Котлы отопления на твердом топливе: основные виды и критерии выбора лучшего агрегата

Мощность


Чтобы не выбирать модели с большой мощностью, позаботьтесь о теплопотерях вашего дома.

Подбирая агрегат, следует уделить внимание его мощности. Никаких особых требований здесь нет, на каждый 10 кв

м. площади нам потребуется 1 кВт тепловой энергии. То есть, на средний домик площадью 150 кв. м. потребуется твердотопливный котел мощностью 15 кВт. Также прибавляем небольшой запас в размере 10-20% — он потребуется на случай неожиданных заморозков или при использовании топлива низкого качества.

Также нужно разобраться с тепловыми потерями. Для этого оцениваем наличие утепления окон, стен и чердака. Снизить потери можно путем установки тройных стеклопакетов, обкладкой основных стен кирпичом и дополнительной теплоизоляцией (пеноизол, минеральная вата), утеплением чердачных помещений и дверей.

Самые дикие утечки тепла происходят в комнатах с большим количеством наружных стен. Например, если вы хотите отопить однокомнатный дачный домик, можете смело брать запас в размере 30%, так как тут все стены будут наружными.

Как повысить производительность котла

Самостоятельно собранный твердотопливный котел, как правило, отличается существенными теплопотерями, связанными с уходом тепла в дымовую трубу. Причем чем прямее и выше дымоход, тем больше теряется тепла. Выходом из положения в данном случае будет создание, так называемого, отопительного щита, то есть дымохода изогнутой формы, который позволяет передать больше тепловой энергии кирпичной кладке. Кирпич, в свою очередь, будет отдавать тепло воздуху в помещении, обогревая его. Нередко такие ходы устраивают в стенах между комнатами. Однако подобный подход осуществим только, если котел расположен в подвале или на цокольном этаже, либо при условии постройки громоздкого многоступенчатого дымохода.

Как вариант, повысить эффективность котла можно, если вокруг дымовой трубы смонтировать водонагреватель. В данном случае тепло уходящих газов будет нагревать стенки дымохода, и передаваться воде. Для этих целей дымоход можно сделать из более тонкой трубы, которую встроить в трубу большего сечения.

Наиболее эффективным способом повысить КПД твердотопливного котла будет установка циркуляционного насоса, принудительно перекачивающего воду. Это позволит повысить производительность установки примерно на 20-30 %.

Безусловно, сконструировать котел нужно так, чтобы теплоноситель мог циркулировать самостоятельно, если в доме отключили электричество. А при его наличии насос позволит ускорить прогрев дома до комфортных температур.

Защита твердотопливного котла от перегрева

В твердотопливном котле горящее топливо, да и сам котел обладают довольно большой массой. Поэтому процесс тепловыделения в котле имеет большую инерцию. Горение топлива и нагрев воды в котле на твердом топливе нельзя мгновенно остановить, прекратив подачу топлива, как это делается в газовом котле.

Твердотопливные котлы, больше чем другие, склонны к перегреву теплоносителя – вскипанию воды, если пропал отбор тепла, например, при внезапном прекращении циркуляции воды в системе отопления, или тепла в котле выделяется больше, чем расходуется.

Кипение воды в котле ведет к росту температуры и давления в системе отопления со всеми серьезными последствиями – разрушению оборудования системы отопления, травматизму людей, повреждению имущества.

Современные закрытые системы отопления с твердотопливным котлом особенно склонны к перегреву, так как содержат сравнительно маленький объем теплоносителя.

В системах отопления обычно используются полимерные трубы, коллекторные узлы управления и распределения, различные краны, клапаны и другая арматура. Большинство элементов системы отопления очень чувствительны к перегреву теплоносителя и скачкам давления, вызванных кипением воды в системе.

Твердотопливный котел в системе отопления должен иметь защиту от перегрева теплоносителя.

Для защиты твердотопливного котла от перегрева в закрытой системе отопления, не имеющей соединения с атмосферой, необходимо выполнить два действия:

  1. Перекрыть подачу воздуха для горения в топку котла, чтобы как можно быстрее снизить интенсивность горения топлива.
  2. Обеспечить охлаждение теплоносителя на выходе из котла и не допустить повышения температуры воды до кипения. Охлаждение должно происходить до тех пор, пока выделение тепла не снизится до уровня, при котором кипение воды станет невозможным.

Рассмотрим, как выполнить защиту котла от перегрева, на примере схемы отопления, которая приведена ниже.

Схема подключения твердотопливного котла к закрытой системе отопления

Схема закрытой системы отопления с твердотопливным котлом.

1 — группа безопасности котла (предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр); 2 — бак с запасом воды для охлаждения теплоносителя при перегреве котла; 3 — поплавковый запорный клапан; 4 — термоклапан; 5 — группа подключения расширительного мембранного бака; 6 — узел циркуляции теплоносителя и защиты котла от низкотемпературной коррозии (с насосом и трехходовым клапаном); 7 — теплообменник защиты от перегрева.

Защита котла от перегрева работает следующим образом. При повышении температуры теплоносителя выше 95 градусов, термостат на котле закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания котла.

Термоклапан поз.4 открывает подачу холодной воды из бака поз.2 в теплообменник поз.7. Холодная вода, протекающая через теплообменник охлаждает теплоноситель на выходе из котла, не допуская кипения.

Запас воды в баке поз.2 необходим на случай отсутствия воды в водопроводе, например, при отключении электроэнергии. Часто в системе водоснабжения дома устанавливают общий накопительный бак. Тогда воду для охлаждения котла берут из этого бака.

Теплообменник для защиты котла от перегрева и охлаждения теплоносителя, поз.7 и термоклапан, поз.4 производители котлов обычно встраивают в корпус котла. Это стало стандартным оснащением котлов, предназначенных для закрытых систем отопления.

В системах отопления с твердотопливным котлом (за исключением систем с буферным баком ) нельзя устанавливать на отопительных приборах (радиаторах) термостатические клапаны и другие автоматические приборы, сокращающие отбор тепла. Автоматика может уменьшать потребления тепла в период интенсивного горения топлива в котле, а это может вызвать срабатывание защиты от перегрева.

Еще один способ защиты твердотопливного котла от перегрева описан в статье:

Читайте: Буферный бак — защита твердотопливного котла от перегрева .

Продолжение на следующей странице 2:

Виды твердотопливных котлов

Данные устройства различаются разновидностями используемого топлива, количеством топок и камер горения, способом подачи топлива, материалом, из которого они изготовлены. Существуют несколько видов твердотопливных котлов.

Нагреватели постоянного горения

Они изготовляются из чугуна или стали, содержат одну или две топки, работают только на угле и дровах, цикл работы составляет 4–6 часов, топливо подается вручную. Схема управления таким оборудованием в основном механическая, температура котла 60–70 градусов, разница между подачей и обраткой 20 градусов.

Потребляемая мощность от 7 до 50 кВт, а КПД – 80–90%.

Устройства длительного горения

Стальные однотопочные агрегаты – топка расположена сверху, что обеспечивает более длительное горение одной закладки (дрова более 24 часов, уголь – до 144 часов) и равномерный прогрев теплоносителя.

Работает на дровах и их производных (брикеты, опилки, стружка и прочее), а также на угле. Температура котла 70–80 градусов, мощность до 50 кВт, КПД – 90–95%. Подача топлива происходит вручную.

Пиролизные твердотопливные

Они производятся из стали, имеют две камеры, соединенные форсункой. Технология заключается в том, что основное топливо (сухие дрова с влажностью не более 25%), сгорая в первой камере, выделяют горючий древесный газ, который воспламеняется во второй камере.

Цикл работы в случае подключения буферной емкости возможен от 6 часов до суток, рабочая температура котла от 70 до 95 градусов, потребляемая мощность до 120 кВт, КПД 90–95%.

Пеллетные

Стальные агрегаты работают на гранулах (пеллетах), изготовляемых из отходов древесины – опилок, стружек и прочее. При наличии съемных колосников есть возможность использовать уголь и дрова.

Достигаемая температура – 70–80 градусов, мощность до 400 кВт, рабочий цикл от 24 до 144 часов.

Схема подачи топлива в таких котлах может быть автоматизирована, управление электронное. Этот вид оборудования используется для отопления помещений с большой площадью.

Рекомендации по выбору котла на твердом топливе

Среди многообразия вариантов твердотопливных котлов важно выбрать который будет лучше подходить под конкретные условия. Учитываются как параметры дома, так и окружающие условия

Используемое топливо

При выборе твердотопливного котла учитываются такие параметры:

  • стоимость;
  • КПД;
  • время работы одной загрузки;
  • распространённость в данной местности.

В твердотопливные пеллетные котлы топливо загружают до раза в месяц, в угольные — раз в несколько дней. Дровяные котлы работают от одной закладки не более суток.

Если есть возможность, лучше установить котёл для отопления, который требует меньше обслуживания. Но если без проблем и перебоев можно купить, например, только дрова, придётся остановить выбор на них.

Устройство конструкции

Автоматическая загрузка значительно упрощает процесс обогрева дома, но подобным твердотопливным котлам требуется электричество. Поэтому такой способ не подходит дачам, где с ним часто бывают перебои или выделенной мощности электричества с трудом хватает на другие нужды.

Из типов конструкции котлов лучше выбирать пиролизную или длительного горения. В них ресурсы расходуются эффективнее, то есть затраты снижаются.

Мощность

От этого параметра зависит, какой площади дом установленный твердотопливный котел сможет обогреть. Если её недостаточно, будет слишком холодно. Но и выбирать с большим запасом тоже не стоит.

Иначе в помещении будет слишком жарко. Кроме того, значительно увеличатся затраты на отопление.

Чтобы определить требующуюся мощность котла, подсчитывают теплопотери дома. Они зависят от его размеров, материалов и климата.

Но для приблизительного подсчёта достаточно знать общую площадь. 1кВт хватает на обогрев 10 кв. м. при высоте потолков около 2,5-2,7 метра.

Для учёта климатических условий применяются специальные коэффициенты. Получившееся значение умножают на:

  • 1,5-2 для северных районов;
  • 1-1,2 для средней полосы;
  • 0,7-0,9 для южных регионов.

Эти расчёты верны только для обогрева дома. Если планируется ещё и греть воду для бытовых нужд, мощность увеличивается ещё на 20—25%.

Габариты и вес прибора

От размеров твердотопливного котла зависит, какая топочная потребуется. Расстояние до стен должно быть не менее 20—25 см.

Больше пространства занимают пеллетные твердотопливные котлы с автоматической загрузкой. Их бункер по габаритам иногда превосходит само устройство.

В целом все твердотопливные отопительные котлы отличаются значительным весом. Поэтому их устанавливают на пол, а не вешают на стену.

Справка. Чугунные твердотопливные котлы тяжелее стальных. Зачастую для них требуется установка фундамента.

Количество контуров

Одноконтурные модели котлов выполняют только одну функцию — отопление дома. Для нагрева воды придётся применять другие технологии.

Фото 3. Одноконтурный котел на твердом топливе. Он подключается к системе отопления, по которой циркулирует теплоноситель.

В двухконтурном твердотопливном котле два выходных патрубка. К одному из них подсоединяется система радиаторов, а в другой выходит вода для бытовых нужд. Это удобнее — не понадобится второй прибор, но возрастёт расход ресурсов. А при поломке не будет ни тепла, ни горячей воды.

Дополнительные функции

В некоторых моделях твердотопливных котлов присутствует одна или несколько из таких функций:

  1. Варочная панель, позволяющая готовить пищу. Это особенно удобно для небольших домов.
  2. Автоматический розжиг дров.
  3. Датчик, отслеживающий уровень давления.
  4. Термоаккумулятор.

Аккумулятор тепла — бак, наполненный водой. Располагается на дымоходе или подключается отдельно. Во время топки вода в нём нагревается. Затем её используют для бытовых нужд или (реже) идёт на обогрев (после остывания «основной» жидкости в системе). Применение этой технологии делает работу оборудования более эффективной.

Принцип работы автоматических котлов длительного горения

Автоматический твердотопливный котел длительного горения — это мощная установка с бункером, в котором хранится твердое топливо. Подобная часть бывает неотъемлемой от котла или размещается в отдельно обустроенной комнате.

В первом случае хранилище закрепляется в верхней или боковой части котлового оборудования. Но из-за ограниченного объема топлива большинство потребителей останавливаются на втором варианте и подготавливают специальное помещение.

Для перемещения дров или опилок из «склада» в камеру горения задействуется механизм загрузки. Он бывает шнековым или пневматическим. В качестве механизма подачи используется пневмотранспортер — труба, по которой с помощью воздушных масс передаются гранулы топливных элементов.

Источник фото: ovk.ua

Главным достоинством подобного оборудования является частичная энергозависимость, поскольку загрузка топливной камеры выполняется раз в сутки. Из минусов выделяют большие затраты электрической энергии при работе узлов, подающих топливо.

Большое количество агрегатов поддерживают шнековую подачу гранул, а интенсивность загрузки определяется автоматикой.

Твердотопливный котел с автоматической подачей топлива обладает такими особенностями:

  1. Для регулировки температуры теплоносителя изменяется интенсивность подачи воздуха в резервуар.
  2. Управление системой выполняется по такому принципу: температурный датчик отправляет электромагнитный сигнал на механизм управления, в результате чего осуществляется открытие или закрытие воздушной заслонки.
  3. Для регулировки температуры воздуха внутри комнаты задействуются термореле и 3-ходовые клапаны.
  4. Чтобы компенсировать перепады давления в отопительной системе и защитить ее от перегрева теплоносителя, в котле обустраиваются компоненты группы безопасности. К ним относятся расширительный резервуар, предохранительный клапан с отводчиком воздуха и измерительным прибором (манометром).
  5. Чтобы защитить теплоноситель от перегрева, в котле размещают защитные датчики и охлаждающие контуры с естественной циркуляцией.
  6. С помощью датчика тяги работа котла приостанавливается в случае понижения показателей тяги в топке.
  7. Чтобы следить за функциональностью агрегата и выбрать оптимальный температурный режим, в установке размещается модуль управления.
  8. Если установить дополнительный GSM-модуль, можно обеспечить удаленный контроль и управление отопительной системой с помощью смартфона или планшета.

Выбирая автоматические твердотопливные котлы, важно обратить внимание на такие нюансы:

  1. Расход топливных материалов определяется их качеством (калорийность, влажность, зольность). При этом качественное сырье отличается дороговизной, а степень его расхода зависит от внешних температурных условий.
  2. Периодичность подачи топлива зависит от объема бункера.
  3. Мощность котла выбирается с учетом площади обогреваемой постройки. Нет смысла приобретать высокопроизводительные установки для небольших помещений. Оптимальные рабочие параметры определяются следующей формулой: 2 кВт на 10 м².
  4. При идентичном объеме сжигаемого топлива 2 котловые установки могут обладать разными показателями КПД. Средний диапазон варьируется от 60 до 85%.
  5. В зависимости от уровня автоматизации обеспечивается бесперебойная автономная работа оборудования без участия человека.

Автоматические котлы на твердом топливе обладают такими преимуществами:

  1. Экономный расход твердого топлива. При этом уголь и древесные отходы продаются по доступным ценам.
  2. Практически полная автономность и независимость от участия человека.
  3. Соответствие экологическим стандартам.
  4. Простота монтажа оборудования.

Кроме плюсов, такие агрегаты имеют и недостатки. Так, если в качестве топливного сырья используется щепа, при продолжительном простое она может слипаться или слеживаться на дне резервуара. Влажный материал не обеспечивает нужную степень нагрева.

Для бесперебойной работы котла важно постоянно очищать его от загрязнений

Твердотопливные котлы обычные

Если говорить об этом виде топливного оборудования, то это традиционные котлы, которые имеют простейшую конструкцию. Топливо сгорает по обычной схеме, нагревая воду, которая переносит тепло по всему дому. Преимущество состоит в том, что цена твердотопливного котла для отопления частного дома будет невысокой. Среди недостатков можно выделить следующие: потери выделяемой энергии, необходимость часто закладывать топливо.

   
Современный дизайн твердотопливных котлов позволит им вписаться в любое жилое пространство.

Если раньше, когда еще технологии эффективных топливных котлов не использовались для частного применения, это было наиболее употребляемое оборудование. В настоящее время его можно покупать для дачных домиков, где планируется краткосрочное пребывание в холодное время года.

 
Дрова — доступный и экономичный вид топлива.

Сфера использования

Примечательно, что данное оборудование используется не только в частных целях, но и для удовлетворения промышленных нужд – этот факт предполагает наличие различных моделей. Главным отличием отопительных систем, используемых на производстве, является то, что топливо подается в автоматическом режиме, хотя принцип работы остается тем же.

Также у них есть специальная система очистки от золы, что делает их поистине новаторскими. Бытовые котлы, которые устанавливаются в частных домах, как правило, лишены таких опций, так как автоматика дорога, и не каждый пользователь может ее себе позволить.

https://youtube.com/watch?v=NXhbM8oMF-k

Популярные модели твердотопливных котлов

Модель Hercules U22С-3


ВиадрусHercules U22С-3

Приобретая этот котел, даже большая семья может спокойно решить проблему не только отопления, но и снабжения горячей водой для бытовых нужд. Достаточно простого подключения накопительного бойлера. Минеральная изоляция корпуса котла обеспечивает минимальные тепловые потери, поэтому на обогрев уходит значительно меньше топлива. Особенность котла Hercules U22С-3 в том, что при желании его можно переоборудовать, и тогда он сможет работать на газовом или жидком топливе.

Модель SIME SOLIDA 3

Еще одна, не менее популярная модель твердотопливного котла — SIME SOLIDA 3, компании Fonderie Sime Spa, заводы которой находятся в Италии, Испании и Великобритании. Оборудование, представленное компанией, заслужило доверие покупателей простой эксплуатации. Для обогрева дома, площадью около 165 кв. м подойдет один из четырех видов топлива, которое можно использовать при обогреве — это уголь, дрова, кокс или антрацит.

Корпус котла изолирован слоем стекловаты, что минимизирует потери тепла и экономит топливо. Сам теплообменник выполнен из чугуна, имеет три секции, за счет которых происходит сбалансированное сгорание всего топлива без остатка. При этом значительно снижается выброс вредных газов в атмосферу. Интенсивность горения топлива регулируется при помощи устройства, которое приоткрывает дверцу и пропускает внутрь немного воздуха. Широкие дверцы обеспечивают удобную и безопасную загрузку топлива в котел, при этом значительно облегчая его чистку.

Приоритетом данной модели является то, что он достаточно безопасен и прост в обслуживании. Плюс ко всему, не придется постоянно контролировать процесс горения, а чистка котла не трудоемка, так как не придется часто чистить зольник, и вся процедура не будет занимать много времени.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий

Adblock
detector