Классический твердотопливный котел – Твердотопливные котлы на E-katalog.ru > купить отопительные котлы на твердом топливе — цены интернет-магазинов России

Доступ к электричеству и газу есть далеко не везде, а греться как-то надо. Отличным решением станет установка твердотопливного котла. Мало того, что он позволяет создать полностью автономную систему теплообеспечения, так еще в эксплуатации очень экономичен. Твердотопливные котлы используются в качестве основного и резервного источника тепла, а для получения тепловой энергии сжигают дрова, опилки, уголь или пеллеты. Это достаточно громоздкие агрегаты, да и топливо приходится подкидывать регулярно, но низкая стоимость получаемой энергии позволяет твердотопливным котлам до сих пор конкурировать с более современными газовыми и электрическими. Разберемся, какой твердотопливный котел лучше выбрать для частного дома, определимся с мощностью, типом теплообменника и прочими нюансами.

№1. Коротко о принципах работы

Казалось бы, что сложного в твердотопливном котле? Закинул дрова или уголь в топку, они сгорели, нагрели воду, и дом наполнился теплом. В целом, все так и есть, но принцип работы устройства несколько сложнее. В конструкции современного твердотопливного котла можно выделить такие основные элементы:

• топка;
• система циркуляции теплоносителя;
• система удаления дыма;
• система безопасности;
• система аккумуляции тепла.

В топку подается топливо и сжигается для получения теплоты. Это в классическом варианте. Есть пиролизные котлы, в которых твердое топливо (дрова) тлеет, выделяя газ, который потом сгорает, обеспечивая выделение тепла. КПД при этом несколько возрастает, но с особенностями работы классических и пиролизных котлов разберемся позже.

Топка представляет собой большую емкость с двойными стенками, между которыми находится теплоноситель. Это в большинстве случае вода, реже используется незамерзающая жидкость или смесь воды и антифриза. Теплоноситель получает тепло от сгоревшего топлива, циркулирует по трубам и радиаторам, нагревая воздух в доме. Остывая, вода вновь возвращается в котел и все повторяется. Часто для улучшения циркуляции используют специальные насосы.

При сжигании топлива образуется не только теплота, но и газы, которые необходимо выводить. Для этого предназначена система удаления дыма. Дымоход отводит газы от котла на улицу, иногда для повышения эффективности этого процесса используется система принудительной вентиляции.

Самая большая опасность, которая может случиться при работе твердотопливного котла, — это перегрев теплоносителя. Вода уже может быть достаточно нагрета, а котел будет продолжать вырабатывать тепло. Если вода закипит, отопительная система может не выдержать, особенно если в доме установлены достаточно чувствительные к высоким температурам металлопластиковые трубы. Остановить сгорание дров или угля практически невозможно – остается только уменьшать интенсивность, а чтобы в систему не попал перегретый теплоноситель, используют охлаждающий теплообменник. В него поступает холодная вода из водопровода, но на случай отключения воды лучше всегда иметь достаточный ее запас.

Охлаждающий теплообменник может быть встроен в котел или находиться между котлом и остальной системой отопления. Встроить его можно только в конструкцию стального котла. Работает он одним из двух возможных способов:

1. первый вариант – охлаждение разогретого теплоносителя, который проходит через охлаждающий теплообменник. Холодная вода в охлаждающий теплообменник подается через термоклапан, который открывается, когда температура теплоносителя достигает +95⁰С. Процесс длится, пока теплоноситель не остынет до безопасной температуры;
2. второй вариант предусматривает наличие отключающего клапана. Если температура воды повышается до критических значений, клапан не позволяет ей поступать в трубы. В систему теплоснабжения подается холодная вода из водопровода, а перегретый теплоноситель сливается в канализацию. Правда, давление воды должно быть достаточным, а в ее составе не должно быть повышенного количества солей, которые спровоцируют образование накипи.

• накопление теплой воды для дальнейшего ее использования, а это экономия топлива, комфорт, стабильность в поддержании температуры и снижение количества походов к топке для подбрасывания топлива;
• защита от аварий. В баке перегретая вода смешивается с теплой;
• возможность использовать котлы разного типа. Бак-аккумулятор будет общим для твердотопливного и, например, газового или электрического котла, позволит просто организовать единую систему теплообеспечения дома и подстраховать себя несколькими источниками тепла.

Теплоаккумуояторы изготавливаются из чугуна или стали, получают мощную теплоизоляцию. Объем буфера, в первую очередь, зависит от мощности котла: на каждый 1 кВт необходимо предусмотреть 25 л объема бака. Качество этого элемента отопительной системы должно быть высочайшим, поэтому доверять лучше продукции известных производителей. В интернет-магазине https://www.duim24.ru/ представлены теплоаккумуляторы только от проверенных компаний, ассортимент включает баки разного объема и материала изготовления.

№2. Виды твердотопливных котлов по принципу работы

При схожей общей схеме устройства разные виды твердотопливных котлов имеют некоторые нюансы в конструкции. Весь существующий ассортимент можно поделить на такие виды:

• классические, или традиционные котлы;
• пиролизные, или газогенерирующие котлы;
• котлы длительного горения;
• пеллетные котлы.

Классические твердотопливные котлы

Такие котлы во много напоминают обычные печи. Тепло тут получается в результате пламенного горения топлива. В качестве последнего используют, как правило, дрова или уголь. Топливо подается через одну дверцу, а через другую – котел очищается от золы и прочих продуктов неполного горения. Традиционные котлы могут иметь как чугунный, так и стальной теплообменник, используются обычно в системах с естественной циркуляцией.

Хоть КПД данного рода устройств не самый высокий, их ценят за надежность, ведь в конструкции котла минимум электронных элементов, которые могут выйти из строя. Единственный элемент автоматизации – регулятор температуры, но и он работает по механическому принципу. Классические котлы долговечны и редко требуют ремонт.

Пиролизные котлы

Пиролизные (газогенераторные) котлы устроены несколько более сложно. В их конструкции присутствует две камеры сгорания. В первую кладут твердое топливо (дрова), при высокой температуре и дефиците кислорода происходит процесс пиролиза с высвобождением пиролизного газа. Он переходит во вторую камеру, где сгорает и отдает тепло теплоносителю. От дров остается только древесный уголь.

Температура сгорания пиролизного газа выше, чем у дров, что обеспечивает повышение КПД котла до 90%. Если учесть и тот факт, что процесс тления древесины проходит медленнее, чем ее сгорание, то можно говорить о еще одном преимуществе – одной закладки топлива хватит на 10-13 часов (для классических котлов этот показатель – 5-7 часов). В качестве топлива используют древесину твердых пород и невысокой влажности (не более 20%).

Котлы длительного горения

Данный вид котлов во многом напоминает пиролизные, но отличается некоторыми техническими особенностями. Твердое топливо тлеет в первой камере, образует газы, которые догорают во второй топке. При этом в процесс тления и горения вовлекается только верхняя часть топлива. За счет этого загружать его приходится реже, а КПД растет. Одной загрузки дров хватит для того, чтобы котел работал двое суток. Главный недостаток – высокая стоимость оборудования.

Пеллетные котлы

Их часто называют также автоматическими котлами. По принципу действия они мало чем отличаются от традиционных, но кроме топки, у них есть бункер для хранения запаса топлива. Это значит, что ненужно будет часто подходить и закидывать топливо в топку вручную – все  сделает автоматика. Между загрузками запаса топлива может проходить около 7 суток. Кроме того, такую систему можно очень точно отрегулировать под себя. Топливо считается одним из самых экологичных на данный момент. Пеллеты – это гранулы, которые производят из древесных отходов (опилки, стружка и т.д.). КПД таких систем 91-95%, единственный минус – высокая цена котлов.

№3. Материал изготовления теплообменника

Вариантов тут немного. Теплообменники могут быть:

• стальными;
• чугунными.

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

Чугунные теплообменники обладают такими преимуществами:

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

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

К преимуществам стального теплообменника можно отнести:

• более высокая прочность, а так как такой теплообменник варится в заводских условиях и выходит цельным, появляется возможность изготавливать камеры сгорания сложных конфигураций, за счет чего повышается КПД;
• высокая устойчивость к резким сменам температур. Котлы с такими теплообменниками, как правило, получают более развитую автоматику, так как управлять температурой можно свободно, не боясь повредить конструкцию;
• не такой высокий вес, как и чугуна;
• более быстрый нагрев, но и быстрое остывание.

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

№4. Тяга и потребление энергии

 Твердотопливные котлы можно поделить на два вида:

• энергонезависимые с естественной тягой. Обходятся без специальных насосов, поэтому электроэнергию не потребляют. В подобном исполнении функционируют классические котлы и некоторые котлы длительного горения. Хорошо подходят для районов, где часто случаются перебои с электроснабжением, могут использоваться в качестве резервного источника тепла;
• энергозависимые с дополнительной тягой. Конструкция предусматривает наличие вентилятора, который помогает воздуху поступать в камеру сгорания. В таком исполнении выпускается большинство котлов длительного сгорания, пеллетные и пиролизные котлы. Благодаря панели управления можно производить некоторые настройки.

№5. Количество контуров

Одноконтурные котлы отвечают только за систему отопления. Есть еще и двухконтурные котлы, которые позволяют обеспечивать систему горячего водоснабжения частного дома. Это очень удобно, но при расчете необходимой мощности стоит обязательно учитывать данную особенность. Кроме того, есть котлы, оснащенные варочной конфоркой.

Обратите внимание на тот факт, что твердотопливные котлы устанавливаются на пол —  моделей с настенным креплением не существует.

№6. Расчет мощности твердотопливного котла

Один из главных показателей, на который стоит в первую очередь обращать внимание при выборе твердотопливного котла, — это его мощность, от которой зависит, какую площадь он сможет обеспечить теплом. Исходить следует как раз-таки из площади отапливаемого помещения. Можно пользоваться общепринятым правилом: на каждые 10 м² площади необходим 1 кВт мощности котла. Это при условии нормальной теплоизоляции и высоте потолков не больше 3 м.

Получается, для отопления дома площадью 150 м² будет достаточно котла 15 кВт. Он даже при внешней температуре -36⁰С обеспечит поддержание температуры  в доме +18⁰С. При недостаточной теплоизоляции дома, а также при суровом климате лучше взять котел с небольшим запасом мощности.

Если котел будет использоваться в системе горячего водоснабжения, то это необходимо учитывать при расчете мощность теплообменника. Специалисты говорят, что для обеспечения комфорта в доме мощность двухконтурного котла в любом случае не должна быть ниже 24 кВт. Более точные расчеты лучше доверить профессионалам, которые примут во внимание все особенности конкретного дома и системы отопления.

№7. Тип топлива

В топку твердотопливного котла можно бросать дрова, уголь, пеллеты и опилки. Ошибочно полагать, что мощность котла будет оставаться неизменной, какое топливо ни было бы использовано. Многие модели котлов могут работать с разными видами топлива, но при этом максимальная мощность будет достигаться только при использовании того топлива, которое производитель указал как основное. При применении менее калорийного топлива мощность упадет на 25-30%, а если оно будет излишне влажным, то падение мощности может быть вплоть до 40%.

Средние параметры теплоотдачи разных видов топлива:

• дрова – 2500 ккал/кг. Поленья древесины обычно имеют длину 25-30 см, могут быть пилеными или колотыми. Важно, чтобы дрова были сухими;
• уголь антрацит — 7400 ккал/кг;
• каменный уголь – 7000 ккал/кг;
• бурый уголь – 3500 ккал/кг;
• пеллеты – 4500 ккал/кг.

№8. Объем камеры сгорания

Чем больше объем камеры сгорания, тем больше топлива можно будет загрузить, и тем реже бегать к топке и подкидывать новую порцию. В характеристиках к котлу принято указывать и такой показатель, как соотношение объема загрузки топлива к мощности котла, измеряется в л/кВт. Так как стальной котел при той же мощности, что и чугунный, будет иметь несколько более компактные параметры, для него это соотношение составляет 1,6-2,6 л/кВт. Для чугунных котлов – 1,1-1,4 л/кВт. Чем выше этот показатель, тем реже придется бегать к котлу.

У котлов с верхней загрузкой топлива полезный объем больше, да и топливо в этом случае распределяется более равномерно. При передней загрузке, особенно если речь идет о чугунном многосекционном теплообменнике, для равномерного распределения топлива необходимо будет приложить некоторые усилия. 

№9. Что еще учесть при выборе твердотопливного котла?

Очевидно, что еще до момента покупки котла стоит определиться, будет ли котел основным источником тепла или резервным. В последнем случае придется обязательно устанавливать расширительный бак или теплоаккумулятор – это проще сделать сразу, чем потом модернизировать уже существующую систему.

Если в будущем будет возможность перейти на газообразное топливо, следует при выборе обратить внимание на возможность трансформации котла. Многие традиционные котлы путем установки надувной горелки могут перейти на газ. Удобно, но стоит учитывать, что КПД переделанного котла будет ниже того, который изначально проектировался под газ.

№10. Производители твердотопливных котлов

Мы не откроем Америку, если скажем, что качество во многом зависит от репутации производителя. Крупные компании не будут портить свое имя продукцией ненадлежащего качества, так что при выборе твердотопливного кота лучше обращать внимание на модели от проверенных производителей. Это тот случай, когда лучше не экономить.

Отметить можно котлы таких марок:

• Buderus – немецкая компания, которая специализируется на производстве котлов разного вида и назначения. Твердотопливные модели работают на разных видах топлива, есть классические и пиролизные котлы, мощности достаточно для отопления больших частных домов;
• Bosch выпускает традиционные энергонезависимые котлы;
• Ferroli – крупная итальянская компания, выпускает бытовые и частные котлы. Среди твердотопливных есть котлы на угле, дровах и пеллетах. Ассортимент широкий, качество на высоте;
• SIME – еще одна итальянская компания, которая сделала имя всего за 35 лет. Продукция экспортируется в 50 стран мир, ассортимент представлен котлами на угле и дровах;
• VIADRUS – чешские котлы. Представлены в достаточно широком ассортименте, надежны, безопасны, отличаются приятной стоимостью;
• Stropuva – литовский производитель, который часто представляет новые решения в сфере. Последняя разработка – котел мощностью 40 кВт с возможность работать от одной загрузки 30 часов;
• Protherm – качественные словацкие чугунные котлы с высоким КПД.

Также можно отметить продукцию отечественных предприятий, выпускаемую под марками «Прометей» (для домов до 450 м²), «Очаг» (есть двухконтурные котлы), «Зота» и «Дымок». 

В заключение

Твердотопливные котлы доступны, могут использоваться в самых отдаленных от цивилизации местах, относительно дешевы в эксплуатации и автономны. Тем не менее, придется мириться с такими недостатками, как необходимость постоянного обслуживания и контроля, транспортировки и ручной загрузки топлива. Безопасность в руках каждого из нас, поэтому не забывайте проверять уровень давления в расширительном баке и состояние дымохода.

Схема твердотопливного котла длительного горения

В нынешние времена мало кто из домовладельцев готов приобретать отопительную технику, не разобравшись досконально, за что он платит свои кровные. Это касается и твердотопливных котлов, чей ассортимент достаточно широк. Но одному человеку достаточно знать технические характеристики оборудования, а другому важно понять принцип работы того или иного теплогенератора. Представляем вашему вниманию существующие на данный момент схемы твердотопливных котлов с описанием их работы. Они могут различаться в деталях у разных изделий, но на общий принцип это не повлияет.

Классические твердотопливные котлы

Это самый распространенный вид отопительных установок, сжигающих твердое топливо, их еще называют котлами прямого горения. В силу простоты конструкции данные агрегаты – самые дешевые из всех и потому приобретаются домовладельцами чаще всего.

Также популярны они и среди мастеров – самодельщиков, оттого и чертежи по изготовлению традиционных теплогенераторов отыскать несложно. Агрегаты можно условно разделить на 2 типа:

• энергонезависимые, работающие на естественной тяге дымохода;
• наддувные, с принудительным нагнетанием воздуха.

Первые функционируют по принципу обычной печи, только «одетой» в водяную рубашку. Объемная топливная камера располагается над зольником, отделяемая от него колосниками. Воздух из помещения поступает в топку через заслонку в дверце зольника и колосниковую решетку. Его количество регулирует термостат с цепным приводом, ориентирующийся на температуру воды в рубашке котла и управляющий воздушной заслонкой механически. Для лучшего восприятия процесса ниже показана схема твердотопливного котла:

Дымовые газы, выделяющиеся в топке, проходят через жаровые трубы теплообменника, омываемые снаружи водой. В зависимости от конструкции отопителя, продукты горения могут совершить 2 или 3 хода по газоходам, интенсивно обмениваясь теплом с водяной рубашкой. Отдав свою теплоту, газы покидают агрегат посредством дымохода.

Примечание. В приведенной схеме теплогенератора жаровые трубы расположены горизонтально. Есть модели и с вертикальными газоходами, но решающего значения это не имеет.

Энергонезависимые твердотопливные агрегаты не могут похвастать высоким КПД, максимум – 70%. Длительность горения зависит от объема топливника и режима работы, хотя настоятельно рекомендуется использовать их совместно с теплоаккумулятором. Второй тип котлов – более продуктивный, их КПД достигает 75% за счет принудительной подачи воздуха вентилятором. Устройство такой установки хорошо отражает схема работы твердотопливного котла, представленная ниже:

Котлы длительного горения

Данные агрегаты по эффективности не лучше традиционных, их показатели примерно такие же: у атмосферных котлов – до 70%, у наддувных – до 75%. А вот продолжительность горения с одной закладки дров или угля у них и вправду увеличена. Это достигается благодаря следующим техническим решениям:

• увеличенные размеры топливной камеры, куда вмещается вдвое больше дров, нежели в обычный котел;
• способ сжигания нетрадиционный – сверху вниз.

Такие теплогенераторы имеют цилиндрическую форму, поскольку реализовать идею в прямоугольном корпусе вряд ли возможно. Топка наполняется дровами доверху, разжигается сверху, а затем на них с помощью телескопической трубы опускается груз с отверстием для прохода воздуха. По мере прогорания груз опускается, из-за чего воздух все время подается непосредственно в зону пламени. На иллюстрации ниже изображена схема твердотопливного котла длительного горения:

Воздух проходит по телескопической трубе тоже сверху вниз, побуждаемый естественной тягой дымохода либо нагнетаемый вентилятором. Конструкцией не предусмотрен теплообменник, процесс нагрева теплоносителя происходит напрямую, хотя дымовые газы тоже успевают отдать часть своего тепла. Благодаря описанному способу сжигания котел и система отопления могут работать с одной загрузки древесины до 12 часов, а угля – до 2 суток.

Пиролизные котлы

Принцип действия данных теплогенераторов основан на раздельном сжигании в двух камерах, сообщающихся между собой через форсунку из огнеупорного кирпича. В первичной камере, расположенной сверху, тлеют дрова при ограниченной подаче воздуха вентилятором. В результате происходит процесс пиролиза, иначе – газификации, при котором выделяется смесь горючих газов. Она перемещается во вторую камеру, где и дожигается при поступлении вторичного воздуха. Рабочая схема пиролизного котла, работающего на твердом топливе, выглядит следующим образом:

Дымовые газы из вторичной топки попадают в жаротрубный теплообменник в виде вертикальных газоходов, окруженных водяной рубашкой. Там они остывают, передавая тепло воде, и покидают котел через дымоходный патрубок. Производительностью вентилятора управляет электронный блок – контроллер, ориентируясь на показания датчиков давления и температуры.

В целом теплогенератор имеет неплохие показатели эффективности – порядка 80%, но при этом агрегат существенно дороже классического. Кроме того, котел показывает высокий КПД только при работе на сухих дровах, хотя это утверждение справедливо и для других твердотопливных агрегатов.

Котлы на пеллетах

Эта группа теплогенераторов – самая прогрессивная из всех, хотя и самая дорогая. Недешево обойдется как сам отопитель, так и его установка с подключением. Но пеллетные котлы стоят своих денег: они эффективны (КПД – до 85%), полностью автоматизированы и лишены инертности, присущей остальным твердотопливным «собратьям». Поскольку запаса топлива в бункере хватает на 3—7 дней работы, то их можно смело отнести к агрегатам продолжительного горения.

Конструктивно установки схожи с газовыми отопителями, поскольку снабжаются горелками двух типов: ретортной и факельной. На рисунке представлен чертеж твердотопливного котла длительного горения на пеллетах с разными типами горелок:

Организация теплопередачи здесь такая же, как и в других теплогенераторах, — с помощью жаротрубных теплообменников. Высокая эффективность достигается за счет другого: сухого качественного топлива и контролируемого автоматикой сжигания. Но если попадутся влажные либо рыхлые пеллеты, то и КПД агрегата резко снизится.

Для справки. По такому же принципу действуют и автоматические угольные котлы, только горелки в них бывают одного типа – ретортные.

Немного о контурах для ГВС

В силу своих особенностей любые твердотопливные отопители мало приспособлены для прямого нагрева воды на нужды ГВС. Тем не менее некоторые производители все же встраивают в свои изделия второй контур в виде змеевика. При этом схема двухконтурных твердотопливных котлов бывает разной, змеевик может располагаться внутри водяной рубашки и прогреваться от теплоносителя. В других моделях его помещают внутрь топливника либо над ним.

Оптимальный вариант – не помещать теплообменник внутрь дровяного теплогенератора, а готовить воду в бойлере косвенного нагрева, что будет служить одновременно и тепловым аккумулятором. Но приобрести подобное оборудование не всем под силу, поэтому пользователям все еще интересны двухконтурные агрегаты, хотя обеспечить все потребности в горячей воде они вряд ли смогут. Ниже представлена схема установки котла функцией подогрева воды для ГВС:

Заключение

Как видите, устройство и принцип работы теплового оборудования на твердом топливе может весьма различаться. Необходимо отметить, что для удобства схемы различных котлов представлены в порядке удорожания конструкции. Вам остается только обработать эту информацию и сделать для себя правильный выбор.

Твердотопливный котел для дома: виды, оборудование

Живя в собственном доме, не всегда есть возможность подключиться к системе газоснабжения по разным на то причинам, а отапливать помещение как-то необходимо. И поэтому перед вами стоит выбор, какой же котел в данном случае приобрести: электрический или твердотопливный.

Понять что лучше, можно только детально изучив основные характеристики и принцип работы отопительного агрегата. Поэтому именно в этой статье опишу принцип работы твердотопливного котла, особенности его использования и предоставлю много другой полезной информации.

Содержание статьи

Что представляют собой твердотопливные котлы

Отопление газом – не всегда самый выгодный вариант получения тепла в жилище с экономической точки зрения.

Электричество – тоже не является панацеей, ведь напряжение в городской сети еще более-менее стабильное, а за городом «скачет» так, что полагаться на него не стоит.

Выхода из такой ситуации всего два: установить дома камин или твердотопливный котел.

Такой вид отопительного оборудования надежен, долговечен и не зависит от переменчивых внешних условий.

Но, если камин, являясь помимо прочего, элитным декоративным элементом, стоит дорого, то котел на дровах доступен по цене и универсален, т.к. может быть установлен где угодно без изматывающей бумажной волокиты.

Основное топливо для твердотопливных котлов это уголь, дрова, дровяные брикеты и прессованные гранулы.

Это основное топливо. Отклонение от этого условия влечет за собой заметное ухудшение процесса горения и коэффициента полезного действия котла на твердом топливе. Также может случиться поломка самого котла и безвозвратный его выход из строя.

Сегодня многие граждане стремятся оборудовать свой дом нагревательным прибором, работающим на твердом топливе. Это объясняется хорошими эксплуатационными характеристиками отопительного оборудования данного вида, отсутствием необходимости получать разрешение на монтаж твердотопливного нагревательного прибора.

Не последнюю роль в плане выбора отопительной техники играет стоимость топливного ресурса и его относительная доступность.

Однако выбрать котел и установить его в доме – этого мало.

Для нормальной работы системы автономного отопления потребуется дополнительная установка различных устройств, приспособлений и механизмов.

Большая часть таких приспособлений обеспечивают нормальное функционирование всего отопительного комплекса и его безопасность.

Буферная емкость или теплоаккумулятор, для твердотопливного котла как раз относится к разряду таких устройств, без которых ни один нагревательный агрегат не сможет полноценно работать.

К преимуществам твердотопливных отопительных котлов относятся следующие качества:

• экономичность;
• высокая надежность;
• длительный срок службы;
• невысокая стоимость;
• обширный модельный ряд;
• возможность использования любых видов твердого топлива.

Недостатками котлов являются такие показатели:

• требовательность к качеству горючего материала;
• необходимость в свободном пространстве для хранения топлива;
• ручная загрузка топлива;
• необходимость постоянного контроля работы устройства.

Виды твердотопливных котлов

По материалу теплообменника котлы на твердом топливе бывают:

• стальные;
• чугунные.

Технологически не возможен выпуск многоканальных чугунных теплообменников, так как чугунные детали могут изготовляться только методом литья. Так же невозможно приварить отдельный элемент теплообменника к чугунной секции. Чугунные теплообменники имеют меньшую площадь теплообмена, а значит и меньший КПД.

Стальной котел на твердом топливе имеет меньший запас прочности. Это обусловлено тепловым расширением стали.

В процессе многолетней работы такого котла такой процесс разрушает структуру теплообменника. Но, как правило, качественные стальные котлы на твердом топливе могут работать не менее 15 лет.

Далее котлы отопления делятся по типу загрузки топлива:

• с ручной загрузкой топлива;
• с автоматической подачей.

Котел с автоматической подачей топлива работает на специальных гранулах, особенностью которых является низкий процент золы, влаги и их сыпучесть.

Последняя особенность позволяет им легко попадать с бункера в горелку котла отопления с помощью специального винтового привода. Полного бункера хватает на 3 – 5 дней беспрерывной работы.

Существуют системы для накапливания гранул в отдельных специально оборудованных больших помещениях.

Туда наполняется топливо в таком количестве, чтобы хватило на целый отопительный сезон. С этого склада организуется подача с помощью шнекового или пневматического привода прямо в котел отопления.

Такое оборудование также имеет функцию автоматической чистки теплообменника и управления всеми процессами с помощью мобильного телефона. Это дает возможность работать системе отопления целый сезон без человеческого вмешательства.

В основном люди могут позволить себе купить твердотопливный котел небольших габаритов с маленькой камерой для загрузки топлива. Они горят на одной загрузке не более 6 часов. Это и есть их недостаток.

Так как мы не можем отлучится с котельной на очень продолжительное время. Их плюс – это сравнительно небольшая цена и маленькие габаритные размеры.

Есть еще один вид котлов на дровах и угле – это котлы – плиты.

Они подходят не только для отопления помещений, но и для готовки пищи. Принцип их работы такой же как и в простых котлах. Они имеют водяной объем, который передает тепло в систему отопления.

Но их особенность, это наличие варочной поверхности на которой и осуществляется готовка пищи. Как правило они могут гореть не боле 4 – 6 часов и имеют небольшую стоимость и небольшие габариты.

Кроме это отметим 4 основные конструкции котлов для дома:

• • Постоянного горения — котлы бюджетного сегмента.

    Имеют простую конструкцию, когда вокруг камеры сгорания находится водяная рубашка, по которой происходит циркуляция теплоносителя и его распространение по всей системе отопления.

    Иногда комплектуются водоохлаждаемыми колосниками или плитой для приготовления пищи.

• • Котлы длительного горения.

    Этот вид твердотопливных котлов подразумевает более современную конструкцию оборудования.

    Здесь обязательно присутствуют водоохлаждаемые колосники, развитая система дымоудаления (так называемые конвекционные каналы), форсунки подачи воздуха в камеру сгорания и, конечно же, автоматика (блок управления и вентилятор принудительной подачи воздуха).

    Также к котлам длительного горения относятся свечкообразные котлы верхнего горения.

• • Пиролизные котлы.

    Конструкция данного вида котлов имеет сразу две камеры сгорания. В первой сжигаются дрова (влажность не более 25%), а во второй горит выделяемый дровами пиролизный газ. КПД таких котлов достигает рекордных 95%, но есть и, конечно же, ряд своих минусов.

• Пеллетные твердотопливные котлы.

  Зачастую имеют конструкцию котлов длительного горения, но в нижней дверце расположена специальная пеллетная горелка, на которую, в автоматическом режиме, подаются пеллеты из бункера.

  Запаса такого бункера хватает на 2-5 дней. Иногда комплектуются аварийной чугунной решеткой, на которой можно сжигать обычное твердое топливо — дрова или уголь.

Также котлы могут быть одноконтурными и двухконтурные.

Одноконтурный котел – это устройство, которое предназначено лишь для отопления помещения. То есть, для подогрева воды в данном случае вам необходимо будет предусмотреть что-нибудь другое. Конструкция такого устройства состоит из теплоносителя и спирали. Теплоносителем может выступать вода или специальный антифриз.

Твердотопливные двухконтурные котлы отопления в свою очередь имеют две функции, применяясь для отапливания помещения и нагрева воды. Такие устройства имеют в своем составе две спирали. Нагреваясь в котле, вода проходит по трубам по всему помещению, возвращается в котел и оттуда попадает в водопровод.

Двухконтурные твердотопливные котлы

Предназначаются двухконтурные котлы отопления на твердом топливе для обогрева помещений.

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

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

Эти агрегаты производят двух видов:

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

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

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

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

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

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

Схема твердотопливного котла включает в себя следующее:

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

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

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

Двухконтурный котел создается из стали либо чугуна.

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

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

У стального аналога есть множество особенностей.

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

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

Оборудование для твердотопливных котлов: буферная ёмкость

Постоянно пополнять топливо в котле неудобно по целому ряду причин, невыгодно, а во многих моделях – и вовсе технологически невозможно.

Можно ли сделать так, чтобы эффективность работы системы отопления не страдала от этой выраженной неравномерности поступления энергии, чтобы в период горения топливной закладки создавался запас избыточного тепла, который можно будет затем полезно применить, а не «выкидывать в трубу»?

Да, это вполне возможно – подобную проблему успешно решает буферная емкость для твердотопливного котла.

Буферная емкость (теплоаккумулятор, аккумулирующая емкость) – это устройство, с помощью которого накапливается и сохраняется тепло.

Он внешне похож на огромный термос, в виде цилиндрического бака с утепленными стенками. Его высота, в несколько раз превышает его объем. Изолирован бак термостойким поролоном, который помогает сохранять и удерживать тепло внутри емкости.

Тепловой аккумулятор, является главным элементом в обогреве и распределении тепла во всем помещении. Его основной задачей, является получение и накопление тепловой энергии, от разных источников тепла (твердотопливный или электрический котел), а затем рациональное распределение по отопительной системе и водоснабжение.

Высокая эффективность буферной ёмкости обусловлена тем, что она способна накапливать и сохранять тепло (определенное количество), а затем постепенно отдавать его. В двух словах буферная ёмкость – это своего рода термос, изготовленная из металла бочка (иногда в утеплителе) объемом от 200 до 7000 литров.

Главным элементом буферной емкости, является термоаккумулирующий материал, который сохраняет и распределяет подачу тепла.

В зависимости от материала, который используется, тепловой аккумулятор может делиться на несколько видов:

• жидкостные;
• твердотельные;
• термохимические;
• паровые;
• с дополнительными элементами нагревания.

Обратим внимание на работу теплоаккумулятора с использованием твердотопливного котла.

В трубопроводе между котлом и аккумулятором тепла, находится циркуляционный насос, который запускается, так начинает работать система.

С нижней половины бака, охлажденная вода перемещается в котел, где она и подогревается. Разогреваясь до нужной температуры, жидкость перемещается в верхнюю часть емкости. Горячая вода находится в верхней части бака, а с помощью насоса жидкость, которая находится внизу, перекачивается в котел.

Во время включения циркуляционного насоса, который установлен в обратной магистрали системы, холодная вода потихоньку поступает в нижнюю половину буферной емкости.

Впоследствии, вытесняется горячая вода из бака и направляется в отопительную систему. После остановки работы топливного котла, тепло из буферной емкости продолжает подаваться в систему, до тех пор, пока холодная жидкость из магистрали не заполнит внутренний объем бака.

Время работы теплоаккумулятора, после остановки котла, зависит от температуры воздуха на улице, объема бака и количества приборов обогревания.

Буферная ёмкость – металлическая бочка с утеплением объемом от 200 литров, устанавливаемая между источником тепловой энергии и системой отопления дома в качестве разделителя тепловых контуров с разной температурой и накопителя тепла.

Аккумулирующий бак необходим, если в одну систему объединяются несколько различных источников тепловой энергии: газовый, твердотопливный, электрический котлы, тепловой насос и солнечный коллектор.

Теплоаккумулятор собирает тепло в любое время работы каждого из источников. Например, днём – от солнечного коллектора, ночью – от теплонасоса или электрокотла, в любое время работы газового или твердотопливного котла.

Раздача тепла происходит в постоянном режиме. Подключение буферной ёмкости в контур передачи тепловой энергии повышает экономичность работы самого твердотопливного котла за счёт сбора и накопления тепла. Это позволяет исключить холостой расход тепловой энергии из системы.

Если температура в буферной емкости упадёт, значит ли это что нужно снова топить котёл. В случае системы без буферной ёмкости температура начинает падать сразу и это падение начинает ощущаться человеком через 0,5 – 3 часа (в зависимости от температуры на улице, утепления дома и т.п.).

В схеме же с буферной емкостью увеличивается количество воды в системе(в зависимости от объема буфера от 500 литров до 2000 и более).

Соответственно и остынет этот объём воды в несколько раз медленнее. Вот и получится, что похолодание после остановки котла вы почувствуете не через 0,5-3 часа, а примерно через 6 – 24 часа.

Вот реальная польза и экономия. То самое время, которое Вы можете не топить котёл.

У большинства видов твердого топлива существует три фазы горения – разгорания, интенсивного горения и затухания. В процессе интенсивного горения топливо отдает тепла больше, чем это требуется системе, а вот начальная и конечная фазы, наоборот, дают недостаточно тепла.

При использовании такого топлива в доме часто бывают большие перепады температур, а комфортный для жизни климат образуется редко и случайно.

Буферная емкость призвана сглаживать эти неровности. Благодаря ей, безо всяких усилий и дополнительного оборудования можно все время видеть на термометре свои любимые +22, +25 или любую другую комфортную для вас цифру.

В фазе интенсивного горения емкость забирает на себя излишки тепла, а после затухания котла продолжает отдавать тепло в систему отопления.

Это позволяет не только поддерживать нужную температуру в помещении, но и экономить до 50% энергоносителей. Точно так же буферная емкость работает и в сочетании с тепловым насосом, только аккумулирует она в этом случае не тепло, а холод.

У аккумулирующей емкости есть еще одна важная функция. Если у вас в системе установлен не один, а несколько отопительных приборов, вы можете подсоединить их к одной буферной емкости.

Благодаря этому можно:

• отказаться от лишних деталей системы;
• настроить отопительные приборы для работы по приоритетности;
• избежать ненужных включений одних приборов или отключений других.

Преимущества и недостатки использования буферной ёмкости

Существует достаточно много причин, по которым стоит использовать эту конструкцию:

1. График работы котла.

   Твердотопливные котлы необходимо регулярно оснащать топливом. Ночью такой процесс, совсем неудобен и в таком случае спасает теплоаккумулятор. Теплая вода сохраняется в буферной емкости. А затем распространяется по системе.

   Установка теплового аккумулятора позволяет увеличить интервалы между топкой котла и поможет значительно уменьшить расход топлива.

2. Если применяется электрический котел, то экономия происходит ночью.

   Так как стоимость на электричество днем и ночью отличается в несколько раз. Монтаж буферного бака позволит запрограммировать работу котла только в ночной период работы.

3. Неравномерная подача тепла.

   Практически у всех котлов существует три фазы работы: разгорание, интенсивное горение и затухание. Из-за такого процесса происходят сильные перепады температуры. Буферная емкость поможет избежать такого явления.

   В период интенсивного горения бак забирает в себя лишнее тепло, а во время затухания постепенно отдает его в систему отопления.

4. Механическая регулировка работы котла, не позволяет сжигать все вредные вещества.

   В период работы твердотопливных котлов выделяются вредные вещества (кислоты, деготь). Стандартные котлы обустроены воздушным клапаном, который блокирует подачу кислорода к топливу и провоцирует выделение вредных веществ.

   Устанавливая буферную емкость можно не только обеспечить дом теплом, но и сохранить здоровье и уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

5. Защита от перегрева.

   Интенсивно работая, котел может перегреться, что повлечет за собой плачевные последствия (выход системы из строя, взрыв). Тепловой аккумулятор надежно защищает котельную установку и систему отопления от перегрева.

6. Экономия.

   Устанавливая тепловой аккумулятор можно сэкономить до 30% топлива и электроэнергию.

К достоинствам автономных твердотопливных систем отопления с теплоаккумулятором можно отнести следующее:

• Энергетический потенциал твёрдого топлива используется в максимально возможной степени. Соответственно, резко возрастает КПД котельного оборудования.
• Работа системы будет требовать гораздо меньшего вмешательства человека – начиная от сокращения числа загрузок котла топливом до расширения возможностей автоматизации управления режимами работы различных контуров отопления.
• Сам твердотопливный котел получает надежную защиту от перегрева.
• Работа системы становится более плавной и предсказуемо, обеспечивается дифференцированный подход к обогреву различных помещений.
• Появляются широкие возможности модернизации системы, в том числе – с запуском дополнительных источников тепловой энергии, без демонтажа старых.
• В большинстве случаев одновременно решается и проблема горячего водоснабжения дома.

Имеется также ряд недостатков:

• Система отопления, оснащенная буферной емкостью, характеризуется очень большой инерционностью. Это означает, что от момента первичного розжига котла и до выхода на номинальные режим работы потребуется весьма немало времени.

  Вряд ли это будет оправдано в загородном доме, который в зимний период хозяева посещают только на выходные дни – в таких ситуациях требуется быстрый нагрев.

• Теплооаккумуляторы – это громоздкие и тяжеловесные (особенно – в заполненном водой состоянии) конструкции.

  Для них требуется достаточно места и хорошо подготовленное надежное основание. Причем – поблизости от котла отопления.

  Не в каждой котельной это возможно. Плюс к этому – сложности с доставкой разгрузкой, а нередко – еще и с заносом ёмкости в помещение (может не пройти в дверь). Все это следует учитывать заранее.

• К недостаткам можно отнести и весьма высокую цену таких приборов, которая порой даже превосходит стоимость котла. Этот «минус», правда, скрашивает ожидаемый эффект экономии от более рационального использования топлива.

• Теплоаккумулятор в полной мере раскроет свои положительные качества только в том случае, если паспортная мощность твердотопливного котла (или суммарная мощность иных источников тепла) будет хотя бы вдвое выше, чем расчётное значение, необходимое для эффективного обогрева дома.

  В противном случае приобретение буферной емкости видится нерентабельным.

Регулятор тяги для котлов

Не так давно интенсивность горения дровяных отопителей регулировалась исключительно вручную, путем открывания или закрывания дверцы зольника, откуда происходит подача воздуха в топку за счет естественной тяги дымохода.

Сейчас этим занимается специальное устройство — регулятор тяги для твердотопливных котлов. Хозяину дома только и остается, что выставить желаемую температуру теплоносителя. Вопрос в том, насколько хорошо справляется данный элемент со своими функциями и нужен ли он вообще.

Элемент представляет собой герметичную колбу, наполненную термочувствительной жидкостью, значительно расширяющейся при нагревании. Он находится в том конце корпуса, который вкручивается внутрь водяной рубашки котла и непосредственно контактирует с теплоносителем.

Конструкция изделия от разных производителей может отличаться.

Типовой механический регулятор тяги состоит из следующих элементов:

• Погружная гильза;
• Термостатическая капсула;
• Шток;
• Исполнительный механизм;
• Рычаг;
• Пружина;
• Настроечная рукоятка;
• Цепь.

Функционирует устройство следующим образом:

• жидкость в термостатическом элементе нагревается, контактируя с нагревающимся теплоносителем;
• благодаря расширению рабочей среды в термостатическом элементе, исполнительный механизм перемещает рычаг;
• при перемещении рычага ослабляется цепочка и заслонка начинает закрывать отверстие;
• за счет уменьшения потока воздуха в топку, интенсивность горения топлива снижается;
• теплоноситель остывает и вместе с этим сжимается рабочая среда в термостатическом элементе;
• рычаг перемещается вверх, приоткрывая заслонку;
• регулировка выполняется циклически до полного прогорания топлива, при остывании теплоносителя рычаг поднимает заслонку в верхнее положение.

На торце устройства расположена рукоятка настройки. Она ограничивает ход рычага, определяя крайнее положение воздушной заслонки. Это дает возможность задать определенную температуру теплоносителя, которая будет поддерживаться в автоматическом режиме.

Основными плюсами регулятора тяги являются:

• Простота установки;
• Отсутствие необходимости электрического снабжения;
• Простота эксплуатации;
• Регулятор тяги твердотопливного котла, цена которого очень важна, относительно дешев. Это является видимым преимуществом, потому, очень часто выносится как достоинство, благодаря удачному соотношению цены и качества.

Установить регулятор тяги очень просто, для этого просто необходимо следовать небольшой инструкции:

• Необходимо хорошо прогреть котел вручную;
• Вторым шагом будет установка температуры на приборе в 65 градусов по Цельсию;
• Далее стоит измерить температуру жидкости в системе, и когда она достигнет установленной, то есть 65%, прикрепить регулятор, оставив заслонку приоткрытой, с зазором в пару миллиметров.

Следуя этой простой инструкции, можно без труда установить регулятор тяги для твердотопливных котлов, регулируя показатели системы сразу после крепления.