Высокоэффективное отопление домов дровяными котлами

Это примитивный подход к обслуживанию котельного оборудования, который с экономией использования топлива ничего общего не имеет. Такой подход – это стопроцентный перерасход дров. К тому же, делая закладку, вы теряете не только дрова, но и уменьшаете время сгорания. А к чему это приведет? К тому, что вам придется часто производить эту самую закладку дров. Наслаждаться теплотой в доме вы, конечно, будете, но для этого придется побегать к котлу.

Устройство и принцип работы

Невзирая на разнообразие дровяных котлов, устройство у них практически не различается. Любой агрегат состоит из камеры сгорания топлива, водного теплообменника, дымохода и зольника. По устройству простейший дровяной котел представляет буржуйку, где при сгорании дров нагревается вода и поступает в систему отопления. Показатель эффективности такого оборудования невелик, а расход топлива – значительный. Поэтому современные агрегаты оснащаются функцией длительного горения и имеют более сложное устройство.

Дрова загружаются в топку, где сгорая, отдают тепло теплообменнику, который встроен в котел. К теплообменнику подсоединяются трубы, предназначенные для подачи горячей воды в общую систему отопления жилища. Она оснащена радиаторами, расширительным баком и трубами. Кроме нагрева теплоносителя котел и дымоход обогревают помещение, в котором они расположены.

В результате сгорания дров образуется дым, который с помощью дымохода отводится наружу, а сажа оседает на стенках этой конструкции. Стоит отметить, что большое скопление сажи в дымовой трубе уменьшает тягу и риск ее возгорания.

Чистка дымоходных каналов осуществляется благодаря специальным отверстиям – закрытым заслонкам. Для этого применяются щетки и ерши. За счет современных технологий к топливу добавляют специальные составы, способные при сгорании очищать дымоходные каналы изнутри.

Подача холодной воды и отвод горячей воды из теплообменника осуществляется за счет патрубков. Современное оборудование оснащено автоматикой, которая максимально упрощает обслуживание дровяного котла:

  • Датчик температуры. Подает сигнал на вентилятор подачи воздуха;
  • Датчик давления. Сигнализирует о превышении нормального показателя;
  • Датчики давления воды.

На эффективность дровяных котлов влияет вид и качество топлива. Если для отопления предназначены дрова, нельзя использовать торфяные брикеты и уголь. Это значительно понижает эффективность оборудования. Также нельзя использовать для отопления плохо просушенные дрова – при сгорании образуется много пара и сажи, в результате чего котел будет нуждаться в частой чистке.

Рекомендации по растопке

Во-первых, необходимо начать с того, что для твердотопливных котлов требуются хорошо высушенные дрова. Это самое важное правило. Все дело в том, что влажность в дровах начинает испаряться и конденсировать на внутренних поверхностях топки и дымохода и совместно с дымом и угарными газами образует деготь. Это снижает срок эксплуатации котла, уменьшает размеры и топки, и дымоходной трубы, а, значит, проходимость отводящих газов. К тому же деготь придется удалять. И, скажем прямо, процесс этот малоприятный.

Обязательно обратите внимание на исправность всех элементов отопительного агрегата. Просто укажем на один пример, который подтвердит наши опасения. Небольшая трещина в заслонке, равная двум миллиметрам, за один час вытравит из котла 15 м³ теплого воздуха. А это тепловые потери. Так вот, если котел нагревается до 100°С, эти потери могут составить до 10% от всей выработанной тепловой энергии. Это опять-таки перерасход дров.

Растопка котла

Последовательность растопки

  • Сначала надо растопить котел, чтобы прогрелись и камера сгорания, и дымоход. Если этого не сделать, часть дыма будет просачиваться в помещения. Поэтому делается половинчатая закладка, то есть, 50% от всего объема.
  • Для этого используются поленья меньшего размера.
  • Сначала под них укладывается бумага, затем стружка или лучины, далее мелкие ветки деревьев и последними сами дрова.
  • Между поленьями необходимо оставить зазоры, чтобы воздух снабжал огонь кислородом.
  • Если бумаги и щепок под руками не оказалось, разжигать дрова можно хвойными лапами. В хвое содержатся масла, которые прекрасно горят.

Внимание! Использовать для розжига горючие материалы (бензин, керосин, солярку и прочее) строго запрещается.

Дровяной котел

Теперь обратите внимание, насколько хорошо прогрета сама камера сгорания. Если все нормально, то можно делать закладку полностью. Вторая закладка дров производится по-другому.

  • Сначала очищается топка и зольник от сажи и пепла. Это надо делать перед каждой новой закладкой дров.
  • Затем закладываются лучины, а поверх поленья. Обратите внимание на раскладку дров. Здесь важно, чтобы между ними оставались зазоры, но не очень большие. Это первое. Второе – есть два способа укладки: порядно и в виде колодца. Первый вариант проще. Третье – нельзя закладывать дрова до потолка топки, необходимо оставить промежуток в 20 см. Это делается для того, чтобы пламя не попадало сразу в дымоход.
Читайте также:  Как крепить фольгированный утеплитель к стене

Желтое пламя огня

Материал теплообменника твердотопливного котла: чугун или сталь

Чугунные котлы

Твердотопливный котел ассоцииируется с чем-то громоздким и тяжелым, поскольку его теплообменник зачастую выполняется из чугуна. Производители котлов применяют этот материал за его долговечность, высокую коррозионостойкость (износ чугунного теплообменника при обычном режиме составляет 0,1-0,2 мм в год, так что при толщине стенки в 5 мм его хватит лет на двадцать), устойчивость к высоким температурам (при топке углем только чугунный теплообменник может выдержать температуру горения в 900 град С), для него нехарактерны температурные деформации.

Материал теплообменника твердотопливного котла: чугун или сталь

К недостаткам котлов с чугунными теплообменниками относят их большой вес, что затрудняет транспортировку, во время которой оборудование к тому же нельзя ронять, ударять — чугун хрупок и дает трещину при резком ударе. Трещины появятся и если на горячий теплообменник пролилась холодная вода или если котел подпитывается слишком холодной водой. Разница между температурой подачи и обратки в более 50 град С может быть губительна для чугунного теплообменника, даже если микротрещины сначала визуально не видны. С низкой температурой на входе котла успешно работают некоторые современные изделия из эвтектического(упругого) чугуна, он превосходит по упругости обычный серый чугун в среднем на 30% и это делает возможным функционирование котла в низкотемпературном режиме.

Еще одним решением для низкотемпературного режима работы котлов на твердом топливе может стать применение в схеме котельной буферной емкости.

В то же время чугунные теплообменники состоят из секций и поэтому подлежат ремонту — секции заменяются, скрепляются винтами с термостойкой прокладкой и герметиком. Благодаря секционности, чугунный котел может «расти» вместе с домом. Например, пристроив к дому большую мастерскую, или оранжерею, можно не покупать дополнительный котел, а лишь добавить внутренние секции, увеличив тем самым мощность котла до необходимой.

Расчет мощности бытового котла ведется по формуле «1 кВт на 10 м² отапливаемой площади», то есть для дома 200м² потребуется котел мощностью 20 кВт.

Стальные котлы

Материал теплообменника твердотопливного котла: чугун или сталь

Котлы со стальными теплообменниками подбираются по мощности аналогично, однако их конструкции разнообразнее и они обычно дешевле, что делает их частыми источниками тепла в котельных на твердом топливе.

Легкость стального теплообменника и его сварная конструкция являются и достоинствами, и недостатками в твердотопливном котле. Транспортировать, выгружать — проще, однако и температурные экстремальные воздействия такой котел переносит хуже, при перегреве теплообменник может деформироваться, сварные швы — дать течь, а иногда может прогореть и стенка теплообменника.

Чаще всего такие ситуации возникают при аварийном отключении электроэнергии и в системах с принудительной циркуляцией. В этом случае котел продолжает топиться, а циркуляционный насос не вращается, не снимает тепло с котла и происходит перегрев. Источники бесперебойного питания помогают, но в 50% случаев не срабатывают, лучше всего, если есть автоматическое переключение на дизельную электростанцию. Самым же эффективным способом защиты твердотопливного котла от перегрева в случае аварии на электросетях считается предусмотренный при строительстве короткий контур с гравитационной циркуляцией, то есть участок из труб большого диаметра, где и будет находиться нагретый котлом теплоноситель в период аварии.

Котёл с двумя видами топлива

Здесь есть возможность установки одновременного использования сжиженного и природного газа, солярки, электричества, твёрдого топлива. Тэнами обогревается, если один из видов сырья выбрано электричество.

Комбинированные котлы на газе и дровах

Комбинированные котлы на газе и дровах, естественно, самые экономичные. Для того чтобы установить такой вид котла, нужно усилить давление газа в системе до 3,5 мБар. Помещение для таких котлов выбирается отдельно. Они имеют ряд достоинств: экологически чистые, автоматический режим работы, можно установить бойлер, повышенный коэффициент полезного действия. Минусом котлов газ дрова можно считать, что нужно следить за процессом горения дров. Самыми распространенными являются торговые марки Теплодар, Wirbel, Куппер.

Котёл с двумя видами топлива

Если не хватает давления, или, вообще, нет газа, можно рассмотреть электрические котлы или дизельные. Котлы на электричестве схожи по своим параметрам, с газовыми котлами. Единственным недостатком является, что для них требуется стабильное высокое напряжение в сети.

Комбинированные котлы на дровах и электричестве

Комбинированные котлы на дровах и электричестве для отопления дома имеют несколько камер для топки. Чтобы в любой момент перейти без ущерба на различный вид отопления. Использование такого котла даёт возможность выбрать автоматический режим и регулировать мощность. В котлах дрова/ электричество разница небольшая. В них есть электрические ТЕНы, которые включаются специальными датчиками, если дров или другого топлива будет не хватать. Это говорит о том, что система будет постоянно поддерживаться на минимальных температурах. Исключается возможность промерзания. Конструкция его также проста. В нижней части помещаются дрова. При монтаже нужно позаботиться об отдельном помещении. Устанавливать котёл обязательно на цементный пол, вывести дымоход и обустроить вентиляцию.

Особенности газодровяных котлов для дома

В первую очередь стоит отметить, что в большинстве случаев за основное топливо берут газовую магистраль, а на дровяное отопление переходят в случае отключения на периоды технического обслуживания или аварий. Конечно, для полностью универсального подхода стоит установить комбинированный прибор дрова-газ-электричество, но не всех может устроить стоимость электроэнергии.

Читайте также:  Выясняем, как рассчитать систему отопления

В целом, комбинированные котлы могут топиться разным твердым топливом, почти без изменений в его конструкции. Так, дрова, уголь, брикеты, пеллеты – все стоит на одном уровне по степени распространенности, выбор зависит от цены на различные виды в том или ином регионе. Именно поэтому газово-дровяные котлы популярны, твердое топливо легко заменить аналогом.

Рис. 2 Внешний вид газодровяного котла

Во вторую очередь, важно учитывать, что изготавливают отопительные котлы на твердом топливе из стали и чугуна, что позволяет сделать их устойчивыми к постоянной высокой температуре во время отопительного сезона. Особенно это важно, если в качестве топлива используется уголь, дающий заметно более высокую температуру в топке

Но это еще и добавляет хлопот. Большой вес оборудования в некоторых случаях требует усиления полового покрытия в помещении в доме, выделенном для его установки. Чугунные котлы отопления газ-дрова это требуют в обязательном порядке. Газодровяные модификации из легких сортов металла можно монтировать на обычный пол, на место занимаемого ранее дровяной или угольной печью. Приборы дрова-газ-электричество обычно имеют небольшой вес.

Различают еще две разновидности комбинированных моделей: одноконтурные (работают только на обогрев системы отопления) и двухконтурные (второй контур нагревает воду для системы водоснабжения в доме). Так, прибор газ-дрова можно использовать в качестве бойлера даже в теплое время года. То же относится и к прибору дрова-газ-электричество.

Стоит отметить также и такую особенность. Помимо отвода дыма через трубу при топке твердыми видами топлива имеются твердые же продукты сгорания, оседающие в поддоне и требующие периодической утилизации.

Наиболее интересны для отопления котлы универсальные газ-дрова-пеллеты, имеющие возможность автономной работы без участия человека в течение длительного времени. Такой нагреватель вместо дров или газа способен работать со специальными гранулами. Столь комбинированный вариант избавляет от необходимости запасаться дровами, т.к. пеллеты обычно имеются в продаже всегда. Как вариант, еще удобен комбинированный котел.

Самодельные конструкции дровяных котлов длительного горения

При самостоятельном изготовлении котла за основу можно брать такие изделия:

Железная труба

Отличная заготовка для топки котла с принудительной подачей воздуха.

Автоматику (термодатчик + контроллер + вентилятор) можно установить польскую, например, от KG Elektronik (модель вентилятора – DP-02, контроллера – SP-05).

Заслонку применим гравитационную – она будет автоматически опускаться под собственным весом при отключении вентилятора.

Самодельные конструкции дровяных котлов длительного горения

Бочка

Из бочки удобнее всего делать котел с верхним горением. Наиболее популярный вариант – так называемая печь Бубафоня (авторство Афанасия Бубякина), прототипом для которой стал известный «долгоиграющий» котел марки Stropuva.

Буржуйка

«Легким движением руки» буржуйку превратим в котел с частичной газогенерацией. За образец возьмем популярную печь «Профессор Бутаков» и ее импортный аналог – печь Breneran (до 2005-го года – Bullerjan).

Если в качестве основного топлива используются дрова, то для дополнительной страховки не помешает приобрести комбинированный котел. Котлы для отопления на дровах и электричестве – оптимальный вариант страховки от холода в случае, если не всегда есть возможность вовремя докинуть дрова.

О том, как подобрать идеальную пропорцию глины, песка и воды для кладки печи, расскажем тут.

А в этой статье -oborudovanie/pechi/ представлена инструкция по установке печи Булерьян с водяным контуром, а также отзывы об использовании данного оборудования.

Советы

Самодельная конструкция в первую очередь должна быть практичной и безопасной.

Зная процесс изготовления и установки всех трех видов конструкций на дровах, вы сможете подобрать для себя приемлемый вариант, установить печь правильно и сделать ее безопасной.

Советы

Рекомендации:

  1. Оградите печь экраном от помещения, так будет безопаснее, особенно если в комнате находятся дети.
  2. Выложите корпус кирпичом, он не обожжет руки при случайном прикосновении к горячей печи.
  3. При установке водонагревателя, изолируйте трубы, тепла уходить будет меньше, а вода медленнее остывать.
  4. При установке пиролизной конструкции, закрывайте все отверстия после разжигания дров.
  5. Не оставляйте бак для воды пустым, в итоге сталь может быстро прогореть. Лучше в качестве материала используйте чугун, хотя сталь – прочнее, но подвержена коррозии от воды и высоких температур.
  6. Отключение устройства от отопительной системы будет проще, если к котлу на выходе прикрепить вентиль и краник для слива воды.
  7. Хорошо, если у конструкции будет регулятор температуры, контролировать температурный режим вы сможете самостоятельно.
  8. Подбирайте трубы из легированной, жаропрочной стали.
  9. Учитывайте объем при изготовлении камеры сгорания из баллона. При срезе верха. объем значительно уменьшится. Можно для котла длительного горения подобрать 2 газовых баллона, объема для топки будет достаточно.
  10. Герметизируйте дверцу зольника. Подгоняйте к проему ее плотнее, изнутри по периметру протяните асбестовый шнур.

Котел отопления своими руками

Виды отопительных котлов

Перед началом самостоятельного изготовления котла, необходимо определиться с его видом, который зависит от типа топлива, нагреваемого тепловой носитель. При желании можно соорудить котел, работающий от любого топлива. Найти необходимую информацию можно на ресурсах интернета. Однако прежде чем сделать выбор, стоит иметь представление о преимуществах и недостатках самых известных из них.

  1. Котлы для отопления, работающие на газу. Данный вид не стоит пытаться изготовить своими руками, так как к ним предъявляется очень много требований, которые вы вряд ли сможете удовлетворить. Ну и не менее важная причина – это высокая вероятность взрыва в ходе эксплуатации. Монтаж газового котла запрещен в подвальном помещении дома.
  2. Для изготовления электрического котла вам не потребуется профессиональных навыков и наличия множества материалов. Нельзя не отметить огромный недостаток – высокие цены на электрическую энергию. Это является идеальным вариантом для периодического обогрева домика на даче, но для постоянного использования электрический котел очень дорог.
  3. Котел с жидким топливом вполне подходит для изготовления своими руками, но стоимость топлива и особенности настройки форсунок могут вызвать немалые сложности в ходе работ.
  4. Среди всех перечисленных вариантов самым оптимальным можно назвать котел, работающий на твердом топливе, в качестве которого можно успешно использовать дрова.
Читайте также:  Котлы Rinnai: разновидности конструкций и причины поломок

Всем известно, что дрова имеют высокую скорость сгорания, а соответственно не успевают обогреть помещение до нужной температуры при первоначальном КПД. Для того чтобы оптимизировать этот процесс, стоит рассмотреть два способа самостоятельного сооружения котлов на твердом топливе.

Пиролизный вариант котла

Котел такого вида адаптирован под сжигание дров, его дополнительное название – газогенераторный котел. Суть его работы состоит в том, что сгорание дров и выходящих из них летучих веществ осуществляется отдельно. Благодаря пиролизному процессу таким котлам удается сохранять оптимальный температурный режим теплового носителя длительностью от 6 до 12 часов, не подкладывая дрова.

Принцип работы пиролизного котла Работа пиролизного котла не может осуществляться без электрической энергии, которая обеспечивает работу вентилятора поддерживающего процесс горения принудительным способом.

Размеры таких конструкций составляют 1,5×0,75×1,7 м. Объем емкости для воды – 500 литров с обеспечиваемой мощностью 50 кВт. Габариты установки могут варьироваться исходя из индивидуальных потребностей.

Котел отопления своими руками

Как правило, для самостоятельного изготовления конструкции вам потребуется стальной лист толщиной 4-6 мм, чугунный лист 1 см, труба из стали с толщиной стен 4 мм, электроды для сварки и сварочный аппарат.

Также запаситесь центробежным вентилятором, колосниковой решеткой, совпадающей с размером камеры горения, автоматическое устройство для регулирования температурного режима, асбестовый лист и уплотнительный шнур.

Пеллетный тип котла

Этот вид котельной установки более автоматизирован и менее прихотлив в уходе в процессе эксплуатации. Пеллеты представляют собой гранулированную древесину, для изготовления которой используются опилки и стружка. Поскольку этот материал сыпучий, их подача в камеру для сгорания осуществляется автоматически с помощью шнека, или бункера.

Пеллеты У вас могут возникнуть трудности при изготовлении такого котла из-за отсутствия определенного электрического оборудования: электрического двигателя для обеспечения работы шнека, или бункерной заслонки.

Работа пеллетного котла выполняется таким способом, при котором отпадает необходимость в растопке или добавлении топлива. На это влияют габариты бункера. Благодаря принципу работы котельной установки можно контролировать количество выделяемого тепла, за счет количества подаваемых пеллет в топку.

Эти два вида котлов являются оптимальными для собственноручного изготовления. На каком из них останавливать свой выбор, решать вам. Это определяется многими факторами, главным из которых является необходимость в тепле и наличии определенного вида топлива, которое вы будете применять.

При любом варианте необходимо строго следовать технологии и соблюдать правила безопасности.

Когда оправдана покупка гибрида?

Понятно, что соединение нескольких принципов работы покупателю обойдется дорого. Электродровяные котлы стоят недешево, так что их покупка может быть оправдана только в том случае, когда необходимо использовать за один отопительный сезон сразу несколько видов топлива.

В некоторых районах России установлены льготные тарифы на электричество, а если они исчерпываются, стоимость электроэнергии увеличивается в разы. В такой ситуации использовать электрические котлы экономически невыгодно, поэтому и здесь комбинированные агрегаты могут стать оптимальным выходом из положения.

Обратите внимание! Некоторые модели способны работать практически на всех видах твердого топлива. Правильно подобрав комплектацию, можно топить дом не только дровами, но и пеллетами, брикетами, опилками и даже углем.

Топливо

В чем преимущество твердотопливного котла? Такой котел можно топить не только дровами, но и топливными брикетами (прессованные опилки, кора, стружка, торф), топливными гранулами и углем.

Поскольку дрова являются наиболее распространенным и дешевым видом топлива, владельцы частных домов и коттеджей чаще отдают предпочтение ему. Выбирая дрова, следует учитывать калорийность породы древесины. Чем выше калорийность, тем меньше потребуется дров, чтобы прогреть помещение до нужной температуры.

Высокие требования предъявляются к физическому состоянию дров. В первую очередь они должны иметь низкую влажность, поскольку сырые дрова не только плохо и медленно горят, но и уменьшают срок службы котла, работающего не в полную мощность. Помещение, отапливаемое сырыми дровами, прогревается медленно, и быстро остывает.