольный энергетический агрегат цилиндрической или прямоугольно-параллелепипедной формы. Предназначен для сжигания угля, дров, брикетов, пеллет и других аналогичных материалов с целью производства горячей воды для систем отопления и (опционально) ГВС.

В большинстве случаев состоит из следующих элементов:

1. Топка с дверцей;

3. Зольник со створкой;

4. Водяная рубашка;

9. Блок управления;

10. Cистема защиты;

11. Входной и выходной патрубок.

Имея одинаковое принципиальное устройство, модели в большей или меньшей степени отличаются между собой в зависимости от видов, к которым принадлежат.

Принцип работы котла:

1. Вручную или автоматически загружается топливо,

2. Загруженное топливо поджигается;

3. Огонь от дров, угля или брикетов посредством теплообменника нагревает теплоноситель;

4. Полученная горячая вода естественным или принудительным (с помощью насоса) способом циркулирует в системе отопления – при 2 контурах подается еще и к смесителям;

5. Продукты горения выводятся через дымоход.

В случае с пиролизной версией горение происходит при минимальном количестве кислорода, как следствие, выделяется газ, который дополнительно сжигается во вторичной камере. При варианте с модификацией длительного горения сжигание происходит не снизу вверх, а сверху вниз, в результате процесс становится продолжительней, а дрова или брикеты подкладываются реже.