Содержание
Классификация твердотопливных котлов
По принципу работы твёрдотопливные котлы отопления делятся на три группы:
- Классические. Они обладают традиционной конструкцией с камерой сгорания и баком для теплоносителя. Очень часто могут работать на любых видах твердого топлива.
- Пиролизные теплогенераторы. Их отличительная черта — это наличие двух топок сгорания.
- Котлы длительного горения. В этом случае топливо сгорает постепенно, поэтому его закладка производится 1 или 2 раза в день.
Разберемся с каждой категорией отдельно, рассмотрим достоинства и недостатки этих котлов и услышим советы от специалистов.
Дровяные котлы
Но на этом достоинства такого типа нагревательных котлов не заканчиваются. Подобные агрегаты могут работать не только на дровах и угле, но и на отходах производства по переработке древесины. А это опилки, обрубки и прочее. Кроме того, не нужно подключать установку к сети переменного тока, поскольку это энергонезависимый агрегат.
ATMOS DC22S
И немного о недостатках. Котлы такого типа могут использоваться только в открытых системах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Других вариантов нет. Чтобы внутри помещений всегда была комфортная температура, придется делать закладку топлива с периодичностью не менее 5–6 часов, что не очень удобно.
Добавим еще пару показателей. Этот тип отопительных агрегатов очень плохо сочетается с автоматической регулировкой температуры. Здесь многое зависит от используемого топлива. И если вы в течение непродолжительного времени его меняете, то отрегулировать температуру теплоносителя будет сложно даже вручную. Ведь у каждого типа свой показатель количества выделяемого тепла. Поэтому совет — запасайтесь на зиму одним видом топлива. Так проще будет контролировать внутреннюю температуру помещений.
Пиролизные тепловые генераторы
Сразу скажем, что это очень эффективный котел. Свое название он получил от процесса пиролиза — когда, к примеру, дрова не горят открытым пламенем, а тлеют, выделяя газы, насыщенные тепловой энергией. Впоследствии эти газы должны просто сгореть. Вот почему у такого агрегата две топки — нижняя, где тлеют дрова, и верхняя, где сгорают выделяющиеся газы. Кстати, нижняя топка закрытая с минимальным содержанием кислорода, а верхняя открытая, то есть с доступом внешнего воздуха.
Пиролизные котлы
Как работает такой котел? Дрова закладываются в нижнюю камеру сгорания, где они тлеют, выделяя генераторный газ. Особенно хорошо работает установка на сырых дровах — конечно, процент влажности должен быть в определенных пределах. После сгорания в топке остаются только обгоревшие головешки. А вот газ под действием высокой температуры поднимается в верхнюю камеру, для чего предусмотрено специальное сопло. Там он сгорает, нагревая теплообменник, расположенный во второй топке. Происходит передача тепла от топлива к теплоносителю, только через посредника, в качестве которого выступают генераторные газы. И последний этап — это вывод отработанных продуктов сгорания через дымоход.
Котлы длительного горения
Устройства длительного горения серии КВт «Лидер»
Многие специалисты считают, что этот тип нагревательного оборудования имеет все шансы стать самым востребованным. А дело здесь в том, что топливо сгорает постепенно из-за особой конструкции дымохода и камеры сгорания.
Воздух, насыщенный кислородом, поступает извне по межтрубному каналу, который создается в дымоходе двумя трубами, вставленными друг в друга. По внутренней трубе выводятся продукты сгорания, а между внешней и внутренней трубой остается зазор, по которому воздух поступает в топку. Кислород соприкасается с топливом и поддерживает горение только верхней его части.
К примеру, уложенные в камере дрова горят не полностью, а только верхним слоем. И пока сгорит вся закладка, пройдет немало времени. Вот откуда этот тип отопительных агрегатов получил свое название.
Особенности
В современном частном доме многие люди стараются употребить газовые или даже электрические котлы. Это и понятно: подобная аппаратура автоматизирована и довольно удобна в применении. Но классическая конструкция — твердотопливный котел — тоже не так просто сдает свои позиции.
Мало того, сейчас такой способ обогрева постепенно набирает популярность. Протянуть газ можно не везде, как и электричество, подсоединение к соответствующим сетям стоит дорого, а стабильность их работы, даже в самых освоенных местностях, может быть нарушена непогодой, техническим сбоем, действиями злоумышленников.
Котлы на твердом топливе делаются чугунными либо стальными, при этом нельзя заранее сказать, какой из двух материалов окажется лучше в конкретном случае. Хрупкость чугуна не мешает ему служить очень долго и длительное время сохранять выработанное тепло.
Однако и у сравнительно недолговечной стали есть свои аргументы: это повышенная крепость и более скорый прогрев жилья.
Возвращаясь к материалу теплообменника, стоит подчеркнуть, что сталь лучше переносит рывки температуры, а чугун оказывается устойчивее к коррозии. Стальные изделия легче чугунных, но соединение производится с использованием сварки, а давно известно, что каждый сварной стык является слабым местом конструкции, в которой его сделали. Мастерство сварщиков и тщательное соблюдение технологии уменьшают потери, но не могут предотвратить их совсем.
Нет особого смысла дополнять одноконтурный котел резервуаром для воды. Более правильным шагом оказывается покупка полноценного агрегата с двумя контурами. В конечном счете установка дополнительных баков стоит денег и отнимает лишнее время. Если требуется приобрести котел увеличенной мощности, нужно выбирать пиролизную модель. Она же будет предпочтительной и для тех, кто хочет использовать топливо с максимальной пользой. Но есть существенный минус — очень высокая стоимость.
ВЫБОР ПОМЕЩЕНИЯ ДЛЯ КОТЕЛЬНОЙ
Первым этапом устройства котельной в деревянном доме является выбор помещения. Можно выделить несколько типов котельных по их расположению:
Котельная в отдельно стоящем помещении. Такое расположение считается наиболее предпочтительным, как с точки зрения удобства хозяев, так и в плане соответствия стандартам и правилам. Котёл и насос являются источниками постоянного шума, автономное расположение решает эту проблему. С другой стороны, Правила размещения котельных установок предъявляют определённые требования к помещениям котельных, которые легче реализовать в отдельно стоящей постройке. Мощность котла, установленного в отдельном помещении, может составлять более 200 кВт.
Котельная в пристройке. Плюсом является возможность строительства помещения вплотную к дому, экономия за счёт коммуникаций. Требования по мощности системы аналогичны с условиями для отдельно стоящих котельных.
Котельная в доме. Как правило, котельные обустраивают в цоколе или на первом этаже, рядом с санузлом, кладовой, гаражом и другими хозяйственными помещениями. Если вы ищете проект с размещением котельной внутри дома, будем рады предложить вам типовые проекты № 18, № 21, № 36. Эти и другие варианты возможны и с организацией котельных в отдельно стоящем помещении или пристройке
При устройстве котельной в деревянном доме необходимо уделить особое внимание пожаробезопасности. Также, вам придётся позаботится о шумоизоляции помещения котельной
Согласно правилам, на кухне можно размещать котельные установки мощностью не более 30 кВт, в отдельных помещениях ― от 30 до 200 кВт.
Подключение твердотопливного котла к системе отопления
Правильный монтаж котла это не всё, что потребуется
Имеет важное значение подключение остальных элементов системы отопления. На подаче устанавливается защитная группа, а затем тройник, ведущий в байпас
Датчик переключается при температуре на обрате 55˚С. Это необходимо для того, чтобы избежать появление конденсата. Подключить твердотопливный котёл к системе отопления с естественной циркуляцией достаточно просто. Подача и обратный трубопровод подключаются к соответствующим выходам котла.
Схема подключения. Источник фото: sxtmns2.appspot.com
Также нужно установить защитную группу: клапан сброса, воздухоотводчик, манометр. Такие системы предусматривают наличие расширительного бака. Трубопроводы монтируются с уклоном для хорошего самотёка. Этот вид системы отопления позволяет быть независимым от электроснабжения, но в случае отсутствия энергозависимых систем автоматики. Системы с принудительной циркуляцией характеризуются наличием байпаса и трёхходового клапана. Это помогает избежать образование конденсата в топке или трещин чугунных секций при попадании воды низкой температуры.
Вышеупомянутые устройства обеспечивают подмес горячей воды в обратный трубопровод, чтобы обеспечить необходимую температуру на входе котла. В таких системах часто используются резервуары для подготовки горячей воды, такие как бойлеры косвенного нагрева.
В них расположен змеевик, по которому протекает нагретая котлом вода. В системе контуры водонагревателя и отопления располагаются параллельно. Это делается для того, чтобы обеспечить нагрев воды для ГВС при помощи теплоносителя с максимальной температурой. В случае когда нет возможности регулирования интенсивности выработки тепла используется буферная ёмкость, которую часто называют теплоаккумулятором. Его подключают к котлу для того, чтобы в пиковые режимы работы избыточное тепло направлялось на подогрев воды, а затем накопленная энергия расходовалась в целях горячего водоснабжения или отопления.
Закрытая система отопления
Котёл должен иметь соответствующие прочностные характеристики и пройти необходимые испытания. Считается, что единственный способ – это использование двух контуров. Один должен быть открытым, в котором будет присутствовать расширительный бак, а второй, включающий радиаторное отопление и мембранный бак, уже будет закрытым.
В таком случае на подающем трубопроводе обязательно наличие устройств, предохраняющих котёл от воды с температурой выше 100°С
Также важно наличие автоматики, регулирующей интенсивность горения топлива, путём ограничения подачи воздуха
Открытая
Этот вид систем наиболее характерен для твердотопливного оборудования. Это обусловлено высокой безопасностью, так как при резком увеличении температуры расширительный бак устраняет избыточную воду и давление и контуры продолжают дальше работать.
К достоинствам открытой системы отопления можно отнести:
- энергонезависимость;
- экономичность. Не требуется дополнительное оборудование для обеспечения циркуляции.
Недостатком выступает особенность монтажа:
- трубы должны иметь уклон, а элементы обвязки котла должны располагаться на определённом уровне;
- система открыта для доступа воздуха, что влечёт за собой коррозию;
- теплоноситель испаряется и поэтому потребуется его восполнение;
- меньшая эффективность отопления за счёт медленной естественной циркуляции.
4 Лучшие производители
Немецкое оборудование Buderus и Lopper отличается надёжностью, эффективностью и длительным эксплуатационным сроком. Огромным минусом таких приборов является их стоимость, поскольку они очень дорогие. Кроме этого, котлы этих брендов прихотливы к качеству топлива, поэтому при использовании простых древесных отходов они будут работать некачественно.
Тепловые устройства чешского производства Viadrus, ATMOS и OPOP также пользуются популярностью. Они вполне могут сравниться по надежности и качеству автоматизации с немецкими брендами, но стоят гораздо дешевле.
Польские агрегаты на дровах представлены в большом количестве, но в основном это обычные тепловые генераторы или пиролизные установки. Российские покупатели отдают предпочтение моделям SAS и Orlan. Их производственные характеристики гораздо ниже немецкого и чешского оборудования, но они неприхотливы к качеству топлива, а также отличаются невысокой стоимостью.
Производители отопительного оборудования выпускают не только классические модели, которые работают на дровах, но и многотопливные установки:
- 1. НМК Сибирь-Gefest КВО 15 ТЭ — универсальный котел, работающий на дровах. Дополнительно конструкция оснащена электрическим нагревателем. Мощность прибора составляет 15 кВт, он может обогревать помещение площадью 150 м². Кроме этого, в устройство дополнительно встроен ТЭН. Модель может функционировать также от каменного угля и евродров. Коэффициент полезного действия составляет около 75%, а вес — 115 килограммов.
- 2. Буржуй-К Модерн-12. Котел пиролизного типа мощностью 12 кВт со встроенным механическим управлением. Может обогреть комнату, площадь которой составляет 120 м². Максимальный показатель температурного режима способен достигать 95 °C.
- 3. Protherm Бобер 20 DLO обладает мощностью 19 кВт. Установка имеет дополнительный чугунный теплообменник, который может нагреваться в диапазоне от 30 до 90 °C. У этой отопительной конструкции самый высокий показатель КПД — 91%. Примерная цена такого оборудования составляет 50000 рублей.
Пошаговая инструкция установки котла
Подбор и компоновка оборудования ещё не является залогом беспроблемной работы системы, ведь её элементы ещё нужно правильно установить. И начинать следует с обустройства помещения котельной, в которой всё это и должно находиться
Небольшая инструкция в картинках расскажет, на что нужно обратить особое внимание
Таблица 2. Правильная пошаговая установка.
Шаги, фото
Описание
Шаг 1. Обустройство котельной
Установка котла осуществляется после того, как в помещении, где он будет стоять, закончен ремонт
При этом важно, чтобы:
в отделке применялись негорючие материалы;
для котла был подготовлен фундамент;
в помещении обязательно был организован приток воздуха;
в стене или потолке необходимо заранее предусмотреть выход для дымоходной трубы.
Шаг 2. Выбор места под котёл
При выборе места для установки нужно иметь в виду, что между стенами и задней и боковой поверхностями корпуса котла должно быть минимум 700 мм
С фронтальной стороны это расстояние должно быть не меньше 1250 мм (если агрегат с верхней загрузкой). Ели же загрузка производится спереди, к этому расстоянию нужно ещё прибавить ширину дверцы.
Шаг 3. Выверка положения корпуса
Очень важно, чтобы положение котла не отклонялось от вертикали, поэтому при установке нужно пользоваться уровнем. Ставите его на топку, откинув крышку.
Шаг 4. Подготовка комплектующих
Согласно паспорту котла проверьте его комплектацию, которая в зависимости от производителя может варьироваться. Все остальные элементы, необходимые для монтажа, приобретите заранее в соответствии с выбранной схемой.
Шаг 5. Подготовка инструментария
Естественно, понадобятся инструменты: разводной, газовый, накидной и рожковый ключи, а так же отвёртки разных размеров, угольник и болгарка.
Шаг 6. Установка регулятора горения
На шток регулятора подматывается ФУМ-лента, и он устанавливается на штатное место. Затягиваете гайку, выставляете нужную температуру и фиксируете в этом положении винтом.
Шаг 7. Монтаж терморегулятора ТЭНа
Чуть дальше регулятора горения находится отверстие для установки регулятора ТЭНа. Если ставить его не планируется, то туда просто вкручивается заглушка.
Шаг 8. Монтаж ТЭНа
Далее монтируется сам ТЭН – либо заглушка вместо него.
Шаг 9. Установка крана
Для удобства эксплуатации либо текущего ремонта системы, на входе и выходе теплоносителя из котла устанавливаются краны.
Шаг 10. Сборка группы безопасности
Собираете в один узел манометр, воздушный и предохранительный клапана, которые обеспечивают безопасность работы котла и идут с ним в комплекте. Группа ставится перед запорной арматурой.
Шаг 11. Подводка к котлу трубопровода
Чтобы подсоединить к котлу подающий и отводящий трубопроводы, нужно изготовить поворотные патрубки. Лучше если соединения будут сварными, а не разъёмными.
Шаг 12. Герметизация места посадки дымовой трубы
Чтобы дымоотводящая труба сидела плотно и не пропускала в помещение продукты сгорания, место её посадки и все прочие соединения обрабатываются герметиком.
Шаг 13. Подключение воды
На смонтированный в самом начале краник устанавливаете гибкую трубку, через которую гидравлическая часть котла будет заполняться водой. Откройте все краны, поднимите давление до 1,3 атм, и проверьте герметичность системы. Течи быть нигде не должно.
Шаг 14. Топим котёл
Теперь в соответствии с инструкцией можно загружать топку дровами и разжигать.
Процесс монтажа представлен лишь в общих чертах, так как у каждой модели котла есть свои нюансы, да и схема подключения может быть разной.
Несколько советов по правильной эксплуатации котла
Чтобы КПД вашего котла был наиболее высоким, он должен правильно эксплуатироваться
Вот на какие моменты нужно обратить внимание, чтобы дрова горели дольше:
- При розжиге топлива заслонка на котле должна быть полностью открытой;
- Режим долгого горения устанавливается только после нагрева до +600 градусов;
- Теплоноситель на выходе должен иметь температуру 65 и более градусов;
- Если конструкция котла не предусматривает закладку сырых дров, их влажность должна не превышать 20%;
Зависимость выработки тепла от породы дерева
- Во избежание оседания на стенках топки и дымохода смолы, топите котёл дровами лиственных пород – акацией, берёзой, ольхой, осиной. И, кстати, порода оказывает большое влияние на количество получаемого тепла;
- Не мельчите дрова – чем крупнее куски, и чем плотнее друг к другу они уложены в топке, тем дольше будут гореть;
- Чтобы поленья не зависали, они не должны быть слишком длинными. Идеальный размер – длина топочной камеры минус 5 см.
Два примера дровяных отопительных котлов
Схемы обвязки
Закончив с монтажом отводящих горючие газы каналов, нужно заняться обвязкой твердотопливного котла, причем в ней есть не меньше тонкостей. Очень часто такие генераторы тепла оснащают баком для воды, который используется в разнообразных схемах подсоединения. Роль устройства состоит в гашении напряжений, которые могут возникнуть при предельной нагрузке на котел.
Выбор теплоаккумулятора зависит от личных вкусов владельца. Более того, при покупке стоит обратить внимание и на потребности в поддержании некоторой нагрузки за конкретное время теплоаккумулятором
Обычно ориентируются на величину аккумулятора тепловой энергии в 30–50 л на 1 кВт предельной мощности котла. Если пиковый расход тепла значительно превосходит средний суточный уровень в пересчете на 1 час, а особенно если этот расход длится долго, требуется установить более емкий бак.
Он должен быть рассчитан на давление большее, чем запланированный рабочий максимум. Независимо от избранной схемы присоединения требуется ставить предохраняющие клапаны и бак для расширения. Следует внимательно проводить все расчеты, а в идеале обратиться к профессионалам и для них, и для выполнения самого монтажа.
Это набор систем, которые автоматически сбросят давление, если оно превзойдет установленные показатели. Подобного рода манипуляция осуществляется предохраняющим клапаном, который дополняется манометром и устройством, как раз выводящим воздух наружу. От набора безопасности до самого котла недопустимо применение какой угодно запирающей арматуры. Когда топливо начинает разгораться, циркуляционный насос работает, а клапан, расположенный на вводе в нагревательный контур, перекрыт.
При этом движение жидкости происходит по сокращенному кругу. Как только обратный трубопровод прогреется до 50 или 55 градусов, термическая головка по команде датчика начинает приоткрывать закрытый контур. Это делается плавно, чтобы перемешивание холодной воды с горячей, содержащейся в байпасе, происходило равномерно. В результате прогрева радиаторов температура вырастает, и наступает момент, когда клапан закрывает байпас до конца. При этом 100% теплоносителя направляется сквозь теплообменник котла.
Подобная конфигурация проще всех и может быть выполнена своими руками. Полипропиленовыми трубами пользоваться совершенно спокойно, но требуется только проверить их официальное происхождение и соответствие необходимым характеристикам. Рекомендуется использовать для промежутка между котлом и группой безопасности исключительно металл.
Толстые стенки полипропиленовой трубы отличаются слабой теплопроводностью, из-за которой внешние датчики дают неверные показания, а трехходовой клапан опаздывает с реакцией на изменения условий.
