Твердотопливный котел для дома: виды, оборудование

Живя в собственном доме, не всегда есть возможность подключиться к системе газоснабжения по разным на то причинам, а отапливать помещение как-то необходимо. И поэтому перед вами стоит выбор, какой же котел в данном случае приобрести: электрический или твердотопливный.

Понять что лучше, можно только детально изучив основные характеристики и принцип работы отопительного агрегата. Поэтому именно в этой статье опишу принцип работы твердотопливного котла, особенности его использования и предоставлю много другой полезной информации.

Содержание статьи

Что представляют собой твердотопливные котлы

Отопление газом – не всегда самый выгодный вариант получения тепла в жилище с экономической точки зрения.

Электричество – тоже не является панацеей, ведь напряжение в городской сети еще более-менее стабильное, а за городом «скачет» так, что полагаться на него не стоит.

Выхода из такой ситуации всего два: установить дома камин или твердотопливный котел.

Такой вид отопительного оборудования надежен, долговечен и не зависит от переменчивых внешних условий.

Но, если камин, являясь помимо прочего, элитным декоративным элементом, стоит дорого, то котел на дровах доступен по цене и универсален, т.к. может быть установлен где угодно без изматывающей бумажной волокиты.

Основное топливо для твердотопливных котлов это уголь, дрова, дровяные брикеты и прессованные гранулы.

Это основное топливо. Отклонение от этого условия влечет за собой заметное ухудшение процесса горения и коэффициента полезного действия котла на твердом топливе. Также может случиться поломка самого котла и безвозвратный его выход из строя.

Установка в жилом доме твердотопливного котла — задача одновременно проста и понятно, однако при детальном рассмотрении, связана с многочисленными техническими и технологическими сложностями.

Сегодня многие граждане стремятся оборудовать свой дом нагревательным прибором, работающим на твердом топливе. Это объясняется хорошими эксплуатационными характеристиками отопительного оборудования данного вида, отсутствием необходимости получать разрешение на монтаж твердотопливного нагревательного прибора.

Не последнюю роль в плане выбора отопительной техники играет стоимость топливного ресурса и его относительная доступность.

Однако выбрать котел и установить его в доме – этого мало.

Для нормальной работы системы автономного отопления потребуется дополнительная установка различных устройств, приспособлений и механизмов.

Большая часть таких приспособлений обеспечивают нормальное функционирование всего отопительного комплекса и его безопасность.

Буферная емкость или теплоаккумулятор, для твердотопливного котла как раз относится к разряду таких устройств, без которых ни один нагревательный агрегат не сможет полноценно работать.

К преимуществам твердотопливных отопительных котлов относятся следующие качества:

• экономичность;
• высокая надежность;
• длительный срок службы;
• невысокая стоимость;
• обширный модельный ряд;
• возможность использования любых видов твердого топлива.

Недостатками котлов являются такие показатели:

• требовательность к качеству горючего материала;
• необходимость в свободном пространстве для хранения топлива;
• ручная загрузка топлива;
• необходимость постоянного контроля работы устройства.

Виды твердотопливных котлов

По материалу теплообменника котлы на твердом топливе бывают:

• стальные;
• чугунные.

Чугунные более долговечные, но они очень тяжелые и очень неудобны в обслуживании.

Технологически не возможен выпуск многоканальных чугунных теплообменников, так как чугунные детали могут изготовляться только методом литья. Так же невозможно приварить отдельный элемент теплообменника к чугунной секции. Чугунные теплообменники имеют меньшую площадь теплообмена, а значит и меньший КПД.

Стальной котел на твердом топливе имеет меньший запас прочности. Это обусловлено тепловым расширением стали.

В процессе многолетней работы такого котла такой процесс разрушает структуру теплообменника. Но, как правило, качественные стальные котлы на твердом топливе могут работать не менее 15 лет.

Далее котлы отопления делятся по типу загрузки топлива:

• с ручной загрузкой топлива;
• с автоматической подачей.

Котел с автоматической подачей топлива работает на специальных гранулах, особенностью которых является низкий процент золы, влаги и их сыпучесть.

Последняя особенность позволяет им легко попадать с бункера в горелку котла отопления с помощью специального винтового привода. Полного бункера хватает на 3 – 5 дней беспрерывной работы.

Существуют системы для накапливания гранул в отдельных специально оборудованных больших помещениях.

Туда наполняется топливо в таком количестве, чтобы хватило на целый отопительный сезон. С этого склада организуется подача с помощью шнекового или пневматического привода прямо в котел отопления.

Такое оборудование также имеет функцию автоматической чистки теплообменника и управления всеми процессами с помощью мобильного телефона. Это дает возможность работать системе отопления целый сезон без человеческого вмешательства.

В основном люди могут позволить себе купить твердотопливный котел небольших габаритов с маленькой камерой для загрузки топлива. Они горят на одной загрузке не более 6 часов. Это и есть их недостаток.

Так как мы не можем отлучится с котельной на очень продолжительное время. Их плюс – это сравнительно небольшая цена и маленькие габаритные размеры.

Есть еще один вид котлов на дровах и угле – это котлы – плиты.

Они подходят не только для отопления помещений, но и для готовки пищи. Принцип их работы такой же как и в простых котлах. Они имеют водяной объем, который передает тепло в систему отопления.

Но их особенность, это наличие варочной поверхности на которой и осуществляется готовка пищи. Как правило они могут гореть не боле 4 – 6 часов и имеют небольшую стоимость и небольшие габариты.

Кроме это отметим 4 основные конструкции котлов для дома:

• • Постоянного горения — котлы бюджетного сегмента.

    Имеют простую конструкцию, когда вокруг камеры сгорания находится водяная рубашка, по которой происходит циркуляция теплоносителя и его распространение по всей системе отопления.

    Иногда комплектуются водоохлаждаемыми колосниками или плитой для приготовления пищи.

• • Котлы длительного горения.

    Этот вид твердотопливных котлов подразумевает более современную конструкцию оборудования.

    Здесь обязательно присутствуют водоохлаждаемые колосники, развитая система дымоудаления (так называемые конвекционные каналы), форсунки подачи воздуха в камеру сгорания и, конечно же, автоматика (блок управления и вентилятор принудительной подачи воздуха).

    Также к котлам длительного горения относятся свечкообразные котлы верхнего горения.

• • Пиролизные котлы.

    Конструкция данного вида котлов имеет сразу две камеры сгорания. В первой сжигаются дрова (влажность не более 25%), а во второй горит выделяемый дровами пиролизный газ. КПД таких котлов достигает рекордных 95%, но есть и, конечно же, ряд своих минусов.

• Пеллетные твердотопливные котлы.

  Зачастую имеют конструкцию котлов длительного горения, но в нижней дверце расположена специальная пеллетная горелка, на которую, в автоматическом режиме, подаются пеллеты из бункера.

  Запаса такого бункера хватает на 2-5 дней. Иногда комплектуются аварийной чугунной решеткой, на которой можно сжигать обычное твердое топливо — дрова или уголь.

Также котлы могут быть одноконтурными и двухконтурные.

Одноконтурный котел – это устройство, которое предназначено лишь для отопления помещения. То есть, для подогрева воды в данном случае вам необходимо будет предусмотреть что-нибудь другое. Конструкция такого устройства состоит из теплоносителя и спирали. Теплоносителем может выступать вода или специальный антифриз.

Твердотопливные двухконтурные котлы отопления в свою очередь имеют две функции, применяясь для отапливания помещения и нагрева воды. Такие устройства имеют в своем составе две спирали. Нагреваясь в котле, вода проходит по трубам по всему помещению, возвращается в котел и оттуда попадает в водопровод.

Двухконтурные твердотопливные котлы

Предназначаются двухконтурные котлы отопления на твердом топливе для обогрева помещений.

Данные устройства могут функционировать на дровах, угле, биотопливе из древесных отходов и т.д.

На сегодняшний день котлы двухконтурные твердотопливные считаются относительно недорогим и надежным вариантом теплоснабжения дома и обеспечения горячим водоснабжением.

Эти агрегаты производят двух видов:

• со встроенным в прибор бойлером;
• со встроенным змеевиком.

Следует отметить такую особенность двухконтурных твердотопливных котлов длительного горения, как отсутствие возможности производить точную регулировку нагрева, позволяющую обеспечивать стабильную температуру теплоносителя для обогрева помещений. Это основной их недостаток, но данную проблему решить можно.

Чтобы регулировка температуры в котле стала возможной, данное оборудование следует подключить вместе с котлом бойлера, так называемого косвенного нагрева, у которого имеется встроенный змеевик, пропускающий сквозь себя горячую воду из агрегата.

В данном случае этот элемент прибора выполняет функцию теплообменника и его монтируют таким образом, что обеспечивается равномерность нагрева жидкости. Поскольку у теплообменника площадь поверхности большая, вода становится горячей за короткий промежуток времени.

Все двухконтурные модели, которые работают на твердом топливе, имеют идентичное строение. Это две цилиндрические емкости, одна из которых расположена внутри второй.

Внутренняя отвечает за отопление жилища, а внешняя – за подачу горячей воды. В самом теплообменнике расположена труба, нагревающая воду. Она же делает возможным отвод газа из топки.

У любого двухконтурного котла есть скобообразная труба, отвечающая за распределение тепла.

Схема твердотопливного котла включает в себя следующее:

• регулятор тяги;
• камера сгорания и подогрева; зона горения;
• заслонка;
• телескопная труба;
• распределитель воздуха.

В каждом котле за один раз помещается примерно 30 кг твердого топлива. Это гарантирует бесперебойную работу двухконтурной модели в течение 8 часов. В большинстве случаев теплоносителем выступает вода, поскольку она является недорогим и безопасным сырьем.

Однако нужно учитывать, что зимой, при отсутствии использования двухконтурного аппарата, вода замерзнет. Чтобы избежать этого, необходимо применять антифриз. Его использование не потребуется при ежедневном отоплении жилища.

Двухконтурный котел создается из стали либо чугуна.

Второй вариант считается более долговечным, однако, он отличается повышенной хрупкостью, которая значительно возрастает при сильном нагревании.

Соответственно, во время работы твердотопливного котла необходимо обращать внимание на температуру воды. Чтобы она снизилась, систему отопления заполняют самостоятельно холодной жидкостью. Чугунный твердотопливный котел считается более качественным, ведь его сборка выполняется вручную.

У стального аналога есть множество особенностей.

Хотя такое оборудование более прочное, оно может подвергнуться коррозии из-за контакта с влагой. При превышении уровня температуры, термостатический кран откроется в автоматическом режиме, что приведет к охлаждению системы.

Стоит помнить, что стальной котел создается посредством сварки, а это влияет на цену оборудования.

Оборудование для твердотопливных котлов: буферная ёмкость

Работа твердотопливного оборудования всегда сопряжена с определенной цикличностью – пиковой выработкой тепловой энергии, даже в избыточных количествах, во время основной фазы горения топливной закладки, с постепенным снижением практически до нуля в периоды простоя.

Постоянно пополнять топливо в котле неудобно по целому ряду причин, невыгодно, а во многих моделях – и вовсе технологически невозможно.

Можно ли сделать так, чтобы эффективность работы системы отопления не страдала от этой выраженной неравномерности поступления энергии, чтобы в период горения топливной закладки создавался запас избыточного тепла, который можно будет затем полезно применить, а не «выкидывать в трубу»?

Да, это вполне возможно – подобную проблему успешно решает буферная емкость для твердотопливного котла.

Буферная емкость (теплоаккумулятор, аккумулирующая емкость) – это устройство, с помощью которого накапливается и сохраняется тепло.

Он внешне похож на огромный термос, в виде цилиндрического бака с утепленными стенками. Его высота, в несколько раз превышает его объем. Изолирован бак термостойким поролоном, который помогает сохранять и удерживать тепло внутри емкости.

Тепловой аккумулятор, является главным элементом в обогреве и распределении тепла во всем помещении. Его основной задачей, является получение и накопление тепловой энергии, от разных источников тепла (твердотопливный или электрический котел), а затем рациональное распределение по отопительной системе и водоснабжение.

Высокая эффективность буферной ёмкости обусловлена тем, что она способна накапливать и сохранять тепло (определенное количество), а затем постепенно отдавать его. В двух словах буферная ёмкость – это своего рода термос, изготовленная из металла бочка (иногда в утеплителе) объемом от 200 до 7000 литров.

Главным элементом буферной емкости, является термоаккумулирующий материал, который сохраняет и распределяет подачу тепла.

В зависимости от материала, который используется, тепловой аккумулятор может делиться на несколько видов:

• жидкостные;
• твердотельные;
• термохимические;
• паровые;
• с дополнительными элементами нагревания.

Обратим внимание на работу теплоаккумулятора с использованием твердотопливного котла.

В трубопроводе между котлом и аккумулятором тепла, находится циркуляционный насос, который запускается, так начинает работать система.

С нижней половины бака, охлажденная вода перемещается в котел, где она и подогревается. Разогреваясь до нужной температуры, жидкость перемещается в верхнюю часть емкости. Горячая вода находится в верхней части бака, а с помощью насоса жидкость, которая находится внизу, перекачивается в котел.

Во время включения циркуляционного насоса, который установлен в обратной магистрали системы, холодная вода потихоньку поступает в нижнюю половину буферной емкости.

Впоследствии, вытесняется горячая вода из бака и направляется в отопительную систему. После остановки работы топливного котла, тепло из буферной емкости продолжает подаваться в систему, до тех пор, пока холодная жидкость из магистрали не заполнит внутренний объем бака.

Время работы теплоаккумулятора, после остановки котла, зависит от температуры воздуха на улице, объема бака и количества приборов обогревания.

Буферная емкость, является уникальным изобретение, которое обеспечивает теплом дом и помогает экономить.

Буферная ёмкость – металлическая бочка с утеплением объемом от 200 литров, устанавливаемая между источником тепловой энергии и системой отопления дома в качестве разделителя тепловых контуров с разной температурой и накопителя тепла.

Аккумулирующий бак необходим, если в одну систему объединяются несколько различных источников тепловой энергии: газовый, твердотопливный, электрический котлы, тепловой насос и солнечный коллектор.

Теплоаккумулятор собирает тепло в любое время работы каждого из источников. Например, днём – от солнечного коллектора, ночью – от теплонасоса или электрокотла, в любое время работы газового или твердотопливного котла.

Раздача тепла происходит в постоянном режиме. Подключение буферной ёмкости в контур передачи тепловой энергии повышает экономичность работы самого твердотопливного котла за счёт сбора и накопления тепла. Это позволяет исключить холостой расход тепловой энергии из системы.

Если температура в буферной емкости упадёт, значит ли это что нужно снова топить котёл. В случае системы без буферной ёмкости температура начинает падать сразу и это падение начинает ощущаться человеком через 0,5 – 3 часа (в зависимости от температуры на улице, утепления дома и т.п.).

В схеме же с буферной емкостью увеличивается количество воды в системе(в зависимости от объема буфера от 500 литров до 2000 и более).

Соответственно и остынет этот объём воды в несколько раз медленнее. Вот и получится, что похолодание после остановки котла вы почувствуете не через 0,5-3 часа, а примерно через 6 – 24 часа.

Вот реальная польза и экономия. То самое время, которое Вы можете не топить котёл.

У большинства видов твердого топлива существует три фазы горения – разгорания, интенсивного горения и затухания. В процессе интенсивного горения топливо отдает тепла больше, чем это требуется системе, а вот начальная и конечная фазы, наоборот, дают недостаточно тепла.

При использовании такого топлива в доме часто бывают большие перепады температур, а комфортный для жизни климат образуется редко и случайно.

Буферная емкость призвана сглаживать эти неровности. Благодаря ей, безо всяких усилий и дополнительного оборудования можно все время видеть на термометре свои любимые +22, +25 или любую другую комфортную для вас цифру.

В фазе интенсивного горения емкость забирает на себя излишки тепла, а после затухания котла продолжает отдавать тепло в систему отопления.

Это позволяет не только поддерживать нужную температуру в помещении, но и экономить до 50% энергоносителей. Точно так же буферная емкость работает и в сочетании с тепловым насосом, только аккумулирует она в этом случае не тепло, а холод.

У аккумулирующей емкости есть еще одна важная функция. Если у вас в системе установлен не один, а несколько отопительных приборов, вы можете подсоединить их к одной буферной емкости.

Благодаря этому можно:

• отказаться от лишних деталей системы;
• настроить отопительные приборы для работы по приоритетности;
• избежать ненужных включений одних приборов или отключений других.

Преимущества и недостатки использования буферной ёмкости

Существует достаточно много причин, по которым стоит использовать эту конструкцию:

1. График работы котла.

   Твердотопливные котлы необходимо регулярно оснащать топливом. Ночью такой процесс, совсем неудобен и в таком случае спасает теплоаккумулятор. Теплая вода сохраняется в буферной емкости. А затем распространяется по системе.

   Установка теплового аккумулятора позволяет увеличить интервалы между топкой котла и поможет значительно уменьшить расход топлива.

2. Если применяется электрический котел, то экономия происходит ночью.

   Так как стоимость на электричество днем и ночью отличается в несколько раз. Монтаж буферного бака позволит запрограммировать работу котла только в ночной период работы.

3. Неравномерная подача тепла.

   Практически у всех котлов существует три фазы работы: разгорание, интенсивное горение и затухание. Из-за такого процесса происходят сильные перепады температуры. Буферная емкость поможет избежать такого явления.

   В период интенсивного горения бак забирает в себя лишнее тепло, а во время затухания постепенно отдает его в систему отопления.

4. Механическая регулировка работы котла, не позволяет сжигать все вредные вещества.

   В период работы твердотопливных котлов выделяются вредные вещества (кислоты, деготь). Стандартные котлы обустроены воздушным клапаном, который блокирует подачу кислорода к топливу и провоцирует выделение вредных веществ.

   Устанавливая буферную емкость можно не только обеспечить дом теплом, но и сохранить здоровье и уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

5. Защита от перегрева.

   Интенсивно работая, котел может перегреться, что повлечет за собой плачевные последствия (выход системы из строя, взрыв). Тепловой аккумулятор надежно защищает котельную установку и систему отопления от перегрева.

6. Экономия.

   Устанавливая тепловой аккумулятор можно сэкономить до 30% топлива и электроэнергию.

К достоинствам автономных твердотопливных систем отопления с теплоаккумулятором можно отнести следующее:

• Энергетический потенциал твёрдого топлива используется в максимально возможной степени. Соответственно, резко возрастает КПД котельного оборудования.
• Работа системы будет требовать гораздо меньшего вмешательства человека – начиная от сокращения числа загрузок котла топливом до расширения возможностей автоматизации управления режимами работы различных контуров отопления.
• Сам твердотопливный котел получает надежную защиту от перегрева.
• Работа системы становится более плавной и предсказуемо, обеспечивается дифференцированный подход к обогреву различных помещений.
• Появляются широкие возможности модернизации системы, в том числе – с запуском дополнительных источников тепловой энергии, без демонтажа старых.
• В большинстве случаев одновременно решается и проблема горячего водоснабжения дома.

Имеется также ряд недостатков:

• Система отопления, оснащенная буферной емкостью, характеризуется очень большой инерционностью. Это означает, что от момента первичного розжига котла и до выхода на номинальные режим работы потребуется весьма немало времени.

  Вряд ли это будет оправдано в загородном доме, который в зимний период хозяева посещают только на выходные дни – в таких ситуациях требуется быстрый нагрев.

• Теплооаккумуляторы – это громоздкие и тяжеловесные (особенно – в заполненном водой состоянии) конструкции.

  Для них требуется достаточно места и хорошо подготовленное надежное основание. Причем – поблизости от котла отопления.

  Не в каждой котельной это возможно. Плюс к этому – сложности с доставкой разгрузкой, а нередко – еще и с заносом ёмкости в помещение (может не пройти в дверь). Все это следует учитывать заранее.

• К недостаткам можно отнести и весьма высокую цену таких приборов, которая порой даже превосходит стоимость котла. Этот «минус», правда, скрашивает ожидаемый эффект экономии от более рационального использования топлива.

• Теплоаккумулятор в полной мере раскроет свои положительные качества только в том случае, если паспортная мощность твердотопливного котла (или суммарная мощность иных источников тепла) будет хотя бы вдвое выше, чем расчётное значение, необходимое для эффективного обогрева дома.

  В противном случае приобретение буферной емкости видится нерентабельным.

Регулятор тяги для котлов

Не так давно интенсивность горения дровяных отопителей регулировалась исключительно вручную, путем открывания или закрывания дверцы зольника, откуда происходит подача воздуха в топку за счет естественной тяги дымохода.

Сейчас этим занимается специальное устройство — регулятор тяги для твердотопливных котлов. Хозяину дома только и остается, что выставить желаемую температуру теплоносителя. Вопрос в том, насколько хорошо справляется данный элемент со своими функциями и нужен ли он вообще.

Главную роль в устройстве регулятора играет термостатический элемент, помещенный внутрь цилиндрического корпуса и связанный механически с рычагом и цепочкой, прикрепленной к дверце зольника.

Элемент представляет собой герметичную колбу, наполненную термочувствительной жидкостью, значительно расширяющейся при нагревании. Он находится в том конце корпуса, который вкручивается внутрь водяной рубашки котла и непосредственно контактирует с теплоносителем.

Конструкция изделия от разных производителей может отличаться.

Типовой механический регулятор тяги состоит из следующих элементов:

• Погружная гильза;
• Термостатическая капсула;
• Шток;
• Исполнительный механизм;
• Рычаг;
• Пружина;
• Настроечная рукоятка;
• Цепь.

Функционирует устройство следующим образом:

• жидкость в термостатическом элементе нагревается, контактируя с нагревающимся теплоносителем;
• благодаря расширению рабочей среды в термостатическом элементе, исполнительный механизм перемещает рычаг;
• при перемещении рычага ослабляется цепочка и заслонка начинает закрывать отверстие;
• за счет уменьшения потока воздуха в топку, интенсивность горения топлива снижается;
• теплоноситель остывает и вместе с этим сжимается рабочая среда в термостатическом элементе;
• рычаг перемещается вверх, приоткрывая заслонку;
• регулировка выполняется циклически до полного прогорания топлива, при остывании теплоносителя рычаг поднимает заслонку в верхнее положение.

На торце устройства расположена рукоятка настройки. Она ограничивает ход рычага, определяя крайнее положение воздушной заслонки. Это дает возможность задать определенную температуру теплоносителя, которая будет поддерживаться в автоматическом режиме.

К сожалению, не все котлы пригодны для установки подобного устройства. Потому, прежде чем купить регулятор тяги твердотопливного котла,следует убедиться в том, что Ваш котел пригоден для подобного вида работ и имеет специализированное отверстие для прибора.

Основными плюсами регулятора тяги являются:

• Простота установки;
• Отсутствие необходимости электрического снабжения;
• Простота эксплуатации;
• Регулятор тяги твердотопливного котла, цена которого очень важна, относительно дешев. Это является видимым преимуществом, потому, очень часто выносится как достоинство, благодаря удачному соотношению цены и качества.

Установить регулятор тяги очень просто, для этого просто необходимо следовать небольшой инструкции:

• Необходимо хорошо прогреть котел вручную;
• Вторым шагом будет установка температуры на приборе в 65 градусов по Цельсию;
• Далее стоит измерить температуру жидкости в системе, и когда она достигнет установленной, то есть 65%, прикрепить регулятор, оставив заслонку приоткрытой, с зазором в пару миллиметров.

Следуя этой простой инструкции, можно без труда установить регулятор тяги для твердотопливных котлов, регулируя показатели системы сразу после крепления.

bestpechi.ru

Электрический и твердотопливный: комбинированные котлы отопления

Твердотопливные котлы, несмотря на все очевидные преимущества и недостатки, имеют еще один скрытый аспект, на который со временем приходится обращать внимание. Системы отопления на твердотопливных котлах с ручным режимом загрузки не работают в поддерживающем режиме. Кончилось в топке топливо — котел перестаёт работать, соответственно, теплоноситель начинает остывать. Эта проблема хорошо знакома жильцам частного сектора и владельцам загородных домов.

Постоянно подбрасывать уголь или дрова, заполняя топку, не всегда представляется возможным, а остановка котла зимой чревата резким снижением температуры во всех жилых помещениях.

Лучшим вариантом предотвращения подобной ситуации станет отопительная система, в которой котёл электрический привязан к котлу твёрдотопливному.

Функции электрического котла в системе отопления твёрдотопливным агрегатом

Подключение электрического котла в систему совместно с твердотопливным обогревательным прибором является довольно распространенным инженерно-техническим решением. Такой вариант исключает вероятность остывания отопительной системы, предотвращает переохлаждение основного отопительного агрегата и сохранит комфортной температуру в доме. Электрический котел часто выступает в роли резервного обогревательного прибора, задачей которого является выравнивание температуры теплоносителя в системе отопления.

Схема расположения твёрдотопливного и электрического котлов при совместном использовании в системе отопления

Эксплуатация твердотопливных котлов нуждаются в периодическом контроле человеком — в загрузке топливом нуждаются все модели таких агрегатов.

На заметку: для традиционных котлов количество загрузок может доходить до 2-6 раз за сутки. Иначе обстоит ситуация с пиролизными котлами и агрегатами длительного горения. Здесь частого вмешательства человека не требуется. Одной загрузки топливом достаточно на 12-24 часа работы котла, а для некоторых моделей — и на 48 часов работы.

Главной задачей для владельца дома при включенном обогреве является недопущение остывания котла и отопительной системы. Котел электрический в паре с котлом твердотопливным успешно решают эту проблему. Рассмотрим подробно связку твердотопливного котла с нагревательным прибором, работающим от электричества.

Рабочая схема выглядит следующим образом: твердотопливный агрегат мощностью 50 кВт должен быть объединён с электрическим котлом, мощность которого составляет 28 кВт.  Работа электронагревательного прибора – периодическая. Агрегат должен быть на подхвате — находиться в готовности к включению сразу после остановки основного оборудования. Электрический котел запускается, когда топливо в твёрдотопливном котле закончится, и температура теплоносителя в системе опустится до 50 ⁰С. При этом в контуре обязательно должен присутствовать бак с водой для системы горячего водоснабжения, выполняющий в данном случае роль теплоаккумулятора.

Основными элементами контура, потребляющими мощность автономных отопительных котлов, являются:

• отопительные радиаторы — требуют 30 кВт;
• система отопления «теплый пол» — до 15 кВт;
• накопительная емкость для системы ГВС — в среднем 300 л.

Внимание! Автоматика для регулировки переключения контуров в данной ситуации — связке агрегатов не требуется.

Электрический котел, работая вместе с  теплоаккумулятором, являются группой, предотвращающей попадание в основной отопительный агрегат теплоносителя с температурой, упавшей ниже критической отметки в 50 ⁰С.

Установленный в системе насос периодически прогоняет теплоноситель по трубопроводу, сигнализируя о температуре в отопительном контуре. При опускании температуры теплоносителя до критической отметки электрокотел, снабженный ТЭНами, включается в работу, беря на себя задачу теплоснабжения дома. Термостат и трехходовый клапан обеспечивают контроль температуры бака горячего водоснабжения. При снижении температуры воды в контуре системы ГВС теплоноситель запускается в змеевик для подогрева горячей воды. Правильно подключенный электрокотел, грамотная обвязка с твердотопливным котлом, сделают вашу систему полностью контролируемой.

В описанной конструкции системы отопления всё отопительное оборудование, в том числе, трубопровод, при остановке основного обогревательного устройства надежно защищено от размораживания и не становится причиной перебоев с обогревом жилых помещений и горячим водоснабжением.

Комбинированные котлы отопления

Другим, менее затратным вариантом, является установка комбинированного агрегата, который представляет собой твердотопливный котёл и электрический агрегат одновременно.

Такие приборы используют для нагрева теплоносителя твердое топливо и электричество, будучи рассчитанными на взаимозаменяемость этих энергоносителей при работе. Особенность таких агрегатов является установка в резервуаре твердотопливного котла электронагревательных элементов — ТЭНами обеспечивается необходимый нагрев теплоносителя, проходящего по теплообменнику. Идея совместить электрическое устройство с твердотопливным агрегатом не нова, но наладить выпуск соответствующего отопительного оборудования стало возможным только после появления комбинированных устройств автоматики и материалов нового поколения.

Принцип действия комбинированных отопительных механизмов заключается в том, что, пока топочная камера свободна от основного вида топлива (дрова, уголь, торф и т.д.), основную работу по подогреву теплоносителя для отопления выполняет электричество. Благодаря установленным датчикам контроля, оборудование самостоятельно реагирует на изменения температурного режима, включаясь и выключаясь по мере необходимости.

На практике это выглядит примерно так: закладка топлива уже полностью прогорела, соответственно котел потух. Котловая вода соответственно начинает терять свою температуру. На смену твердому топливу приходит электрический подогрев. Теперь отопительный механизм работает как обычный электрокотел до тех пор, пока топка не будет заполнена  очередной партией дров или угля.

После выхода основного агрегата на оптимальный режим работы, блок управления отключает электронагревательные элементы, отопление снова работает на твердом топливе.

Преимущества и недостатки комбинированного отопительного оборудования

Несмотря на высокую стоимость, комбинированные котлы имеют неоспоримые достоинства. К ним относится не только полный контроль над состоянием всей системы домашнего отопления, но и ряд других:

• прибор отлично справляется со своей работой, отапливая помещения с низкой энергозатратностью;
• комбинированные котлы представляют собой экологически чистые отопительные агрегаты;
• отсутствие конденсата, так как первый разогрев прибора осуществляется в обоих режимах — основном и вспомогательном;
• весь отопительный комплекс постоянно находится в рабочем состоянии, что актуально при длительном отсутствии хозяев дома.

Однако, у данной техники есть и недостатки.

Существенным минусом для комбинированных отопительных приборов является энергозависимость. При отсутствии напряжения в сети, система теряет свою эффективность и многофункциональность.

Важно! При монтаже оборудования необходимо учесть потенциал домашней электропроводки, которая может не быть рассчитана на мощность монтируемого оборудования. Наличие автоматов защиты малого ампеража приведет к постоянным перебоям с электричеством в доме. Перед установкой убедитесь, что отведенный для вас лимит электропотребления способен удовлетворить работу нагревательного оборудования.

В отличие от традиционных твердотопливных приборов, у которых КПД достигает 70-80%, комбинированные изделия имеют меньший коэффициент — приблизительно на 3-5%.

Как добиться совместной работы электрического и твердотопливного агрегатов

Если вы встали перед выбором, какому варианту индивидуального отопления отдать предпочтение — твёрдотопливному котлу, автономному электрическому агрегату или связке этих двух устройств, преимущества у последнего варианта. Для монтажа контура потребуется схема подключения обоих агрегатов, аналогичная газово-твердотопливному отопительному комплексу. Грамотно сделанная обвязка оборудования — гарантия эффективности и безопасности эксплуатации этого оборудования.

На предлагаемом видео подробно рассказано, как и каким способом выполнить подключение нагревательных приборов на твердом топливе вместе с электрическими нагревательными элементами

На что надо обратить внимание при монтаже:

• оба устройства должны иметь разумное соотношение мощности, нагревательный прибор на угле или на дровах является основным источником тепла, поэтому его мощность должна в два раза превышать мощность электрокотла;
• оба агрегата подключаются параллельно, что дает независимость работы одного от другого;
• агрегат на твёрдом топливе — основной и подключается к большому контуру, тогда как электрокотёл отвечает за температуру в малом;
• основной нагревательный агрегат оснащается трехходовым клапаном;
• для экономии энергоресурсов и обеспечения безопасности отопления, установка теплового аккумулятора обязательна;
• каждый нагревательный прибор выставляется на определенную температуру нагрева — для оборудования на твердом топливе рабочая температура должна быть 60-70 ⁰С, тогда как на электрическом агрегате устанавливается значение температуры в 40-50 ⁰С, так как за счет наличия теплоаккумулятора вода для отопления остывать будет медленнее, и электрокотел будет запускаться с оттяжкой по времени.

В итоге

В каждом случае владелец жилья сам принимает решение, каким образом организовать систему автономного отопления. Предложенные технические решения позволят не только устранить неприятные последствия затухания основного отопителя во время лютой зимы, но и даст некоторую экономию энергоресурсов.

Эффективность эксплуатации твёрдотопливных агрегатов и электрических котлов в паре доказана практикой — взаимодействие этих приборов дает больший комфорт и гарантирует надёжность теплоснабжения.

znatoktepla.ru

выбираем дровяные котлы для отопления частного дома » SanDizain.ru

Котлы длительного горения на дровах пользуются спросом у дачников и у собственников коттеджей, предназначенных для круглогодичного проживания. Перед установкой следует разобраться в особенностях, плюсах и минусах данного типа отопления частного дома.

Котлы длительного сгорания на дровах не нуждаются в частом обслуживании, при этом себестоимость каждого 1 кВт/ч. тепловой энергии в несколько раз ниже, чем при условии использования жидкотопливных либо газовых агрегатов.

Твердотопливный дровяной котел хорошо подойдет для домовладельцев, которые располагают возможностью закупать дрова хорошего качества

В целом механизм работы строится на длительном тлении топлива за счет ограниченного поступления воздуха — в результате закладки хватает приблизительно на 80 % дольше, чем при работе твердотопливного котла так называемого классического типа.

Плюсы и минусы дровяных котлов для длительного горения топлива

Преимущества:

• отсутствие необходимости в частой заправке топлива — в зависимости от выбранной модели подбрасывать дрова в топочную камеру нужно от одного раза в каждые 3-4 часа и вплоть до 12 часов;
• возможность применения различных типов топлива и их комбинирования;
• работа котла в большинстве случаев автономная и не требует подключения к другим коммуникациям;
• относительная дешевизна топлива.

Твердотопливный котел в частном доме

Недостатки:

• стоимость выше, чем классических котлов;
• из-за малой теплотворной способности дров КПД от 70 до 89%;
• отсутствует механизм регулирования температурного режима.

Также важным недостатком является невозможность работы отопительного оборудования без вмешательства человека

Совет. В основном для дач и частных коттеджей приобретаются дровяные котлы с топочными камерами небольших размеров. Повысить КПД отопления можно путем увеличения топочной камеры, но вместе с тем вырастут и габариты самого котла.

Разновидности по механизму действия

• Отопительный агрегат с удлиненной топкой 
  Наиболее простой и распространенный тип дровяного отопления. Главное отличие от стандартных твердотопливных агрегатов — вытянутая форма с удлиненной топкой. Непосредственно в камеру сгорания после розжига дозировано осуществляется воздухоподача, за счет чего значительно увеличивается время работы на каждой закладке дров (до 6–8 ч.).

Твердотопливный котел с удлиненной топкой

• Модель с верхним горением
  В отличие от стандартных котлов для отопления на дровах, в которых осуществляется розжиг снизу, в камерах котлов с верхним сгоранием сжигается топливо под воздействием горелки, движущейся сверху и медленно опускающейся вниз.
• Пиролизный котел 
  Газогенераторный, или пиролизный агрегат имеет более сложный, в сравнении с двумя предыдущими моделями, принцип работы и конструкцию, за счет чего может непрерывно работать до 12 часов на каждой топливной закладке. В топочной камере дрова в нем не горят, а очень медленно тлеют, выделяя в свою очередь газ. Он отводится в отсек нижней камеры, где под принудительной подачей кислорода сжигается, выделяя дополнительное тепло.

Твердотопливный котел верхнего горения

Наиболее востребованные агрегаты для частных владений

Разные модели дровяных котлов отличаются между собой:

1. размерами камер сгорания;
2. типом конструкции;
3. материалом изготовления.

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:

• 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

Внимание! Покупая отопительный котел, работающий на дровах, нужно принимать во внимание, что большинство агрегатов изначально были разработаны для сжигания бурого или каменного угля. В их технических паспортах указана мощность и время горения одной закладки из расчета работы на угле. Поэтому нужно отдельно рассчитать мощность и время сгорания топлива, если генератор теплоты будет работать на дровах.

Как правильно организовать отопление

В частных коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания, котлы длительного горения, оснащенные теплообменниками, врезаются в отопительную систему. Теплоноситель несет тепловую энергию, получаемую при горении дров, к радиаторам.

Внимание! Если в автономной системе используется циркуляционный насос, необходимо удостовериться, что теплообменник котла выдержит рабочее давление всей системы.

В небольших дачах на 1-2 комнаты нет необходимости в отопительной системе автономного типа, рациональнее использовать печь-конвектор типа «Булерьян». У моделей, работающих по принципу конвекции, стенки топок состоят из открытых металлических трубок, которые приварены друг к другу в вертикальном положении.

Система отопления дома с помощью твердотопливного котла

В процессе сгорания дров нагретый воздух по трубкам поднимается вверх за счет действия конвекции, а на его место поступает холодный воздух.

Выбор топлива

Разместить котел на дровах длительного горения можно как в доме, так и в оборудованной котельной либо в небольшой отдельно стоящей пристройке к частному коттеджу. При этом нужно будет отвести отдельное место для топлива: древесины, угля, торфа и пр.

Самым востребованным видом топлива чаще всего являются отходы деревообрабатывающей промышленности. Но данный вид топлива низкокалорийный, поэтому требуется его большой расход.

Древесина — самый популярный вид топлива для домашней котельной

От выбора и степени влажности сырья будет напрямую зависеть его теплотворная способность. Топливо с самой высокой производительностью — сухие дрова, качество которых в идеале должно быть одинаково высоким от закупки к закупке. Максимальная длина топлива — 40 см.

Важные особенности монтажа

Вес дровяных котлов достигает нескольких сотен килограмм, поэтому перед установкой необходимо удостовериться, что полы выдержат нагрузку. Для прочных полов подойдет чугунное изделие, в остальных случаях стоит рассмотреть вариант покупки котла из стали, который будет весить в разы меньше.

На том месте, где планируется установка агрегата, обычно оборудуют из бетона подушку (ее толщина варьируется в пределах от 100 до 150 мм).

Для бесперебойной работы котла очень важна его правильная установка

В энергонезависимых котлах используются так называемые механические терморегуляторы. Если в модели есть вентилятор, предназначенный для принудительной воздухоподачи, а также электронная система регулирования, то потребуется подвод к электросети.

При этом важно учитывать, что при перебоях с электричеством эксплуатация будет сильно затруднена.

Заключение

Котлы длительного горения заслуживают особого внимания при выборе отопительного оборудования для частных домов и дач. Наиболее эффективными считаются пиролизные агрегаты, которые имеют самый высокий КПД 97 % и длительный срок работы без дозаправки.

Размещение твердотопливного котла

Перед покупкой также следует определиться с материалом изготовления, требуемым объемом топки, подготовить котельную или оборудовать место под котел в помещении дома. Отдельно следует позаботиться о выборе качественного топлива — сухие дрова должны быть заготовлены заблаговременно, для их хранения отводится отдельное место.

Как работает пиролизный твердотопливный котел: видео

Котел длительного горения: фото

sandizain.ru

Котлы на твердом топливе длительного горения – 5 вариантов

Собственно, отопительные котлы на твердом топливе длительного горения для нас, застройщиков, не в диковинку. Если бы лет 20 назад мне сказали, что можно не подкладывать дрова в топку котла 18-24 часа, я бы не поверил. А теперь даже 2 суток – это не предельный срок, когда можно оставить свой теплогенератор «без присмотра».

А теперь нам фактически на выбор предлагается 5 разных вариантов теплогенераторов, которые обеспечивают длительное горение закладки топлива, будь то дрова, уголь, древесные или растительно-жмыховые брикеты.

Что же входит в эту пятерку, которую хотелось бы здесь озвучить? Посмотрим далее.

Виды котлов на твердом топливе длительного горения

Если брать классические котлы на твердом топливе длительного горения, то у нас будет всего 2 варианта. Это пиролизные котлы с верхним горением и поддувом воздуха. И шахтные газогенераторные котлы с нижним горением.

К ним добавляется вариант, по которому работают все «стропувы» — вертикальная закладка и механическая «добивка» топливника посредством винта или другого пресса.

Далее, имеем вариант номер 4 – новомодные «огненные ящики» с дожигом пиролизных газов прямо под сводом топки при помощи подачи в верхнюю часть воздуха извне. К ним относятся все клоны «булерьянов» — Бренеран, Бутаков и т.п. И кстати. Всем известные колпаковые печи с подсосом воздуха – относим туда же.

И, наконец, пятый вариант – просто твердотопливные котлы с большой топкой, реально гигантской топкой, которые не только обеспечивают длительное горение, но и производят хороший теплосъем с дымовых газов, за счет правильно организованных дымовых ходов. И еще за счет дополнительных инженерных решений, который позволяют отнимать тепло у дымовых газов. Например, это использование турбулизаторов, которые отнимают тепло у дымогазов на самой последней стадии.

Топливо для котлов длительного горения

Здесь мы не будем рассматривать варианты с подачей измельченного топлива в топку из бункера или биг-бага, будь то пеллеты, брикеты или уголь. Все ж таки это уже автоматизированные котлы и топливо в их топках горит самым обыкновенным образом. Вся «длительность» заключается в непрерывной подаче небольшого количества топлива за определенный промежуток времени из большого хранилища.

Мы же смотрим на те агрегаты, которые позволяют сделать 1 закладку топлива на 1-3 дня, или хотя бы на 14-16 часов, и более к котлу не подходить.

Исходя из этого, у нас остается всего 3 вида топлива, которое подходит для этой категории:

1. Дрова и древесные отходы (обрезки, чурки).
2. Уголь крупными кусками.
3. Брикеты из опилок или растительного сырья.

Для этого топлива, которое не может подаваться автоматически в топку котла, остаются те котлы на твердом топливе длительного горения, которые мы рассматривали выше.

Итак, что видим, что у нас в списке:

1. Пиролизные котлы с поддувом воздуха – верхнее горение.
2. Шахтные котлы с нижним горением и подачей воздуха дымососом в нижнюю часть.
3. Все имеющиеся в природе «стропувоиды».
4. Клон булерьянов с подачей воздуха под свод топки – с теплообменником и без оного.
5. Котлы с большой топкой, обеспечивающие медленное горение закладки и хороший теплосъем с дымовых газов.

Если не перечислил все, пишите в комментариях и отзывах внизу – дополним список. По двум из трех пунктов, по котлам длительного горения на дровах, уже есть обзоры на сайте – смотрите. Там показаны все особенности, все положительные и отрицательные стороны для отопления небольшого частного дома.

По трем котлам из списка обзоров еще нет, будут в самое ближайшее время. Если вам нужно осветить какие-то дополнительные плюсы или минусы этих агрегатов, пишите также в комментариях.

kotlobzor.ru