Котлы отопления для частного дома на дровах


Не в каждом населенном пункте или дачном кооперативе можно установить газовую систему отопления, поэтому дровяной котел для отопления частного дома становится идеальным решением. Такой механизм может работать независимо от подачи электроэнергии, а запас внезапно закончившихся дров или другого твердого топлива можно без проблем пополнить в ближайшем лесу.

Дровяной котел

Принцип работы

Устройство современных дровяных отопительных приборов предполагает ограниченное поступление воздуха в камеру. Благодаря этой особенности твердое топливо горит гораздо дольше и выделяет большое количество энергии. Такие модели называются котлами длительного горения. Хозяева, выбравшие подобную модель, могут закладывать топливо раз в 24-48 часов. Некоторые из них способны работать без добавления топлива до 72-х часов. В топке из-за тления большого объема твердого топлива образуется изрядное количество газа, который тоже способен выделять тепло.


от газ через огнеупорную форсунку поступает в камеру сгорания, где воспламеняется под действием потока кислорода. Такие котлы отопления очень экологичны так как сжигают большое количество тяжелых соединений и в дымоход поступает негорючий и нетоксичный дым, безвредный для окружающей среды. Таким образом, можно не только повысить КПД дровяного котла, но и хоть немного уменьшить негативное влияние человека на озоновый слой Земли.

Схема отопления с дровяным котлом

В каждый прибор встроен специальный теплообменник, именно ему передается тепло, полученное в результате сгорания топлива. К этому теплообменнику присоединяются трубы, подающие горячую воду в систему отопления, в которую входят радиаторы, трубы и расширительный бак.

Помимо этого каждый котел оснащен дымоходом, возвышающимся не менее чем на метр над поверхностью крыши.

Плюсы и минусы

При выборе способа отопления жилого дома или дачи следует ознакомиться с положительными и отрицательными сторонами дровяного отопления. К положительным факторам, влияющим на решение об устройстве отопления на дровах, относят следующее:

  • Полная автономность теплоснабжения дома. Скачки электроэнергии или ее отключение даже на продолжительный срок не выведут из строя систему подачи тепла в дом.
  • Экологичность. Древесина – это природный продукт, после его полного сгорания образуется только углекислый газ, но он не приносит вреда, если соблюдать технику безопасности.

  • Низкая стоимость топлива. Сырье для котлов отопления изготавливают из доступных пород древесины, поэтому людям, живущим вблизи лесных массивов, не приходится переживать из-за недостатка топлива.
  • Правила установки и эксплуатации не очень сложны для понимания любого человека.
  • Невысокая цена на оборудование.

Но у дровяных отопительных приборов есть и некоторые недостатки:

  • Включенное оборудование непозволительно оставлять без внимания, поэтому хозяева не смогут надолго покидать дом всем составом.
  • Большой вес чугунного оборудования вынуждает задуматься о месте расположения котла на этапе планирования строительства.
  • Древесина не выделяет большого количества тепловой энергии, отсюда следует немаленький расход топлива.
  • Температура не может поддерживаться автоматически.
  • Из-за необходимости хранить большой запас топлива придется выделить по эти цели отдельное помещение.

Выбор одного из видов котлов

Система отопления с котлом на дровах
После окончательного решения об установке такого котла следует грамотно выбрать подходящее конкретному дому оборудование. Существует несколько видов дровяных котлов отопления:


  • Не очень далеко от обычной печи ушла классическая модель отопительного прибора. В корпусе такого котла находится водяной теплообменник, а комплектация этого агрегата предполагает наличие контролирующих работу приборов.
  • Камера пиролизного котла, где происходит сгорание, имеет второй отсек, в котором поджигается газ, выделяемый в процессе горения топлива.
  • Чтобы каждая закладка дров горела дольше, начали применять верхний розжиг, в нем пламя распределяется гораздо медленнее.
  • Котлы с топкой, отличающейся большей, чем у классической модели длиной так же призваны увеличивать время горения дров. Пламя в них распространяется в горизонтальной плоскости, а доступ кислорода в камеру минимизирован.

Выбор котла осуществляется в зависимости от нескольких показателей:

  • Мощность выбираемого прибора зависит от площади отапливаемого помещения, при расчетах принимают 1 кВт на площадь, равную 10 квадратам.
  • На цену дровяного отопительного прибора влияет способ горения дров, приборы длительного горения дороже классических вариантов, но они способны экономить топливо.
  • При выборе материала, из которого будет изготовлено оборудование, учитывают его вес и заявленный срок службы. У чугунных агрегатов он, как и вес, почти вдвое превосходит эти же показатели стальных котлов. Так же отличается и цена, ведь изделия из чугуна несколько дороже.
  • Обычно котлы производят с топкой боковой загрузки, но пироизные котлы бываю и с верхней закладкой топлива, этот вариант предполагает большую энерговыгоду и пожарную безопасность.

Отличие котлов с одним и двумя контурами

Двухконтурный дровяной котел

Можно выбрать модель как с одним, так и с двумя контурами. Второй контур позволяет подключить к дровяному котлу отопление и горячее водоснабжение. Это решение кажется очень удобным, но двухконтурные котлы отопления обладают рядом минусов:

  • Малое количество точек водозабора, их может быть всего две. Расстояние от каждой из них до котла не должно превышать 10 м.
  • Для отопления может использоваться только вода.
  • Так как котел в первую очередь заботится о наличии горячего водоснабжения, при открытом кране происходит простой системы отопления дома.

Есть и альтернативное решение проблемы ГВС. К одноконтурным котлам можно подключить бак косвенного нагрева. Можно поставить водонагреватель, не имеющий отношения к котлу отопления.

Нюансы и особенности монтажа

Дровяной котел отопления частного дома – это достаточно сложный механизм, поэтому перед установкой следует позаботиться о соблюдении некоторых требований:

  • Из-за большого веса, превосходящего порой полтонны, система отопления не может быть установлена на непрочное половое покрытие. Перед установкой следует установить собственный фундамент под установку оборудования или, если нет другого варианта, бетонную стяжку.
  • Само помещение для установки котла должно быть не менее 8 кубометров, при этом двери в бойлерной должны открываться наружу.
  • Важно и хорошее освещение комнаты.
  • Для обеспечения пожарной безопасности расстояние между верхней частью дровяного котла отопления и потолком должно составлять не менее метра.

Отопление на дровах – это достаточно эффективный метод обогрева здания, однако ни одна система отопления не сможет обогреть плохо утепленный дом в сильные морозы. Поэтому прежде чем задумываться об установке дровяного котла следует максимально снизить теплопотери в здании.

ventkam.ru

Виды дровяных котлов для отопления

Существует множество твердотопливных дровяных котлов. Кроме основных технических характеристик (таких, как габариты, мощность, рабочий температурный диапазон) различия моделей также заключаются:

  • в материале, из которого выполнен теплообменник;
  • в реализуемом принципе сгорания топлива;
  • в возможности подключения дополнительного отопительного контура.

Материал теплообменника

Теплообменник — неотъемлемый элемент любого дровяного котла, поскольку именно он отвечает за передачу вырабатываемой тепловой энергии теплоносителю, циркулирующему в отопительном контуре. От выбора материала во многом зависят эксплуатационные характеристики, а также срок службы той или иной модели. Наиболее распространены котлы с чугунными и стальными теплообменниками.


Котлы с чугунными теплообменниками долговечны, срок эффективной эксплуатации составляет не менее 20 лет. Для чугуна характерны устойчивость к коррозийным воздействиям и высокие показатели теплопроводности. Однако из-за резких перепадов температуры чугунная конструкция легко повреждается.

Котлы со стальными теплообменниками несколько дешевле, а показатели теплообмена и устойчивости к температурным перепадам выше по сравнению с вышеописанной разновидностью котлов.

Однако стальные приборы подвержены коррозии, из-за чего срок их эффективной эксплуатации составляет от 10 до 15 лет.

Принцип сгорания топлива

В зависимости от принципа горения топлива, дровяные котлы подразделяются на классические и пиролизные модели.

Сгорание топлива в классическом дровяном котле осуществляется по принципу костра: одновременно горят все дрова, заложенные в топку. Теплообменник расположен непосредственно над камерой сгорания. При этом потери тепловой энергии довольно высоки из-за невозможности регулировки интенсивности горения.


Отличие пиролизных моделей заключается в ином принципе сгорания топлива. В своей конструкции такие котлы имеют две камеры. Топливо закладывается только в одну из них, при этом дрова не горят, а тлеют. За счет недостатка кислорода и под воздействием температуры, превышающей 400 °C, тление затрагивает только нижний слой заложенного топлива.

Фото 5

Фото 1. Устройство дровяного котла пиролизной модели. В первой камере происходит тление дров, во второй сгорание горючего газа.

В результате тления выделяется пиролизный газ, поступающий через форсунку во вторую камеру. Газ воспламеняется при температуре, превышающей 1000 °C. Интенсивность прохождения газа регулируется автоматически в соответствии с заданными параметрами. КПД пиролизных котлов в значительной степени превышает аналогичный показатель классических дровяных моделей.

Количество подключаемых водяных контуров

Кроме классических одноконтурных котлов, в продаже также имеются двухконтурные модели. Основное различие между двумя указанными разновидностями заключается в количестве подключаемых водяных контуров.

Как следует из названия, одноконтурные котлы позволяют подключить только один водяной контур, отвечающий непосредственно за отопление.


В конструкции двухконтурных устройств, кроме основного, также имеется дополнительный теплообменник, позволяющий подключить к котлу дополнительный водяной контур.

Как правило, дополнительный контур используется для обеспечения горячего водоснабжения либо функционирования системы «теплого пола».

Двухконтурные котлы не предназначены для отопления помещений площадью более 200 м2. Для обогрева пространства, площадь которого превышает указанное значение, нужен одноконтурный котел и бойлер.

Основные характеристики

Основные характеристики и атрибуты дровяных котлов, от которых зависит эффективность и безопасность эксплуатации:

  • Мощность. От параметра напрямую зависит эффективность отопления. Мощность агрегата подбирается в соответствии с площадью отапливаемых помещений из расчета 1 кВт вырабатываемой тепловой энергии на 10 м2 площади. При этом также немаловажен запас мощности, в среднем составляющий 30% от получившегося значения.
  • Показатели потребления топлива. Эта характеристика влияет на необходимые для эффективного обогрева объемы топлива.
  • Внешняя теплоизоляция котла. Наличие защиты позволит избежать ожогов при случайном соприкосновении с внешними поверхностями работающего агрегата.
  • Дополнение устройства автоматической системой аварийного охлаждения, позволяющей предотвратить повреждение внутренних элементов котла при вскипании или перегреве теплоносителя в теплообменнике.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором приводятся полезные советы по выбору дровяного котла для отопления.

Целесообразность использования отопительных котлов на дровах

Использование дровяного котла в качестве центрального элемента отопительной системы целесообразно при отсутствии возможности подключения газового отопления, а также вследствие низкой эффективности использования иных энергоносителей.

Фото 7

Фото 2. Отопительный котёл на дровах. Устройство неплохо смотрится и может вписаться в современный интерьер.

При выборе котла важен учет технических характеристик и особенностей конкретного агрегата, а также здания, которое требуется отапливать. Оптимальный выбор складывается из комплексной оценки имеющихся условий, а также личных предпочтений и финансовых возможностей покупателя.

ogon.guru

Устройство и принцип работы

Невзирая на разнообразие дровяных котлов, устройство у них практически не различается. Любой агрегат состоит из камеры сгорания топлива, водного теплообменника, дымохода и зольника. По устройству простейший дровяной котел представляет буржуйку, где при сгорании дров нагревается вода и поступает в систему отопления. Показатель эффективности такого оборудования невелик, а расход топлива – значительный. Поэтому современные агрегаты оснащаются функцией длительного горения и имеют более сложное устройство.


Дровяной котел по конструкции отличается от аналогов.Дрова загружаются в топку, где сгорая, отдают тепло теплообменнику, который встроен в котел. К теплообменнику подсоединяются трубы, предназначенные для подачи горячей воды в общую систему отопления жилища. Она оснащена радиаторами, расширительным баком и трубами. Кроме нагрева теплоносителя котел и дымоход обогревают помещение, в котором они расположены.

В результате сгорания дров образуется дым, который с помощью дымохода отводится наружу, а сажа оседает на стенках этой конструкции. Стоит отметить, что большое скопление сажи в дымовой трубе уменьшает тягу и риск ее возгорания.

Чистка дымоходных каналов осуществляется благодаря специальным отверстиям – закрытым заслонкам. Для этого применяются щетки и ерши. За счет современных технологий к топливу добавляют специальные составы, способные при сгорании очищать дымоходные каналы изнутри.

Подача холодной воды и отвод горячей воды из теплообменника осуществляется за счет патрубков. Современное оборудование оснащено автоматикой, которая максимально упрощает обслуживание дровяного котла:

  • Датчик температуры. Подает сигнал на вентилятор подачи воздуха;
  • Датчик давления. Сигнализирует о превышении нормального показателя;
  • Датчики давления воды.

На эффективность дровяных котлов влияет вид и качество топлива. Если для отопления предназначены дрова, нельзя использовать торфяные брикеты и уголь. Это значительно понижает эффективность оборудования. Также нельзя использовать для отопления плохо просушенные дрова – при сгорании образуется много пара и сажи, в результате чего котел будет нуждаться в частой чистке.

Применение дровяного котла

Дровяной котел, как и любой другой, нужно подключить к системе отопления.Отопление домов дровами пользуется популярностью в сельской местности, где нет вблизи централизованной газовой магистрали, а отопление с помощью электричества экономически нецелесообразно.

Отопление частного дома дровами также популярно и среди дачников, которые находятся на своих территориях непродолжительное время. Также дровяной котел широко распространен в русских банях, где он выполняет сразу две роли: отопление и нагрев воды.

Достоинства и недостатки

К достоинствам агрегатов на дровах относятся:

  • Нет зависимости от электричества. Домовладелец может не бояться перепадов напряжения в сети или полного отключения электроэнергии.
  • Получение тепла полностью экологично. Поскольку дерево – это чистый экологический продукт, в результате сгорания которого не образуются никакие вредные для человека отходы. Конечно, если не учитывать углекислый газ, отравление которым возможно в случае не соблюдения мер безопасности.
  • Доступное сырье. Люди, проживающие недалеко от лесных массивов, имеют бесплатное и доступное сырье для отопления частного дома. Более того, отопление такого котла возможно с помощью твердых бытовых отходов органического происхождения.
  • Невысокая стоимость агрегата и арматуры.
  • Простая установка и последующая эксплуатация устройства.

К недостаткам относятся:

  • Нельзя на длительное время оставлять дом без присмотра, так как оборудование нуждается в постоянном присутствии и внимании человека.
  • Оборудование имеет большой вес, потому что для его изготовления используется чугун. Этот минус можно перевести в плюс, так как этот материал является долговечным.
  • Значительный расход топлива, так как древесина – материал, выделяющий мало энергии.
  • Отсутствует автоматический режим поддержания необходимой температуры.
  • Низкий показатель коэффициента полезного действия – не более 80 процентов.
  • Дровяные котлы отопления характеризуются большими габаритами, поэтому для получения нужной температуры теплоносителя необходимо сжечь за один раз большое количество дров.

Требования к установке

Одно из преимущество дровяного котла - это доступность топлива во многих регионах нашей страны.Для эффективной и безопасной работы дровяного котла необходима правильная установка.

1. Место установки

Любое оборудование на дровах характеризуется потреблением довольно большого количества воздуха, поэтому котлы маленькой мощности устанавливаются в общие помещения дома, где выполняется приточно-вытяжная вентиляция. Если мощность котла не менее 50 кВт, то необходимо обустраивать отдельную котельную, где полезный объем помещения будет более 8 кубометров. Установка агрегатов осуществляется на твердое, ровное и несгораемое основание – кафель, бетон, керамогранит. На стенах котельной также должен быть негорючий материал. Котельная комната оснащается принудительной вентиляцией.

2. Требования к дымоходу

Для изготовления дымохода используется нержавеющая сталь, керамика или толстостенные металлические трубы. Оптимальный выбор – дымоход из нержавеющей стали типа «сэндвич», с легкостью собирается из разных элементов, таких как трубы, скрепляемые хомутами, кровельные проходы, разгрузочные платформы. При изгибах применяются отводы под необходимым углом. Есть возможность вывода дымохода не только через кровлю, но и через стену дома. Для создания хорошей тяги высота прямого участка дымохода должна составлять более 6 метров, при этом мощность котла должна быть равна 16 кВт.

Выбор дровяного котла

Двухконтурный котел - это надежное устройство для автономного отопления.Прежде всего, необходимо рассчитать необходимую мощность оборудования, которая указывается в паспорте на агрегат и измеряется в киловаттах. Один киловатт мощности необходим для отопления 10 квадратных метров. К примеру, для отопления жилья площадью 100 квадратных метров следует выбирать дровяной котел, мощность которого 10 кВт. Плохо утепленные помещения нуждаются в запасе мощности в 20–30 процентов.

Выбирая оборудование, стоит смотреть не только номинальную мощность, но и весь диапазон работы котла – в осеннее и весеннее время нецелесообразно использовать агрегат на полную мощность. Если котел будет применяться еще и для получения горячей воды, то необходимо приобрести внешний бойлер, а также выбирать котел с дополнительным запасом мощности.

На выбор котла влияет его материал. Как правило, их производят из стали или чугуна. Оборудование из стали имеет небольшой вес и более простое устройство топки по сравнению с чугунными агрегатами. Чистка такой топки заключается в удалении золы из зольника. Дымоход у котлов из стали длиннее, в результате чего теплоноситель нагревается эффективнее. Чугунные агрегаты имеют более короткий дымоход, большая площадь теплообмена образуется благодаря ребристой поверхности, на которой оседают частицы горения, поэтому для чистки этих устройств нужно применять щетки, скребки и кочерги. Однако, теплоемкость у чугунных моделей выше.

Применение современных технологий позволяет разделить все дровяные котлы на следующие виды:

  • Пиролизный — для получения тепла используются не только дрова, но и выделяющийся при этом газ.
  • Пеллетный — в качестве топлива применяются спрессованные гранулы, исходным сырьем для них являются стружка, опилки, кора и т. д. Также для производства пеллет могут применяться отходы сельскохозяйственных культур.
  • Агрегат с водяным отоплением

kotel.guru

Зачем это нужно

Плюсы дровяного отопления воспеты в рекламе котлов, печей и прочих связанных с ним товаров многократно и, прямо скажем, довольно неубедительны (см. Альтернативное отопление частного дома: возможные варианты реализации_

Попробуем вспомнить их:

  • Экологическая чистота топлива. Довольно сомнительный аргумент с учетом того, что продукты сгорания при полностью исправном отопительном приборе должны полностью покидать дом.
  • Приятный запах. Что же, горящие дрова пахнут, что и говорить, приятнее соляры или угля. Однако лучше бы запах горящего дерева не наполнял дом вовсе.
  • Удобство использования. И вовсе демагогический аргумент. Дрова нужно как минимум хранить под навесом и колоть перед использованием. Загрузка котла два — четыре раза в день тоже не добавляет радости.

Уточнение: одна из разновидностей экологического топлива — пеллеты, прессованные в крупные гранулы опилки, торф и прочие отходы. Они стоят ненамного дороже дров, но куда удобнее в использовании.

Так в чем же дело? Что объясняет популярность дровяного отопления?

Цена, конечно.

Приведем примерную стоимость одного киловатт-часа тепловой энергии для разных источников тепла.

  • Природный газ при централизованном газоснабжении — 0,2 — 0,3 рубля.
  • Уголь — 1,2 — 1,5 рубля.
  • Электричество — 2-4 рубля в зависимости от региона. Цены на электричество по стране весьма сильно различаются.
  • Солярка — 2-3 рубля опять-таки в зависимости от региональных цен.
  • Сжиженный (баллонный) газ — 2-3 рубля. Цены различаются и здесь.
  • Дрова. Напомним: идет второе десятилетие двадцать первого века. Итак —  0,7 рубля.

Заметьте — речь идет о покупке дров, а не о самостоятельной заготовке. Что в сельской местности, как правило, не представляет особых проблем.

Выводы очевидны: если у вас нет магистрального газа, лучший источник тепла — старые добрые дрова. (существует так же еще один вид топлива, о котором можно прочесть в статье Биотопливо — элемент современной экологической системы и новое направление инвестиций для бизнеса)

Варианты реализации

Печи

Дровяное отопление частного дома своими руками проще всего реализовать традиционно — с использованием печи.

Причем если для большого дома очевидны достоинства массивной кирпичной печи (большая тепловая инерционность позволяет протапливать печь в межсезонье всего раз в день), то для небольшого дома или дачи самый простой в реализации вариант — обычная стальная буржуйка. Низкий КПД печи окупается простотой эксплуатации и дешевизной.

Помимо самостоятельно сложенных из кирпича или сваренных из стального листа печей, есть масса решений фабричного изготовления, например отопительно-варочная печь Шведка. Печи часто изготавливаются из стального листа толщиной 4-5 миллиметров.

Однако в плане долговечности лучшие изделия — из чугуна. Он гораздо меньше, чем сталь, подвержен коррозии, благодаря чему гарантированный срок службы чугунной печи — 20-25 лет; фактически же чугунные печи полувековой давности и сейчас находятся в прекрасном состоянии.

Важный момент: в первый раз чугунную печь протапливают, поднимая температуру не более чем на 70-80С в час. Плавный нагрев убережет чугун от трещин. Прокаленная один раз, чугунная печь может использоваться уже без ограничений.

И самодельные, и фабричные печи часто позволяют готовить на них. Этой цели служит чугунная или стальная плита над топливником.

Твердотопливные котлы

Типичный котел для отопления частного дома на дровах отличается от дровяной  печи фабричного производства прежде всего тем, что он не просто отдает тепло окружающему воздуху через теплообменник. Он нагревает воду, которая, циркулируя по системе отопления, равномерно прогревает дом.

При небольших размерах системы отопления циркуляция может быть обеспечена естественной конвекцией. Нагревшаяся вода стремится подняться вверх, вытесняя остывшую в котел, где она повторно нагревается — и далее по кругу.

При большой протяженности системы отопления или больших перепадах высоты используются циркуляционные насосы.

Что еще полезно знать об этих устройствах?

  • Твердотопливные котлы универсальны. Они позволяют использовать и дрова, и уголь, и брикеты торфа, и любой другой твердый крупнофракционный горючий материал. Причем какие-либо модификации при переходе на другой вид топлива не требуются.
  •  Особняком стоят газогенераторные (пиролизные) твердотопливные котлы. В основной топке при низком содержании кислорода дрова сгорают с образованием пиролизного газа, который дожигается в отдельной камере.

Такая схема заставляет дрова сгорать почти полностью, с минимальным образованием золы, и резко повышает КПД котла. Но и удорожает его.

Булерьяны

Под этим названием, происходящим от канадского производителя, объединяются, в сущности… обычные буржуйки. Однако мы намеренно выделили эти печи в отдельную категорию, поскольку их эффективность куда выше, чем у любой самодельной стальной печи.

Причин тому две:

  • И здесь используется принцип дожига пиролизных газов, благодаря чему из дров извлекается максимум тепла.
  • Топливник обварен трубами, открытыми снизу и сверху (как вариант — отлит заодно с ними). Конвекция воздуха в них, собственно, и обеспечивает быстрый и эффективный прогрев воздуха по всему помещению.

С булерьянами связано несколько тонкостей.

  • Практикуется разводка горячего воздуха воздуховодами по другим комнатам. Однако нужно учитывать, что горячий воздух не пойдет вниз, что накладывает определенные ограничения на систему обогрева.
  • Температура воздуха на выходе может достигать 150С, что ставит крест на использовании канальных вентиляторов для принудительной циркуляции воздуха. Да и воздуховоды придется делать только из алюминия или оцинковки.
  • Инструкция по использованию этих печей особо оговаривает необходимость периодической чистки дымохода. Иначе в нем возможно воспламенение сажи. Кроме того, диаметр дымохода нельзя занижать.

otoplenie-gid.ru

Основные виды дровяных котлов

Арсенал техники для отопления постоянно пополняется новыми, более совершенными изделиями, однако среди твердотопливных котлов ничего кардинально нового придумано не было. В попытках увеличить КПД конструкторы так или иначе улучшали конструкцию, из-за чего появилось несколько разновидностей с рядом характерных признаков:

1. Сложная Z-образная форма топки или её деление на 2 камеры сгорания. Такие котлы рассчитаны на длительное горение и максимально полное сжигание выделяющихся пиролизных газов.

Конструкция твердотопливного котла длительного горения Пример конструкции твердотопливного котла длительного горения: 1 — автоматика котла; 2 — загрузочная дверца; 3 — подача первичного воздуха; 4 — подача вторичного воздуха; 5 — зольник; 6 — горение пиролизных газов; 7 — пиролиз твёрдого топлива; 8 — теплообменник; 9 — вентилятор-дымосос

2. Наличие водонаполненных колосников и/или рубашки. Считается, что таким образом теплоноситель забирает до 90% теплоты сгорания, но на практике хорошие дровяные котлы с КПД выше 80% — уже большая редкость.

Водонаполненные колосники твердотопливного котла Водонаполненные колосники твердотопливного котла

3. Форма организации поддува. Путём уменьшения поступающего кислорода можно сильно растянуть длительность горения, поддерживая температуру воды в заданных пределах. Обычно реализуется за счёт ручной или управляемой заслонки, при недостаточно сильной тяге может использоваться вентилятор наддува. Управление заслонкой, как правило, выполняется цифровой автоматикой, контролирующей температуру воды в патрубке подачи.

Вентилятор наддува котла Вентилятор наддува котла

4. Тип и устройство теплообменника. С одной стороны, идёт гонка за максимизацию площади поверхности для более эффективного теплосъёма, с другой — за долговечность и надёжность. В первом случае имеем сотовые теплообменники бойлерного типа, высокоэффективные, но проблемные в очистке и ремонте/замене. С другой стороны — простые трубчатые змеевики из холоднотянутой бесшовной трубы — с классикой спорить трудно.

Сотовый теплообменник Сотовый теплообменник

5. Наличие утепления. Необходимость кожуха с минеральным наполнителем определяется местом установки. Если на улице не имеет смысла тратить тепло впустую, то для гаража или мастерской неизолированный котёл может стать хорошим методом обогрева.

Имеются также отличия в типе топлива, горизонтальном и вертикальном расположении шахты, а также материале топки. Камеры и змеевики, выполненные из холоднокатаной низкоуглеродистой стали, просты и неприхотливы, но подвержены образованию окалины. Змеевики и водонаполненные рубашки из чугуна наиболее долговечны и не подвержены образованию окалины, но требуют специальной обвязки из-за высокой чувствительности к тепловым ударам.

Пеллетный котёл Пеллетный котёл

Мощность оборудования

В конечном итоге для котла важны не столько подробности его внутреннего устройства, сколько основные рабочие показатели, которых удалось достичь использованием ряда инженерных инноваций. Важнейший и определяющий параметр котла — его номинальная мгновенная мощность. Теплоёмкость у разных видов топлива разная, как и у разных пород дров, производитель не может её точно предугадать и обсчитать номинальную мощность в отдельно взятом режиме эксплуатации.

Дровяной котёл для отопления частного дома

Определение мощности происходит по двум показателям. По объёму топки можно судить о массе закладки. В среднем считается, что на каждый киловатт мощности дровяного котла приходится 2,5–3 л объёма камеры горения. Получив мгновенное значение выделяемой при сгорании мощности, можно прогнозировать, какая её часть может быть поглощена теплообменником при разных температурных режимах работы. Обычно поглощение сознательно делают выше расчётного выделения теплоты в условиях горения, близких к оптимальным, но такой подход чреват неприятностями.

Конденсат в твердотопливном котле Конденсат в твердотопливном котле

Дело в том, что все дровяные котлы страдают общей болезнью — образованием дёгтя из-за высокой влажности сжигаемой древесины. Конденсация происходит только при достаточно высокой разнице температур. Так, образование наростов на экономайзере или вторичном теплообменнике может прекратиться при нагреве теплоносителя до 40–45 ºС. Суть здесь в том, что если загружать котёл наполовину, его мощности не хватит для нормального нагрева стенок и теплообменников, из-за чего оборудование попросту «потечёт».

Устройство дымохода

Основной удар от конденсации водяного пара из дров приходится на систему дымохода. Протяжённость трубы большая, разница температур (особенно на улице) очень высока. Практикуется два подхода к решению этой проблемы.

Дымоход для твердотопливного котла

Первый заключается в монтаже ревизионных отводов для слива конденсируемой влаги. Размещаться такие отводы должны в самой низкой точке каждого поворотного сегмента, начиная от последнего вертикального участка и заканчивая точкой подключения котла. Недостаток в том, что трубки для спуска воды периодически нуждаются в прочистке и не могут иметь значительной длины при малом диаметре.

Дымоход для твердотопливного котла

С кирпичными дымоходами или с асбестоцементными трубами в обкладке таких проблем не возникает. Трудности устройства таких дымоходов очевидны, но и их можно обойти с применением более дорогостоящих материалов. Речь идёт об утеплённых сэндвич-трубах из нержавеющей стали с минеральным наполнителем. Для устройства дымохода сегодня это — оптимальный вариант. Резюмируем: конденсат не образуется только в утеплённых дымоходах.

Дымоход для твердотопливного котла

Инерционность системы

Другой недостаток твердотопливного котла скрыт в цикличности его работы и невозможности самостоятельно восполнять запасы топлива. Из-за этого требуется либо высокая теплоёмкость самой конструкции дома, либо глухое утепление, близкое к пассивному дому, либо способ хранить запас тепла на период остывания системы.

Поскольку объём самого теплообменника в котле небольшой, водоизмещение системы получается поднять в основном за счёт увеличения диаметра труб. Другой альтернативой такого рода можно назвать установку теплового аккумулятора. При грамотном подходе можно реализовать накопление тепла только после нагрева основной системы, что поможет ускорить прогрев дома и решить проблему с конденсатом.

Тепловой аккумулятор в системе отопления Тепловой аккумулятор в системе отопления

Системы тёплого пола обладают собственной высокой инерционностью, которая растёт вместе с толщиной аккумулирующей стяжки. При наличии тепловой отсечки под полом это может быть действительно долговременный источник тепла. При достаточно толстом слое даже использование воды более высокой температуры не вызовет дискомфорта и тепловой зебры, но вместе с инерционностью системы растёт время её выхода на режим. С другой стороны, подключение тёплого пола к дровяному котлу требует достаточно сложной обвязки, исключающей перегрев как котла, так и трубок в полу.

Водяной тёплый пол Водяной тёплый пол

Автоматика и обвязка дровяных котлов

Как уже упоминалось, регулировать мощность котла можно только по изменению количества поступающего кислорода. Наиболее эффективно и точно эта система работает в шахтных котлах пиролизного типа на дровах или брикетах.

Блок управления твердотопливным котлом Блок управления твердотопливным котлом

В основной комплекс автоматики входят электронный блок управления, вентилятор, регулятор тяги с электрическим приводом и термопара, плотно примотанная к патрубку подачи. Все эти комплектующие продаются как по отдельности, так и комплектами под определённую модель котла. В среднем вся автоматика обходится около 4–5 тысяч рублей. Отдельно упомянем важность наличия защиты от падения заслонки и герметизационных пазов на загрузочных и ревизионных люках, дымоходе, системе стабилизации тяги.

Регулятор тяги воздуха Регулятор тяги воздуха

Для твердотопливных котлов предусмотрен ряд защитных устройств другого рода, устанавливаемых в гидравлическую обвязку. Из безусловно обязательных это циркуляционный насос и защита топки от перегрева — группа безопасности для сброса избыточного давления. Обратите внимание, что выпускной штуцер клапана сброса должен быть повёрнут к стене или снабжён шлангом, чтобы при срабатывании не травмировать присутствующих людей. Требованиями безопасности может быть предусмотрена установка подтравливающего клапана дымохода для стабилизации тяги и горения, он монтируется сразу на выходе из котла или непосредственно перед конечным вертикальным участком.

Схема подключения твердотопливного котла с теплоаккумулятором Схема подключения твердотопливного котла с теплоаккумулятором: 1 — дымоход; 2 — термостат; 3 — группа безопасности; 4 — сепаратор воздуха; 5 — циркуляционный насос; 6 — тепловой аккумулятор; 7 — трёхходовой смеситель; 8 — погодозависимоя автоматика; 9 — радиатор отопления; 10 — циркуляционный насос; 11 — обратный клапан; 12 — расширительный бак; 13 — защита от сухого хода; 14 — клапан подпитки; 15 — накладной датчик температуры; 16 — твердотопливный котёл

Для чугунных котлов практикуется установка двухходового клапана, подмешивающего воду из горячего отвода для недопущения поступления холодной воды в разогретую топку. При установке теплоаккумулятора добавляется трехходовой электрический клапан, запускающий подачу тепла в бак только после прогрева основного состава. Контроль ведётся по температуре обратки, дополнительный контур включается за 7–10 ºС до достижения температуры отсечки. В этом аспекте наиболее предпочтительны блоки управления с ПИД-регулятором.

Установка, подключение

Котёл устанавливается на бетонном постаменте, высота которого определяется равновесностью гидравлической системы. В идеальном случае теплоноситель в котле должен находиться под наибольшим давлением по сравнению с остальными участками трубопровода. Положение котла также определяется направлением и точкой присоединения дымохода. Его подключение может быть как вертикальным (сверху), так и горизонтальным (сзади или сбоку).

Обвязка твердотопливного котла

В обвязке котла рекомендуется использовать только стальные или медные трубы, для пластика здесь слишком велик риск перегрева. Участок трубопровода подачи в 3–5 метрах от котла также традиционно выполняют металлом. Соединения могут быть сварными, при отсутствии нужного оборудования — резьбовыми на пакле и анаэробном герметике.

Настройку котла нужно проводить с учётом малой скорости нагрева и высокой инерционности. Рабочая температура теплоносителя поддерживается, как правило, в пределах 50–65 ºС. При этом температура обратного гистерезиса должна быть немного выше максимальной, при которой наддув полностью прекращается. Это необходимо, чтобы розжиг начался задолго до того, как вода в системе остынет сильнее положенного.

рмнт.ру

05.04.17

www.rmnt.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.