Непростой, в основном, суровый климат и определил быт россиян. Печь издавна была наиглавнейшим местом в каждом доме. Она не только была источником тепла, но на ней готовили еду и даже спали.

Со временем печи видоизменялись и сейчас уже не позволяют нам замерзнуть специализированные котлы отопления, а обеспечивают нас горячей пищей – газовые плиты. Идеальным источником тепла в наше время считается газовое отопление.

Но вот не всем оно доступно (несмотря на богатство недр российской земли). считается дорогим. Да и с нестабильной работой подачи электроэнергии такой вид отопления может оставить без тепла.

Остается пользоваться наиболее экономичным, удобным (что немаловажно) безопасным оборудованием для отопления на твердом топливе.

Рассмотрим классификацию котлов отопления на твердом топливе.

По материалу изготовления: сталь и чугун

В зависимости от материала, используемого для изготовления приборов отопления, их моно разделить на отопительные котлы на твердом топливе из стали и из чугуна.

Несмотря на то, что наиболее ранимыми являются чугунные котлы, они считаются наиболее долговечными. Они медленно нагреваются и долго отдают тепло.

Для потребителя это очень хорошо, ведь котел тогда дольше находится в состоянии нагрева, а значит, отопление также дольше отапливает помещение. Но вот котлу эти перегрузки чреваты перегревом.

Работа всех видов котлов на твердом топливе зависит от наличия воды в системе. Достижение критического уровня наличия воды в системе может привести к перегреву и деформации некоторых элементов системы отопления. Стальные более устойчивы как к перегреву, так к скачкам температуры. Зато чугунные более стойки к коррозии.

Полезно знать: Объем энергоносителя для загрузки рассчитывается исходя из следующих параметров: для стальных — 1,6-2,6 л на кВт; для чугунных – 1,1-1,4 л на кВт. Данные параметры должны быть описаны в технических характеристиках к котлу. Из их расчета рассчитывается и периодичность загрузки топлива.

Они отличаются не только составом сплава, весом и техническими характеристиками. Конструкция приборов также разнится. Например, охлаждающий змеевик в стальных котлах находится внутри.

При достижении высокой температуры можно открыть термостатический кран и разрешить тем самым подачу холодной жидкости, которая и сможет снизить температуру. На чугунных котлах аналогичные устройства устанавливаются на подаче. Снизить температуру можно только спустив часть горячей воды из системы и добавив в неё холодной.

Секции чугунного котла собираются вручную – прочно стягиваются шпильками из стального сплава. Секции стального крепятся друг к другу сваркой. От качества сварки будет зависеть и качество швов. При эксплуатации человек каждый раз при подаче топлива в котле вынужден открывать и закрывать загрузочный люк дверцей.

Так как она внутренне своей частью контактирует непосредственно с огнем, то она сильно нагревается и человек может получить ожог от соприкосновения с ней. Чугунные котлы снабжены дверцей со специальной прослойкой, которая изолирует температуру. А стальные — дверцей, по периметру которой проведен водоохлаждающий контур.

Для очистки чугунных необходима кочерга. А стальные оснащены поворотными колосниками, которыми можно управлять с помощью механического устройства, что позволяет очистить печь даже без открытия дверцы в топку.

Одноконтурные и двухконтурные

Схема работы и элементы

По характеристике комплектации различают котлы с одним и двумя контурами.

Один контур предполагает только выполнение функции отопления. Два контура выполняют функции и отопления и горячего водоснабжения.

Таким образом, если вы выберете себе систему отопления с отопительным котлом в которому предусмотрено два контура, вы не только будете обеспечены теплом, но еще и горячей водой.

И сможете сэкономить на расходах на водонагреватель и электроэнергию им потребляющую. Можно конечно и одноконтурные котлы подключить к бойлеру.

Но для этого нужны дополнительные расходы на оборудование и работу по монтажу системы.

Традиционные и газогенераторные

Газогенераторный

По принципу работы котлы бывают классические или традиционные, и газогенераторные или . В комплектацию газогенераторных колов входят две газовых камеры, которые расположены одна над другой и отделяются они только форсунками.

В верхнюю камеру загружаются дрова, где сгорая они образуют газ. Но сгорают дрова не сразу. А с помощью пиролиза сначала подсушиваются, при этом немного нагревая воздух. То есть таким образом обеспечивается наиболее эффективный теплообмен.

Кстати: Это также влияет и на периодичность нагрузки газогенераторного котла. Топливо в него загружать надо 2 раза реже, чем в традиционный. Следовательно, и процесс чистки будет требоваться с такой же периодичностью.

Также пиролизные котлы оснащены вентиляционной системой, которая не только помогает быстрой растопки, но и спасает окружающую среду от вредных выбросов (ведь раздувая огонь, вентилятор предотвращает появление дыма в помещении).

Энергозависимые и энергонезависимые

Если котлы оснащены вентиляционной системой (как было писано выше), то они требуют обязательного подключения к энергосистеме. В таких агрегатах поступление воздуха регулируется механическим путем.

Современные котлы, работающие на твердом топливе, оборудуют специальными бункерами для загрузки энергоисточников. Если подача топлива автоматизирована, то необходимо использовать только мелкий уголь, сухие древесные опилки или стружку, или пелетты, или эко-горошек.

Наполнив бункер под завязку топливо, можно не беспокоиться о подаче энергоисточников несколько дней. То есть вам не нужно каждый день и в день по нескольку раз утруждать себя подачей топлива в систему.

На такие устройства производитель дает гарантию – 10 лет. Но если будут соблюдены все условия эксплуатации и режима работы, описанные в руководстве пользователя, то отопительные котлы способны прослужить в несколько раз дольше.

Профилактика от перегрева котла

Схема подключения одноконтурного отопления

Если вы правильно смонтировали оборудование в отопительную систему и в процессе функционирования соблюдаете все требования по эксплуатации и нормы загрузки топлива, то можно сказать, что вы обеспечиваете безопасность работы системы в целом.

Самое главное – старайтесь не перегревать котел. Котлы остывают очень медленно, поэтому избегайте достижения максимально возможной температуры. Особенно если в системе отопления используются пластиковые или металлопластиковые трубы и другие элементы. Ведь они могут расплавиться, если температура воды на выходе из котла будет от 100°С.

И даже если котел снабжен клапаном, который при перегреве открывается и в систему поступает холодная вода для её охлаждения, все равно не допускайте таких ситуаций.

На всякий случай (если вдруг бывают перебои с холодным водоснабжением), установите на чердаке дополнительную емкость с водой. Она конечно не может стать дополнительным источником холодной воды при перегреве (ведь вода в систему должна подаваться под давлением), а вот «брать огонь на себя» и стабилизировать температуру в системе может (только необходимо грамотно подключить этот резервуар).

Также нужно быть внимательным со сливом горячей воды во время перегрева. Ведь система устроена так, что при открытии клапана горячая вода сливается в канализацию. И если канализация оснащена пластиковыми и металлопластиковыми трубами, то такой слив чреват последствиями.

Вывод дымохода для отопительного прибора этого типа

Немаловажную роль на эффективность эксплуатации котла играет и место, где он будет монтироваться. Вернее даже качество дымохода.

Естественно, дымоход должен быть огнеупорным, устойчив к воздействию ржавчины.

Дымоход должен быть высотой не менее 4 м, и диаметром не менее 18 см. Иногда с помощью сэндвичтрубы дымоход утепляют.

Такая процедура существенно сокращает теплопотери. Если при наличии труб, отвечающих всем требованиям нет тяги, то следует выбирать котел со встроенной вентиляционной системой.

Так вы не только избежите задымленности помещения, но и печь будет достаточно быстро разжигаться.

Как и где устанавливать в помещении

Монтаж котла и ввод его в систему необходимо проводить только силами специалистов и профессионалов.

Заказчик услуг, конечно же, также должен обладать знаниями по установке, чтобы иметь возможность проконтролировать качество работ.

Котел должен монтироваться на расстоянии не менее 20 см от стен, перекрытий и других поверхностей. Ни в коем случае не устанавливать его на деревянный пол.

В таком случае делается либо бетонный постамент, либо любая другая подставка из негорючего материала.

Важно: Площадь постамента или подставки должна быть больше площади основания котла. Также необходимо чтобы со стороны лицевой части (где открываются дверцы) пол также был покрыть теплоизоляционным материалом (например, листом железа) на расстоянии не менее 30 см.

С остальных сторон не менее 10 см.

Присоединение котла к дымоходу, его чистка и розжиг

Чистка котла от золы и гари

Согласно требованиям пожарной безопасности прибор должен быть присоединен к дымоходу дымовой трубой, длина которой не более 1 м. Если дымоход выполнен соединением нескольких труб, то трубы должны входит друг в друга не менее чем на 8 см.

От соблюдения этих правил будет зависеть эффективность работы системы отопления. А также, что является наиважнейшим, жизнь жильцов дома.

Для того, чтобы разжечь котел, нужно в специальную дверцу, которую называют шуровочной, заложить бумагу или мелкие дровяные щепки. В загрузочную дверцу кладут дрова и засыпают уголь. И только потом поджигают бумагу.

Дверцу следует не закрывать, пока не разожгутся щепки. Периодически контролируйте процесс розжига. Укладывайте дрова так, чтобы щель на колосниках не закрывалась полностью.

Если будете топить только дровами, то добавляйте основную охапку дров, пока не прогорели предыдущие. Если в помещении сильно холодно, то выставляйте параметры котла сначала на максимум, а затем уже потихоньку убавляйте.

В зависимости от вида энергоисточников время между их загрузками может быть разным. Если топить планируете дровами, то естественно «подкидывать» их нужно будет чаще — по мере их прогорания. И помните, ни в коем случае для розжига нельзя использовать солярку и другие горючие жидкости.

Периодически во время эксплуатации, необходимо очищать зольник котла от золы и шлака. Наполненность зольника снижает эффективность работы оборудования.

Общие правила эксплуатации:

• Чтобы не допустить перегрева не оставляйте котел, работающий на полной мощности.
• Надевайте защитные рукавицы каждый раз, открывая дверцы для подачи топлива или контроля тяги.
• Не допускайте к отопительным котлам детей.
• Храните топливо (дрова и уголь) на расстоянии не менее 1 метра от оборудования.

Периодически проверяйте уровень наполненности системы водой, состояние дымовых труб и дымохода, очищайте дымоход и фильтры не реже 1 раза в год, состояние и работу воздушных клапанов.

Соблюдая все эти нехитрые правила вы дадите возможность вашей системе отопления служить вам долгие годы, не доставляя вам особенных хлопот.

Почему же стоит выбирать отопительный котел на твердом топливе?

• Во-первых, эти отопительные приборы являются наиболее эффективными в части теплообмена.
• Во-вторых, они могут прекрасно функционировать без потребления электричества или газа. Достаточно дров и угля, которые легко заготовить на зиму. В зависимости от того, в каком регионе вы живете вы можете топить его дровами, антрацитом, каменным или бурым углем. Кстати дрова могут быть в форме прессованных брикетов.
• В-третьих, подобные котлы не перегреваются. Некоторые модели оснащены автоматической системой очистки самой печи. Но, как бы не был автоматизирован процесс использования, работать без участия человека они не могут.

Ведь без него невозможно вовремя загружать топливо в печь, Важен также человеческий контроль за работой котла на твердом топливе, естественно с соблюдением требований техники безопасности. Несмотря на необходимость данного участия отопительные системы на твердом топливе остаются самыми удобными в эксплуатации.

Когда возникли котлы отопления на твердом топливе? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо глубоко окунуться в историю развития отопления.

Ведь человек использует твердое топливо фактически с начала своего «разумного» существования. И если раньше для этого использовался костер, очаг, а затем каменная печь, требующие постоянного внимания и подпитки топливом, то сегодня их функцию могут выполнять простые или полностью автоматизированные котлы отопления на твердом топливе.

Принцип их действия основан на получении тепла при сгорании твердого топлива и передачи его теплоносителю (воде), циркулирующему в системе отопления. Такие отопительные устройства устанавливают там, где нет возможности отапливаться газом или электроэнергией (часто с финансовых соображений).

Часто в проекте отопительной системы частного дома или офисных помещений используют комбинацию различных котлов. Например, основной отопительный агрегат работает на газе, а котел на твердом топливе используется, как аварийный при перебоях в газоснабжении. Или наоборот - газовый котел - альтернативный вариант.

В этой статье мы раскроем тему классификации котлов отопления на твердом топливе, рассмотрим их основные параметры, дополнительные устройства, расширяющие их функциональные возможности. В общем, раскроем базовые понятия об этой технике, для того, чтобы Вы могли сделать при необходимости покупки правильный выбор.

Интересно знать!

Авторство в создании водяного отопления неформально принадлежит Мартину Тривальду из Швеции. Он, работая надзирателем угольных копей, впервые использовал водяное отопление для обогрева теплицы. Только через столетие в 1820 году аналогичный способ отопления стали использовать в частных домах Англии, позднее в других странах.

Что такое твердое топливо?

В современных котлах в качестве твердого топлива используются:

• дрова;
• древесная щепа;
• каменный уголь;
• бурый уголь;
• торфяные брикеты;
• биотопливо (пеллеты).

Использование этих веществ для отопления экономически оправдано при доступе к дешевым вариантам твердого топлива. Самым «модным» и удобным на сегодняшний день твердым топливом становятся биотопливные пеллеты - это прессованные в виде маленьких брикетов древесные отходы.

Разберемся с типами котлов отопления на твердом топливе

Независимо от того простой это котел или с механической подачей топлива и системой самоочистки, они все равно требуют к себе внимания человека и его участия в процессе их «жизнедеятельности», а также соблюдения строгих правил техники безопасности при их эксплуатации.

По виду материала , из которого они изготовлены, различают два типа котлов:

• стальные;
• чугунные.

У каждого из видов есть свои слабые и сильные стороны!

Например, стальные котлы менее восприимчивы к перепадам температуры, но он сильно подвержен коррозии.Чугунный котел считается «долгожителем» по сравнению со стальным, но он хрупок, боится перегрева, медленно прогревается.

В процессе эксплуатации необходимо следить за наличием воды в «водяной» рубашке котла. Ее отсутствие (что маловероятно, но…) может вызвать перегрев и деформацию котла.

По механизму сжигания твердого топлива , в частности дров, котлы можно разделить на две группы:

• котлы классического горения
• котлы длительного горения
  • пиролизные,
  • тлеющие.

К первой группе относятся большая часть простых чугунных и стальных котлов на твердом топливе, внутри которых проходит неконтролируемый обычный процесс горения.

Кое-какая «автоматика» все-таки присутствует в таких котлах. В них может быть установлен датчик для контроля температуры воды в котле, соединенный механически (цепочкой) с воздушной заслонкой, влияющей на интенсивность процесса горения в топке.

При превышении температуры воды выше допустимого предела, заслонка закрывается, замедляя процесс горения. Дальнейшее понижение температуры воды приводит к постепенному открыванию заслонки.

В более продвинутых моделях стоят электронные датчики температуры и контроллер, анализирующий их данные и управляющий работой дополнительного наддувного вентилятора. Это приносит существенную долю комфорта в работу с такими котлами отопления на твердом топливе.

Преимущества:

• простота в обслуживании;
• относительно низкая стоимость;
• возможность работать автономно (без электричества);

Недостатки:

• необходимость довольно частого пополнения топливом. Периодичность: 3-8 часов.

Котлы такого типа часто используют в системе с баком-теплоаккумулятором, что позволяет держать температуру воды еще некоторое время после затухания котла.

Среди производителей котлов отопления на твердом топливе «классического» горения хорошо зарекомендовали себя: SAS, Aton, Wichlaczh, Sime, Galmet, Biasi.

Котлы второй группы называются пиролизными или тлеющими .

Пиролизные котлы используют принцип газифицированного сжигания древесины. Это котлы с длительным временем горения на одной «заправке» (около 10-12 часов) и высоким КПД (до 92%), обусловленными тем, что сначала под действием высокой температуры из древесины выделяется древесный газ, который затем сжигается во второй топке.

Такие котлы - высокотехнологичные устройства, «напичканные» электроникой. Кстати, топка у них керамическая, способная долгое время сохранять тепло, снабжена вентилятором, регулирующим интенсивность горения. Он же облегчает растопку котла и делает комфортной загрузку новой партии дров, предотвращая попадание дыма в помещение.

Недостатки присутствуют: высокая стоимость котлов, относительно малый объем рабочей камеры для загрузки.

Европейскими лидерами в производстве пиролизных котлов признаны чешские торговые марки Atmos и Verner. Их продукцией Вы будете довольны на 100%.

Принцип работы твердотопливного пиролизного котла

Котлы «тлеющего» типа в своем принципе работы используют явление тления верхней части топлива. Этот процесс может «растянуться», в случае использования дров, до 30 часов. А прибалтийский производитель Stropuva в своем арсенале имеет модель универсального назначения с обозначением «U», способную до 5 суток «продержаться» на угле. Кроме этого, котлы тлеющего типа относительно недороги.

К недостаткам таких котлов отнесем «требовательность» к топливу:

• влажность (дерева) до 15-20%, уголь высшего качества;
• длина до 60 см;
• мощность до 40кВт.

Производители – Прибалтика Stopuva и Candle.

Необходимую мощность твердотопливного котла приблизительно рассчитывают, исходя из пропорции: на 10 м 2 площади утепленного помещения с потолками до 3 м – 1 кВт мощности котла. За точными цифрами обратитесь к профессионалам.

Важно! Излишняя мощность котла может быть полезна только при использовании некачественного топлива, например, не достаточно сухих дров.

Котел твердотопливный STROPUVA - видео презентация

Заметьте! Среди огромного спектра котлов отопления на твердом топливе у некоторых производителей встречаются модели, допускающие установку дополнительных газовых горелок или горелки на жидкое топливо.

Отдельно остановимся на еще одном виде котлов отопления, которые становятся все более популярными - пеллетные котлы.

Пеллеты - это цилиндрики, спрессованные под большим давлением из биомассы.

Параметры:

• диаметр: от 6 до 1,4 мм;
• длина: от 5 до 20 мм;
• плотность: до 600кг/м 3 ;
• зольный объемный остаток: до 3%.

К преимуществам котлов на пеллетах в первую очередь относим возможность автоматизации их работы, что не возможно ни на угле, ни на дровах.

Котлы отопления на пеллетахна сегодняшний день являються одним из наиболее безопасных, экологически чистыхспособов получения тепла в помещении.

Модельный ряд котлов на пеллетах уже огромен. Объединяет их всех высокий уровень автоматизации процесса горения и принципы организации работы:

• возможность автоматической подачи топлива из бункера или склада;
• поддержание стабильной температуры;
• централизованное управление всей отопительной системой (циркуляционными насосами, системами самоочистки и т.д.)

Бытовые котлы имеют мощность в пределах 10-100 кВт, промышленные - до 1500кВт. Коэффициент полезного действия - до 95%!!!

Кроме того, такие котлы не требуют постоянного присутствия человека. Котел может быть оборудован системой автоматического золоудаления, топливо подаваться не из бункера, а из соседнего помещения - топливного склада, с объемом, позволяющим котлу работать более месяца. Такие котлы поддерживают функцию удаленного управления через мобильный телефон.

Подытожим - сегодня есть, что и из чего выбирать в сфере отопительных систем на твердом топливе. Все зависит от особенностей территории, где Вы проживаете и… от размера Вашего кошелька.

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Издавна в каждом доме, расположенном на российских просторах, отопительная печь была самым главным местом. Благодаря печке в доме зимой было тепло. Кроме этого на них готовили еду, а некоторые конструкции с лежанкой позволяли даже спать. Во многих сельских избах печи сохранились до сих пор. Со временем они претерпели значительные изменения и сейчас для обеспечения обогрева владельцы используют отопительные котлы на твердом топливе, электричестве или на газу.

Заслуженно газовое отопление считается наиболее оптимальным решением проблемы теплоснабжения, но, к сожалению, магистрали проложены не во всех населенных пунктах. Электрический обогрев дома относится к дорогому варианту, да и нестабильная подача электроэнергии способна привести к отключению или поломке оборудования. Поэтому владельцы недвижимости, особенно в сельской местности предпочитают устанавливать твердотопливные теплогенераторы.

Классификация котлов на твердом топливе

В зависимости от материала изготовления отопительный котел на твердом топливе может быть:

• чугунным;
• стальным.

Несмотря на свою долговечность, приборы из чугуна отличаются хрупкостью. Эта их особенность связана с возможностью перегрева данных агрегатов. Дело в том, что чугунные котлы долго нагреваются и в течение длительного времени остывают. Для потребителей медленный нагрев выгоден, поскольку система отопления дольше обогревает помещение. Но для котла подобные нагрузки могут обернуться перегревом.

Работа всех моделей приборов, функционирующих на твердом топливе, зависит от наличия воды в отопительной конструкции. Если количество теплоносителя в системе достигает критического уровня, возможен перегрев и деформация отдельных элементов. Стальные агрегаты более устойчивы к скачкам температуры, а чугунные изделия – к коррозийным процессам.

Полезной для потребителей будет следующая информация: необходимый объем топлива для загрузки высчитывают, исходя из определенных норм. На один киловатт для стальных котлов требуется 1,6 – 2, 6 литра, а для чугунных приборов 1,1 -1,4 литра.

Таким образом, чугунные и стальные теплогенераторы отличаются не только весом, материалом изготовления, но и другими характеристиками, среди которых конструкционные отличия. Так охлаждающий змеевик в стальных твердотопливных котлах располагается внутри их. Когда теплоноситель нагревается до критической температуры, можно приоткрыть термостатический кран, после чего начнет поступать холодная вода и тем самым, получится понизить температуру.

В чугунных котлах, таких как на фото, аналогичные элементы располагаются на подаче. Понизить температуру в них можно только частично спустив горячую воду и добавив холодный теплоноситель. При производстве чугунного изделия его секции собирают в единый прибор при помощи стальных шпилек. Что касается стального агрегата, то его части соединяют сваркой. Именно от ее качества зависит прочность швов.

Загрузка дров, угля, пеллет в отопительные котлы на твердом топливе производится вручную путем открытия/закрытия дверцы загрузочного люка. Поскольку она внутренней своей частью контактирует с огнем и сильно нагревается, при соприкосновении с нею человек может получить серьезный ожог. Чтобы этого не произошло, у чугунных агрегатов имеется дверца со специальной защитной прослойкой. У стальных приборов дверца по контуру обустроена водоохлаждающим контуром.

Чтобы очистить от золы и пепла чугунный котел потребуется кочерга. Стальные теплогенераторы оснащены поворотными колосниками, управляемые механическим путем – в итоге, чтобы почистить печь не требуется открывать дверцу в топку.

Конструкционное решение твердотопливных котлов различается. Эти приборы бывают:

• одноконтурными;
• двухконтурными.

Наличие одного контура означает, что теплогенератор предназначается для обустройства отопительной системы. Если котел твердотопливный двухконтурный , в доме будет и теплоснабжение, и горячее водоснабжение. Благодаря двум контурам, в помещениях станет не только тепло, но и появится подогретая вода для хозяйственных целей. В результате домовладельцы могут значительно сэкономить на расходе топлива, поскольку нет необходимости приобретать водонагреватель и оплачивать электроэнергию. Правда, при желании одноконтурный котел подключают к бойлеру, но тогда потребуется дополнительное оборудование, да и работы по монтажу стоят денег.

Принцип, согласно которому работает отопительный котел на твердом топливе, бывает
классическим (традиционным) и газогенераторным (пиролизным). Последние приборы состоят из двух камер, расположенных одна над другой, которые разделяются форсунками.

Твердое топливо помещают в верхнюю часть, но сгорает оно не сразу. Благодаря процессу пиролиза, дрова первоначально подсушиваются и одновременно воздух немного нагревается. В результате обеспечивается эффективный теплообмен. Пиролизные котлы оборудованы вентиляционным устройством, что способствует не только быстрой растопке, но и минимизирует вредные выбросы в атмосферу.

Когда в агрегате имеется вентиляционная система, то ему требуется подключение к электросети. В современных приборах имеются специальные бункеры для загрузки источников тепловой энергии. Если подача твердого топлива в котел автоматизирована, тогда используют мелкофракционный уголь, древесную стружку, эко-горошек и аналогичные виды источников энергии.

Если такой бункер наполнить полностью, следующая загрузка потребуется только через несколько дней. На данные устройства гарантийный срок составляет около 10 лет. Но при соблюдении условий эксплуатации котел может прослужить гораздо больший срок.

Безопасность функционирования отопительной системы

Главным моментом, когда установлен отопительный котел на твердом топливе, является недопущение перегрева конструкции теплоснабжения. Поскольку теплогенератор остывает очень медленно, нужно избегать ситуации, когда температура достигает максимального предела. Особенно это касается металлопластиковых и пластиковых элементов. Когда температура превышает 100-градусную отметку, они могут оплавиться, а отопительное оборудование прийти в негодность.

Также нужно быть предельно осторожным при сливе горячей воды (для недопущения перегрева) в канализацию, если она оснащена пластиковыми трубами, которые могут деформироваться.

Необходимость обустройства дымохода

Эффективная работа твердотопливного котла невозможна без правильного выбора места монтажа дымохода, который должен без проблем выдерживать высокие температуры и не быть подверженным коррозии. В высоту он не может быть менее 4-х метров, а в диаметре – 18 сантиметров.

Монтаж котла и дымоотводящей системы нужно выполнять только силами профессионалов. Но заказчику услуг по установке не помещает изучить соответствующую информацию, чтобы оценить качество выполнения работ. После завершения монтажа зольник котла необходимо регулярно очищать от скопившейся в нем золы и шлака, которые снижают эффективность функционирования оборудования.

Видео об отопительном котле на твердом топливе:

Среди котлов на твердом топливе самой большой популярностью пользуются твердотопливные котлы на дровах.

Твердотопливные котлы на дровах

Котел имеет электрический нагнетатель воздуха, который управляется электронной системой от термостата. В результате изменения количества воздуха, мощность котла в процессе горения меняется в зависимости от температуры теплоносителя.

Электронная система выводит на дисплей различные показатели для контроля режима работы котла. Котел имеет индикатор минимального количества топлива в топке и подает сигнал об этом хозяину. Конструкция котла предусматривает возможность дозагрузки топлива не останавливая процесс горения.

Производители оборудования выпускают универсальные комбинированные котлы , которые могут сжигать топливо в двух режимах — с подачей воздуха или снизу, или сверху. Стоимость таких котлов естественно выше.

Автоматические твердотопливные котлы

В продаже имеются автоматические твердотопливные котлы. Правильнее назвать их полуавтоматическими, поскольку котел все таки требует периодически определенных действий от человека, пускай и не каждый день.

С устройством и принципом работы автоматического твердотопливного котла можно познакомиться, если посмотреть этот видеоклип:

Топливом для автоматического котла могут быть гранулированный уголь фракции 5 — 25 мм. или древесные гранулы — пелеты, а также гранулы из других горючих материалов — торфа и отходов растительного и животного происхождения.

Необходимость использования только гранулированного топлива для сжигания в автоматических котлах, вызывает определенные сложности для хозяев дома. Стоимость такого топлива на рынке заметно выше, чем обычных колотых дров или угля.

В автоматических котлах производители часто предусматривают возможность замены горелки для гранулированного топлива, на другую горелку — для газа или жидкого топлива. Вместо горелки могут устанавливаться колосники. В этом варианте котел превращается в обычный котел на дровах.

Гранулированное топливо обычно продается в мешках. Топливо легко и без пыли загружается в бункер котла. Одной загрузки бункера хватает на 3 — 10 дней работы котла.

После розжига в начале отопительного сезона, горение в автоматическом котле происходит непрерывно . Автоматический котел может работать в двух режимах:

• Режим активного горения , при котором мощность котла может быть в диапазоне 10 — 100% от номинальной.
• Режим поддержки горения, когда мощность котла выбирается такой, чтобы обеспечить температуру теплоносителя в котловом контуре около 55 град.С. Автоматический контроллер переводит котел в режим поддержки, когда отсутствует отбор тепла из отопительного контура. Такой режим необходим для защиты котла от низкотемпературной коррозии (подробнее см. ниже), а также обеспечивает постоянную готовность котла к возобновлению активного горения.

В процессе работы котла необходимо:

• Следить за наполнением бункера и загружать топливо в бункер один раз каждые 3 — 7 дней.
• Удалять золу из съемного зольного ящика через каждые 2 — 4 дня.
• Один раз в неделю чистить внутренние поверхности котла от отложений специальным инструментом.
• Ежегодно, перед началом отопительного сезона, проводить чистку и проверять исправность дымохода котла.

Как выбрать мощность твердотопливного котла

Твердотопливный котел нужно выбрать так, чтобы его номинальная отопительная мощность соответствовала тепловым потерям отапливаемого объекта.

Выбор котла слишком большой номинальной мощности приводит к тому, что котел большую часть времени работает в режиме значительного ограничения мощности. А это, в свою очередь, приводит к снижению КПД (увеличению расхода топлива), повышенному образованию отложений (сажи, дегтя), ускоренной коррозии котла и дымохода. Увеличивается риск перегрева теплоносителя в котле. Стоимость котлов растет по мере увеличения мощности.

Поэтому не следует покупать котел, имеющий значительно большую мощность , чем тепловые потери дома.

Правда, при подборе котла с большим запасом по мощности увеличивается продолжительность горения одной закладки топлива — в топке больше дров. Но, выгодно реализовать это преимущество можно только в системе отопления с аккумулятором тепла.

Точный расчет тепловых потерь дома и мощности отопительного котла достаточно сложная задача, решение которой лучше поручить специалистам-проектировщикам. Менеджеры фирмы, которая продает котлы, скорее всего посоветуют Вам выбрать котел избыточной мощности — это им выгодно.

Ориентировочно мощность котла для отопления дома выбирают , руководствуясь общепринятыми величинами удельной мощности на 10м 2 отапливаемой площади по климатическим зонам:

• Для южных районов России: 0,7 — 0,9 кВт/10м 2 .
• Для средней полосы — 1,2 — 1,5 кВт/10м 2 .
• Для северных районов — 1,5 — 2 кВт/10м 2 .

Например, для региона г. Москвы в доме с отапливаемой площадью 150 м2 следует установить котел мощностью 150м 2 х 1,2кВт/10м 2 = 18кВт.

Для дома, построенного с соблюдением современных требований к энергосбережению, для расчета применяют меньшие из указанных значений.

Следует также учитывать, что теплоёмкость незамерзающих жидкостей на 20% ниже чем у воды. При их использовании в качестве теплоносителя мощность котла может падать на 10 – 15% от номинальной.

Систему водянного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя рекомендуется использовать в домах с отапливаемой площадью помещений не более 100м 2 . В домах большей площади или в системах отопления с теплыми полами применяют принудительную циркуляцию теплоносителя с установкой циркуляционных насосов.

Защита твердотопливного котла от перегрева

В твердотопливном котле горящее топливо, да и сам котел обладают довольно большой массой. Поэтому процесс тепловыделения в котле имеет большую инерцию. Горение топлива и нагрев воды в котле на твердом топливе нельзя мгновенно остановить, прекратив подачу топлива, как это делается в газовом котле.

Твердотопливные котлы, больше чем другие, склонны к перегреву теплоносителя – вскипанию воды, если пропал отбор тепла, например, при внезапном прекращении циркуляции воды в системе отопления, или тепла в котле выделяется больше, чем расходуется.

Кипение воды в котле ведет к росту температуры и давления в системе отопления со всеми серьезными последствиями – разрушению оборудования системы отопления, травматизму людей, повреждению имущества.

Современные закрытые системы отопления с твердотопливным котлом особенно склонны к перегреву, так как содержат сравнительно маленький объем теплоносителя.

В системах отопления обычно используются полимерные трубы, коллекторные узлы управления и распределения, различные краны, клапаны и другая арматура. Большинство элементов системы отопления очень чувствительны к перегреву теплоносителя и скачкам давления, вызванных кипением воды в системе.

Твердотопливный котел в системе отопления должен иметь защиту от перегрева теплоносителя.

Для защиты твердотопливного котла от перегрева в закрытой системе отопления, не имеющей соединения с атмосферой, необходимо выполнить два действия:

1. Перекрыть подачу воздуха для горения в топку котла, чтобы как можно быстрее снизить интенсивность горения топлива.
2. Обеспечить охлаждение теплоносителя на выходе из котла и не допустить повышения температуры воды до кипения. Охлаждение должно происходить до тех пор, пока выделение тепла не снизится до уровня, при котором кипение воды станет невозможным.

Рассмотрим, как выполнить защиту котла от перегрева, на примере схемы отопления, которая приведена ниже.

Схема подключения твердотопливного котла к закрытой системе отопления

Схема закрытой системы отопления с твердотопливным котлом. 1 — группа безопасности котла (предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр); 2 — бак с запасом воды для охлаждения теплоносителя при перегреве котла; 3 — поплавковый запорный клапан; 4 — термоклапан; 5 — группа подключения расширительного мембранного бака; 6 — узел циркуляции теплоносителя и защиты котла от низкотемпературной коррозии (с насосом и трехходовым клапаном); 7 — теплообменник защиты от перегрева.

Защита котла от перегрева работает следующим образом. При повышении температуры теплоносителя выше 95 градусов, термостат на котле закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания котла.

Термоклапан поз.4 открывает подачу холодной воды из бака поз.2 в теплообменник поз.7. Холодная вода, протекающая через теплообменник охлаждает теплоноситель на выходе из котла, не допуская кипения.

Запас воды в баке поз.2 необходим на случай отсутствия воды в водопроводе, например, при отключении электроэнергии. Часто в системе водоснабжения дома устанавливают общий накопительный бак. Тогда воду для охлаждения котла берут из этого бака.

Теплообменник для защиты котла от перегрева и охлаждения теплоносителя, поз.7 и термоклапан, поз.4 производители котлов обычно встраивают в корпус котла. Это стало стандартным оснащением котлов, предназначенных для закрытых систем отопления.

Процесс проектирования и монтажа отопления на твердом топливе отличается от аналогичных особыми требованиями. Учитываются не только характеристики котла или печи, но и правила безопасности и эффективность работы всей системы. Знание этих нюансов помогут самому сделать отопление частного дома на твердом топливе: котлы, печи и дымоходную систему.

Основные параметры котлов и печей на твердом топливе

Твердотопливное теплоснабжение характеризуется относительно небольшими первоначальными затратами. На рынке представлены доступные по стоимости домашние котлы отопления на твердом топливе. Однако процесс установки оборудования и всей системы в целом должен выполняться по определенным правилам.

Практически все печи и котлы на твердом топливе для водяного отопления обладают одинаковыми характеристиками. Их знание и умение правильно использовать информацию помогут правильно подобрать оборудование для теплоснабжения дома. При выборе следует обращать внимание не только на технические аспекты, но и на качество изготовления. Котлы отопления для дома на твердом топливе должны изготавливаться из специальных сортов стали. Толщина корпуса составляет минимум 2 мм. Для топочной камеры применяют жаропрочную сталь толщиной от 3 мм и более.

Преимуществом будет гарантия от завода-производителя и продавца отопительного оборудования. Также нужно обращать внимание на наличие сети сервисных центров по обслуживанию и ремонту. Для того чтобы отзывы о котлах отопления на твердом топливе носили только положительный характер при выборе оборудования следует изучить такие параметры:

• Номинальная мощность. Она определяется путем предварительных расчетов теплоснабжения. Для формирования небольшого запаса отопление частного дома твёрдым топливом должно иметь мощность на 15-20% больше расчетной;
• Материал изготовления теплообменника . Наиболее надежными являются чугунные котлы отопления на твердом топливе. Их недостаток – большой показатель инертности и возможные разрушения при сильном механическом воздействии. Альтернативой являются более легкие и дешевые модели со стальным теплообменником;
• Тип котла. Помимо классического оборудования прямого сгорания можно выбрать пиролизные или котлы длительного горения.

Нередко делают котлы отопления на твердом топливе своими руками. Но для выполнения этой работы нужно правильно подобрать схему изготовления и материалы. Преимуществом подобных конструкций является возможность адаптации по вышеизложенным параметрам к конкретной системе отопления.

Все печи для воздушного отопления на твердом топливе рассчитаны на использование угля, дров, топливных брикетов или торфа. Исключения составляют пеллетные котлы, отличающиеся конструкцией и предназначенные только для пеллет.

Схемы твердотопливного отопления

Монтажу отопительного оборудования предшествует выбор схемы. От нее зависит комплектация теплоснабжения, параметры работы системы, а также тип теплоносителя. В некоторых случаях целесообразна схема парового отопления на твердом топливе. Но чаще всего выбирают водяное теплоснабжение дома.

Выбор определяется характеристиками дома – его площадью, тепловыми потерями и требуемым температурным режимом работы отопления. Для равномерного теплового распределения рекомендована схема установки котла отопления на твердом топливе в водяной контур. Если же площадь дома небольшая – можно применять воздушное теплоснабжение. В редких случаях применяются паровые самодельные котлы отопления на твердом топливе.

На первом этапе выбора схемы установки котла отопления на твердом топливе сложно определиться с типом теплоснабжения. В настоящее время наиболее распространенными видами являются следующие:

• Водяное с естественной циркуляцией . Применимо для небольших частных домов и дач. Это обусловлено максимально возможной протяженностью магистрали до 30 м. Даже при мощном котле отопления для дома на твердом топливе показатель циркуляции воды будет небольшим;
• Водяное с принудительной циркуляцией . Для этого типа теплоснабжения можно продумать изготовление котла отопления на твердом топливе со встроенным насосом. Благодаря такой конструкции площадь обогрева значительно увеличивается;
• Воздушное . Может быть реализовано с помощью специальных котлов отопления на твердом топливе своими руками, у которых в конструкции предусмотрены каналы для циркуляции теплого воздуха. Альтернативой является установка и системы каналов для распределения нагретого воздуха по комнатам дома;
• Паровое . В автономном отоплении применяется крайне редко из-за дороговизны оборудования и необходимости постоянного контроля за состоянием теплоносителя. Большинство схем парового отопления на твердом топливе предназначены для теплоснабжения больших зданий.

Оптимальным вариантом для установки домашнего котла отопления на твердом топливе является водяное теплоснабжение с принудительной циркуляцией. Оно обладает хорошими эксплуатационными качествами, недорого в обслуживании. Также можно отметить большое количество схем, согласно которым можно самостоятельно выполнить расчет котла отопления на твердом топливе.

В любой отопительной системе независимо от выбранной схемы обязательно должны присутствовать элементы безопасности. Для котлов на твердом топливе для водяного отопления это воздухотводчики, спускные и обратные клапаны.

Котлы прямого горения

Самое простое устройство котла отопления на твердом топливе имеют классические модели. Они состоят из топочной камеры, зольника, теплообменника и дымоходного патрубка. Передача тепловой энергии воде происходит за счет сгорания топлива в топке.

Преимуществом подобных моделей является надежность и простота конструкции. Для самостоятельного изготовления котла отопления на твердом топливе этого типа понадобятся минимум инструментов и материалов.

Но наряду с положительными качествами эти котлы обладают рядом недостатков. Основной из них – большой расход топлива. В отзывах о котлах отопления на твердом топливе прямого горения указывают на необходимость постоянного добавления дров или угля. Если этого не делать – температура воды в трубах будет неизбежно снижаться.

Также следует отметить такие особенности отопления частного дома твёрдым топливом с помощью котлов этого типа:

• Большой показатель инерционности . Время нагрева воды в трубах до требуемой температуры может составить от 10 до 30 мин в зависимости от вида системы и ее характеристик;
• Проблемы с регулировкой мощности . Как и в печах для воздушного отопления на твердом топливе это можно осуществить только ограничив приток воздуха через зольник. Поэтому при проектировании системы теплоснабжения нужно предусмотреть монтаж устройств безопасности;
• Низкий показатель КПД . Обычно он составляет около 60-65%. Это связано с тем, что некоторая часть тепловой энергии уходит вместе с угарным газом через дымоход;
• Комплектация . В состав стальных и чугунных котлов отопления на твердом топливе не входит циркуляционный насос, группа безопасности.

Также стоит отметить отсутствие второго контура для горячего водоснабжения. В качестве альтернативы можно рассматривать возможность подключения бака прямого или косвенного нагрева, если такое предусмотрено конструкцией. В таком случае при расчете котла отопления на твердом топливе следует учитывать монтаж дополнительного оборудования.

В большинстве случаев в устройстве котла отопления на твердом топливе предусмотрено время работы на одной партии дров или угля от 4 до 6 часов. Чем больше интенсивность горения – тем меньше время для одного цикла.

Пиролизные твердотопливные котлы

Для оптимизации расхода топлива и повышения КПД были разработаны на твердом горючем. Несмотря на схожесть процессов, протекающих внутри конструкции, их принцип работы отличается от описанных моделей прямого горения.

Подобные котлы на твердом топливе для водяного теплоснабжения также называются газогенераторными. Их принцип работы основан не на прямом сгорании дров, а на формировании летучей смеси. При относительно небольшом температурном воздействии на дрова и с минимальным притоком кислорода происходит процесс их тления. В результате этого образуется так называемый древесный газ. Поднимаясь по специальным каналам, он попадает в камеру сгорания, где смешиваясь с потоком воздуха воспламеняется.

Преимуществом эксплуатации газогенераторных котлов теплоснабжения для дома на твердом топливе является экономный расход горючего. В среднем одной партии дров хватает на 12-18 часов работы. Кроме этого пиролизные чугунные котлы теплоснабжения на твердом топливе характеризуются такими качествами:

• Подключение к электросети . Для эффективной работы котел должен быть оборудован вентилятором или турбиной (встречается редко);
• Качество топлива . Перед загрузкой дрова должны пройти этап просушки. Оптимальная влажность для отопления частного коттеджа твёрдым топливом должна составлять 8-10%;
• Минимальный объем угарных газов . Их большая часть сгорает во вторичной камере. Благодаря этому при расчете отопительного котла на твердом топливе можно предусмотреть дымоход меньшего диаметра. Но он должен быть утеплен, так как велика вероятность образования конденсата на его поверхности;
• Виды топлива . Устройство пиролизного котла отопления на твердом топливе сделано таким образом, что можно использовать поленья, опилки и древесные отходы. Важно, чтобы они имели нужный уровень влажности и не содержали сторонних примесей.

Для регулирования мощности котлы отопления на твердом топливе, сделанного своими руками, можно подключить вентилятор к блоку управления. Он будет регулировать мощность работы устройства в зависимости от температуры в помещении и на улице. Таким образом можно уменьшить расход топлива и оптимизировать работу отопления.

Улучшить характеристики газогенераторного самодельного котла теплоснабжения на твердом топливе можно с помощью облицовки его внешней поверхности. Это снизит тепловые потери конструкции.

Котел на твердом топливе длительного горения

Одной из альтернатив пиролизному котлу отопления являются модели длительного горения. Это относительно новая отопительная конструкция, которая характеризуется низким расходом топлива и длительным периодом его сгорания.

Классическая схема установки котла теплоснабжения на твердом топливе предусматривает значительный нагрев воды в теплообменнике. В настоящее время большую популярность набирают низкотемпературные системы. Именно для таких схем будет оптимален котел длительного горения. Он отличается от классических моделей отсутствием зольника и способом подачи воздуха для поддержания процесса сгорания топлива. В отзывах о котлах длительного горения отопления на твердом топливе указывается на их высокую эффективность и надежность работы.

Конструктивно он состоит из большой камеры сгорания, занимающей около 90% от общего объема котла. Подача воздуха осуществляется через верхний патрубок, который опускается под действием силы притяжения по мере сгорания топлива. Фактически происходит процесс тления, из-за чего температура теплоносителя не превышает +70°С.

Потребителю будет полезно знать следующие свойства котла длительного горения:

• Наличие автоматического регулятора тяги . Это механическое устройство, имеющее в своей конструкции термоэлемент. При его нагреве происходит уменьшение притока воздуха. Обратный процесс провоцирует уменьшение температуры воздействия на термоэлемент;
• Не нужно подключение к электросети ;
• Очистка от золы осуществляется 1 раз в 3-4 дня работы . Однако при большом количестве продуктов сгорания происходит резкое ухудшение работы котла;
• Горение происходит только вверху . Благодаря этому наблюдается существенное снижение расхода топлива.

Одним из недостатков котлов длительного горения является их высокая стоимость. Однако при правильном проектировании системы отопления компенсация первичных затрат произойдет после 4-5 отопительных сезонов. Также необходимо обеспечить защиту конструкции от влаги.