Как выбрать твердотопливный котел для частного дома

Твердотопливные котлы: обзор моделей и выбор лучшего

Котлы открытого горения

Простейшие энергонезависимые модели, это обычный котел с топкой, открытой для свободного доступа воздуха. Если оборудование выбирается для учреждения или предприятия, в котором в штатном расписании есть единица кочегара, проблем с обслуживанием не будет.

Но установленная в частном доме эта же модель оборудования принесет множество проблем. Первая проблема, это необходимость каждые 3-4 часа добавлять дрова или уголь в топку. И не реже раза в сутки освобождать зольник. Автоматическая регулировка температуры теплоносителя и давления в сети в таких моделях тоже редкость. Поэтому все показатели нужно постоянно отслеживать по контрольным приборам. Регулировать температуру нагрева можно только увеличением или уменьшением интенсивности горения, соответственно вручную регулируя подачу воздуха.

Плюсы системы автоматики для твердотопливного котла:

  • Можно сэкономить до тридцати пяти процентов топлива, тем самым продлить период работы на одной загрузке.
  • Можно настроить работу вентилятора надува для разных типов топлива. Так возрастет КПД аппарата, и он будет стабильно работать даже на топливе плохого качества.
  • Высокий уровень безопасности. За чет системы автоматики котел не будет перегреваться, а теплоноситель не будет перемерзать.

Минусы автоматики для твердотопливных котлов:

  • Дополнительные расходы средств. Чем больше функций есть у системы автоматики для котла – тем больше она стоит.
  • Зависимость от электричества. Так если выключат электричество, то придется использовать бесперебойные источники питания, а также механические регуляторы тяги.

Особенности и возможности, которые даёт использование автоматики:

  • Можно управлять вентиляторами воздушного надува.
  • Можно регулировать работу насоса центрального отопления.
  • Есть звуковая и световая сигнализация для аварийного функционирования котла.
  • Можно управлять поступлениями горячей воды.
  • Можно управлять трех или четырёх ходовыми клапанами, а также дополнительным смешивающим насосом.
  • Есть автоматическое поступление топлива в топку.
  • Нет резких температурных перепадов внутри дымохода и камеры сгорания топлива.
  • Можно применять GSM модули для того, чтоб контролировать работу аппарата посредством мобильной сети.

Конструкция пиролизного котла

Основной работы данного котла является получение тепла, которое выделяется при горении органического топлива. При этом сгорает не только само топливо, но и газы, которые оно выделяет.

Главным элементом котла выступает топка. Она разделена на две части, одна под другой. Обе камеры покрыты огнеупорным материалом. В верхнюю часть загружается топливо, где оно подвергается термическому разложению в условиях недостаточного количества кислорода, что и называется пиролизом. Поскольку процесс пиролиза сопровождается выделением газов, то эти установки также называют газогенераторными. Также при этом процессе образуется древесный уголь.

Читайте также:  Монтаж отопления в частном доме своими руками

В ходе пиролиза происходит выделение пиролизных газов, которые попадают во вторую часть топки. В ней они сгорают, что позволяет в полной мере использовать возможности топлива.

Зола от сгоревших веществ скапливается в нижней камере. Горение происходит при высоких температурах – около 1200-1300 °С.

Конструкция пиролизного котла

Главной особенностью твердотопливных котлов пиролизного горения является принцип верхнего дутья – воздух поступает на топливо сверху, и увлекает газы вниз. Оттуда отработанные газы удаляются через дымовой тракт, где и происходит передача энергии теплоносителю при помощи теплообменника. При работе пиролизного котла возникает значительное аэродинамическое сопротивление движению воздуха, поэтому необходима организация принудительной тяги. Эту функцию может выполнять дымосос или вентилятор.

Обязательным элементом пиролизных установок является переключатель тяги. Он необходим для закрытия отверстия, через которое поступает воздух. Без такого элемента котел не смог бы работать как пиролизный – только после закрытия переключатель начинает протекать этот процесс, а не простое горение.

Принцип работы пиролизного котла

Системы отопления пиролиза и пиролиза КПД

Котельное устройство пиролиза. (Нажмите для увеличения)

Сами твердые виды топлива сгорают медленно, и для полного сгорания всех дымовых газов необходимы высокие температуры. Это пиролиз, процесс, в котором органическое вещество разлагается под воздействием высоких температур.

Он отличается от обычного сжигания тем, что ограничивает доступ кислорода к топливу во избежание потери первичной энергии. Это основа пиролизных котлов и топок (газогенераторов).

Пиролизный котел имеет 2 газонепроницаемые камеры, которые соединены соплом. Первая камера (первичная камера сгорания) заполняется топливом и котел зажигается.

Еще одной отличительной особенностью газовых генераторов является закрытая работа котла. Он начинается после того, как огонь полностью покрывает топливо. После этого принудительно прерывается свободный доступ воздуха и останавливается прямое сжигание. На самом деле, часть топлива горит, а другая часть тлеет.

Как выбрать двухконтурный гранулированный котел?

Однако выделяемого тепла достаточно для образования пиролизного газа, который поступает во второе помещение (камеру сгорания или камеру дожигания). Определенное количество вторичного воздуха производит горячий газ, который выделяет тепло и нагревает охлаждающую жидкость в котле.

пиролизная печь

Как и пиролизная печь, она представляет собой прямоугольный контейнер с интегрированной, двухкамерной, закрытой печью. Камера сгорания оснащена приточно-вытяжным вентилятором и герметичной дверью. Он заряжается топливом и поджигается. После того, как пламя затвердело, приток воздуха снижается, закрывая дверцу печи.

Вторая комната в печах часто совмещена с сетью воздуховодов или является полом дымохода. Движение газов обеспечивается либо вентилятором (главным приточно-вытяжным вентилятором или отдельным вентилятором), либо естественной тягой, основанной на герметично закрытых клапанах.

Пиролизные печи обычно сжигают почти всю дрова и оставляют минимальное количество золы (можно удалять раз в неделю), но при необходимости можно также удалять не полностью сгоревшие древесные отходы. Для этого используется вращающийся реторт, округлая часть контейнера духовки.

Читайте также:  Как сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками

Полное сжигание в два этапа и увеличенная печь позволяют повысить производительность. КПД из пиролизных котлов до 90-93%, а так же с аналогичными топками длительного сжигания — до 85%, по сравнению с обычными топками.

Критерии выбора пиролизного котла

  1. Внешний вид оборудования. Толщина металла должна быть минимум 4-5 мм. Обращайте внимание также на качество сварочных швов.
  2. Мощность подбирайте по площади помещений, которые планируете отапливать. Слишком маленькая мощность будет заставлять устройство работать на повышенной нагрузке. В случае превышения потребности в мощности будет скапливаться конденсат в каналах дымохода и теплообменнике. Хороший выбор котла длительного горения — с нагрузкой 70-80%.
  3. Энергоэффективность – отношение израсходованной на подогрев воды (теплоносителя) полезной теплоты к теплоте отопительного оборудования.
  4. Срок эксплуатации устройства и гарантийный срок его обслуживания.

Пиролизные котлы длительного горения обычно приобретают для отопления коттеджей. Для небольших строений мощность подобных устройств, как правило, оказывается чрезмерной. Кроме того, пиролизное оборудование нередко используется для отопления промышленных помещений. Хотя по экологичности электрические и газовые котлы выглядят предпочтительнее, себестоимость отопления твёрдым топливом в условиях отсутствия магистрального газа не так сильно бьёт по финансовому бюджету.

Виды топлива

Если не принимать в расчет «всеядные» котлы с естественной или принудительной тягой, большинство остальных видов ориентированы на определенный вид топлива, а некоторые производители даже оговаривают его размеры. Причем независимо от конструкции и принципа действия, мощность, указанная в паспорте, обязательно «привязана» к конкретному виду. Например, к марке угля и размеру фракции или к дровам с указанием породы дерева и влажности.

Все твердое топливо отличается между собой теплотворностью, и это надо также учитывать перед тем как выбрать твердотопливный котел для частного дома.

Теплотворная способность некоторых видов топливаИсточник

Уголь

Виды топлива

Каменный уголь отличается высокой теплотворной способностью – плотная структура и низкий собственный уровень влажности обеспечивает хорошие эксплуатационные характеристики.

Антрацит не уступает, чаще превосходит каменный уголь по теплотворности, но стоит дороже. А температура горения у него выше, что сказывается на долговечности оборудования (колосников, топочной камеры, дымохода).

Бурый уголь характерен высоким содержанием несгораемого остатка (балласта), а иногда и высоким уровнем влажности. Поэтому теплотворная способность может быть ниже чем у дров или древесного топлива.

Твердотопливный котёл длительного горения своими руками

При умении работать ручным слесарным и электрическим инструментом, а также имея навыки работы со сварочным оборудованием, твердотопливный котёл длительного горения можно изготовить своими руками. Конструкция, имеющая в своём составе водяной контур, достаточно сложна для самостоятельного изготовления, а чисто отопительного типа – может быть собрана из подручных средств.

Чертёж печи длительного горения, доступной для самостоятельного изготовления

Для этого потребуется:

Твердотопливный котёл длительного горения своими руками
  • найти или разработать чертёж в соответствии с видом имеющегося топлива и наличием материалов, возможных к использованию;
  • подготовить оборудование и инструмент;
  • изготовить эскизы и лекала в соответствии с разработанными чертежами;
  • подготовить материалы, используемые при изготовлении.

Вариантов конструкций может быть большое количество, всё зависит от фантазии и технической грамотности исполнителя и имеющихся материалов. Для изготовления могут быть использованы старые газовые баллоны или водяные титаны, стальные трубы большого диаметра или листовой металл, а также фасонные части, которые придётся приобрести или изготовить отдельно: колосниковые решётки, дверцы и заслонки.

Читайте также:  Твердотопливные котлы длительного горения

Выбираем котел для дома

Выбор котла, работающего на твердом топливе – дело ответственное, особенно если предполагается покупка дорогостоящего агрегата. Однако если знать все тонкости работы и характеристики установок, то выбрать устройство будет достаточно просто.

Возможно, Вас заинтересует информация-устройство двухконтурного газового котла

Выбираем котел для дома

Шаг 1. Для начала необходимо определиться, каким топливом будет удобнее всего пользоваться. Здесь следует обратить внимание на цены. В одних регионах дешевле покупать уголь, в других – дерево.

Выбор твердого топлива

Шаг 2. Важно решить, нужен ли котел, умеющий подогревать воду для бытовых нужд, или он будет работать только на отопление. Если горячая вода нужна в больших объемах, то целесообразно покупать котел-одноконтурник, а в дополнение к нему брать бойлер. Если же вода нужда в относительно небольших объемах, то имеет смысл купить двухконтурный агрегат.

Схема работы твердотопливного котла

Выбираем котел для дома

Шаг 3. Правильно выбрать мощность котла – тоже дело непростое, так как при ее избытке будет жалко потраченных на более мощную установку средств, в то время как при недостатке в доме будет слишком холодно, а оборудование будет затрачивать все свои ресурсы, чтобы согреть помещение.

Совет! Выбрать мощность котла можно, исходя из тепловых потерь дома. Их определить легко: берется общая площадь дома, умножается на высоту потолков, а полученный показатель еще раз умножается, но на коэффициент 0,041. Результат и будет равен необходимой мощности котла (+- 10%).

Таблица расчета мощности котла

Шаг 4. Теперь следует выбрать материал, из которого должен быть изготовлен теплообменник – чугун или сталь. В целях экономии можно купить стальную установку.

Выбираем котел для дома

Чугунный теплообменник

Шаг 5. Немаловажный фактор при выборе агрегата – простота обслуживания. Не стоит брать сложный в уходе и эксплуатации котел, особенно если времени с ним возиться не так уж и много. То же касается и длительности работы установки без дополнительного подкладывания топлива.

Процесс очистки

Шаг 6. Выбирать стоит установку с максимальным КПД – чем этот показатель выше, тем эффективнее работает агрегат, а значит, тем он экономнее.

Выбираем котел для дома

№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:

№Тип 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.

Dartshouse - точечный ремонт вашего дома