Твердотопливные котлы для отопления частного дома
- Принцип работы и виды твердотопливных котлов (ТТ-котлов)
- Критерии выбора отопительного прибора
- Топливо для твердотопливных агрегатов
- Обзор популярных моделей
- Выводы и полезные советы
Принцип работы и виды твердотопливных котлов (ТТ-котлов)
Главной особенностью такого котла – независимость от внешнего теплоносителя, то есть такой агрегат не требует подвода газовой магистрали и не использует в своей работе электричество. Принцип его работы заключается в нагреве теплоносителя в так называемой водяной рубашке: топка агрегата оснащена двойными стенками, промежуток которых заполнен водой. Во время горения топлива, жидкость в стенках нагревается, вследствие чего возникают тепловые потоки, поднимающие горячий теплоноситель в верхнюю часть водяной рубашки. Отсюда нагретая жидкость перетекает в теплопровод. Пройдя по всему отопительному контуру, вода отдаст тепло дому и вернется в остывшем виде обратно в котел с помощью нижнего патрубка. Скорость и контроль горения зависит от интенсивности подачи воздуха, которая регулируется с помощью заслонки и шибера. В качестве материала для изготовления котлов используют сталь и чугун, однако специалисты рекомендуют выбирать котлы именно из чугуна, так они меньше подвержены химической реакции процесса разложения продуктов горения.
Цена на такие отопительные агрегаты варьируется от самых бюджетных до дорогих вариантов, однако стоит учесть, что они, так же как и их аналоги имеют плюсы и минусы.
- Экономичность. На сегодняшний день производители предлагают модели с медленным расходом топлива (из этого следует второе название – котлы длительного горения), что позволяет уменьшить затраты;
- Экологичность. Во время сгорания топлива не вредят окружающей среде;
- Многозадачность. Котел, оборудованный прочной панелью, можно использовать в качестве варочной поверхности для приготовления еды, а также использовать его в системе горячего водоснабжения дома;
- Вариативность. В качестве топлива современного твердотопливного котла можно использовать уголь, дрова, опилки. Выбор зависит от предпочтений владельца частного дома. Производители предлагают отопительные приборы, которые работают на сухом навозе;
- Для хранения топлива (дрова, уголь) требуется отдельное помещение;
- Для работы с максимальной теплоотдачей необходимо придерживаться особых правил эксплуатации;
Виды ТТ-котлов
Такие котлы имеют столетний опыт, и за это время их конструкция приобрела множество изменений. Современные отопительные агрегаты могут самостоятельно совершать подачу кислорода в топку при помощи реагирующей на температуру жидкости заслонки. Большинство моделей осуществляют естественную циркуляцию теплоносителя. Для максимального КПД котел необходимо оборудовать хорошей тягой в дымоходе.
- Горение топлива
- Теплообменник
- Зольник
- Подача первичного воздуха
- Доступная цена;
- Простота конструкции;
- Недорогое топливо;
- Энергонезависимость.
- Для регулярной работы котла необходимо подбрасывать топливо каждые 3-4 часа;
- Стальные приборы имеют относительно не большой срок эксплуатации, так как продукты горения откладываются на его стенках, что приводит к разрушению котла.
По своей конструкции схожи с классическими ТТ-котлами. Топливо загружают в топку и раскладывают на колосниковой решетке, которая создает циркуляцию воздуха. Затем дрова поджигают и ждут, когда огонь полностью покроет их. После этого ограничивается доступ кислорода, что практически прекращает горение, оставляя медленное тление. Во время этого действия остатки топлива разлагаются и образуют смесь летучих органических веществ, называемая пиролизным газом. Этот газ движется в камеру дожига, в которую подается вторичный воздух. Нагреваясь до 300°С, он вступает в реакцию с кислородом и моментально вспыхивает. Далее газ горит, выделяя тепло для нагрева теплоносителя.
- Подача первичного воздуха
- Подача вторичного воздуха
- Зольник
- Горение пиролизных газов
- Температурное разложение топлива (пиролиз)
- Теплообменник
- Чистка котла необходимо проводить гораздо реже, так как топливо сгорает практически без остатка;
- Расходы на отопления сокращаются за счет того, что одной закладки дров хватает на 12 часов работы котла;
- Особенности конструкции газогенераторного котла делает их управляемыми и позволяет автоматизировать некоторые процессы.
- Особые требования к влажности топлива;
- Высокая цена, хотя в процессе работы они быстро окупаются;
- В случае, когда жидкость в теплопроводе успевает остыть до того, как вернется в котел, придется установить дополнительный байпас для добавления горячей воды через трехходовой клапан. Это усложняет конструкцию системы и понижает её эффективность.
Признаны самыми удобными и безопасными. В топку котла автоматически загружаются древесные гранулы, а когда достигается заданная температура, их подача прекращается. В зависимости от объема загрузочной камеры для пеллетов, котел может работать беспрерывно до 3-4 дней.
- Подключение к дымоходу
- Дымосос
- Канал подачи вторичного воздуха
- Платформа для дожигания топлива
- Вход холодной воды (обратка)
- Колосниковая решетка
- Горелка
- Подача вторичного воздуха
- Вентилятор горелки
- Подача первичного воздуха
- Шнек горелки
- Шнек бункера
- Топливный бункер
- Промежуточный бункер
- Выход нагретой воды (подача)
- Жаротрубный двухходовой теплообменник
- Удобство за счет автоматизации системы;
- Высокий КПД, до 93%;
- Низкий расход топлива и расходы на него;
- Дополнительный контур ГВС.
- Высокая стоимость отопительного прибора;
- Необходимо проводить чистку котла специальным ершиком примерно один раз в неделю;
- Для хранения пеллетов необходимо большое сухое помещение.
Котел состоит из резервуара, помещенного в корпус. Такая конструкция оберегает владельца от ожогов, не допуская сильный нагрев внешней части. Современные дорогие модели оснащены, помимо топки, камерой для закладки дров. Для поддержания огня, дрова из неё поступают автоматически. Теплообменник расположен непосредственно над пламенем. Благодаря нагнетательному поршню, который регулирует мощность и скорость горения, сжигание топлива происходит сверху вниз.
- Труба подачи теплоносителя
- Отверстие отводящих газов
- Телескопная труба
- Распределитель воздуха
- Труба возврата теплоносителя
- Автоматический регулятор тяги
- Камера подогрева воздуха
- Камера полного сгорания
- Зона горения и генерации
- Топливо
- Долговечность за счет прочных материалов;
- Система контроля безопасности эффективнее за счет современной конструкции;
- Комфортное использование за счет дополнительных элементов (регулятор тяги, буферная емкость, контроллер).
- Закладка дров проводится вручную;
- Требует для установки отдельного помещения с хорошей вентиляцией;
- Котел имеет большой вес, поэтому ему необходим надежный фундамент.
Критерии выбора отопительного прибора
На сегодняшний день можно выделить основные критерии выбора твердотопливных установок:
- 1 Тип топлива. Перед выбором котла стоит узнать, какой вид топлива выгодней приобрести в вашем регионе.
- 2 Объем камеры загрузки сырья.
- 3 Коэффициент полезного действия. Обратите внимание, что агрегаты из стали остывают быстрее, но обладают более высоким КПД.
- 4 Вес и габариты котла.
- 5 Долговечность. Средний срок эксплуатации твердотопливных котлов около 10 лет.
Топливо для твердотопливных агрегатов
Современные твердотопливные отопительные агрегаты отапливают не только дровами и углем. Давайте подробно разберем виды топлива ТТ-котлов.
Самое популярное и доступное твердое топливо. Существует несколько факторов влияющие на эффективность использования такого сырья:
- Влажность древесины. Пожалуй, основной фактор, так как степень влажности непосредственно влияет на качество дров. Не заготовленные дрова, которые хранятся под открытым небом, набирают влагу даже и не успевают просушиться, поэтому для такого топлива необходим сарай для хранения.
- Вид дерева. Чем больше плотность полена, тем дольше оно будет гореть. В основном в качестве топлива для отопления выбирают березовые, кленовые, дубовые дрова, реже используют ель и сосну.
Представляют собой гранулы из прессованных отходов деревообработки, диаметром 6-8 мм, длиной 5 см и влажностью около 20%. Их применяют в котлах и с ручным режимом загрузки топлива, и с автоматическим.
Классифицируют три сорта пеллетов:
- Стандартные – в их состав добавлены лузги подсолнуха, поэтому они отличаются темным цветом. Возможный процент зольности 3 %. Такой вид пеллетов пользуется спросом за счет высокого качества и доступной цены.
- Премиум – белые или светло-серые. Производятся из отходов деревообработки лиственной древесины. Имеют низкий процент зольности – 0,4%.
- Индустриальные – изготовлены из древесины с корой, обычно серого цвета. Дешевые и имеют самый низкий показатель теплоотдачи.
По методу производства схожи с пеллетами, однако имеют их размер намного больше, благодаря этому их используют не только в качестве топлива для котла, но и в растопке камина. Прессовка брикетов проходит под давлением 1000 бар, что делает их плотнее самых твердых пород древесины.
Пини-кеу – полено квадратной или прямоугольной формы с отверстием по всей длине, благодаря которому кислород циркулирует во время горения более эффективно. Различают светлые (стандартные) и темные брикеты.
Нестро − брикеты изготовленные под меньшим давлением и имеющие соответственно меньшую плотность, могут быть с отверстием или без него, но всегда цилиндрической формы. За счет своей плотности имеют меньшую энергоэффективность и низкую цену.
Руф – соответствует названию фирмы, которые их производят, имеет низкую плотность 0,75-0,8 г/см3. В сравнении с аналогами энергоэффективность такого топлива самая низкая.
Природный материал, добываемый из слоев грунта. Самый высокоэффективный вид топлива, его теплопроводность достигает 6800-8350 ккал/кг, однако не лишенный ряда недостатков. Один из главных – цена, которая значительно выше, чем у дров. Сгорая, уголь наносит вред экологии, высокая зольность требует частой чистки, а зола требует утилизации.
Топливо, образовавшееся благодаря перегниванию растений в условиях повышенной влажности и умеренного количества кислорода. Теплопроводность достигает до 3511-4492 ккал/кг. Часто применяется в отоплении частных домов, так как неприхотливы в хранении и имеют доступную цену.
Обзор популярных моделей
Отопительный котел Куппер ПРО-28 (2.0)
| Тепловая мощность | 28 кВт |
| Вид топлива | твердое |
| КПД | 85 % |
| Максимальная температура воды | 95°C |
| Рабочее давление воды | 00,1 МПа |
| Диаметр дымохода | 150 мм |
| Длина дров | 560 мм |
| Габариты (ДхШхВ) мм | 1150х415х805 |
| Масса | 183 кг |
Твердотопливный котел Буржуй-К МОДЕРН-12 12 кВт одноконтурный
| Тепловая мощность | 12,5 кВт |
| Тип котла | пиролизный |
| КПД | 92 % |
| Максимальная температура воды | 95°C |
| Рабочее давление воды | 4,5 бар |
| Диаметр дымохода | 130 мм |
| Управление | механическое |
| Габариты (ДхШхВ) мм | 400х1070х780 |
| Масса | 220 кг |
Пеллетный котел Zota Pellet - 15S
| Тепловая мощность | 15 кВт |
| Вид топлива | пеллеты |
| КПД | 90 % |
| Энергозависимость | есть |
| Напряжение питания | 220 В |
| Диаметр дымохода | 1500 мм |
| Количество контуров | 1 |
| Габариты (ШхГхВ) см | 114х106х157 |
| Масса | 333 кг |
Котел длительного горения STROPUVA S8
| Тепловая мощность | 8 кВт |
| Вид топлива | дрова, брикеты |
| КПД | 85 % |
| Продолжительность горения при одной закладке дров | 18 часов |
| Рабочее давление воды | 1,5 бар |
| Вместительность дров | 37 кг |
| Диаметр дымохода | 160 мм |
| Глубина топки | 220 мм |
| Высота/диаметр | 1350/560 мм |
| Масса | 165 кг |
Выводы и полезные советы
- Для хранения твердого топлива, не зависимо от типа ТТ-котла необходимо отдельное сухое помещение с хорошей вентиляцией для поддержания сухости заготовленных дров, брикетов и угля.
- Перед приобретением твердотопливного отопительного прибора узнайте, какой вид твердого топлива наиболее распространен в вашем регионе, это будет напрямую влиять на ваш выбор.
- Владельцы частных домов, которые уже пользуются твердотопливным котлом, рекомендую при наличии газовой магистрали отдать предпочтение газовому отопительному прибору. Несмотря на экономичность, ТТ-котлы требуют постоянного особого ухода, чистки от золы, а в случае, когда закладка топлива будет по каким-либо причинам пропущена, пламя в котле погаснет и отопительная система в дома перестанет функционировать.