Использование котлов длительного горения для отопления дома

Твердото́пливный котёл — отопительное устройство, выполненное из стали или чугуна, которое выделяет тепловую энергию в процессе горения твёрдого топлива. В бытовых моделях подача топлива осуществляется в ручном режиме, в промышленных вариантах осуществляется автоматическая подача топлива и извлечение золы. Используется чаще всего как резервный или в местах, где нет газопровода.

Особенности котлов твердотопливных с верхней загрузкой

Отличия могут быть лишь в некоторых деталях. Например, внешнем оформлении, материалах и так далее. Но в общем плане все модели схожи. Их главная «фишка» – в загрузочной камере вертикальной конфигурации.

Та ее часть, где и происходит горение, выложена кирпичом (огнеупорным, шамотным). Это способствует значительному повышению температуры в отсеке, поэтому топливо, характеризующееся избыточной влажностью, довольно быстро обезвоживается. Как результат – увеличение эффективности, то есть КПД.

Низ камеры представляет собой колосниковую решетку, которая очищается очень просто, при помощи поворота вокруг оси. Для этого на боковой стенке котла ТТ с верхней загрузкой имеется рычаг. Теплообменник из стали, оригинальной конструкции. По сути, это лабиринт, по которому проходят продукты горения. Данная особенность – еще один фактор, повышающий эффективность твердотопливного котла. Регулировка мощности осуществляется изменением положения заслонки зольника. Получается, никаких особых инноваций вроде бы и нет, но именно отдельные «детали» несколько изменяют общее представление о достоинствах и недостатках ТТ котлов. Например, еще один существенный нюанс. Если в обычных теплогенераторах продукты горения уходят вверх, то в моделях с ВЗ канал дымоудаления – многоходовой конвективный.

Принцип работы и особенности твердотопливного котла

Прежде чем приступить к сравнению производителей и моделей таких агрегатов, разберемся – а что это за установка? Это специальное устройство, которое предназначено для сжигания определенного вида твердого горючего с целью нагрева теплоносителя (например, воды), который, циркулируя по трубам внутри дома, будет обогревать его, отдавая накопленное тепло. По идее котёл, работающий на твердом топливе – это обычная печь, имеющая специальную емкость с водой. К этому накопительному баку подключен контур из труб, по которому нагретая жидкость и отправляется в путешествие по дому.

Твердотопливный котел в доме

Принцип работы и особенности твердотопливного котла

Подача топлива в такой агрегат производится вручную, хотя в промышленных установках этот процесс автоматизирован. В качестве горючего для котла используются различные твердые (чаще всего природные) материалы – обычно это уголь, торф, дерево, пеллеты топливные, кокс, щепа и прочее.

Как выбрать твердотопливный котел для частного дома

На заметку! Благодаря твердотопливным котлам, можно наладить процесс утилизации отходов деревообработки – щепы и опилок. Таким образом, агрегаты выполняют не только обогревательную функцию. Их применение оправдано в тех районах, где широко развита деревообрабатывающая отрасль.

Принцип работы и особенности твердотопливного котла

Стальной твердотопливный котел

Обычно твердотопливные котлы применяются в коттеджах, а также для обогрева небольших цеховых помещений. Некоторые владельцы частных домов и вовсе не утруждают себя покупкой установки в магазине, так как это устройство вполне можно сделать своими руками, ведь конструкция его предельно проста.

  1. Топливо через топочную дверцу закладывается в камеру сгорания вручную и поджигается.
  2. Нагрев воды происходит в нижней части отопительного контура – так называемом теплообменнике, сделанном из металла.
  3. Посредством специального насоса либо в процессе естественной циркуляции нагретая вода поступает в систему труб и течет по ним.
  4. В процессе циркуляции вода отдает накопленное в теплообменнике тепло.
  5. Возвращается жидкость к котлу уже остывшей, где вновь происходит ее нагревание, и процесс повторяется снова.
  6. Выбросы (дым), получившиеся в результате сгорания топлива, выходят наружу через дымоход.
Принцип работы и особенности твердотопливного котла

Устройство твердотопливного котла

Читайте также:  Как отказаться от отопления в многоквартирном доме

Сейчас твердотопливные котлы продаются во многих строительных магазинах, эти приборы надежны, неприхотливы, просты в обслуживании, а потому пользуются спросом. Установки бывают различных размеров и форм – квадратные, прямоугольные, круглые. Также они могут отличаться друг от друга мощностью и другими параметрами.

Возможно, Вас заинтересует информация-жидкотопливный котел

Принцип работы и особенности твердотопливного котла

Чтобы избежать перегрева (а такое явление имеет место быть), котел может быть оборудован системой защиты от превышения допустимых температур. Например, в теплообменник может добавляться холодная вода по сигналу специального термодатчика. Также на выходе из установки может быть установлена буферная емкость, где жидкость чрезмерно высоких температур будет смешиваться с холодной – таким образом происходит охлаждение системы в этом случае.

Твердотопливный котел

Принцип работы и особенности твердотопливного котла

Конструкция

На сегодняшний день есть много различного угольного оборудования, из которого выделяют: классические, длительного горения и пиролизные.

Схема работы

Конструкция

Чистый пиролиз

  • Пиролизный котел – один из видов предыдущего аналога, где схема несколько сложнее. Вместо одного топливного отсека здесь их два. В первом уголь разделяется на кокс и пиролизный газ. После этого во втором отсеке – камере дожига пиролизный газ смешивается с воздухом, подаваемым принудительно.

КПД такого конструктивного решения значительно выше, как и время работы. Оборудование очень эффективно, но обладает недостатками: требовательность к сырью, его влажности и зависит от электроэнергии.

Конструкция

Рекомендации по выбору

Как правильно подобрать отопительный агрегат по величине топливника, мы уже рассказали выше. Момент второй: на роль котла длительного горения лучше всего подходят пеллетные автоматизированные установки, а отопители верхнего сжигания занимают третье место по причине конструктивных и эксплуатационных недостатков.

Чтобы сделать удачную покупку, обязательно учтите остальные факторы:

Рекомендации по выбору
  1. Мощность ТТ-котла необходимо подбирать с полуторным запасом. При недостатке тепловой энергии для обогрева частного дома агрегат будет постоянно работать в режиме максимального нагрева, а дрова – быстро прогорать независимо от размера топливника.
  2. Теплогенераторы с водяным контуром расходуют теплоту на подогрев воды для ГВС, что уменьшает отопительную мощность и длительность сжигания одной порции твердого топлива.
  3. Агрегаты с варочной плитой обогревают воздух помещения, поскольку не обшиты сверху водяной рубашкой. Из-за неэкономного расхода энергии подобные котлы неспособны гореть 8—12 часов без дозагрузки.
  4. Чтобы котла хватало на отопление жилища и загрузку бойлера косвенного нагрева, выбирайте изделие с двукратным запасом по мощности.
  5. Материал теплообменника – чугун или сталь – не оказывает большого влияния на скорость сжигания горючего. Чугунная топка надежнее и долговечнее стальной, но тяжелее и дороже по цене.

Если вы планируете отапливаться углем, то при выборе обратите внимание на колосниковую решетку – она должна быть цельнометаллической. К водонаполненным колосникам раскаленный уголь прикипает намертво и очистить его довольно трудно. Еще несколько рекомендаций вам озвучит эксперт в своем видео:

Читайте также:  Газовая колонка старого образца ремонт своими руками

Используемое топливо

Дровяной твердотопливный котел

Используемое топливо

К преимуществам отопительного оборудования длительного горения относят возможность использования различных типов горючего, что позволяет его владельцу выбрать самый экономичный вид. Для загрузки в КДГ подойдут такие разновидности твердого топлива:

Используемое топливо
  • дрова или уголь;
  • природный торф и искусственные пеллеты;
  • обычные или прессованные опилки.
Используемое топливо

Размеры закладываемых в камеру горючих заготовок могут быть разными, что упрощает порядок их хранения в пределах помещения котельной.

Используемое топливо

Возможность использовать самые разные типы твердого топлива еще раз подтверждает универсальность автоматических котлов, эксплуатировать которые допускается и в бытовых условиях.

Используемое топливо

Достоинства и недостатки

К плюсам можно отнести следующие факторы:

  • Простота конструкции и обслуживания.
  • Доступность и относительная дешевизна топлива.
  • Высокая инерционность: котел дольше находится в состоянии нагрева и сильнее обогревает помещение.
  • Многие модели являются энергонезависимыми.

Минусы данных котлов

  • Необходимость периодической чистки зольника и топки, а также ее загрузки топливом.
  • Необходимость соблюдения правил безопасности при обращении с огнем и горячими деталями котла.
  • Зависимость работы от уровня и давления воды в системе — в результате порой существует возможность перегрева при малом уровне. Исходя из этого — требование наличия расширительного бака и периодическая доливка воды. Во избежание отложений вода должна быть пропущенной через фильтр.
  • Более низкий КПД, чем у других типов котлов (50−85% против 85−95% у газовых).
  • Высокая инерционность при работе: для самого котла это минус — возможность перегрева.
  • Трудная регулировка режима обогрева, из-за большой инерционности.

Исходя из всего вышеизложенного видно — у твердотопливных котлов, как и у всех других, имеются положительные и отрицательные стороны.

От автора. Пришлось мне как-то 1,5−2 года поработать кочегаром-истопником на самодельном мощном котле, замурованном в кирпич. Котел работал на дровах больших размеров (1−1,5 метра длиной) и угле. Обогревал он два автомобильных гаража на 3−6 больших грузовиков каждый и небольшой двухэтажный административный пристрой к одному из них. Что напрягало — постоянная каждодневная чистка от золы и шлака, и невозможность точно держать нужную температуру даже при качественном топливе. А некачественное (отсыревшее) топливо постоянно приходилось смачивать отработанным машинным маслом.

Похожие записи: Выбор твердотопливного котла длительного горения Что такое угольные котлы отопления Двухконтурные котлы на твердом топливе

Отопительный котел нижнего горизонтального горения

Как видно из приведенного рисунка, в котле с горизонтальным сгоранием топлива горение происходит вблизи колосника, образующиеся дымовые газы уходят в вертикальный кожухотрубный теплообменник, вынесенный за пределы закладочной камеры и далее в дымовую трубу.

Тепло, образующееся при сгорании топлива, воспринимается водоохлаждаемым колосником, стенками топки и кожухотрубным теплообменником. В дымовую трубу выбрасываются газы с невысокой температурой, необходимой для создания тяги.

В подобной конструкции котла вся закладка дров не прогревается, не продувается горячими дымовыми газами. Горит только нижний слой. Такая конструкция позволяет увеличить объем загрузочной камеры, и обеспечивает весьма длительную работу котла на одной загрузке — на дровах до 12 часов. 

Котел работает непрерывно, без остановки. Просто докладываете топливо сверху и удаляете золу снизу на работающем котле без остановки процесса горения.

Котел оснащен заслонкой, расположенной между загрузочной камерой и дымоходом. Перед открытием загрузочной дверцы открывают растопочную заслонку. Тяга через открытую растопочную заслонку не допускает дымления котла  в помещение через дверцу загрузочной камеры при закладке дров.

Обратите внимание на ручку внешнего механизма прочистки выше дверцы поддувала. Выдвижение ручки на себя приводит в действие каретку продольной очистки колосника. Очистка может быть проведена при работающем котле. В задвинутом состоянии каретка прячется в парковочной нише. Внешняя механическая очистка колосника позволяет удалять золу не останавливая котел. 

Читайте также:  Куда звонить, если нет отопления, как составить жалобу

Работа на сырых дровах — котел может работать на дровах влажностью до 50%

Резервный электронагреватель — котел имеет встроенный ТЭН, который можно использовать для увеличения максимальной мощности котла в наиболее холодное время года или использовать как резервный источник тепла при окончании топлива.

Высокая эффективность — водоохлаждаемый колосник и эффективный кожухотрубный теплообменник (такой же как на промышленных котлах) обеспечивает высокий КПД котла во всем диапазоне рабочих мощностей.

Наиболее востребованные агрегаты для частных владений

Разные модели дровяных котлов отличаются между собой:

  1. размерами камер сгорания;
  2. типом конструкции;
  3. материалом изготовления.
Наиболее востребованные агрегаты для частных владений

Теплообменник зачастую изготавливается из стали либо из чугуна. При этом чугунный прослужит дольше, чем стальной, долго остывает, но может разрушиться при резких температурных перепадах. Сталь термоустойчива, но может подвергаться коррозии и прослужит в среднем порядка 10–15 лет.

Для дачного отопления чаще всего устанавливаются простые одноконтурные модели, для домов с круглогодичным проживанием рационально поставить двухконтурный котел. В последнем случае один контур будет осуществлять обогрев, в то время как второй — обеспечит горячее водоснабжение.

Схема: устройство пиролизного котла

Каждый отдельно взятый агрегат имеет свои особые технические характеристики, усредненные данные:

Наиболее востребованные агрегаты для частных владений
  • мощность порядка 100 кВт;
  • температура теплоносителя на выходе 80 град., на обрате — минимум 50 град.;
  • рабочее давление в среднем 1 атм.;
  • масса котла до 400 кг;
  • продолжительность работы на одной загрузке топлива 10−12 часов.

Работа пиролизного котла

Тип теплоносителя в твердотопливном котле

Твердотопливный котел может использоваться для:

  • прямого нагрева теплоносителя, классическая конверторная схема, когда греется воздух в нескольких смежных помещениях, используется сейчас очень редко;
  • нагрева промежуточного теплоносителя в системах как с принудительной, так и с естественной, автономной циркуляцией;
  • комбинированного нагрева, когда одновременно греется и воздух, и промежуточный теплоноситель.

В качестве теплоносителя может выступать пар, это паровые твердотопливные котлы, другое название парогенераторы, бывают жаротрубными и водотрубными. Плюсы — высокая степень теплоотдачи, отсутствие теплопотерь в теплообменнике, быстрый нагрев помещений, низкая степень вероятности размораживания системы. Минусы — вызывает коррозию металлических труб отопления, сложно установить заданную температуру в помещении, высокая температура труб и батарей, можно получить ожоги. Паровые котлы рационально устанавливать только в больших по площади частных домах. Это решение используется очень редко. Классический вариант – вода. Плюсы — доступная стоимость (при наличии колодца этот теплоноситель вообще заливается бесплатно. Минусы – необходимость водоподготовки, вероятность размораживания системы, образования накипи и коррозии.

Тип теплоносителя в твердотопливном котле

Аналогом воды является антифриз, подходит для домов с сезонной эксплуатацией.

  • Плюсы — не размораживается, не вредит системе отопления. 
  • Минусы — высокая стоимость.

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов.

Твердотопливный котел. Название говорит само за себя, – это котел, который топится углем, дровами, пеллетами и тому подобным твердым топливом. Это самый распространенный, высокоэффективный, проверенный временем вид отопительных котлов. Однако, если вы определяетесь, какой вид топлива и, соответственно, отопительного котла, выбрать – необходимо ознакомиться со всеми тонкостями и особенностями их эксплуатации. Мы поговорим о том, стоит ли в том или ином конкретном случае купить твердотопливный котел.