Твердотопливные котлы длительного горения: как выбрать и установить

Рынок отопительной техники предлагает широкий выбор современного оборудования, среди которого особое место занимают твердотопливные котлы длительного горения. Производители выпускают модели разной мощности для дома, дачи, квартиры, хозяйственных помещений. Данные устройства имеют свои характеристики, которые нужно учитывать при покупке.

Что такое котел длительного горения на твердом топливе

Многие домовладельцы предпочитают устанавливать обогревательные приборы, чтобы не зависеть от теплосети. Данный агрегат идеально смотрится в условиях дачи или загородного дома. Сейчас существует большое разнообразие отопительной техники, но модели, работающие на твердом топливе, считаются более экономичными, по сравнению с газовыми и дизельными установками. Пользователи отмечают среди их положительных качеств автономность и низкое потребление электроэнергии.

Конструкция

Прежде чем переходить к принципу работы таких установок, следует понять, из каких ключевых элементов они собираются.

Устройство твердотопливного оборудования следующее:

• цилиндрический корпус — камера сгорания;
• дверка, через которую загружаются дрова;
• зольник;
• распределитель воздуха — круг из металла со специальным отверстием посередке, под действием собственного веса он прижимает топливо и, когда дрова сгорают, опускается;
• труба подачи воздуха, которая соединена с распределителем и расположена в верхней части котла, благодаря заслонке можно регулировать подачу воздуха;
• дымовая труба;
• теплообменник.

Как видно, конструкция стандартного котла не такая уж и сложная. По этой причине сейчас такую установку нередко собирают своими руками. Но в процессе сборки должны учитываться многие детали.

Принцип действия

Котлы отопления на твердом топливе работают по принципу «верхнего горения«. Прежде чем кислород поступает к топке, он в обязательном порядке подогревается. Это делается, чтобы в конечном счете вырабатывалось меньше отходов горения, то есть золы и сажи.

Подача кислорода осуществляется сверху вниз, поэтому в первую очередь начинают гореть дрова, уложенные верхним слоем. После их сжигания активируется подача воздуха к нижней части топлива. Такой принцип постоянен и позволяет более эффективно расходовать дрова. Данная технология необходимая для продолжительного процесса горения.

Как видно, аппарат отличается экономичностью, и при этом остается экологичным. Естественно, чтобы добиться таких характеристик, следует грамотно выбирать оборудование, чтобы оно было изготовлено из огнестойких материалов. Только в этом случае установка будет выдавать максимальный КПД, оставаясь безопасной в эксплуатации.

Преимущества

Если котел, предназначенный для отапливания загородного дома, имеет встроенную автоматику, то его обслуживание не будет отнимать у хозяина много времени и сил. Все, что потребуется — спустя определенное время закладывать новую порцию дров.

Ключевые достоинства агрегатов:

• доступность как самого оборудования, так и топлива;
• экологичность;
• допускается использование различных видов топлива;
• высокий КПД;
• простота управления;
• безопасная эксплуатация.

Немаловажное преимущество дровяных котлов заключается в их полной энергонезависимости. Это делает эксплуатацию более удобной, одновременно расширяя сферу использования агрегатов. На данную особенность зачастую обращают внимание те пользователи, планирующие устанавливать оборудование в местности, где периодически наблюдаются перебои в подаче электроэнергии или последняя вовсе отсутствует.

Существуют и универсальные модели, для работы которых требуется электричество. Если правильно пользоваться установкой, она будет оставаться безопасной. Объясняется это тем, что дрова не взрывоопасны, по сравнению с газом или дизельным топливом. Управление простое и не потребует особых знаний или навыков.

Недостатки

Оборудование, которое в народе называют «буржуйка», имеет свои минусы, с которыми нужно ознакомиться перед приобретением.

Выделяют такие недостатки:

• более высокая стоимость, по сравнению с классическими котлами, работающими на твердом топливе;
• при загрузке дров следует придерживаться рекомендаций производителя;
• универсальные модели зависимы от электроэнергии;
• подходят только определенные топливные элементы (влажность, размеры);
• из-за глубокой топки дрова порой бывает сложно разжечь, если загрузка неполная;
• в ходе работы не получится догрузить мелкое топливо, например, опилки.

Если учесть все эти минусы и грамотно подойти к вопросу выбора аппарата, он не только прослужит долгие годы, но будет экономичным и эффективным.

Буферная емкость (теплоаккумулятор)

Если исключить приборы, работающие на гранулированном топливе, то твердотопливные котлы отличаются неравномерной работой, повышение и понижение температуры в топке имеют циклический характер. Для того чтобы сгладить температурные скачки в отопительной системе используют теплоаккумулятор (буферную емкость). Конструкция представляет собой герметичный резервуар с теплоизолирующим слоем, чаще всего, цилиндрической формы.

В этот бак врезано две или более пар змеевиков (теплообменников), через которые в емкость поступает разогретый теплоноситель из котла и осуществляется его распределение по всей отопительной системе. Такая схема позволяет излишки энергии на пике горения накапливать в теплоаккумуляторе, чтобы потом, когда топливо прогорит, использовать нагретую воду для поддержания заданной температуры. Подробнее о них можно почитать здесь.

Классификация котлов длительного горения

Всего существует несколько групп оборудования, которые отличаются по конкретным признакам: каким способом сжигается топливо, материал изготовления, вид применяемого горючего и так далее. Все эти особенности влияют на мощность, а соответственно и эффективность установки.

По способу сжигания топлива

Выделяют ручной и автоматический методы.

Котлы с ручной загрузкой бывают следующих типов:

1. Циклический. В таком оборудовании действует рассмотренный ранее запатентованный способ верхнего горения. То есть сначала сжигается верхняя часть дров, а потом воздух подается в нижнюю область камеры. Такие котлы имеют простую и в то же время надежную конструкцию. Есть модели, которые после одной закладки дров способны работать в течение 70 часов. Если же топливом служит уголь, то время работы может продолжаться до 7 суток.
2. Пиролизный. Из-за нехватки кислорода и под воздействием высокой температуры из дров выделяется газ, который сжигается пиролизным методом. При этом способе образуется минимальное количество сажи и золы, а топливо сгорает практически полностью. Единичная закладка дров позволит котлу работать в течение 8–10 часов.

К отдельной категории относится пеллетное оборудование, в котором предусмотрена автоматическая подача топлива.

По материалу изготовления

Сейчас для производства твердотопливных котлов используют два основных материала: сталь и чугун. У каждого из них имеются свои особенности. Сталь — это прочный материал, позволяющий уменьшить толщину стенок котла и его теплообменника. Из-за этого снижается и конечная стоимость оборудования.

В этом же кроется и главный недостаток. Хотя котлы и подразумевают длительное горение, их период эксплуатации будет в разы меньше, нежели у чугунного аналога. Для увеличения срока службы специалисты футеруют стальной топливник при помощи огнеупорного кирпича.

Из чугуна производят массивные обогревательные устройства, показатель мощности которых начинается с 20 кВт. Сам по себе материал не отличается высокой прочностью, особенно неустойчив к ударным нагрузкам. По этой причине производители увеличивают толщину слоя чугуна при изготовлении стенок и топливника. Ключевой недостаток таких приборов — большой вес, который может достигать 300 кг. Данный материал также чувствителен к температурным перепадам, поэтому в камеру не рекомендуется загружать холодные дрова.

По типу используемого топлива

Котлы способны работать не только на дровах, но и на других материалах.

Всего выделяют 4 вида приборов, которые различаются по виду загружаемого топлива:

1. Дрова. Используются в стандартных устройствах. Важно применять древесину с показателем влажности не более 20 %.
2. Уголь . Особая конструкция позволяет котлу с легкостью выдерживать высокую температуру.
3. Пеллеты. Это специфический вид топлива, представляющий собой спрессованные гранулы из древесных отходов. Агрегаты считаются наиболее удобными в эксплуатации, так как пеллеты нужно загружать не так часто, как дрова или уголь. Являются более дорогостоящими по сравнению с классическими аналогами.
4. Разные виды топлива. Такие котлы считаются универсальными. К примеру, устройство, работающее на угле, может комплектоваться электрическими ТЭНами.

Каждый вид имеет свои достоинства и недостатки. Наиболее простой и понятный котел — тот, который работает на дровах. Универсальные и пеллетные модели экономичны и просты в использовании, но стоят дороже.

Двухконтурные

Это особые устройства. Топливом для них могут служить: дрова, уголь, пеллеты и так далее. Помимо основной функции обогрева, прибор обеспечивает дом горячей водой. Котел может быть оборудован бойлером или змеевиком.

Однако в таком оборудовании довольно проблематично отрегулировать температуру подготавливаемой воды. По сути, это единственный недостаток, но эту проблему можно решить. Чтобы регулировать температуру жидкости, котел должен быть подключен к бойлеру косвенного нагрева.

В емкости накопительного водонагревателя присутствует змеевик, через который проходит горячая котловая вода. Он служит теплообменником и позволяет равномерно нагревать жидкость. Благодаря большой площади поверхности этот процесс не занимает много времени.

Ключевое отличие двухконтурных моделей состоит в том, что они способны как отапливать помещения, так и нагревать воду.

Достоинства твердотопливных котлов:

• имеют относительно невысокую стоимость;
• просты в эксплуатации;
• работают на различных видах топлива;
• надежны;
• экономичны;
• не требуют особых навыков для обслуживания.

Устройства отличаются простым принципом работы. Задача основного контура — поддержание стабильной температуры в трубах отопления. При понижении этого показателя срабатывает особый датчик.

Функция второго контура — поддерживать температуру той воды, которая не идет на отопление. Если жидкость остывает, сразу активируется датчик, подавая соответствующий сигнал. Когда сообщения поступают от обоих датчиков, котел начинает сжигать топливо, пока в контурах не нагреется вода. Для экономии топлива рекомендуется дополнительно устанавливать бойлер.

Котел твердотопливный длительного горения с водяным контуром — это универсальное устройство, которое одновременно решает сразу 2 задачи, поэтому пользуется большой популярностью.

Автоматика

Современные твердотопливные котлы оснащаются целым комплексом автоматических устройств, которые сводят к минимуму участие человека в обслуживании работающего агрегата. В сферу автоматического регулирования входят следующие функции:

• соблюдение температурного режима в системе;
• контроль насосов в основном и вспомогательном (контур подмеса) контурах;
• поддержание заданной температуры горячего водоснабжения;
• управление потоками теплоносителя с помощью трехходового клапана.

При наличии блока автоматики, человеку необходимо только выставить необходимую температуру и загрузить топливо, далее процесс горения контролируется автоматически по заданным настройкам за счет контроля подачи кислорода в топку. Если отопление осуществляется с помощью пеллетного агрегата, то и загрузка топлива производится в автоматическом режиме.

Принцип работы трехходового клапана

При наличии трехходового клапана система работает по принципу подмешивания в основной поток горячей воды с котла когда температура падает ниже заданной. Такой принцип позволяет греть только необходимое количество воды. Она может подаваться как напрямую из котла, так и с буферной емкости. При этом она может быть нагрета и альтернативными источниками, например солнечным коллектором.

Критерии выбора

Современные котлы различаются по многим признакам, и при выборе следует отталкиваться от нескольких основных критериев. Несмотря на большой вес и крупные габариты, такие установки продолжают пользоваться спросом. В первую очередь это обусловлено их доступностью.

Тип топлива

Приобретая установку, нужно выбрать, от какого вида топлива она будет функционировать. Современные приборы работают на обычных дровах, торфе, различных видах угля и так далее.

Выбор определенного типа сырья влияет на теплоотдачу, длительность работы от одной закладки и комфорт эксплуатации. Если используется древесина, то предпочтение стоит отдать лиственным и мягколиственным породам.

Топливо следует хранить в проветриваемом помещении. Для этого отводится отдельное закрытое место, куда не попадают осадки. Некоторые сорта древесины плохо горят, а другие и вовсе могут закладываться не высушенными. У каждой породы свой показатель теплотворной способности.

В последнее время большим спросом пользуются установки, работающие на брикетах — прессованных отходах древесины или торфа. Это экологичные ресурсы, не дающие искру во время возгорания. Брикеты также следует хранить в защищенном от осадков месте.

Преимущества пеллетных котлов:

• экологичность;
• не остается отходов;
• доступность;
• высокий показатель теплопроводности.

Пеллетами называют прессованный материал растительного происхождения. Их характеристики аналогичны каменному углю, который сейчас не так сильно распространен, так как в ходе сгорания выделяет осадок и серу. Для его хранения также следует обеспечить определенные условия: защиту от дождя и снега, влажность не более 75 %.

Вес

Стальные изделия уступают по весу чугунным примерно на 17 %. Значит, стоимость их будет ниже. К тому же, их проще установить. Чугунные модели долговечнее и надежнее, но для их установки нередко требуется специальный фундамент. Стальные аналоги лучше противостоят температуре, но если начнут ржаветь, отремонтировать их уже не получится.

При выборе материала следует исходить из того, в какой климатической зоне будет эксплуатироваться оборудование. Если температура не «прыгает», то предпочтение лучше отдать чугунному изделию.

Мощность

Мощность — ключевой параметр, по которому выбирается агрегат.

Существует 2 простые формулы:

1. 1 кВт мощности необходим для обогрева 10 м2 площади помещения, с условием, что потолок будет не выше 3 метров. Таким образом, чтобы обогреть жилье размером 200 м2, мощность установки должна быть не менее 20 кВт.
2. Учитывается не только объем помещения, но и качество теплоизоляции. Для выражения ее степени рекомендуется пользоваться простыми коэффициентами. При плохом утеплении дома или больших оконных проемах коэффициент будет равен 60. При монтаже качественной теплоизоляции он составит 40. Формула не представляет собой ничего сложного. В качестве примера возьмем помещение без утепления площадью 200 м2 с высотой потолков 2,5 м. Расчет выглядит так: 200 × 2,5 × 60 = 30000 Вт (36 кВт).

Более точной является вторая формула, так как она учитывает энергосбережение.

Объем загрузочной камеры

После того, как будет известна необходимая мощность оборудования, следует определиться с габаритами котла, а именно — объемом топки. От этого зависит, насколько быстро агрегат обогреет помещение.

Для определения полезного объема следует сделать 1 загрузку топлива и понять, какая мощность обогрева получилась при его сгорании. Учитывается также интервал дозагрузки. Определенную роль играет и материал, из которого изготовлена топка. В стальных моделях соотношение будет следующее — от 1,6 до 2,6 л/кВт, в чугунных — от 1,1 до 1,4 л/кВт.

КПД

Это показатель эффективности.

Здесь все зависит от вида котла:

• стандартные — до 76 %;
• универсальные — до 82 %;
• пиролизные — до 85 %;
• пеллетные — до 95 %.

Как видно из списка, самый лучший коэффициент полезного действия будет у пеллетного оборудования. Однако, учитывая эту особенность, нужно понимать, что топливо горит по-разному. Древесина может сжигаться дольше, нежели пеллеты, соответственно тепла будет больше, хоть и с меньшей интенсивностью.

Модели, чей КПД выше, в конечном счете оставляют меньшее количество золы, а значит, и чистить их проще.

Общие характеристики

Технически твердотопливные котлы достаточно просты, состоят из нескольких разно функциональных блоков заключенных в один металлический корпус:

1. Топка – предназначена для закладки топлива.
2. Зольник – расположен ниже топки, место, куда через колосник осыпаются зола и пепел.
3. Теплообменник – ёмкость наполненная водой либо специальным раствором передающая и распределяющая тепло по контуру.
4. Дымоход — предназначен для удаления частиц сажи образующейся горения.

Обзор популярных моделей и их стоимости

При выборе моделей учитывались отзывы пользователей и экспертов. В список входят как отечественные, так и зарубежные приборы.

«Буржуй-К СТАНДАРТ-20»

Технические характеристики этой модели значительно превосходят показатели классической «буржуйки». Данный пиролизный котел в 4 раза экономичнее, если сравнивать с аналогичными установками. Чтобы в доме было тепло круглые сутки, достаточно топить его 2 раза в день. В ходе горения выделяется минимальное количество сажи и углекислого газа. Мощность котла составляет 20 кВт, он в 1,5 раза доступнее импортных моделей.

Ключевые достоинства:

• высокий показатель энергоэффективности;
• работает на разных видах топлива;
• наличие автоматического терморегулятора;
• энергонезависимость.

Среди недостатков можно отметить только большую массу оборудования. Купить в Москве данную модель можно по цене от 62 000 рублей.

Buderus Logano G221-25

Котел «Будерус» может работать на любом твердом топливе. Продолжительность горения обеспечивает вместительная камера. При необходимости регулируется температура теплоносителя. Оборудование может быть установлено в систему с естественной циркуляцией или с насосом.

Максимальный показатель мощности котла Buderus — 25 кВт, поэтому он успешно справляется с отоплением помещений площадью до 250 м2. Теплообменник, изготовленный из чугуна, позволяет прогревать воду до температуры +90 °C. Это энергонезависимая установка с КПД, равным 78 %. Агрегат отлично себя показывает в условиях работы в частном доме.

Достоинства:

• объемная топка, в которую помещаются дрова до 68 см длиной;
• надежная и качественная сборка;
• энергоэффективность;
• легкая установка;
• простое обслуживание.

Единственный минус котла — высокая стоимость. Обойдется он в 119 000 рублей.

Цены на котлы Buderus

котел Buderus

«Дон КС-Т 16 Р»

Эта эффективная и надежная модель производится в России. Корпус изготовлен из стали. Агрегат подходит для работы в открытых и закрытых системах. В него загружается любой вид топлива — пеллеты, уголь, дрова и так далее. Модель мощностью 16 кВт идеально подойдет для обогрева дома площадью в 160 м2. Единственный минус — не презентабельный внешний вид.

Преимущества котла:

• прост в использовании;
• позволяет подключить газовую горелку;
• стоит недорого.

Агрегат «Дон» обойдется покупателям в 20 800 рублей.

«Неделька КО-90»

Эта серийная модель также выпускается в России. Показатель рабочей мощности варьируется от 15 до 45 кВт, имеется автоматическое управление и регулировка. С помощью прибора «Неделька» можно отапливать помещения площадью от 150 до 400 м2. Это могут быть: большой загородный дом, коттедж, СТО или автомойка.

Возможность загрузить 300 л топлива позволит котлу работать в течение 7 дней. Кроме того, данное оборудование всеядно, поэтому выбрать подходящий материал несложно. Чтобы добиться продолжительного горения, рекомендуется пользоваться углем марок Т, СС и А.

Преимущества оборудования:

• изготавливается из 5-миллиметровой стали марки 09Г2С;
• производится по запатентованной технологии;
• каждый этап производства строго контролируется;
• вместе с котлом покупатель получает всю необходимую документацию, подтверждающую пожаробезопасность и надежность оборудования.

Стоимость устройства — от 164 900 рублей.

«Лемакс Форвард-16»

Характеризуется простой конструкцией, где нет ничего лишнего, поэтому и обслуживание данной модели не требуется. Для изготовления корпуса используются декоративные металлические панели. Далее идет теплоизоляция, под которой спрятан корпус, собранный из 4-миллиметровой стали. Объемная топливная камера имеет защиту от перегрева, что обеспечивается водяной рубашкой.

Для повышения прочности производитель усилил теплообменник швеллером. Нижняя часть устройства оснащена жаропрочной колосниковой решеткой, под которой размещен ящик для золы. Для работы котла используются дрова или бурый уголь. При необходимости загрузка может осуществляться сверху. Мощность — 16 кВт.

Достоинства котла:

• подходит любое твердое горючее;
• компактные размеры;
• наличие верхней и торцевой загрузки;
• доступность.

Цена на эту модель начинается с 18 190 рублей.

STROPUVA S40

Агрегат лучше всего подходит для производственных помещений. Камера сгорания вмещает до 50 кг дров. Чтобы они сгорели, необходимо порядка 70 часов. Показатель тепловой мощности оборудования — 40 кВт, а значит, с его помощью можно обогревать помещения площадью до 400 м2.

Конечно, установить агрегат можно и в частном доме, но для этого нужно быть обеспеченным человеком, ведь цена модели довольно высокая. Котел оборудован стальным теплообменником и открытой камерой сгорания, куда, помимо дров, допускается закладка древесных брикетов.

Преимущества:

• высокий показатель тепловой мощности;
• относительно компактные размеры;
• простое управление;
• большая продолжительность горения топлива;
• независимость от электроэнергии;
• теплоноситель может греться до +95 °C;
• наличие предохранительного клапана.

Цена твердотопливного котла длительного горения — от 127 000 рублей.

Цены на котлы STROPUVA

котел Stropuva

«НМК МАГНУМ КДГ 20 ТЭ»

Это отечественная разработка, созданная с учетом климатических особенностей России. В качестве материала для отопления принимает только уголь, который может гореть порядка 5 суток, выдавая уровень КПД от 75 до 80 %. По сути, это «золотая середина», если учитывать показатели мощности, надежность котла и сложность его обслуживания. Присутствует система регулировки горения, хоть и довольно простая.

Преимущества:

• доступность, так как выпуском приборов занимается отечественный производитель;
• качественная сборка;
• есть регулировка тепла.

Стоимость модели — от 32 620 рублей.

Основные разновидности

Тип оборудования для обогрева определяет его эксплуатационные свойства, параметры, требования к техобслуживанию. От конструктивного исполнения зависят габариты, область применения техники.

Классический дровяной для отопления частного дома

Наиболее распространенный вариант, отличающийся простотой конструкции, энергонезависимостью, способностью работать со всеми видами горючего. Для терморегуляции задействуются механический привод и заслонка.

Классический дровяной котел отличается простотой конструкции.

С дополнительной тягой

Для более полного сгорания топлива предусматривается принудительная подача воздуха в топку или оснащение агрегата дымососом (вытяжкой для продуктов сгорания, усиливающей тягу). Это увеличивает производительность, снижает расход горючего.

Пиролизный

Газогенераторные модели имеют 2 камеры сгорания: для твердого топлива и выделяемого на первом этапе горючего газа. Такое исполнение обеспечивает экологичность, энергоэффективность установки, повышает ее КПД до 95%. Можно использовать топливо любой фракции при условии контроля его влажности.

Пиролизный котел имеет 2 камеры сгорания.

Длительного горения

Оборудование оснащено колосниками с водяным охлаждением, системой удаления дыма с конвекционными каналами, блоком управления и вентилятором для подачи воздуха. Котлы отличаются 90‑95%-ным КПД, временем автономной работы до 48 часов, отсутствием сложной электроники, что повышает надежность агрегатов.

Автоматический

Подача топлива автоматизирована, выполняется при помощи шнекового конвейера или пневматического транспортера из внешнего бункера, в котором оно хранится в большом объеме. Применяется сложная электроника, контролирующая температуру теплоносителя. Доступна функция дистанционного управления.

Автоматический котел — один из самых удобных агрегатов в использовании.

Как правильно установить

Прежде чем приступать к установке такого оборудования, необходимо ознакомиться с основными правилами. От их соблюдения зависит продолжительность и безопасность работы установки. Необходимо быть внимательным на каждом этапе, иначе устройство не сможет эффективно выполнять свою задачу.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы создать грамотную систему отопления, необходимо обладать не только специальными инструментами, но и навыками. Речь идет о любых котлах, не только длительного горения. По этой причине, если опыта недостаточно, рекомендуется обращаться к специалистам.

Прежде чем монтировать систему, подготавливаются все необходимые расчеты, учитываются параметры котельной, где будет стоять оборудование. Далее делается разводка труб, закрепляются соединительные элементы и так далее.

В перечень необходимых инструментов входят:

• паяльник для пластиковых труб;
• сварочный аппарат;
• ножницы для труб.

Если агрегат устанавливается дома, его нужно закрыть защитным кожухом. Для этого монтируется каркас из металлоконструкций, обшитый сэндвич-панелями. Также можно использовать профилированные листы, но с утеплителем.

Подготовительные работы и защита помещения

Недорогие модели твердотопливных котлов устанавливаются прямо на пол. В силу малого веса они не оказывают серьезных нагрузок на основание. Если выбран агрегат, мощность которого более 50 кВт, его следует устанавливать на бетонный фундамент. В качестве опоры используется грунт или утрамбованная подсыпка из щебня. Делать фундамент нужно на 80–100 мм выше стяжки, и они не должны быть связаны.

В топочной обязательно должна быть естественная вытяжная вентиляция. Обычно это шахта в стене. Она идет параллельно дымоходной, но только имеет меньшее сечение. Если ее нет, в наружной стене устанавливается переточная решетка, располагаемая под потолком.

Вытяжка нужна для:

• создания разряжения в топке, что позволит системе «забирать» воздух из других комнат для качественного горения;
• удаления продуктов, образующихся после сжигания топлива и случайно оказавшихся в помещении.

Нередко котельные не оборудуются канализационным выходом, хотя он может быть полезен, ведь система, как и водяная рубашка агрегата, должна периодически опорожняться.

Обвязка

Классическая схема, позволяющая устройству эффективно работать, состоит из двух элементов: группы безопасности и смесительного узла. Основой служат трехходовой клапан с термоголовкой и температурный датчик.

Группа безопасности устанавливается прямо на выходе подающего патрубка котла. Ее задача — автоматически сбрасывать давление в сети, если оно поднимается выше установленного значения. В системе также присутствуют предохранительный клапан, выпускающий воздух из теплоносителя, а также автоматический воздухоотводчик, контролирующий давление.

Обратите внимание, что на участке трубопровода между агрегатом и группой безопасности не должно находиться никакой запорной арматуры.

Наиболее распространенные схемы подключения:

1. Открытая система. Считается наиболее простой и работает по принципу естественной циркуляции воды, не потребляя при этом электроэнергии.
2. Закрытая система. Так как функционирует под давлением, в нее добавляется расширительный бак с мембраной. Это позволяет атмосферному воздуху не соприкасаться с теплоносителем. Преимущество ее заключается в том, что при прокладывании магистральных труб не нужно создавать уклоны. Благодаря циркуляционному насосу в системе схема может состоять из большого числа поворотов труб. Единственный недостаток — требуется обязательное подключение к электросети.
3. Через распределительную гребенку. Данный элемент бывает нескольких видов: имеет 2, 3 или 4 отвода подключения. Задача коллектора — равномерно распределять воду по системе. При этом доступна регулировка отдельного контура.
4. Подключение через теплоаккумулятор. В этом случае горячая вода из котла поступает к изолированному корпусу аккумулятора. В нем накапливается избыточная тепловая энергия, которая впоследствии передается системе. После сгорания всего топлива, отопление будет работать от аккумулирующего бака. Одним словом, устройство забирает лишнюю энергию, что делает всю систему более экономичной.

Существует немало схем и чертежей подключения. Каждый пользователь определяется с этим вопросом еще на этапе проектирования системы отопления.

Подключение к дымоходу

В частных домах, как правило, предусмотрена дымоходная шахта, где труба выходит через крышу. Если ее нет или она уже используется, придется создавать новый дымоход. Для этого подойдет двустенный вариант с утеплителем, изготавливаемый из металла. Он имеет небольшой вес, элементы легко соединяются друг с другом по типу секций. Повороты и ответвления делаются посредством специальных тройников и отводов.

При обустройстве дымохода нужно быть внимательным, поскольку каждая модель котла требует определенных параметров. Если нарушить требования, то могут возникнуть сложности: ухудшится тяга, начнет образовываться конденсат, в дымоходе появятся воздушные пробки и так далее.

Чтобы избежать этого, придерживайтесь следующих правил:

1. Для определения окончательной высоты дымохода в каждом конкретном случае рекомендуется обращаться к специалистам. Они учитывают стоящие рядом объекты и особенности климатической зоны.
2. В зависимости от мощности оборудования подбирается определенный диаметр дымохода и уровень тяги.
3. Труба, выходящая наружу здания, должна быть утеплена.
4. Если дымовая труба отводится в кирпичный дымоход, ее загильзовывают (устанавливают металлический вкладыш).

Эти советы помогут правильно организовать систему вывода дыма из помещения.

Присоединение к отопительной системе

В процессе работы котла всегда есть вероятность, что теплоноситель попросту перегреется. Особенно часто это встречается, когда оборудование работает на максимальной мощности. Объясняется это инерцией горения топлива, одним словом, процесс этот быстро остановить не получится. Из-за нагрева повышается риск парообразования, что приводит к повышению давления в системе.

Чтобы этого избежать, при подключении следует использовать предохранительный клапан. Его настраивают на конкретное значение, в зависимости от критического давления, указанного в паспорте котла.

Следующий шаг — грамотная организация малого контура циркуляции теплоносителя. Это предотвратит попадание холодной воды в систему.

Как соорудить твердотопливный котел для загородного дома или коттеджа без помощи специалиста

Простейший агрегат можно изготовить самостоятельно при наличии базовых навыков по ведению сварочных работ.

Классический вариант включает следующие элементы:

• топочную камеру;
• теплообменник;
• регулятор тяги;
• колосники;
• дымоход.

От размеров загрузочного бункера, его вместительности зависит время автономной работы устройства.

Необходимые инструменты и материалы

После проектирования твердотопливной котельной установки составляют спецификацию и чертежи.

Для изготовления агрегата потребуются:

• сварочный аппарат;
• электрическая дрель;
• угловая шлифовальная машина;
• набор отверток, ключей;
• пассатижи;
• молоток;
• угольник.

Для изготовления котла требуется сварочный аппарат.
Для каркаса нужен уголок из жаропрочной стали 50 х 50, стальные трубы для теплообменника диаметром 32‑50 мм или готовый чугунный змеевик, демонтированный с ранее используемого агрегата. Для изготовления накопителя нужен листовой прокат нержавеющей стали. Минимальная толщина металла для котла — 5 мм, для колосников — 7 мм.

Пошаговая инструкция

Для выполнения поставленной задачи потребуются навыки выполнения сварочных работ с учетом особенностей выбранного металла, используемого сварочного аппарата. Основные операции выполняются в следующей последовательности:

1. Изготовление двухслойного жесткого корпуса с топочной камерой на основе каркаса из уголка. Между слоями металлопроката засыпают песок для предупреждения деформации листов при нагреве.
2. Подготовка проемов для зольника и загрузочного бункера на передней стенке согласно разметке. Для увеличения точности выполнения операции мастера рекомендуют в углах сделать дрелью отверстия диаметром 3‑4 мм.
3. Изготовление теплообменника из водопроводных стальных труб методом сварки с применением отводов.
4. Сборка узлов агрегата. Выполняется на месте монтажа в соответствии с проектом.

После пробного пуска собранной установки при необходимости устраняют выявленные недочеты, вносят коррективы в конструкцию.

Рекомендации по эксплуатации

При установке котла внимание в первую очередь стоит обращать на качество выполнения дымохода. Лучше всего для него подходят трубы из нержавейки диаметром от 120 до 200 мм (в зависимости от модели). Идеальным вариантом станет готовая труба с термоизоляцией — сэндвич. Трубы с толстыми стенками использовать не рекомендуется. Они дольше прогреваются, а на стенках остается сажа. Чистить дымоход необходимо 1 раз в 2 месяца.

Во время первого включения котла может появиться неприятный запах. Не стоит волноваться — это нормальное явление, так как в ходе производства на металл наносят специальное масло. Первую протопку нужно начинать в проветриваемом помещении, а котел включается на максимальную мощность. Продолжительность его работы в таком режиме — 1 час.

Топливо укладывается в камеру неплотным слоем, чтобы между дровами оставался воздушный зазор. Это позволит им лучше разжигаться. Для контролирования процесса горения в зольной камере открывается и закрывается заслонка.

Чистить котел разрешается только после полного его остывания. В ходе очистки на колосниковой решетке рекомендуется оставить часть пепла, который послужит естественной теплоизоляцией. Это позволит продлить срок службы элемента. Для чистки самого котла используются проволочная щетка или скребок. Дымовая заслонка в этом время должна быть открыта.

В зависимости от того, какое используется топливо, образуется определенное количество сажи в ходе работы котла. Хвойные породы древесины дают больше отходов. Иногда в дымоходе может образовываться конденсат: это зависит от уровня теплоизоляции и показателя влажности топлива. Для уменьшения слоя сажи рекомендуется пользоваться осиновыми дровами.

Отзывы пользователей

Николай, 44 года, Самара:

«Поставил у себя котел верхнего горения. Возникли сложности с доставкой — он тяжелый и большой. Работает долго, топливо (дрова) загружаю примерно раз в сутки. Но делать это неудобно. Кроме того, сложно чистить топку, т.к. высота котла составляет 1,5 м».

Григорий, 37 лет, Новосибирская обл.:

«Пользуюсь котлом длительного горения уже давно. Он сложен в обслуживании, но зато реже приходится заниматься загрузкой угля. Собираюсь заменить на пеллетный, т.к. неподалеку открылось производство топливных гранул».

Система гравитационного типа

Простейшим вариантом такой обвязки считается система гравитационного типа, где циркуляция воды происходит естественным конвекционным образом. Здесь все предельно просто, но непременным условием успешного функционирования такой системы является расположение котла хотя бы на полметра ниже водяных отопительных приборов. Идеально было бы поместить котел в подвале или полуподвале.

Важно! В целях безопасной эксплуатации системы и предохранении ее от перегрева необходимо предусмотреть невозможность случайного отключения от радиаторов отопления, минимум одного из них.

А в верхней точке помещения поместить расширительный бак открытого или мембранного типа для обеспечения бесперебойного присутствия теплоносителя в системе. Следует помнить о том, что чем выше находится расширительный бак, тем выше давление в котле. Не следует упускать из виду контроль по уровню воды в расширительном баке, в случае возникновения протечек в системе и потери жидкости – последствия могут быть разрушительными для системы отопления.

Рисунок 6: Система отопления на основе твердотопливного котла

Чем топить, от опилок до антрацита

Дрова

Дрова – это классика твердого топлива, их использование насчитывает столько лет, сколько человек знаком с огнем. Для котлов используются дрова из различных пород дерева, от породы древесины и влажности во многом зависит эффективность отопительной системы и ее бесперебойная работа. Что касается влажности, то понятно, что чем она меньше, тем теплоотдача выше, так как энергия не расходуется на испарение влаги, а свойства различных видов древесины при использовании в качестве топлива заслуживает более тщательного рассмотрения.

Наиболее подходящим вариантом считаются лиственные породы деревьев, среди них рекордсменами по теплоотдаче являются: дуб, бук, граб и ясень, не сильно отстает береза, но при недостаточной подаче воздуха к месту горения береза начинает выделять деготь, который осаждается на стенках системы дымоудаления.

Неплохо себя зарекомендовали – лещина, ясень, тис, груша и яблоня, они легко раскалываются и жарко горят, а вот вяз и вишня при горении выделяют очень много дыма. Привычные для городских жителей тополь и липа – не самый подходящий вариант для топки, горят они неплохо, но быстро прогорают и сильно искрят в процессе горения, совсем другое дело осина и ольха, которые не только не выделяют сажу, но способствуют ее выжиганию на стенках дымохода.

Для хвойных деревьев характерно наличие смол в составе древесины, которая в итоге откладывается на внутренней поверхности трубы, процесс отложения смолы и сажи особенно актуален для котлов, у которых процесс горения происходит при не очень высокой температуре. Теплоотдача хвойников заметно ниже чем у лиственных пород.

Брикеты

Выпускаются брикеты в виде цилиндра или параллелепипеда, цилиндрические изделия некоторых производителей имеют внутреннее отверстие по всей длине. Брикеты не подвержены поражению грибком, имеют высокую теплотворную способность и очень удобны в использовании, так как имеют низкую зольность не более 3%.

Пеллеты

Пеллеты – гранулированный вид топлива, сильно облегчающий задачу по автоматизированию твердотопливных отопительных устройств. Материалом для производства являются отходы деревообработки и сельхозпроизводства – опилки, кора, щепа, стружка, льняные отходы, шелуха подсолнечника и т. д. Материал перерабатывается в муку и прессуется в виде цилиндров под большим давлением, диаметр пеллет 5–8 мм, а длина не превышает 40 мм. Как и в случае с брикетами связующим материалом является природный компонент – лигин.

В качестве преимуществ пеллет можно назвать: низкую зольность, экологическую чистоту, удобство транспортировки в мешках или пакетах, возможность автоматизации подачи в камеру сгорания. Недостатком являются дополнительные расходы на специальное оборудование для сжигания пеллет.

Уголь

Качество угля зависит от возраста, условий добычи и химического состава. По возрасту весь уголь делится на три основные группы: бурый (самый молодой), каменный и антрацит. Чем старше ископаемое, тем ниже содержание влаги и летучих компонентов, наиболее низкие показатели у антрацита

Для потребителя важно знать маркировку, в которой указывается сорт и класс крупности, бурый уголь обозначается буквой Б, антрацит – А, а каменный имеет семь сортов от длиннопламенных – Д, до тощих – Т. Величина отдельных кусков определяет название класса:

• рядовой (Р) – без ограничения размера;
• штыб (Ш) – менее 6 мм;
• семечко (С) от 6 до 13 мм;
• мелкий (М) 13–25 мм;
• орех (О) 26–50 мм;
• крупный (К) 50–100 мм.

О всех видах топлива, их теплотворности, преимуществах и недостатках подробно читайте здесь.