Что такое твердотопливный котел

Выбор твердотопливного котла. Советы форумчан

Из-за постоянного роста цен на энергоносители и дороговизну подключения газа всё большее число пользователей forumhouse.ru обращают внимание на твердотопливные котлы.

Сегодня рынок предлагает не один десяток моделей, работающих на угле, дровах или топливных брикетах.

Чтобы не ошибиться с выбором, следует знать ряд особенностей этого типа отопительного оборудования.

Твердотопливные котлы работают на следующих видах топлива:

• угль;
• дрова;
• пеллеты;
• топливные брикеты;
• дровяная щепа;
• опилки;
• также используется торф.

Чтобы подобрать наиболее оптимальный ТТ котёл, необходимо:

1. Определить, какой вид топлива наиболее доступен в вашем регионе проживания. Может оказаться, что где-то выгоднее отапливаться дровами, а где-то – углём или торфом.

Существуют модели, которые работают на двух- трёх типах энергоносителей: дровах и электричестве. Днём агрегат отапливает помещение, работая на дровах, а ночью включается электрический тэн. Такая схема наиболее оптимальна при доступности ночного тарифа на электроэнергию.

2. Подобрать необходимую мощность.

Ориентировочно парамтеры мощности устройства высчитывается так – для отопления 10 кв. м площади необходим 1 кВт. Это пропорция справедлива для хорошо утеплённого дома при высоте потолков до трёх метров.

3. Выяснить, необходимо ли только отопить дом, или также нужна горячая вода для бытовых нужд. В этом случае ставится двухконтурный или одноконтурный ТТ котёл с подключённым к нему бойлером косвенного нагрева.

Бойлер косвенного нагрева нагревает воду, используя тепло системы отопления и электрическую энергию. Это позволяет «не гонять» устройство для приготовления горячей воды по окончании отопительного сезона.

4. Определить цель использования: постоянно (ПМЖ), изредка (дачный режим) или как резервная система.

Если нужно выбирать котел под ПМЖ, то на первое место выходят его надёжность, долговечность и экономичность. Чем реже нужна загрузка топливом, тем комфортнее им пользоваться.

Выбираем твердотопливный котел

Калорийность и теплоотдача разных видов топлива отличаются друг от друга. Поэтому мощность устройства и, соответственно, количество времени его работы на одной закладке могут существенно различаться.

Garifyllin:

– Приобретая ТТ котёл, многие думают, что его мощность не зависит от вида сжигаемого топлива. На самом деле падение мощности при сжигании менее калорийного топлива (отсыревших дров) может достигать 25-30%.

При работе устройства на топливе с влажностью 25-35% потери мощности увеличиваются. Идёт интенсивное образование нагара, и топку придётся чистить раз в 3-5 дней.

В технических описаниях котлов пишется максимальная мощность. При выборе ТТ котла нужно учитывать, что данная мощность указывается при работе на топливе с небольшим содержанием влаги и при оптимальных условиях эксплуатации. В действительности при использовании менее калорийного топлива, или если оно накопило влагу мощность может существенно отличаться от заявленной производителем. Выбирая устройство, необходимо это учитывать.

Glaz2137:

– Первый хороший вопрос, который необходимо задать при выборе котла – какая у него максимальная и минимальная мощность и насколько экономично он работает в этих режимах.

Пример: котёл имеет диапазон мощностей от 5 до 30 кВт. Время его горения на одной закладке составляет от 4 до 12 часов.

Поэтому на максимуме в среднем он отдаст 120 кВт час, а вот на минимуме – только 60 кВт час.

Glaz2137:

– Важно понять, что не весь отопительный сезон котёл работает в номинальной мощности. Простое устройство с такими данными большую часть времени работает неоптимально, и у него плохое КПД.

Плюсы и минусы

Чтобы понять, какой твердотопливный котел лучше выбрать, нужно изучить все его преимущества и недостатки.

У твердотопливных котлов есть ряд неоспоримых преимуществ:

• возможность широкого выбора моделей;
• невысокая цена за топливо,
• Не требует больших первоначальных вложений по сравнению с затратами на подведение газа или установку газгольдера на участке;
• автономность, т.к. работает без наличия подключения к электрической сети.

Но классические ТТ котлы не лишены недостатков:

• низкий КПД – до 80%;
• невысокая степень автоматизации: требуется постоянное присутствие человека для загрузки топлива в котёл (в среднем – каждые 6-8 часов). Автоматических устройств не существует.

Большинство твердотопливных котлов работает по следующему циклу:

• загрузка топлива в топку;
• разогрев;
• горение топлива в топке;
• остывание;
• чистка от продуктов горения: золы, угля.

Garifyllin:

– При остановке котла теплоноситель в системе остывает, соответственно, температура в доме падает.

ТТ котлы с теплообменниками из чугуна менее восприимчивы к качеству и жёсткости воды, но этот материал более требователен к температуре теплоносителя обратного потока.

Если в «обратку» системы отопления подать холодную воду, то из-за резкого температурного перепада теплообменник чугунного котла может разрушиться.

Garifyllin:

– Котлы со стальным теплообменником быстрее разогреваются. Они не боятся резкого перепада температуры теплоносителя. Однако они более требовательны к топливу и дымоходу.

Оптимальная схема использования твердотопливного котла

Опираясь на опыт пользователей forumhouse.ru, можно сказать, что наиболее оптимальным вариантом является следующая схема: это связка из твердотопливного котла и ТА (теплового аккумулятора), который устанавливается между котлом и системой отопления.

ТА – это большой, хорошо утеплённый бак с водой.

Тепловой аккумулятор выполняет следующие функции:

• аккумулирует тепло и постепенно отдаёт его системе отопления;
• защищает от перегрева, т.к. ТА смешивает перегретый теплоноситель с большим запасом тёплой воды;
• на базе ТА можно создать единую теплосеть, куда войдёт всё теплогенерирующее оборудование в доме – твердотопливный котёл, электрокотёл и т. д.;
• ТА продлевает срок службы котла и, поскольку он хранит определённый запас уже нагретой воды, то уменьшает расход топлива и увеличивает КПД системы;
• ТА увеличивает временной промежуток между загрузками топлива, что положительно влияет на комфортность проживания в доме: не нужно вставать среди ночи и закладывать новую порцию топлива в котёл.

Однако в связке ТА и ТТ есть «подводные камни».

Glaz2137:

– Есть теплоаккумуляторы открытые и закрытые. Открытый ТА – это ёмкость с водой, в которую погружен теплообменник. Воду в ТА греет котёл, а теплообменник забирает тепло в систему отопления. Если площадь теплообменника выбрана неправильно (оказалась мала) и он не справлялся с передачей мощности, то это приводит к тому, что ТА кипит, а батареи в доме – едва тёплые.

Меры безопасности при отоплении твердотопливным котлом

Твёрдое топливо, в отличие от жидкого, горит дольше. При горении дрова или уголь выделяют много тепла, а сам твердотопливный котёл, обладая инерционностью, не может мгновенно остыть и прекратить работу даже при полном перекрытии доступа воздуха в топку. Это может стать достаточно серьезной проблемой.

При нагревании теплоноситель значительно увеличивается в объёме, и этот избыток нужно куда-то деть.

Если этого не сделать, то ситуация может выйти из-под контроля: трубы или радиаторы отопления разорвёт, а при грубом нарушении правил монтажа твердотопливный котёл может взорваться.

Чтобы этого не произошло, в систему отопления встраивают расширительный бак для сброса избытка теплоносителя.

Расширительнее баки бывают двух типов:

1. Закрытые – это закрытый бак, оснащённый предохранительным клапаном для сброса избытка давления.

2. Открытые – это открытый бак, имеющий сообщение с атмосферой.

Такой бак обычно монтируется в верхней точке системы отопления на чердаке.

Это обеспечивает беспрепятственный сброс избытка давления из системы.

Iven:

– Для твердотопливного котла лучше использовать открытую систему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Система отопления загородного дома, построенная на базе твердотопливного котла, в первую очередь, требует грамотного расчёта и тщательного соблюдения всех мер безопасности. Выбор твердотопливного котла и его покупка — важное и ответственное дело, от которого зависит не только комфорт, но и безопасность всей семьи.

На FORUMHOUSE собрано множество информации о требованиях к котельным. Познакомьтесь с основными критериями выбора ТТ котла. Пиролизные котлы – миф или реальность. Узнате, чем лучше топить твердотопливный котел. Следите за битвой между пиролизным котлом и обычным твердотопливным.

Смотрите на нашем сайте видео о том, как отопить большой дом при отсутствии газа. А из этого видеоролика вы узнаете, как самостоятельно построить «умную» твердотопливную систему отопления.

Отопление дома твердотопливным котлом

Твердотопливный котел постепенно вытеснил печь их повседневного обихода по причине более высокой производительности и экономичности. Сегодня существует большое количество моделей, попробуем разобраться, как выбрать твердотопливный котел.

Что это такое твердотопливный котел?

Котел на твердом топливе представляет собой усовершенствованную модификацию обычной печи, которая на протяжение столетий широко использовалась для отопления и приготовления пищи. Основным преимуществом такого варианта считается возможность автономной работы без подключения к центральной сети теплоснабжения, что важно для негазифицированных населенных пунктов. В качестве топлива используются древесина, солома и уголь, применение которых обходится дешевле по сравнению с газом или электричеством.

Разновидности твердотопливных котлов

Чтобы выбрать твердотопливный котел, следует знать о его видах. При изготовлении котлов используются чугун и сталь, существует несколько видов одноконтурных и двухконтурных устройств.
По типу работы различают следующие типы оборудования:

• пиролизные, КПД 90%, достигается за счет дожига пиролизных газов;
• универсальные — топливом могут служить брикеты, торф, уголь, древесина и др.;
• пеллетные— функционируют на специальных древесных гранулах, которые подаются в печь в автоматическом режиме без участия человека.

Особенности установки

Часто покупателей интересует, которые решили выбрать твердотопливный котел, есть ли различия при монтаже. Установка не требует согласований. Важную роль играет ответственный подход и соблюдение этапности. Установка производится на ровную поверхность, толщина стяжки должна достигать 70 мм, для устранения возможных зазоров рекомендуется использовать термостойкий герметик. На следующем этапе производится монтаж оборудования системы по отводу продуктов сгорания, после чего устанавливается котел, монтируются трубы отопления. Далее предусмотрен монтаж систем безопасности, расширительного бака, после этого производится обвязка, на финальном этапе следует проверка.

Принцип функционирования

Перед тем, как выбрать твердотопливный котел, необходимо учитывать, что котлы могут работать на разных видах топлива. Цикл работы состоит из 3 фаз: розжиг (температура в топке 600 градусов), на второй фазе она повышается до 1000–1300, прогреваются трубы и воздух в квартире. Третий этап сопровождается прогоранием сырья, в результате образуются угли, температура снижается до оптимальных 400–500. Для создания температурного баланса необходимо время от времени докладывать топливо.

Нужно ли электричество?

В первую очередь следует знать, что все устройства делятся на энергозависимые и энергонезависмые. В первых установлен вентилятор, который подает воздух в камеру сгорания, во вторых процесс горения проходит естественно. В продаже представлены комбинированные модели на 2 и более энергоносителей, такой вариант идеально подходит для домов с установленными двухтарифными счетчиками.

Как правильно топить?

Модели с ручной подачей сырья следует растапливать двумя способами: слоями и прогоранием. Сначала следует положить дрова, потом добавить щепу или бумагу, после появления огня дверь топки необходимо закрыть, включить блок управления, установить высокую температуру. После достижения оптимальной температуры мощность может быть снижена.

Как работает техника с автоматической подачей топлива?

Твердотопливный котел может быть оснащен автоматизированной системой подачи топлива, чаще всего это пеллетные системы. Пеллеты поступают в бункер и оттуда в камеру сгорания в автоматизированном режиме без участия человека. Автоматика регулирует интенсивность подачи воздуха и количество гранул. Вопрос, как выбрать твердотопливный котел, отпадает после консультации со специалистом.

Современный твердотопливный котел длительного горения — принцип работы и особенности эксплуатации

Далеко не все знают о существовании твердотопливных котлов длительного горения. Поэтому имеет смысл познакомиться с этим оборудованием. Давайте разберём принцип его работы и эффективные способы эксплуатации.

И первый вопрос…

Что это такое?

Как же работает такой вид твердотопливного котла? В его топку загружают дрова или уголь, пеллеты или торфяные брикеты, солому или тростник и просто поджигают их. Все перечисленные материалы являются топливом. Все это горит, а тепло передается устройству, которое называется теплообменником. Конструкция последнего достаточно сложна. Обычно это полый змеевик из металла, внутри которого проходит теплоноситель — вода.

Тепловая энергия от металла передается воде, которая нагревается и начинает движение по системе отопления под действием законов физики. Конструкция отопительного котла и принцип его работы просты и понятны, но все это крайне неудобно в обслуживании и эксплуатации.

Один небольшой нюанс — длительность горения разных видов топлива различается и составляет от 2 до 8 часов. Но в любом случае после полного прогорания топлива образовавшуюся золу необходимо убрать и сделать новую закладку.

Еще совсем недавно все это проводилось вручную и сопровождалось массой неприятных моментов, особенно, когда дело касалось уборки. Но теперь на рынке есть новые конструкции, работающие в полуавтоматическом режиме. То есть загрузка топлива — брикетов, угля или пеллетов — происходит механическим способом из бункеров, которые способны принять большой объем таких материалов. К тому же подобные котлы снабжаются автоматикой, которая сама регулирует подачу топлива в котел.

Но конструкторы и инженеры стали искать не только механические способы решения этих задач. Рассматривались и другие механизмы лучшего сгорания топлива в топках. Так появились на свет два новых агрегата с совершенно иными принципами работы. Рассмотрим каждый из них отдельно.

Пиролизный котел или газогенератор

Для начала поясним, что такое пиролиз. Это возможность эффективного сгорания топлива при недостатке кислорода. Когда его не хватает, то образуется несгораемый остаток в виде твердой золы, а побочным продуктом является горючий пиролизный газ. Он представляет собой дикую смесь продуктов сгорания твердого топлива и углекислоты.

В газогенераторе процесс сгорания разделяется на два этапа:

1. В топливной камере №1 топливо тлеет в бедной кислородом атмосфере. Подчеркиваем — оно не горит, а тлеет. Создать такие условия — не проблема. К примеру, можно поставить обычную механическую заслонку. Закрыл — и нет поступления воздуха. Открыл — и производительность резко повышается.
2. В топливной камере №2 перерабатываются летучие продукты сгорания топлива. Это газ, регулировать который можно без проблем. К примеру, можно установить термостат, который будет определять количество необходимой энергии в нужное вам время.

Что получается в результате?

• Полное сгорание твердого топлива. Остается лишь мелкая зола, которую можно использовать в качестве удобрения. Это экономически выгодно во всех отношениях — никаких отходов, длительное горение, и реже производится чистка зольника.
• Увеличивается промежуток между закладками топлива. К примеру, крупный уголь можно закладывать 1 раз в сутки.
• Полная автоматизация процесса.
• Есть возможность сжигать большие по размеру дрова. В обычных твердотопливных котлах они полностью не сгорают.

Но необходимо учесть и некоторые отрицательные моменты:

• Стоимость отопительного пиролизного котла в разы выше, чем у классических вариантов.
• Такие котлы относятся к категории энергозависимых и требуют принудительного надува.
• Для их работы необходимо использовать только сухое топливо.
• Нельзя делать закладку ниже нормы, определенной производителем.

Котел верхнего горения

Если говорить точно, это и есть твердотопливные котлы верхнего горения. Они предназначены для одной закладки, на которой котел будет работать очень долго. Можно привести большое количество примеров современных котлов, которые при одной закладке работали более суток, при этом выделяя тепловую энергию в 5–6 киловатт.

За счет чего возможна такая работа котла?

• Во-первых, за счет конструктивных особенностей модели. Колосник и зольник в ней отсутствуют. На их месте установлен глухой поддон, исключающий горение в этой части котла. Топка имеет цилиндрическую форму, а воздух в нее попадает сверху, что дает возможность гореть верхнему слою топлива.
• Во-вторых, распределить потока воздуха является подвижной частью, а не стационарной. При закладке он поднимается вверх до определенного уровня, что создает условия для равномерного распределения воздуха по верхним слоям горящего топлива. По мере сгорания и уменьшения объема закладки происходит снижение распределителя. То есть опять верхние слои топлива обогащаются кислородом. Так что равномерность сжигания топлива в течение всего времени обеспечена.
• В-третьих, за счет двух описанных свойств конструкции топки происходит окисление углеводородов, но оно не полное, а частичное. Под действие тепла продукты сгорания и мелкие частички золы поднимаются вверх, но от камеры сгорания их будет отделять специальный диск, не дающий создавать противоток. Именно здесь в массу потока продуктов сгорания добавляется кислород, который дожигает горючую смесь. Этот принцип используется в пиролизном газогенераторе.
• В-четвертых, во второй камере, где дожигаются продукты сгорания топлива, установлен автоматический регулятор тяги. Это устройство работает по принципу зависимости температуры теплоносителя и скорости движения выхлопных газов.
• И, в-пятых, роль теплообменника в такой модели играет корпус котла.

Внимание! После выхода котла на рабочий режим работы его можно догружать разными бытовыми отходами.

Достоинства и недостатки

Давайте начнем с достоинств этого вида твердотопливных котлов. Прежде всего, объём закладки ограничен только размерами топливника. Если рассматривать эту модель по принципу работы, то это все тот же пиролизный котел или его модификация с высоким коэффициентом полезного действия и полным сгоранием топлива. В такие котлы не устанавливается сложная система автоматики, что делает его простым в эксплуатации и обслуживании.

Есть один небольшой момент, который касается видов твердого топлива. Еще совсем недавно подобные модели работали только на дровах. Все изменилось несколько лет тому назад, когда литовские производители сконструировали универсальный котел, работающий и на угле. Сегодня модели с длительным сгоранием работают практически на всех видах твердого топлива.

А теперь о недостатках, без которых, конечно, не обошлось. Такие конструкции очень чувствительны к температуре теплообменника. Незначительное изменение скорости движения теплоносителя сразу приводит к выпадению конденсата. А это коррозия, быстрый износ и уменьшение срока эксплуатации котла. Поэтому из двух вариантов — стальной или чугунный — необходимо отдать предпочтение второму, потому что он менее подвержен процессам коррозии.

Если сравнивать две модели — классическую и с верхним горением, то вторая по цене явно дороже, что может оттолкнуть большинство потребителей. Существует два вида такой модели, которые отличаются друг от друга способом надува — это с принудительным надувом и естественным. В любом случае надув не может справиться со спекающимся пеплом или золой. Чем больше пепла, тем меньше теплоотдача, а значит, пепел придется постоянно убирать. В моделях с принудительным надувом его образуется меньше, а с естественным больше.

Диск и балка, которая поддерживает его (мы говорим сейчас об устройствах, которые разделяют камеры сгорания топлива и продуктов горения), быстро прогорают, а значит, приходится их менять и проводить ремонт котла. Нельзя закладывать в топку дрова или уголь большого размера, поскольку тяжело будет обеспечить верхнее горение. Да и влажные материалы закладывать также не рекомендуется.

И последний из недостатков. Размеры топки недостаточны, чтобы в ней легко можно было проводить розжиг, когда закладка неполная.

Типы отопительных котлов

Интересующий нас тип котлов производится только в напольном исполнении — уж слишком велика его масса. И если не учитывать уже описанные позиции, то это обычные твердотопливные котлы. Логика подсказывает, что мощность таких моделей зависит от прямого назначения топливного агрегата. Здесь есть устройства с минимальными параметрами — 7 киловатт, а есть и с максимальными — до 95 киловатт. Такие колы в основном используются для отопления небольших домов. Но есть и более мощные установки, к примеру, с 200-киловаттной мощностью. Они применяются для обогрева домов площадью более 2000 квадратных метров.

В производстве котлов применяются сталь или чугун, но даже сталь у разных производителей отличается, что будет влиять на стоимость прибора. К примеру, жаростойкий металл в разы дороже, чем низкосортный, а, соответственно, и стоить такой котел будет больше. В некоторых моделях используется шамотный кирпич, которым обкладывают топку. Это увеличивает не только стоимость агрегата, но также его прочность и долговечность. Кстати, подобные модели могут быть одноконтурными и двухконтурными.

Монтаж

Это не газовое оборудование, поэтому его можно устанавливать своими руками. Правда, есть несколько важных предупреждений от специалистов:

1. Котел необходимо устанавливать на расстоянии не меньше полуметра от ближайших стенок. Дело в том, что этот нагревательный прибор, даже если в его конструкции есть водяная рубашка, очень сильно нагревается. И если стены дома возведены из горючих материалов, необходимо их дополнительно обшить защитой. К примеру, асбестовым листом, кирпичом или металлическим листом из оцинкованной стали, под которым все равно придется проложить асбест.
2. Любой, даже самый маломощный котел из этой категории, имеет значительную массу. Поэтому нужно позаботиться об остове, на котором он будет размещаться. Остов должен быть прочным, негорючим и надежным. Имейте в виду, что масса котла увеличится за счет веса закладки. Поэтому оптимальный вариант — это отдельно стоящий фундамент, сооруженный по всем строительным канонам с укладкой щебеночной подушки и армирующего каркаса из металлической арматуры. Кстати, специалисты советуют заливать фундамент высотой не менее полуметра.

Заключение по теме

Как видите, некоторые вопросы увеличения эффективности работы отопительных котлов зависят не только от размеров самих отопительных агрегатов или от увеличения подачи топлива. Научно-технический прогресс сегодня предлагает совершенно другие позиции, связанные с технологическими процессами. И в этом вы сами могли убедиться на примере твердотопливных котлов с верхним горением топлива.

Как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками: чертежи, схемы и инструкции

Как устроена печь длительного горения «Бубафоня»

Как сделать котел на дровах длительного горения своими руками

Как выбирать дровяные котлы длительного горения с водяным контуром?

Какими бывают самодельные печи длительного горения

Выбираем твердотопливные котлы – чему отдать предпочтение?

Никто не спорит, что газовые и электрические котлы — лидеры продаж. Твердотопливные котлы им уступают в том, что нужно запасаться недешевым топливом, периодически добавлять его в топку, убирать золу.

В таких случаях можно выбрать твердотопливные котлы, в которых горит почти все, что может гореть: дрова, уголь, щепки, опилки, торф, брикеты. На смену устаревшим появляются новые модели, безопасные и сводящие к минимуму заботу о постоянной «добавке» топлива. Электричество в них практически не используется. В некоторых моделях электричество используется только для дымососов и принудительной циркуляции воды в системе.

Преимущества твердотопливных котлов

Перечислим основные преимущества твердотопливных котлов:

1. Высокая производительность и теплоотдача. Возможность отапливать дом с общей площадью 200 кв.м.
2. Доступное топливо — дрова, брикеты, торф, уголь, комбинации этих видов.
3. Низкая затратность, сравнительно с газовыми.
4. Во многих случаях не потребляют электричество. Возможна установка в любых типах зданий, в том числе отдаленных от коммуникаций, благодаря автономности.
5. Надежность и прочность оборудования, обеспеченные материалом, из которого оно изготовлено — это чугун и сталь. Средний срок службы составляет 15-20 лет.
6. Предельно простое устройство, не требующее специальных навыков и подготовки.
7. Мобильность и возможность подключения к любой системе отопления.

Особенности новых современных моделей твердотопливных котлов:

1. Применение термодатчиков, отслеживающих установленный режим температуры и регулирующих интенсивность горения положением заслонки.
2. Увеличенные загрузочные камеры обеспечивают горение до 10 часов. КПД системы отопления повышается за счет системы дожигания дымовых газов и регулируемых клапанов.
3. Контур охлаждения, защищающий от перегрева.
4. ТЭНы, срабатывающие в период ожидания загрузки топлива (в случае снижения температуры).
5. Пиролизные котлы легко можно переоборудовать в газовые или дизельные (работающие на солярке) сменой насадок. Удобный вариант в случаях перебоев с используемым видом топлива.

Типы твердотопливных котлов и их особенности

Классические твердотопливные котлы. Такие котлы не потребляют электроэнергию, оборудованы автоматикой, контролирующей температуру. Нуждаются только в дровах и своевременной загрузке топки.

Твердотопливные котлы верхнего горения. Подходят дрова, опилочные и торфяные брикеты. Сгорание происходит сверху вниз и длится значительно дольше обычного. Занимают незначительную площадь, но достаточно высокие. Загружать топливо можно только при полностью прогоревшей предыдущей заправке. Цена немного выше традиционных.

Газогенераторные твердотопливные котлы. Такие котлы имеют две камеры. В первой (нижней) — обычное горение, с образованием пиролизного газа и древесного угля. Газ поступает в камеру, расположенную выше, и дает белое пламя с высоким выделением тепла. Большой временной промежуток между дозаправками. Практическое отсутствие вредных выбросов. Коэффициент отдачи достигает 85%.

Пеллетные твердотопливные котлы. Названы по виду потребляемого топлива — древесных гранул, сделанных из отходов деревообработки, высококалорийного, чистого зкологически. В продажу поступают в удобной для хранения и транспортировки таре. По цене сравнимы с дровами, но с большей теплоотдачей.

Возможна (благодаря незначительному размеру) автоматическая подача гранул из хранилища в котел. Из соображений безопасности используют две линии. Управляет всеми функциями котла и механизмов программа, параметры которой задаются через пульт. Все обслуживание сводится к заполнению хранилища (бункера) топливом и удалению золы. Из недостатков — высокая стоимость, дополнительное оборудование, наличие электропитания.

Двухконтурный твердотопливный котел. Такой котел популярен своей универсальностью, так как обогревает помещение и обеспечивает горячей водой. При срабатывании термостата активируется контур обогрева.

С поверхностью для приготовления пищи. Незаменимы в случае перебоев или полного отсутствия электричества и газа. Безопасны в использовании, экономичны, неприхотливы к топливу. Служат до 50 лет, не ржавеют, жаростойкие, благодаря чугуну, из которого они изготовлены. Принимают тепло не от открытого огня, а от тлеющего (до нескольких дней) топлива. Долго остывают, сохраняя нагрев варочной плиты.

На что ориентироваться при выборе

Если планируется использовать в основном дрова, то лучший вариант — твердотопливный котел с нижним сгоранием. Возможность дожигания топлива, регулировка количества поступающего воздуха обеспечивают высокую эффективность.

Для угля оптимальный вариант — с верхним сгоранием.

По назначению котла (основной или резервный отопитель) следует определяться с ценой и типом.

Во всех вариантах используются чугунные или стальные теплообменники. Первые меньше подвержены ржавчине, дольше остывают. При резком температурном перепаде могут растрескаться. Состоят из отдельных, легкозаменяемых секций. Вторые — дешевле, легче, нехрупкие, устойчивы к термоударам, подвержены коррозии, меньше служат, но дешевле стоят.

Нормальное функционирование котлов обеспечит:

1. Котельная с комплектом оборудования для выбранной модели. В стандартном варианте — насос, гребенка, бак расширительный, группа для смешивания.
2. Дымоход с правильно рассчитанной тягой. Большая или меньшая окажут негативное влияние на работу котла.
3. Система отопления — радиаторы, трубы.

Кроме описанных, для отопления домов, особенно с большой площадью и объемом, используют твердотопливные котлы-теплогенераторы.

Их особенности в следующем:

• нет необходимости монтировать систему отопления своими руками (трубы, радиаторы);
• не нуждаются в электронасосах и вентиляторах подсоса газов;
• отсутствует риск разморозки и протечек;
• работают на угле, соломе, опилках, дровах, торфе и даже не шелухе подсолнечных семян;
• можно устанавливать вне помещения, используя воздуховоды и вентилятор;
• большой отбор тепла и низкая температура в топке гарантируют долговечность.

Производители котлов твердотопливных

1. Grandeg (Латвия). Специализируется на приборах, работающих на гранулах. Лидеры рейтинга котлов в этом сегменте. Гарантированно высокое качество, КПД, надежность, простота и срок службы до 20 лет. Продолжительность автономной (без вмешательств человека) работы достигает одного месяца.
2. Faci (Италия). Выпускает пеллетное оборудование, использующее биотопливо (солома, торф) и гранулы. В качестве альтернативы — уголь и дрова. При конструировании и производстве применены лучшие наработки FCL-котлов. Хорошее сочетание качества с ценой.
3. Стропува. По мнению специалистов, лучший котел, не имеющий аналогов на рынке по оригинальности конструкции. Загрузки дровами хватает на 24 часа, а брикетами — на неделю. Простой по конструкции, с глубокой регулировкой, дающей возможность получения максимального тепла при минимуме мощности. Но с очень сложной схемой обвязки, подключить которую может только специалист. Отличается высокой стоимостью.
4. Буржуй (Россия). Выделяется эффективностью среди пиролизных аппаратов, двухтопочный, достаточно надежен, безопасен, с большим КПД (93%) и высокими эксплуатационными свойствами. Благодаря применению жаропрочной стали имеет повышенные сроки эксплуатации. Требует несколько загрузок в сутки.

Основными определяющими факторами при выборе котла является мощность, длительность автономной работы, вид топлива и цена.

Твердотопливные котлы

Бытовые твердотопливные котлы в основной массе применяются для использования в системах радиаторного отопления с принудительной циркуляцией закрытого типа, но также много и классических моделей (из чугунных секций) приспособленных для работы в гравитационных системах отопления с естественной циркуляцией открытого типа. Используют твердотопливные котлы тогда, когда другие виды энергоносителей недоступны или очень дороги.

Твердотопливные отопительные котлы пригодны также для создания запаса санитарной горячей воды, для обеспечения напольного отопления (водяные теплые полы), это осуществимо с помощью дополнительных специальных аккумулирующих баков большой емкостью (500-1500 литров), бойлеров косвенного нагрева и дополнительной регулирующей смесительно-насосной автоматики.

Все твердотопливные котлы классифицируются по следующим основным главным техническим и эксплуатационным критериям:

По виду используемого топлива

• Котлы на дровах — основным топливом для данных котлов являются сухие (до 20 % влажности) дрова;
• Котлы на угле — основным топливом для данных котлов является ископаемый уголь;
• Котлы на пеллетах — для данных котлов в качестве топлива используются топливные гранулы (пеллеты);
• Универсальные котлы на смешанном топливе — в данных котлах допускается сжигание нескольких видов топлива (дрова, бурый или каменный уголь, кокс, прессованные брикеты.

По способу сгорания топлива

• Котлы с естественной тягой — в данных моделях процесс сгорания топлива контролируется термостатическим тяговым регулятором открывающим/закрывающим воздушную заслонку, без дополнительной принудительной подачи воздуха;
• Котлы с дополнительной тягой — в отличие от котлов с естественной тягой данный вид оснащен вентилятором, который дополнительно подает воздух в топку, а мощность вентилятора регулируется в зависимости от сжигаемого топлива и дымовой тяги;
• Пиролизные (газогенераторные) котлы — это котлы с более сложным механизмом горения, который заключается в том, что дрова в первичной камере сгорают в низкокислородной среде и при этом выделяется горючий газ, который воспламеняется во вторичной камере;
• Котлы длительного горения — в данных котлах процесс горения происходит сверху вниз, за счет чего на одной закладки топлива достигается более длительный и равномерный прогрев теплоносителя;

Котлы на смешанном топливе с естественной и принудительной тягой

С помощью обычных классических твёрдотопливных котлов с естественной и принудительной тягой, трудно выполнить основную задачу отопления — автономно в длительный отрезок времени поддерживать температуру в помещении постоянной. Необходимо всё время контролировать процесс горения, подкладывать топливо, удалять шлаки и золу.

Устройство универсального твердотопливного котла с естественной тягой

Устройство универсального твердотопливного котла с принудительной тягой

1. Устройство управления

Увеличить время между закладками топлива у таких котлов можно несколькими методами:

1. Самый простой, это действующую систему оснастить дополнительным электрическим котлом (составляющим 1/3 или 1/4 от тепловой мощности твердотопливного котла) параллельно или последовательно подключенным в обвязку. Когда горение прекратится и температура теплоносителя начнет снижаться (например, в ночное время или когда хозяева отъехали по делам), то электрокотел включается и поддерживает нагрев системы отопления, до момента очередной закладки дров;
2. Действующую систему оснастить дополнительным аккумулирующим баком большой емкости. Пока горит топливо, в таком баке будет аккумулироваться горячий теплоноситель, когда же горение прекратится, система отопления начнет использовать накопленное тепло и за счет него спокойно продержится до следующей загрузки котла топливом. Если правильно рассчитать объем бака (не менее 25 литров на 1 кВт тепловой мощности), таким не самым дорогостоящим способом можно полностью сгладить главные недостатки твердотопливных агрегатов — быстрое прогорание топлива.

При наличии достаточного места и финансов в идеале можно подобрать такую мощность котла и объем буфера, что дом можно будет отопить от одной загрузки топлива в сутки (разумеется, если котел будет с 2-3-кратным запасом мощности и буфер с объемом, способным поглотить все выработанное котлом тепло). Также в буфер можно дополнительно поставить электрический ТЭН мощностью 2-10 кВт, который защитит систему от замерзания в случае остановки котла. А установка погодозависимой автоматики, регулирующей подачу тепла из буфера в систему отопления, позволит экономично и комфортно регулировать температуру во всех отапливаемых помещениях.

Вариант обвязки твердотопливного котла с резервным электрокотлом и аккумулирующей емкостью

Одним из самых важных факторов для универсальных твердотопливных котлов, влияющих на их работу, является подбор дымохода. Он должен быть сделан из термостойких материалов (минимум +500°С), устойчивых к коррозии, должен быть хорошо теплоизолирован и иметь минимальную высоту 4 м и минимальный диаметр 150 мм. В то же время дымоход не должен быть очень большим (по ширине и высоте), т. к. это может привести к появлению эффекта «воздушной пробки», когда холодный воздух в верхней части дымохода мешает выходу дымовых газов. Котлы со встроенным вентилятором менее требовательны к характеристикам дымохода и лучше работают в разных режимах и в разное время года (в сравнении с классическими котлами с естественной тягой), когда сила естественной тяги может уменьшиться.

Газогенераторные (пиролизные) котлы

Такие котлы более совершенны – имеют высокий КПД (до 85%), обеспечивают продолжительное и почти полное сгорание топлива, широкий диапазон изменения мощности, имеют более низкие требования к дымоходу, т. к. оснащены нагнетающим вентилятором.

В таком котле загруженное топливо при высокой температуре выделяет горючий газ, который затем подается в камеру сгорания и там сжигается. Такой процесс выделения горючего газа при высокой температуре и отсутствии доступа кислорода называется пиролизом или газификацией.

Его горением можно автоматически управлять, как и сжиганием природного газа или жидкого топлива. Но главное, в газогенераторном котле, по сравнению с обычными котлами, время между загрузками топлива увеличивается в 2 и более раз, и при горении пиролизного газа выделяется значительно больше тепла, чем просто при сжигании дров.

Для еще большего увеличения времени между закладками дров, к пиролизным котлам также применимы схемы обвязки с электрокотлами и аккумулирующими емкостями.

Слабыми сторонами в эксплуатации таких котлов можно считать их относительную дороговизну (они в 1,5 -2,5 раза дороже, чем классические универсальные модели), полная энергозависимость в работе вентилятора форсунки, а также требовательность к отсутствию влаги в топливе (максимум 20%). У многих потенциальных владельцев твердотопливных котлов просто нет возможности держать большой запас высушенных в течение 12 месяцев дров для пиролизного котла. Недобросовестные продавцы газогенераторных котлов иногда умалчивают о жестком требовании к влажности сжигаемого в них топлива.

Котлы длительного (верхнего) горения

Принцип длительного вертикального горения

В таких котлах необходимый для горения воздух поступает в топочное пространство сверху и направляется в очаг горения с помощью распределителя воздуха представляющего собой телескопическую трубу, на конце которой прикреплено устройство, по форме напоминающее зонт. Воздух подается в топку с таким расчетом, чтобы стимулировать сжигание только верхнего слоя дров толщиной 15-20 см. Нижележащие слои котел как бы держит про запас. По мере того как верхний слой прогорает, зонт опускается ниже, но всегда держится на топливе на уровне линии горения. Пепел практически не мешает сжиганию — его достаточно убирать 2-3 раза в месяц.

Основных недостатков у котлов верхнего горения два:

1 недостаток. Нет возможности догружать топливо во время горения. Необходимо ждать пока прогорят все дрова. Почему это плохо? Представьте: раннее утро, вам пора на работу, а на улице мороз под 30 °С. По вашим расчетам, топлива в котле осталось на 1 ч, а домой вы вернетесь только через 9-10 ч. Есть три пути решения проблемы: не ходить на работу; приехать домой в обеденный перерыв; поставить в обвязку резервный электрокотёл, который включится сам по мере понижения температуры теплоносителя системе.

2 недостаток. Такие котлы дороже традиционных котлов в 1,5-2 раза.

Принцип длительного вертикального горения: 13 — находящаяся в горизонтальном положении спичка будет гореть 30-40 °С и нагреет термометр максимум до 60 °С; 14 — спичка в вертикальном положении (головкой вверх) будет гореть 60-80 °С и сможет нагреть термометр до температуры около 120 °С.

Пеллетные котлы

Главной отличительной эксплуатационной особенностью пеллетных котлов в том, что твердое топливо (древесные гранулы — пеллеты) подаются и поджигаются в них автоматически, с помощью установленной специальной горелки с подающим шнеком. В горелку древесные гранулы поступают по шнековому транспортеру из небольшого специального бункера-хранилища размещенного рядом с котлом. Встроенный в горелку вентилятор, осуществляет подачу воздуха в топку котла, а электрическая спираль накаливания поджигает пеллеты. Фотосенсор в горелке следит за наполнением гранулами, включая/отключая внешний шнек. Когда гранулы разгорятся, система управления сама выберет режим подачи топлива, соответствующий заданной мощности, и станет поддерживать его до тех пор, пока теплоноситель в системе не прогреется до необходимой температуры. После этого подача новых порций гранул прекратится, и пеллеты, оставшиеся в сопле горелки, будут потихоньку догорать. Если они полностью не прогорят до следующего включения системы, то новая порция гранул зажжется от них. А если полностью прогорят, то горелка просто повторит весь цикл заново.

В зависимости от конструкции котла и горелки, пеллеты насыпаются в горелку сверху либо через отверстие в ее днище. Разделение шнека, подающего пеллеты, на две части повышает противопожарную безопасность: если даже пламя вырвется из горелки, дальше первого транспортера оно не распространится.

Древесные гранулы, изготавливаются на специальном прессе из стружек, опилок и других отходов деревообрабатывающей промышленности без применения химических добавок и являются экологически чистым и очень калорийным топливом. При прессовании частицы «склеивает» лигнин, содержащийся в древесине. Диаметр гранул — 4-10 мм, длина — 5-30 мм (1 т пеллет занимает объем 1,5 м³). Пеллеты продают в удобных для транспортировки и хранения упаковках. Стоимость пеллет колеблется в диапазоне 2 — 5 тыс. руб. за 1 т, что вполне сопоставимо с ценами на дрова (от 1200 руб. за 1 м³).

Благодаря накопительному бункеру бытовые пеллетные котлы могут работать на одной закладке гранул несколько суток. Например, агрегат мощностью 24 кВт, оснащенный баком на 240 л, при его полной загрузке способен автономно функционировать около 7 дней.