Выбираем правильно твердотопливный котел для частного дома. Твердотопливные котлы с ручной загрузкой - классификация котлов по основным конструктивным и функциональным характеристикам Классификация твердотопливных котлов

26.06.2019

Что делать людям, проживающим в негазифицированных районах, ведь в зимний период без тепла в доме никак нельзя? Котлы на твердом топливе – своеобразный прототип русской печи, но в разы модернизированный и усовершенствованный. Прогресс кардинальный, поскольку между ними осталась только единственная общая черта – вид топлива. Принцип работы таких котлов независимый и автономный, потому что они не имеют связи ни с газовыми магистралями, ни с электричеством и централизованной системой отопления. Это несомненные плюсы для отдаленных поселков, ведь там тоже живут люди и им нужна цивилизации.

Современные котлы отопления на твердом топливе считаются превосходными источниками тепла и уюта в доме, человек может создавать любой микроклимат, регулировать температурный режим и не зависеть от коммуникационных служб, которые иногда подвергаются поломкам. А это очень даже замечательно: жить в своей державе (доме) и править балом, то есть отоплением.

Сплошь и рядом встречаются дома, отрезанные от благ человеческой цивилизации, а ведь жилище нужно как-то оборудовать и жить в нормальных условиях. Да еще и неясно, когда коммуникационные блага появятся. В таком случае отличным приобретением станет котел на твердом топливе.

Понятно, что уголь и дрова – основное топливо котлов такого рода. Это говорит о том, что человек должен позаботиться о пополнении запасов. К тому же необходимо оборудовать специальное помещение, где это топливо будет храниться, причем оно должно быть защищено от атмосферных осадков.

Отопительный котел в действии

Еще один нюанс – за котлом нужно следить, поскольку одна порция угля или дров прогорает и выделяет количество тепла, затем требуется очередная и обязательно своевременная загрузка топлива. В доме всегда должен находиться человек, который будет отвечать за продуктивную работу котла, потому что «подкидок» нужно будет несколько, к примеру, одна партия топлива рассчитана на 3-4 часа.

Можно продлить процесс прогорания топлива, для этого следует приобрести твердотопливный пиролизный котел. При его использовании продлевается не только время сгорания топлива, а еще и повышается эффективность и коэффициент полезного действия. О его работе в статье еще будет разговор, но немного позже.

И еще одно преимущество твердотопливных котлов заключается в «переквалификации» в газовый (а вдруг магистраль все же появится возле дома), тогда нужно будет просто поменять горелку.

Классификация твердотопливных котлов

Такие котлы имеют важное превосходство – экономичное топливо: это может быть уголь, торфяные брекеты, дрова, кокс. Несмотря на своеобразное отчуждение от цивилизации, данные котлы оснащены в полной мере системой автоматики, а также оснащены датчиками, отвечающими за температуру, безопасность оборудования.

Тип материала теплообменника

Чугунный котел на твердом топливе

Отопительные котлы на твердом топливе разделяются по типу материала теплообменника: сталь или чугун, при этом топливные ресурсы у них идентичные. Чугунные котлы на твердом топливе относятся к более долговечным, потому что этот материал имеет свойство долго нагреваться и медленно остывать. Но есть здесь и негативные моменты: такие агрегаты характеризуются излишней хрупкостью, которая обусловлена чувствительностью на резкие термоперепады. В результате такого «температурного шока» стенки агрегата постепенно разрушаются, и котел выходит из строя. Не все так плохо, сегодня актуальные технологии усовершенствовались и чугунные котлы побороли хрупкость.

Стальные котлы более устойчивые к температурным «капризам», но свои нюансы тоже имеются – слабость к коррозии, а причина этому явлению конденсат. Чугунному котлу такое воздействие не страшно, но в любом случае длительность службы зависит от качества стали, толщины и факта должного обращения с оборудованием.

По количеству контуров

— одноконтурные котлы предназначены исключительно для полноценного отопления помещения. Как правило, в таких котлах продумана возможность подключения накопительного бойлера;

Двухконтурный котел на твердом топливе

— двухконтурные котлы на твердом топливе – один контур предназначен для отопления, а другой, соответственно, для горячего водоснабжения. Водогрейный котел на твердом топливе может иметь разную мощность, ее можно вычислить, ориентируясь таким соотношением: 10 кв. м — минимум 1 кВт мощности котла. Но это при условии высоты потолков не больше трех метров и хорошей теплоизоляции. А если в доме потери тепла значительные, то система горячего водоснабжения должна быть соответствующей.

По принципу работы

По данному параметру твердотопливные котлы делятся на классические и газогенераторные (пиролизные). Котел отопительный на твердом топливе работает по такой схеме: топливо сжигается, а взамен нагревается теплоноситель (вода). При помощи радиаторной системы нагретая вода отапливает помещение.

Важно: для того, чтобы классический котел выдавал паспортную мощность и высокое КПД, нужно обеспечить правильное функционирование воздухообмена и необходимую тягу в дымоходе.

Пиролизный котел

При отступлении от данной рекомендации уменьшается КПД, перерасходуется топливо, и отопительный прибор преждевременно выходит из строя. Газогенераторные котлы на твердом топливе основаны на принципе пиролизного сжигания топлива. Суть такова: под действием высоких температур в условиях нехватки кислорода древесина (сухая) разлагается на летучую часть, то есть пиролизный газ, и твердый остаток, то есть древесный уголь (кокс).

Важно: для пиролиза древесины применяется температура 200 — 800 градусов.

Этот процесс экзотермический, идущий с выделением тепла, кислород воздуха и пиролизный газ смешиваются, в результате последний начинает гореть и в дальнейшем используется для получения тепловой энергии.

Газогенераторный котел желательно топить наиболее сухой древесиной, в итоге обеспечивается работа на максимальной мощности, а также длительный срок службы. В чем же разница для потребителя между классическим и пиролизным котлом? Да в том, что время между загрузками пиролизного котла увеличивается минимум в два раза. Следует еще отметить факт, что дымовые газы, выходящие их таких котлов, почти не содержат вредных для атмосферы примесей, по большому счету это смесь углекислого газа и водяного пара. Значит, они более экологичны и в процессе сгорания образуется малое количество сажи и золы (такой аргумент очень радует), поэтому и чистить его можно реже.

По типу автоматики

— энергонезависимые – в таких котлах приток воздуха регулируется механическим способом;

— энергозависимые — регулировку притока воздуха осуществляет нагнетающий вентилятор, который управляется электронным блоком.

По способу загрузки

Котел с бункером

Способ загрузки топлива может быть ручной и с автоматической подачей (шнеками). Последние получили большую популярность в странах Европы, и это неудивительно, ведь они характеризуются огромными преимуществами. Вот только не всем потребителям они доступны по причине высокой стоимости и недоступности используемого вида топлива – эко-горошек. В зависимости от типа горелки можно применять и другие виды топлива: уголь с фракцией до 2,5 см, пелетты, сухую древесную стружку.

Котел отопления на твердом топливе с подачей имеет основной плюс – бункер можно загрузить и больше не обращаться к котлу около 3–7 дней (зависимо от размера бункера). Кроме того у такого котла очень высокий КПД, минимальные выбросы в атмосферу, стабильное поддержание установленной температуры.

Важно: для котлов подобного типа нужно автономное электрическое питание, простой бесперебойник здесь не подходит.

Правильная эксплуатация твердотопливных котлов

Итак, сбылась мечта и Вы стали счастливым обладателем современного котла. Как с ним обращаться? Понятное дело, нужно неукоснительно следовать инструкции и не предпринимать своевольных действий.

Хороший котел на твердом топливе снабжен, в большинстве моделей, блоком управления, а также вентилятором наддува, который поддерживает температуру теплоносителя.

Блок управления у всех рассматриваемых в статье котлов работает по одной схеме: в рубашке котла находится термодатчик, он подает сигнал о температуре воды в блок управления. Поэтому если температура опустилась ниже отметки заданной пользователем, блок управления приводит в действие вентилятор наддува, таким образом нагоняется необходимая температура.

После достижения нужной отметки вентилятор выключается, а в блоке управления устанавливается режим ожидания, то есть тления. В данном режиме периодически и на короткое время вентилятор включается для поддержания горения и удаления накопившихся газов в камере сгорания.

Розжиг — ответственный этап

Через шуровочную дверцу закладывается бумага и мелкая щепа для розжига, а через загрузочную дверку добавляются более крупные дрова. Если предусматривается топка углем, то поверх уложенных дров насыпается немного угля. Затем поджигается бумага и дается время на разгорание щепы. В случае недавней работы котла, хорошо прогретого дымохода и достаточной тяги, можно закрыть дверку и просто включить блок управления, при этом установив желаемую температуру теплоносителя. Потом, через некоторое время, блок управления следует выключить и аккуратно открыть дверцу топки, чтобы воочию убедиться, что уложенная часть угля уже разгорелась и можно добавлять основную порцию.

Важно: при этом щель в передней части колоссниковой решетки не закрывается.

Теперь все, котел сам будет заботиться о поддержании температуры. Вот только некачественный уголь может коксоваться, поэтому рекомендуется его периодически шевелить или закладывать топливо по типу «бутерброда» — дрова-уголь-дрова.

Также необходимо помнить, что до полного прогрева системы на стенках теплообменника (внутри котла) возможно выпадение конденсата. Это зачастую явление временное, если циркуляция нормальная, то конденсат исчезает.

Важно: если система и дом холодные, то желательно чтобы котел некоторое время поработал на высокой температуре, а уже потом можно ее снижать до необходимой отметки.

Удаление золы — обязательная работа

Зависимо от вида топлива периодически необходимо удалять золу, которая находится в зольнике. С дровами мороки меньше, поскольку зола сама осыпается, а шлаки от угля удалять немного сложнее. Но игра стоит свеч, ведь длительность работы котла на угле при одной загрузке дольше в 2 раза.

Зачем нужен циркуляционный насос

К блоку управления можно подключить специальный прибор — циркуляционный насос. Зачем он нужен? Такой насос необходим, если котел длительное время не набирает температуру, к примеру, в нем закончилось топливо, тогда включается режим антизамерзания, а насос периодически прогоняет воду по системе, чтобы она не замерзла.

Правила устройства дымохода

Обустройство дымохода — очень важный этап

В идеале дымоход должен быть утепленным, он может быть гильзованный кирпичный или сендвич-труба. Его высота должна быть минимум 6 метров, при этом сечение зависит от вида котла. Без дымохода не сможет работать ни один котел на твердом топливе, экономить на его обустройстве не стоит, это плохо сказывается на сроке службы котла.

О том, из чего должен быть сделан дымоход, и о устройствах для его оснащения расскажет видео-ролик:

Твердотопливные котлы – отличная альтернатива для домов, отрезанных от человеческих благ. Летом можно заняться формированием и закупкой топлива, а зимой наслаждаться теплом и ни от кого не зависеть. Классический вариант обогревает жилище, а водогрейные котлы на твердом топливе кроме тепла еще и обеспечивают жителей дома горячей водой, а это тоже немаловажный аспект.

Твердотопливный котел для отопления частного дома – современная альтернатива традиционным способам обогрева. С ним вы не замерзнете зимой на даче или в загородном коттедже. Разнообразие моделей позволит выбрать ту, которая устроит именно вас.

Классификация твердотопливных котлов длительного горения

Главная особенность всех разновидностей таких котлов – их устанавливают там, где нет возможности использовать иное отопление, например, газовое. Горят они долго, до нескольких суток, греют исключительно за счет твердого топлива. Принцип их работы несложен и похож на отопление обычной дровяной или угольной печью: вы загружаете топливо в котел, оно горит, выделяя тепло. По мере необходимости, добавляете сырье.

Чугунный отопительный твердотопливный котел

В этом и заключается выигрышное отличие агрегатов, рассчитанных на длительное горение, от иных видов твердотопливных котлов: их не нужно загружать часто, можно даже не вставать ночью. Некоторые разновидности не зависят и от электричества. Это делает их еще более удобными для удаленных от городской жизни мест. С учетом этих и иных характеристик выделяют такие типы твердотопливных котлов, предполагающих длительное горение:

Какое топливо используется:

дрова;
уголь;
пеллеты (гранулированные отходы древесины);
опилки;
универсальное. В таких котлах можно сжигать практически всё - от угля и до отходов.

Совет. Не топите котел бензином, дизтопливом, керосином, остатками ламината или ДСП, а также глянцевой бумагой (например, журналами или каталогами): они выделяют токсические вещества.

Как загружается топливо:

вручную;
автоматически.

Как оно сжигается:

традиционно;
при помощи пиролиза (без доступа кислорода);
«сверху вниз» (верхнее горение).

Из чего изготовлены котлы:

сталь;
чугун.

Из огромного количества моделей выбирайте ту, которая максимально подойдет для вашего дома по площади

Сколько камер имеют:

одну;

Их функциональные возможности:

одноконтурные, которые только греют помещение;
двухконтурные, которые помимо основной функции еще и используются для подогрева воды.

В чем особенности котлов разных типов

Выбирая котел, решите, чем вы будете его загружать. Уголь отдает больше тепла, да и горит без дополнительной загрузки значительно дольше. Дрова считаются самым экологичным топливом. Отдавая предпочтение такому котлу, обратите внимание: он должен иметь достаточно объемную камеру для топки и широкую дверцу. Так вы сможете одновременно загружать много дров большого размера, что увеличит длительность горения.

Внимание! Для наибольшей энергоэффективности используйте дрова, влажность которых не превышает 20%.

Пеллетный котел

Котлы, которые отапливаются пеллетами, в основном автоматизированы. Вам не нужно каждые несколько часов загружать их сырьем, производители предусмотрели для этих целей специальный бункер и механизированную подачу. Древесные гранулы сгорают практически полностью, оставляя незначительное количество золы. Однако пеллеты пока недостаточно распространены как вид топлива за счет цены, наличия на складах и стоимости самих котлов.

Особенность автоматизированных устройств в том, что они требуют подключения к электричеству. Без него автоматика попросту не работает. Если в вашем дачном поселке бывают перебои с электрикой, лучше остановите свой выбор на котлах с ручной загрузкой. Для удобства владельцев некоторые автоматизированные модели оснащены пультами управления. В частности, они позволяют регулировать частоту загрузок.

Работа пеллетного котла

Если вы выбираете универсальный агрегат, лучше, чтобы основным видом горючего для него был уголь. Прочная конструкция, рассчитанная на черное или бурое «золото», с легкостью примет любое топливо. Для сравнения – дровяные котлы, которые в основном делают из тонких листов металла, не предназначены для сжигания угля. Утилизируйте в универсальных твердотопливных устройствах картон, стружку, опилки, шелуху.

Чаще всего производители выпускают 2 вида котлов: чугунные и стальные. Бывают и керамические, но они почти не распространены. Если устройство для обогрева сделано из чугуна, срок его использования достигает 50 лет. Этот металл устойчив к ржавчине, но чувствителен к перепаду температур. Стальные котлы стоят дешевле, однако служат около 20 лет.

Есть ли разница, каким способом в котле сжигается топливо

В классических котлах топливо поджигают снизу, и пламя, поднимаясь, последовательно «съедает» всё, что туда положили. Чаще всего так работают котлы, которые нужно повторно загружать каждые 2-8 ч (в зависимости от модели и вида используемого топлива). Устройства длительного горения обычно имеют топливники большого объема. Именно это и позволяет классическим моделям после загрузки обходиться без «добавки» как можно дольше.

Устройство дровяного котла

Существуют котлы шахтного типа, где поджигать топливо нужно вверху, и сгорание (а точнее, постепенное тление) тоже происходит сверху вниз. Такое новшество положительно сказалось на длительности работы. Без дополнительной закладки дрова горят около суток, уголь – в среднем до 6 суток. Досыпать или доложить что-то нельзя, пока не истлеет первая загрузка. За счет экономичности и высокого КПД такие модели стоят дороже, чем традиционные.

Устройство для автоматического управления пиролизным котлом

Еще одна разновидность котлов по способу сжигания топлива – пиролизные. В них дрова, уголь или отходы сгорают под воздействием высоких температур, но без доступа кислорода. Такие котлы обычно состоят из двух камер, в одну складывают сырье и поджигают. Через время подачу кислорода ограничивают, и топливо начинает тлеть. В результате этого выделяется (или генерируется) газ, который попадает во вторую камеру и сгорает отдельно. Из-за такой особенности эти котлы еще называют газогенераторными.

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов

К положительным свойствам устройств длительного горения, работающих на твердом топливе, относятся:

Среди отрицательных моментов эксплуатации твердотопливных котлов длительного горения стоит выделить и общие, и такие, которых характерны отдельным моделям:

Совет. Можно держать топливо в котельной, если позволяют ее размеры. Лучше если расстояние между котлом и топливом будет не менее 40 см.

Что еще учесть, приобретая котел длительного горения для дачного домика

Такие котлы вполне могут стать не только заменой обычному отоплению, но и быть дополнением к нему. При добросовестном уходе и правильной эксплуатации они служат много лет, не требуя ремонта и полностью окупая затраты на свою покупку.

Как выбрать твердотопливный котел: видео

Котел для отопления: фото

Классификации твердотопливных котлов.

По способу сжигания топлива и типу камеры сгорания.

1. Объемный. Способ подразумевает измельчение угля в шаровых мельницах до микронного уровня с последующим сжиганием угольной пыли. Высота котлов достигает 30 м, мощность 100 мВт и более. Используются пылеугольные горелки.

2. Слоевой , подразделяется на котлы нижнего горения и верхнего. Котлы нижнего горения называют шахтными, так как имеют верхнюю загрузку. Они вместительны, горит не весь слой топлива, а только его нижняя часть; Котлы верхнего горения имеют вертикальную, цилиндрическую конструкцию, с большой загрузочной камерой. Горение происходит сверху вниз длительное время. Но по мере горения горящий слой уходит вниз и изменяется площадь поверхности теплообмена, что сказывается на его заявленной мощности.

3. Газогенераторный («пиролизные», двухкамерные котлы).

4. На чугунных колосниках , неподвижных и с приводом.

5. На стальной водотрубной решетке.

6. В псевдо кипящем слое .

По способу управления котлом.

Ручное;
Механическое (терморегулятором с рычагом и цепочкой , регулирующий поток воздуха в котел, в зависимости от достижения заданной на регуляторе температуры);
Автоматическое , при помощи микроконтроллера, который управляет потоком воздуха при помощи дымососа, а также управляет подачей топлива на колосник.

Теория горения угля.

При нагреве угля из него в первую очередь выделяется влага, которая испаряется и в виде пара удаляется в дымоход.

По мере роста температуры уголь начинает выделять газообразные летучие компоненты () , которые сгорая, разогревают уголь . После их выделения остается твердый остаток, кокс , состоящий из углерода и золы. Выделившиеся газы , быстро сгорая, дают примерно 10% тепла от всего баланса температур.

Таким образом, основное приходится на углерод , находящийся в твердом остатке угля .

Воздух, подаваемый для горения угля делят на первичный и вторичный.

Первичный воздух подается через колосники в топочную камеру, где происходит коксование угля.
А на выходе коксового газа из топочной камеры, для его полного сгорания, требуется подавать вторичный воздух.

Для наиболее эффективного сжигания топлива, необходимо управлять этим процессом, т.е. регулировать интенсивность горения, как угля, так и коксового газа.

Рассмотрим процесс сгорания топлива в реальном котле.

Уголь в котле горит на колоснике, через который поступает воздух за счет тяги дымовой трубы или за счет дымососа, что создает разряжение в камере горения.

Нагрев теплоносителя происходит при передаче тепла теплообменнику.

Виды :

электромагнитным излучением пламени , которое облучает теплообменник;
конвекцией , при прохождении раскаленных дымовых газов при их удалении тягой из котла через трубы теплообменника. В трубах теплообменника, установливают турбуляторы, которые закручивая газы, многократно увеличивают длину пути, время и количество упругих соударений молекул дымовых газов в дымогарных трубах теплообменника, что способствует более эффективному теплообмену;
по твердому телу , при непосредственном касании раскаленного угля частей теплообменника.

Из всех указанных трех типов передачи тепла наиболее эффективным является электромагнитное излучение пламени , за счет большого градиента температур.

Вторым по значимости идет механизм теплопередачи дымовыми газами, поэтому для поддержания коэффициента полезного действия котла, необходимо содержать части теплообменника чистыми от смол и сажи.

Площадь контакта раскаленного угля с теплообменником небольшая, поэтому по значимости, этот механизм стоит на последнем месте.

Высокий КПД котла - чистый теплообменик.

Чтобы исключить загрязнение теплообменника, на выходе из котла рекомендуется установить . В межсезонье, когда необходимо снижать температуру теплоносителя в системе отопления до 30-70°С, он позволяет поддерживать температуру теплоносителя в котле выше температуры конденсации смол (85-90°С), чем исключает загрязнение теплообменника и его дальнейшую трудоемкую чистку.
С целью исключения конденсации смол и сажи на теплообменнике также рекомендуется подключать дополнительный насос для подмешивания во входной патрубок («обратки»), горячей воды с температурой 90ºС из патрубка выходного. Это позволяет повысить температуру нижней части теплообменника котла.

Вышеперечисленные, решения позволяют исключить загрязнение котла, соответственно избавить пользователя от постоянной его чистки.

При соблюдении данных указаний, теплообменник котла будет чистым, что позволяет держать температуру дымовых газов на рабочих значениях, на уровне 100-150°С. Это повышает эффективность сгорания топлива и КПД котла, снижает стоимость получаемого тепла.

При загрязнении теплообменника резко уменьшается передача тепла теплоносителю, падает КПД котла. Это приводит к повышению температуры дымовых газов до 200-300°С, что указывает на необходимость чистки теплообменника.

Причиной приводящей к загрязнению смолами теплообменника, являются периодические остановки работы котла, его остывание и повторный розжиг, что является нежелательным по этой причине.

Вот, и нашлись умные головы, которые создали современные твердотопливные котлы длительного горения. Потребители этого оборудования, как выяснилось, уже давно стояли за ним в очереди, ожидая его появления. И, получается, в наше время, твердотопливные котлы актуальны, как альтернативные источники отопления.

Виды твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы делятся на несколько групп. Они различаются по типу применяемого топлива (гранулы, уголь, дрова, торф), способу его подачи (автоматическая загрузка или ручная) и по конструкции, определяющей метод и соответствующее время горения. С типом применяемого топлива все, более или менее, ясно. А про котлы, которые различаются по способу подачи топлива, скажем несколько слов.

Твердотопливные котлы с ручной загрузкой

Они, в свою очередь, различны по способу сжигания топлива:

Котлы долгого горения циклического типа . В этих агрегатах используется запатентованный способ верхнего горения топлива. Оно происходит не как обычно снизу вверх, а наоборот - сверху и вниз. Область горения по мере сжигания топлива перемещается ниже. Автоматическая телескопическая система подачи воздуха доставляет его в зону горения. Конструктивное решение этих котлов достаточно оригинальное, простое и надежное. Существуют котлы, длительность работы которых при единичной закладки топлива может достигать на дровах 70 часов, а на угле 7 суток.

Пиролизные (газогенераторные) котлы. Режим длительного горения в этих устройствах достигается за счет особого, пиролизного, метода сжигания древесного газа. Газ выделяется из дров в условиях высокой температуры и недостатка кислорода. Такой способ сжигания позволяет избежать образования сажи, дает минимальное остаточное количество золы и обеспечивает почти полное сгорание топлива. Время работы такого котла от единичной закладки дров составляет 8-10 часов, но пиролизные котлы обладают рядом своих преимуществ.

Пеллетные котлы с автоматической подачей топлива

В таких агрегатах длительное горение без вмешательства человека достигается благодаря использованию пеллет - гранулированного топлива. Эти биогранулы засыпают в бункер. А подача их в зону горения осуществляется по мере необходимости автоматически, что в сочетании с автоподжигом и регулировкой температуры дает возможность получать максимально автоматизированный процесс обогрева. В результате к котлу можно не подходить неделями. Пеллеты производят из отходов, которые мелко измельчают и прессуют. Их источниками служат стружки, опилки и тому подобное, скорлупа орехов, лузга семечек, косточки, жмых и так далее. При необходимости, когда пеллеты отсутствуют, можно топить подобные котлы углем и дровами. Пеллетные устройства получили достаточно широкое применение и их, как правило, выделяют в самостоятельный вид.

Преимущества твердотопливных котлов

Современные твердотопливные котлы - это сочетание лучших инновационных технических решений. Газ есть, далеко, не везде, и расширять область его доступного применения особо не торопятся. Современному бизнесу, владеющему российскими природными ресурсами, гораздо выгоднее продавать газ за пределы нашей страны, чем отапливать им соотечественников. А твердое топливо доступно везде и стоит недорого. Твердым топливом обогревать жилище значительно дешевле, чем электричеством или дизельным. Не требуется постоянный контроль над режимом горения - не нужно следить за температурой, подбрасывать топливо и регулировать подачу воздуха. Все современные агрегаты в той или иной степени автоматизированы. Процесс горения без вмешательства человека может продолжаться неделями, поэтому такие котлы и называют устройствами длительного горения.

Энергозависимость твердотопливных котлов

Практически, все устройства длительного горения зависят от электрической энергии. Непосредственно сами котлы (большинство моделей) не нуждаются в электропитании, например, дровяные Стропува. Но для оптимальной работы отопительной системы и котла необходимо функционирование электрического циркуляционного насоса.

При самотечном (гравитационном) отоплении без принудительной циркуляции теплоносителя система теряет в экономичности и эффективности. Кроме того, она будет забиваться сажей, и потечет конденсат, что, в конце концов, закончится преждевременным выходом котла из строя. На случаи перебоев с электроэнергией необходимо предусмотреть источник резервного бесперебойного питания – к примеру, аккумулятор с преобразователем.

Идеальные условия для работы твердотопливных котлов

Чтобы котел отопления на твердом топливе прослужил положенный ему срок и принес ожидаемую пользу, требуется:

Наличие котельной. Это не помещение, а комплекс оборудования, который обеспечит оптимальную работу агрегата во всех режимах его эксплуатации – во время запуска, в процессе отопления и в момент остановки. Каждому виду котла требуется свое оборудование, но общим является оснащенность циркуляционным насосом, расширительным баком, гребенкой и группой смешивания.

Правильно рассчитанный и выполненный дымоход. Избыточная или недостаточная тяга пагубна для котла.

Правильно организованная система отопления - радиаторы и трубы.

Желательно наличие бойлера горячего водоснабжения.

Кроме того, грамотный монтаж отопительной системы обеспечит ее долгую и безотказную службу.

Продолжение следует

Представляют отличную альтернативу газовым или электрическим отопительным системам. Благодаря использованию различных видов твердого топлива являются универсальными топливными агрегатами, которые отличаются высокой энергоэффективностью. Чтобы выбрать твердотопливный котел, нужно знать какие есть разновидности, чем отличаются, какими преимуществами и недостатками обладают.

Виды твердотопливных котлов

Котлы длительного горения.

Традиционные твердотопливные котлы являются самыми дешевыми в этом сегменте. Работают такие агрегаты на самых различных видах топлива: дровах, торфе и угле. Топливо сгорает в топке, нагревая теплоноситель. Бывают чугунными и стальными, с ручным или автоматическим способом загрузки топлива. Есть также модели с варочными поверхностями. Существенным недостатком таких котлов является необходимость в частой загрузке топлива и невысокая энергоэффективность. Работа на одной закладке дров длится 3-4 ч, на угле - 5-6 ч, максимальный КПД 75-80%.

Пиролизные котлы , которые называются также газогенераторными, отличаются особенностями конструкции и самого процесса сгорания топлива. Горение происходит в двух камерах: в первой горят дрова, выделяющие в процессе пиролиза газ, который поднимается в верхнюю камеру и там догорает. Для такого способа горения нужен недостаток кислорода при высоких температурах, в таком случае происходит разложение топлива на древесный газ и твердый остаток. При смешивании пиролизного газа с кислородом запускается длительный процесс горения. Это увеличивает длительность работы котла в несколько раз и позволяет автоматически контролировать сам процесс. Время горения одной закладки дров 6-18 ч, а КПД достигает 92%.

Уверенно лидируют среди современных отопительных систем. Главным достоинством таких котлов является процесс верхнего горения. В камеру сгорания загружается топливо, сверху осуществляется подача воздуха, и осуществляется поджиг. Топливо начинает гореть. Форсунка движется сверху вниз, постепенно поджигая все слои топлива. Благодаря этому, горение длится намного дольше, а топливо сгорает полностью. Сама система автоматизирована, что значительно облегчает эксплуатацию данного оборудования. Работа на одной загрузке дров увеличивается до 12-36 ч, а на угле от 2 до 5 суток.

Если рассматривать классификацию твердотопливных котлов по способу сгорания топлива и удаления дымовых газов, то их делят следующим образом:

В первом случае контроль процесса горения осуществляется с помощью тягового термостатического регулятора без принудительной подачи воздуха, а удаление продуктов горения происходит за счет тяги в дымоходе. Такие котлы имеют открытую камеру горения. Они затягивают воздух прямо из помещения, где находятся. Естественная тяга образуется из-за падения давления в самом дымоходе. Разница давлений позволяет перемещаться потокам горячего и холодного воздуха. Для этого должна быть хорошая вентиляция в помещении котельной, дымоход иметь длину не менее 5 м. Котлы с естественной тягой имеют целый ряд очевидных преимуществ: простота конструкции, дешевизна и энергонезависимость. К недостаткам можно отнести сложность контроля и обеспечения корректной работы таких устройств.

Во втором случае используются котлы с закрытой камерой сгорания. В таких устройствах забор воздуха снаружи происходит принудительно, с помощью встроенных вентиляторов. Управляя работой такого вентилятора, можно контролировать и изменять работу самого котла. Существуют и специальные устройства, так называемые дымососы, которые выводят дымные газы. Они могут устанавливаться, как в помещении, так снаружи. Недостатком является большое количество потребляемой электроэнергии. Если котел небольшой мощности, то для принудительной вентиляции вполне достаточно дутьевого вентилятора. Такие модели котлов не требуют установки дымохода большой длины, а его диаметр может быть меньше, чем у котлов с естественной вентиляцией.

Различают твердотопливные котлы и по типу теплообменника , их разделяют на:

стальные;
чугунные.

Стальные котлы изготавливают из стали высокого качества мало подверженной коррозии. Толщина пластин должна быть не менее 4 мм. В таких котлах может применяться любой способ горения: верхний или нижний. Для увеличения эффективности в качестве теплозащиты применяют высокотемпературную минеральную вату, которую размещают между обшивкой и теплообменником. Котлы из стали имеют много положительных качеств, к ним можно отнести:

Ударопрочность;
Стойкость к температурным колебаниям и перепадам давления;
Надежность при эксплуатации;
Разнообразие конструктивных решений;
Простота очистки теплообменника;
Возможность автоматизации и усовершенствований;
Приемлемая цена.

Недостатком стальных котлов является:

Подверженность коррозии;
Прогорание;
Небольшой срок службы относительно чугунных моделей.

Чугунные твердотопливные котлы изготавливают из высокопрочного сплава железа и углерода с добавлением множества других компонентов. Состоят они из отдельных секций соединенных между собой с помощью специальной резьбы и герметика. От их количества зависит мощность самого оборудования. Если какая-либо часть выходит из строя, ее заменяют. К достоинствам чугунных котлов можно отнести:

Длительный срок службы;
Стойкость к коррозии;
Ремонтопригодность;
Одинаковая мощность при меньших габаритах;
Возможность сжигать любой вид топлива.

Низкая устойчивость к перепадам температур;
Восприимчивость к механическим воздействиям.

Выбирая тип твердотопливного котла, следует обратить внимание на вид топлива, который в нем применяется. Современные модели могут работать на разных видах энергоносителей. Это могут быть обычные дрова, щепа или опилки, торфяные брикеты или уголь различных видов и сортности. Особой популярностью пользуются , которые отличаются высокой производительностью и экологичностью.

Комплект такого оборудования состоит из следующих конструктивных элементов: бункера, автотранспортера и горелки. С помощью транспортера пеллеты подаются в горелку, затем поджигаются, и котел начинает функционировать в автоматическом режиме. От объема бункера зависит продолжительность его работы, которая может достигать нескольких месяцев. Ни один из твердотопливных котлов не может работать так долго без обслуживания. Процесс горения в таких котлах происходит под воздействием высокого давления. Воздух нагнетается принудительно, и гранулы сжигаются практически полностью. Благодаря использованию шнековой передачи, пеллеты загружаются в бункер постепенно. Как только прекращается подача топлива, котел затухает. Котлы на пеллетах различаются по типу горелок. Горелочные устройства бывают ретортными и факельными. Оба типа горелок работают автоматически и обеспечивают надежную и бесперебойную работу оборудования.

К плюсам пеллетных котлов можно отнести:

Высокий уровень теплоотдачи (КПД до 92%);
Экологичность (минимум вредных веществ выбрасывается в атмосферу);
Высокая степень автоматизации;
Продолжительное время горения энергоносителя;
Возможность модернизации (дополнительные терморегуляторы);
Удаленное управление (модуль GSM).

Особого упоминания заслуживают традиционные твердотопливные . Такие теплогенераторы практичны, не слишком требовательны в обслуживании, могут работать на разных видах топлива, отличаются высокой надежностью и функциональностью. Такие агрегаты могут модернизироваться и оснащаться автоматическими системами контроля и подачи топлива. Приемлемая цена также является большим плюсом в пользу покупки такого оборудования. Главным недостатком является маленькая загрузочная камера, а, следовательно, малая длительность горения одной закладки дров (3-4 ч).

Твердотопливные имеют наиболее высокие показатели теплоотдачи, что является огромным преимуществом по сравнению с их аналогами на других видах топлива. Двухконтурные модели могут отапливать дом и нагревать воду для использования на кухне или ванной комнате. Существуют котлы смешанного типа, которые могут работать, как на угле, так и на других видах твердого топлива. Многие современные агрегаты имеют автоматическое управление, оснащены целой системой датчиков, которые контролируют процесс горения. Котлы длительного горения достигают максимальной производительности, если работают на угле.

И используют самое дешевое и доступное топливо, которое является отходами деревообработки. Существует возможность автоматизации работы данного оборудования, в некоторых случаях топливо можно загружать только один раз в год. Удобно устанавливать вблизи и на самих деревообрабатывающих предприятиях для организации безотходного производства. В индивидуальном доме котлы такого типа также позволяют достичь высокой эффективности и сэкономить на энергоносителе. Такие котлы в основном работают в автоматическом режиме, однако имеют различные конструкции топок. Применяются слоевые топки снабженные обычными стационарными колосниковыми решетками и оборудованные движущимися колосниками. Есть варианты котлов с вихревыми топками, которые регулируются воздушным поддувом, с разными режимами подачи топлива.

Работают на биотопливе в виде прессованных отходов самых разных форм и содержания. Это может быть прессованная шелуха подсолнечника, гречихи, измельченные опилки, щепки и угольная пыль. В виде кирпичиков, цилиндров или неправильного многогранника. Твердотопливный котел может работать только на брикетированном топливе или быть универсальным. Такой вид энергоносителя удобен в использовании и при транспортировке, является экологичным и простым в применении. При сгорании не выделяются вредные вещества, в том числе и сера, количество золы не более 10% от общего объема сгоревшего сырья, не содержит вредных примесей и может использоваться, как удобрение. КПД котлов на брикетах достигает 90%.

Конструкции твердотопливных котлов отличаются для разных типов котлов. Просто и понятно устроен котел прямого горения. Он состоит из следующих конструктивных элементов: корпус, камера сгорания, теплообменник, дымоход, зольник, поддув воздуха.

Для корпуса используется жаропрочная сталь, толщина листа которой не менее 4-5 мм.;
Теплообменник может быть изготовлен из чугуна или из стали;
Камера сгорания продолжается камерой отвода дымных газов;
Теплообменник выполняет функцию приема и подогрева остывшего теплоносителя.

Рассмотрим подробней, как работает твердотопливный котел .

В камеру сгорания загружается топливо и поджигается;
Во время сжигания топлива образуются дымовые газы, которые поднимаются вверх, а затем отводятся через дымоход;
Теплообменник нагревается от горячего воздуха, и греет воду;
Вода после нагрева попадает в отопительную систему, а после остывания возвращается обратно.

Схема твердотопливного котла выглядит следующим образом:

В нижней части котла расположен зольник и поддувало;
Над зольником установлена колосниковая решетка;
Над топкой расположен теплообменник.

Такой котел вполне можно собрать самостоятельно, воспользовавшись схемами и чертежами, которых вполне достаточно в открытом доступе. Но стоит ли тратить время и силы, если есть отличные варианты твердотопливных котлов, которые удовлетворят даже самого требовательного покупателя. Известные производители гарантируют качество своих изделий и длительный срок эксплуатации. Но главным аспектом всегда была и остается безопасность, это необходимо учитывать при сборке такого агрегата собственными силами.

Теперь, когда известно практически все о твердотопливных котлах, можно приступить к расчетам необходимой мощности для обогрева помещений. Исходя из этих расчетов, уже принимать окончательное решение, какой твердотопливный котел выбрать для дома.

Для этого следует иметь следующие исходные данные: площадь постройки, высота перекрытий. Необходимо также учесть потери тепла за счет дверных и оконных проемов, толщину стен и материал, из которого построен сам дом, климатические условия и среднюю температуру в холодное время года. Лучше, если такими подсчетами займется специалист, но и самостоятельно сделать приблизительный расчет мощности котла будет не очень сложно.

Считается, что для отопления дома с хорошей теплоизоляцией, общая площадь которого составляет 100 м², необходимая мощность оборудования должна составить 10 кВт. Но не следует забывать о запасе мощности в 1-2 кВт. А если в системе используется бойлерная мощность, то расчетное значение увеличивается вдвое, так как приходится расходовать энергию на обогрев помещения и на нагрев самой емкости.

Сравнивая разных видов, нужно учитывать и такой критерий, как механизм загрузки топлива. Загрузка бывает автоматической и ручной. Котлы, с автоматической загрузкой топлива, оборудуются специальным бункером, в котором и хранится достаточно большой объем топлива. Автоматика обеспечивает максимальный комфорт и минимум усилий. Одной загрузки в такую емкость вполне хватает на несколько суток, что очень удобно при непрерывной эксплуатации такого оборудования.

Размеры бункера зависят от свободной площади в котельной, возможностей и желания хозяев. Чем больше емкость, тем меньше загрузок. Для загрузки топлива используется либо шнековая, либо поршневая подача. Оба вида удобны и позволяют надолго обеспечить стабильную работу отопительной системы.

Котлы с ручной загрузкой намного дешевле, но требуют постоянного внимания и контроля количества топлива. При покупке котла необходимо учесть, есть ли в котельной доступ к электрической сети. Если нет, тогда следует остановить свой выбор на энергонезависимой модели с ручной загрузкой топлива.

В тех случаях, когда питание в сети нестабильно, случаются частые скачки и отключение электроэнергии, необходимо использовать стабилизатор напряжения или источник бесперебойного питания. Это поможет сохранить дорогостоящее оборудование и обеспечить его эффективную работу на долгие годы.

Еще одним важным критерием выбора твердотопливного котла считается безопасность такого оборудования. Главной функцией, на которую следует обратить внимание при покупке теплогенератора, наличие сигнализации и автоматического отключения при возникновении аварийной ситуации. Благодаря экстренному отключению, можно не беспокоиться о перегреве котла или разрыве труб.

Большое значение имеет также стоимость такой установки. На рынке представлены самых разных ценовых категорий. Каждый покупатель может выбрать оптимальный вариант. Однако следует помнить, что не всегда экономия оправдана. Покупая дешевый продукт от неизвестного производителя, можно потерять значительно больше. Известный бренд гарантирует качество продукции, его полную комплектацию и наличие всех сопровождающих документов. В случае поломки оборудования, можно обратиться к производителю или официальным представителям на месте, чтобы провести замену или гарантийный ремонт.