Как выбрать твердотопливный котел для дома | Советы эксперта

Котел длительного горения на угле – это устройство горения верхнего или нижнего типа, работа которого поддерживается путем загрузки дров или угля. В процессе работы горят не все горючие материалы сразу, а только верхняя часть. Часть материалов, находящаяся внизу, ждет своей очереди для сгорания, которая наступит после полного сгорания верхней.

Разновидности твердотопливных котлов

На рынке отопительного оборудования котлы представлены в широком ассортименте от разных производителей. В свою очередь компании имеют несколько линеек своего оборудования, которых насчитывается множество моделей. Данное обстоятельство значительно усложняет выбор оптимального варианта под конкретные условия работы. Поэтому твердотопливные котлы могут делиться по нескольким категориям:

  • вид топлива – уголь, дрова, торф, древесные брикеты, пеллеты и т. д.;
  • количество контуров – один или два;
  • цена – бюджетный вариант, средний или премиум класс;
  • материал – стальные или чугунные;
  • принцип работы – верхнее или нижнее горение.

    Чем выше мощность твердотопливного котла, тем лучше

Разновидности твердотопливных котлов

Совет. Котлы, имеющие КПД 83 – 90 % обладают оптимальным соотношением объем топливной камеры/продолжительность горения. При этом они работают на максимальной мощности, заявленной производителем.

Плюсы и минусы

Как и любое устройство, твердотопливные машины длительного горения имеют определенные достоинства и недостатки.

Можно выделить основные плюсы данного устройства:

  1. Качественный расход топлива, поскольку с пользой сгорает до 98 процентов первоначально загруженного материала.
  2. Комфортные условия эксплуатации с минимальными усилиями для запуска и поддержания работоспособного состояния.
  3. Надежная система управления предотвращает возможность перегрева оборудования.
  4. Высокая надежность и работа без отказов.
  5. Распределение полученного тепла равномерно по топливнику.
  6. Расположение теплообменника по всей поверхности камеры отопления повышает эффективность работы. Водяной контур обменника не допускает образование застойных мест и создает четко направленный поток воды для эффективного и быстрого съема тепла.
  7. В процессе эксплуатации не наблюдается дыма, посторонних запахов и выделения пыли.
  8. Использование экологичных технологий и материалов.
  9. Тихая работа.
Плюсы и минусы

К минусам рассматриваемого оборудования относят:

  1. Высокая стоимость оборудования, за счет использования высокоточной автоматики.
  2. Большие размеры, обусловленный камерой для топки больших объемов и высокий вес отопительной машины.
  3. Отсутствие ручного управления во время процесса сгорания топлива, так как он полностью управляется автоматическим контуром управления.
  4. Энергозависимоть прибора, поскольку одна из его важных составляющих насос, который не работает без электропитания.

Подобные тепловые машины нашли широкое применение при отоплении не только частных домов и коттеджей, но и в промышленном масштабе. Широко применяются они в школах, производственных цехах, школах. Актуально применение отопления такого рода на деревообрабатывающих предприятиях, где отходы, подлежащие утилизации, можно использовать в качестве топлива.

Нюансы и неочевидные моменты при выборе котла

Здесь нужно понимать две важнейших детали.

Мощность котла

Начнем с базовых понятий, о которых Вы могли прочитать в интернете, услышать от монтажника или консультанта в магазине отопления, а именно: на 10 кв. м отапливаемой площади нужен 1 кВт энергии. То есть, если у Вас дом условно 120 кв. м, нужен котел 12 кВт. Так? Увы, не так.

Во-первых, при таких раскладах игнорируются теплопотери и степень утепленности дома. Для нагрева это не столь важно, но вот для длительности горения – очень важно! Условно говоря, если дом имеет средние или высокие теплопотери, то котел, который может и обязан гореть 8 часов на 1 загрузке топки по факту будет гореть 5 часов. И пользователь будет думать, что это его так обманули продавцы.

Во-вторых, при вышеприведенных расчетах (на 10 м2 – 1 кВт) берется за основу КПД 100%, которого не будет никогда ни в одном твердотопливном котле. И даже посмотрев в паспорт котла, где указан реальный КПД, Вы всё равно не сможете сделать правильные расчеты, так как в паспорте указан КПД при сжигании угля-антрацита идеальной влажности. А если сжигать дрова (причем разные породы имеют разную теплотворность), то КПД будет значительно ниже.

Для примера (цифры приблизительные), берем котел 20 кВт. По факту, на дровах он будет работать как 15-17 кВт. Но это дрова твердых пород влажностью около 25-30%. Если же Вы сжигаете сосну, то в лучшем случае мощность упадет до 12-14 кВт.

Читайте также:  Как сделать отопление в частном доме – подробное руководство

Поэтому мы всегда рекомендуем брать минимум 20% запас мощности. То есть у Вас 120 кв.м? Берите минимум 16 кВт котел. Это будет впритык, но достаточно. А если хотите реальный запас, а не впритык, то 20 кВт можно смело брать. Да, это немного дороже, но когда Вы будете спокойно спать ночью, вместо того, чтобы бежать подкидывать дрова – вспомните этот совет.

И еще, если делаете или планируете делать систему отопления с буферной емкостью, то рекомендация брать котел с запасом переходит собственно из рекомендации в обязательное условие.

Толщина стали и «честный» вес.

Клиенты, которые обращаются к нам в первый раз, начитавшись в интернете про твердотопливные котлы, всегда удивляются, что мы акцентируем внимание на толщине стали, ведь об этом нигде никто ничего не пишет. На самом деле пишут, но никто, кроме производителей котлов премиум класса, не заостряет на этом внимание.

Ведь чем толще металл и стенки теплообменника, тем дольше котел прослужит. Приблизительный срок службы котла из 3 мм стали – 6-7 лет, из 4 мм – 10-12 лет, из 5-6 мм стали – от 15 лет и больше.

В общем, сегодня можно купить котлы из стали от 3 до 6 мм (чаще всего сталь марки 09Г2С), но нюанс в том, что практически нигде, ни в одном паспорте о толщине стали не пишут. Напишут на сайте, в буклетах, говорят при личном общении, но в паспорте не указывают.

Вот тут мы и подошли к понятию «честный вес». Пример: условно Вы выбрали 2 котла с одинаковой конструкцией топки, одинаковой толщиной стали, но первый стоит около 11 тысяч, а второй 14. Многие, не заметив подвоха, купят тот, что дешевле, и будут рады, но сравнив их более детально, можно заметить, что первый вариант имеет заявленный вес 200 кг, а второй – 250 кг.

То есть одинаковые конструкция и размер, толщина стали, а 50 кг (что означает 25% от общего веса) не достает. Тут конечно нельзя без доказательств обвинять производителя в том, что металл у него явно тоньше заявленного, но задуматься всё же стоит.

С главными нюансами разобрались, теперь поговорим о разновидностях котлов на твердом топливе.

Принцип работы автоматических угольных котлов

В устройстве и принципе действия современных автоматизированных котлов важно разобраться даже не имея интереса, ведь эти знания помогут определиться с моделью. Для того, чтобы угольный котел и основанная на нем система обогрева и ГВС могли работать длительное время автономно, безопасно и экономически эффективно должны быть автоматизированы следующие процессы:

Функция пользователя состоит в выборе режима работы (установка приоритета или расписания), либо температуры теплоносителя, либо температуры в каждой комнате. Динамические процессы, зависящие от смены погоды, расхода воды, количества и качества топлива, поступления воздуха отлеживаются и интерпретируются процессором. Полный набор опций автоматического угольного котла стоит дорого, поэтому часто автоматизируют только наиболее трудоемкие процессы: загрузку топлива и наддув воздуха.

Организация автоподачи с помощью шнека, наиболее типичное устройство для современных моделей.

Принцип работы самого котла не изменился: через поддувало кислород поступает в горящий уголь, поддерживая горение, отработанные газы уходят в дымоход. Тепловая энергия разогревает теплоноситель, находящийся в емкости вокруг горящего угля, и носитель по трубам уходит к радиаторам. Отдав тепло жидкость возвращается в котел для разогрева.

Варианта горения угля два:

  1. Классический. Уголь сгорает, а пиролизные газы уходят в атмосферу.
  2. Пиролизный. Отводящиеся газы насыщают кислородом и дожигаются, повышая тем самым КПД котла и увеличивая время прогорания одной порции угля минимум в два раза, но и стоимость пиролизных моделей также минимум в два раза выше.

Конструктивно котел тоже традиционен. При классическом горении угля одна топка, уголь горит на колосниках, снизу подается воздух естественным путем, его уровень регулирует дверца поддувала, отводящиеся газы регулируются заслонкой дымохода. Корпус котла, он же емкость с теплоносителем, окружает горящий уголь. При пиролизном варианте над классической топкой размещается система принудительной подачи воздуха для дожигания газов и твердых частиц в них, поэтому хорошо работающий такой котел не дымит.

Реализаций угольных котлов с разным уровнем автоматизации на рынке множество.

Читайте также:  Как отремонтировать бойлер своими руками

Система подачи топлива

Пример организации автоподачи в бункер из внешнего склада при подвальном размещении котельной. Однако такие системы не продаются в готовом или даже модульном виде.

В угольных котлах получили две разновидности конструкций системы автоматической подачи угля: шнековая и барабанного типа.

Бункер с углем для загрузки пиролизного (а часто и классического) котла установлен сбоку котла. В низу короб оснащен шнеком, который вращается электродвигателем по команде компьютера при работе в автоматическом режиме или от кнопки – в ручном. Продолжительность работы двигателя задает компьютер определяя тем самым порции угля, загружаемого в котел. Одновременно включается наддув для управления процессом горения.

Котел с такой автоматизацией сохраняет высокий КПД при колебаниях номинальной мощности от 30% до 100%, с заполнением бункера до 1 раза в неделю, эффективно отрабатывая изменения погоды и установки пользователя. Заполнение бункера углем высокого качества (фракцией от 5 мм до 25 мм) в зависимости от модели необходимо раз в неделю.

Удаление золы

Вторая неприятная процедура после загрузки угля в бункер — это удаление шлака, спекшейся корки и очистка от золы накопителя. Если котел не завязан транспортером с сезонным складом топлива, желательно, чтобы обе процедуры происходили с одинаковым циклом – один раз в неделю. Модели с самоочисткой все равно требуют внимания, но уже каждые 4-6 недель.

Система автоматизеского золоудаления во внешний ящик довольно проста, но организовать ее непросто и не дешево, поэтому это большая редкость в угольных моделях.

На количество золы в накопителя впрямую влияет такое качество угля как зольность. Котлы прямого горения не слишком требовательны к качеству топлива и могут топиться даже бытовым мусором. Но золоудаление придется делать чаще, а заявленные характеристики может дать на угле с влажностью ниже 30% и зольностью меньше 25%.

Пиролизные котлы кроме пониженной влажности до 20% и зольности меньше 15% требуют и определенного размера фракций угля от 5 мм до 25 мм. Отклонение от этих требований снижает характеристики агрегата и увеличивает количество золы. Часть не сгоревшего угля может быть использована вторично после просеивания золы накопителя

Автоматический розжиг котлов при помощи жидкостей, удаление из их накопителя золы не вручную и самоочистка горелок могут быть предложены как дополнительные опции к очень дорогим проектам котлов и достаточно редки. Рассчитывать на систему самоочистки в угольных моделях, в отличие от пеллетных, не стоит.

Еще немного про мощность

Это важно! Как недостаток мощности, так и ее превышение – все это негативно сказывается на эффективности работы системы отопления. Если в первом случае просто не получится обогреть помещения, то во втором – бессмысленные затраты. Это касается и переплаты за сам котел (мощнее-дороже), и его работы: если агрегат будет работать на неполной мощности, то это сопряжено с образованием конденсата и как следствие – сокращение срока службы котла. Стремясь решить эту проблему, пользователь будет расходовать больше топлива, чем это реально нужно для обогрева помещений. Если вы затрудняетесь с выбором оборудования, настоятельно рекомендуем заплатить инженеру, который проведет все расчеты применительно к вашему дому.

Мастерим котел длительного горения своими руками

Твердотопливные котлы – это не только способ обеспечить автономное отопление дома, но и сэкономить на энергоресурсах. Действительно ли так выгодно делать твердотопливный котел своими руками? Или же лучше купить готовый агрегат от надежного производителя? Разберемся вместе!

Содержание

  1. Готовые решения – какой котел купить?
  2. Альтернативные варианты – газогенерация и пеллеты
  3. Общий обзор котлов доступной конструкции
  4. Сложно, но выполнимо – горение топлива сверху вниз

Виды твердотопливных агрегатов длительного горения

Подобные агрегаты делятся на три вида: пиролизные, пеллетные и котлы с принципом верхнего горения. У каждого из них присутствуют достоинства и недостатки.

Агрегат с принципом верхнего горения топлива

Принцип работы такого устройства отличается от других видов тем, что уголь в камере, горит сверху, а пламя опускается вниз по мере прогорания. Происходит это так.

Виды твердотопливных агрегатов длительного горения

Принцип работы котла верхнего горения

Такие котлы удобны тем, что их не нужно часто заполнять. Одной загрузки (через дверцу сверху), хватает на 5÷8 дней. Золоудаление производится через нижний лючок. Более дорогие модели оснащаются дверцей по всей длине цилиндра. Здесь стоимость повышается по причине сложности изготовления агрегата.

Пеллетные котлы и их преимущества перед остальными видами

Пеллетами называются гранулы прессованного топлива. Преимущества пеллетов в форме и размере, которые позволяют автоматизировать процесс подачи в топку. Рассмотрим плюсы такого вида котлов.

Читайте также:  5 ошибок при выборе ИБП для газового котла.

Прессованные пеллеты дешевле дров или угля, что обеспечивает экономию семейного бюджета в отопительный сезон. К тому же автоматический котел на твердом топливе приходится реже загружать, он требует более редкого обслуживания. Температуру в помещении можно регулировать увеличением или уменьшением подачи топлива в топку. По этим причинам популярность пеллетных котлов растет с каждым годом.

Виды твердотопливных агрегатов длительного горения

Пеплетные агрегаты реже требуют загрузки

Принцип работы котла длительного горения

Котлы на твердом топливе появились сравнительно давно, но все они, независимо от модели и производителя, имели один существенный недостаток. Топливо приходилось постоянно добавлять, по мере того, как оно сгорало. Это было малоэффективно и не экономично. Такая ситуация продолжалась ровно до 2000 года, пока компания Stropuva не нашла способ устранения этой проблемы. Именно инженеру Эдмунтасу Штропайтис мы обязаны таким изобретением, как котел длительного горения. На сегодняшний день это наиболее практичное и функциональное устройство для обогрева частного дома или дачи, уровень производительности которого достигает 70, а иногда и 100%. Но, в отличие от классических пиролизных котлов, которые также отличаются хорошим КПД, такие агрегаты могут поддерживать тепло в течение 7 суток всего лишь на одной партии топлива!

В чем же его основные технические особенности и за счет чего этот прибор так экономичен и эффективен?

Устройство котла длительного горения

Принцип работы твердотопливного котла длительного горения похож на пиролизные агрегаты. Основное тепло образуется не от сгорания дров или угля, а от газификации твердого топлива. Процесс горения происходит в закрытом пространстве, откуда через специальную телескопическую трубу, высвобождается древесный газ.

После этого, газ направляется в сопло грелки, где происходит диффузия (смешивание) с вторичным воздухом, закаченным вентилятором. Таким образом, беспрерывный процесс будет происходить до тех пор, пока полностью не сгорят угли или дрова. При этом температура горения порой достигает 1200 градусов.

Внутренне устройство котла длительного горения

Эффективность такого принципа заключается именно в том, что твердое топливо расходуется очень медленно, по мере необходимости, что существенно увеличивает экономичность такого отопительного прибора. Но не только высокая производительность является преимуществом такой конструкции.

Как правило, вся суть долгоиграющего горения заключается в том, что прогорает одновременно не вся закладка угля или дров, а только верхний слой. Из-за того, что воздух подается сверху, а не снизу, прогорание топлива происходит постепенно, в верхнем его слое.

Принцип длительного горения

Когда этот слой сгорает, включается подача воздуха, причем ровно столько, сколько нужно для сгорания верхнего слоя. Это и обеспечивает такую продолжительность горения и возможность контроля над процессом.

Следует сказать, что такой вариант отопительного прибора приемлем исключительно в качестве отопительной системы. Если вам необходимо продумать систему нагрева воды для бытовых нужд, то следует искать другие варианты.

Если же вариант подбирается именно для отопления большого дома, то такой аппарат является отличной альтернативой электрическим и газовым приборам.

Автоматизация котлов

Как и другие разновидности котельного оборудования, твердотопливные модели обеспечиваются термостатами, регуляторами, датчиками давления и температуры. Отличительной чертой таких агрегатов можно назвать наличие автоматического загрузчика топлива. Если в моделях прежних поколений топки наполнялись закладками вручную, то автоматизированные котлы отопления на угле обеспечиваются шнеками, избавляющими оператора от подобного труда. Но это относится только к моделям, которые работают с древесным калиброванным углем, подходящим по размеру для конкретного шнека.

Заключение

Шахтные котлы на твердом топливе из всего модельного ряда твердотопливных нагревательных приборов являются самыми удобными, самыми эффективными и самыми неприхотливыми в эксплуатации. Для каждого из нас, кто имеет свою дачу или загородный дом, такой вид отопительной техники будет лучшим инженерно-техническим решением.

Потребителя подкупает в плане выбора нагревательного оборудования относительно доступная цена шахтных котлов, минимум сложных устройств и механизмов в их конструкции.

Для той категории потребителей, которые хотят получить автономное домашнее отопление, твердотопливные котлы длительного горения шахтного типа обеспечат массу свободного времени, высокий уровень комфорта в доме.

Источники

  • -sistemy/otoplenie/kotly/
  • -kotlov/shahtnyj-kotel-na-drovah-ustrojstvo-i-rekomendatsii-po-ekspluatatsii
  • -sdelat-kotel-svoimi-rukami/
  • -holmova
  • -kotly/
  • -sdelat-kotel-dlitelnogo-goreniya-na-drovax-i-ugle-svoimi-rukami