Принцип работы и устройство твердотопливного котла
Любой твердотопливный котел работает по принципу сжигания дров, брекетов, угля или других материалов. Это напольные установки, которые не нужно подключать к розетке. Их форма может быть квадратной, прямоугольной или цилиндрической. За счет них обеспечивается отопление помещения, а также можно подключить водяной контур для получения горячей воды.
Зачастую основными составляющими аппаратов выступают:
- Топочная с дверью.
- Колосник.
- Зольник и створка.
- Водяная рубашка.
- Штора.
- Теплообменник.
- Дымоход и заслонка.
- Элементы управления.
- Защита.
- Патрубки на вход и выход.
Конструктивные элементы почти всегда одинаковы для разных моделей, но есть определенные отличия, которые вызваны видами. Основной принцип действия твердотопливного котла следующий:
- В топочную камеру подается материал для горения. Загрузка проводится вручную или автоматически.
- Проводится розжиг топлива, а во время горения с помощью теплообменника нагревается носитель тепла.
- Горячая вода самостоятельно или через насос начинает подаваться по системе отопления и может поступать к смесителям.
- Все продукты горения выводятся через дымоход.
Если речь о пиролизных моделях, то при горении нужно минимум кислорода, поэтому появляется газ, который горит во вторичной камере. Это дает продолжительное горение на одной закладке.
Рейтинг твердотопливных котлов
Эксперты особое внимание уделили следующим характеристикам:
- Рекомендуемое топливо – температура горения дров и угля отличаются, это влияет на выбор материала для камеры;
- Мощность – оказывает влияние на частоту закладки;
- КПД – от этого показателя зависит рентабельность отопительной системы;
- Энергозависимость – автоматические модели удобны в эксплуатации, но требуют повышенного внимания к обеспечению бесперебойного электропитания;
- Безопасность – использование теплоизоляции снижает риск ожогов и воспламенения стройматериалов;
- Долговечность – качество стали и чугуна влияют на срок эксплуатации.
Не все модели отвечали заявленным характеристикам и требованиям экспертов. Техника с низким уровнем безопасности, большим потреблением топлива, с некачественными основными узлами исключались из нашего рейтинга.
Лучшие дровоколы
Как выбрать твердотопливный котел
Оборудование для отопления должно быть надежным, экономичным, способным поддерживать оптимальный микроклимат. Технику, отвечающую этим требованиям, предлагают отечественные и зарубежные компании. Какой твердотопливный котел лучше для частного дома, а какой может справиться только с отоплением небольшой дачи – зависит от ряда параметров, учитывающихся при выборе модели.
Тепловая мощность
Приобрести можно небольшой недорогой котел, но необходимо учитывать мощность оборудования. Производители обязательно указывают эту характеристику в технической документации. От тепловой мощности зависит максимальная площадь отапливаемого помещения. Эти параметры находятся в прямой зависимости: на 1 кВт не должно быть больше 10 кв.м. помещений при высоте потолков 2,7 метров. Для отопления небольшого дома в 60-70 кв.м. достаточно котла с тепловой мощностью 6-7 кВт.
Предварительные расчеты актуальны для небольших зданий. Более точные параметры должны учитывать калорийность используемого топлива, количество устанавливаемых радиаторов, наличие бойлера и его объем. Детальный расчет тепловой мощности рекомендуется заказать у теплотехников. Это поможет избавиться от проблем во время сильных морозов или при использовании низкокалорийного топлива.
КПД
Соотношение потребленного топлива к количеству полезного тепла называется КПД. Оборудования со 100% показателями нет, теплопотери возникают от недожога выделяемых газов, о чем соответствует появление сажи. Часть тепловой энергии уходит через трубу, другая – тратится на нагрев стенок и теплообмен с воздухом помещения, где установлено оборудования. Снижает КПД сырое топливо, неправильная подача воздуха.
Максимальный КПД у моделей пиролизного типа, сделать его более высоким позволяет не только высокая температура горения газов, но и полное прогорание топлива. Производители увеличивают КПД за счет монтажа комбинированной теплоизоляции, частью которой становится водяная рубашка – энергия тратится не на нагрев воздуха, а на увеличение температуры воды. Чем выше КПД – тем рентабельнее система отопления.
Вид горючего
Рекомендуется купить котел, который работает на доступном виде топлива. Автоматизированные пеллетные модели привлекают функционалом, но при отсутствии доступа к пеллетам можно остаться в холодном доме. Универсальные модели работают на каменном угле и дровах. Уголь горит дольше, что позволяет тратить на обслуживание минимум времени. Дрова – более доступный вид топлива.
При выборе модели, работающей на дровах, следует учесть рекомендуемый размер поленьев, способность эффективно сжигать сырое топливо. Пиролизные котлы функционируют на сухих дровах. Если нет возможности хранить топливо в помещении с нормальной влажностью, то от такого оборудования придется отказаться.
Материал теплообменника
Производители выпускают модели со стальными и чугунными теплообменниками. Изготовленные из жаропрочной стали теплообменники обладают небольшой инерционностью, отличаются простотой в обслуживании, небольшим весом и устойчивостью к механическим повреждениям. Из стали можно изготовить конструкцию любой сложности и улучшить рабочие параметры. Недостатки – короткий срок эксплуатации, риск прогорания и низкая устойчивость к коррозии.
Чугунные секционные теплообменники устойчивы к воздействию коррозии, кислот, высоким температурам. Хорошая теплоотдача позволяет использовать секции небольших размеров. Чугун хрупкий материал, не устойчивый к резким перепадам температур. Теплообменники имеют большой вес и отличаются низким КПД.
Количество контуров отопления
Модели с одним водяным контуром предназначены только для отопления. Двухконтурный котел обеспечит теплом и горячей водой. Эти модели более дорогие, поэтому при необходимости лучше использовать оборудование с возможностью подключения бойлера. Топить летом не всегда комфортно, в этой ситуации выручит твердотопливный электрический котел с ТЭНом, который поддержит нужную температуру в системе горячего водоснабжения.
Выбираем котел для дома
Выбор котла, работающего на твердом топливе – дело ответственное, особенно если предполагается покупка дорогостоящего агрегата. Однако если знать все тонкости работы и характеристики установок, то выбрать устройство будет достаточно просто.
Шаг 1. Для начала необходимо определиться, каким топливом будет удобнее всего пользоваться
Здесь следует обратить внимание на цены. В одних регионах дешевле покупать уголь, в других – дерево
Выбор твердого топлива
Шаг 2
Важно решить, нужен ли котел, умеющий подогревать воду для бытовых нужд, или он будет работать только на отопление. Если горячая вода нужна в больших объемах, то целесообразно покупать котел-одноконтурник, а в дополнение к нему брать бойлер
Если же вода нужда в относительно небольших объемах, то имеет смысл купить двухконтурный агрегат.
Схема работы твердотопливного котла
Шаг 3. Правильно выбрать мощность котла – тоже дело непростое, так как при ее избытке будет жалко потраченных на более мощную установку средств, в то время как при недостатке в доме будет слишком холодно, а оборудование будет затрачивать все свои ресурсы, чтобы согреть помещение.
Таблица расчета мощности котла
Шаг 4. Теперь следует выбрать материал, из которого должен быть изготовлен теплообменник – чугун или сталь. В целях экономии можно купить стальную установку.
Чугунный теплообменник
Шаг 5. Немаловажный фактор при выборе агрегата – простота обслуживания. Не стоит брать сложный в уходе и эксплуатации котел, особенно если времени с ним возиться не так уж и много. То же касается и длительности работы установки без дополнительного подкладывания топлива.
Процесс очистки
Шаг 6. Выбирать стоит установку с максимальным КПД – чем этот показатель выше, тем эффективнее работает агрегат, а значит, тем он экономнее.
Видео – Как выбрать котел отопления для дома
Теперь осталось все же остановить свой выбор на конкретных моделях и почитать отзывы о них, а затем можно отправляться в магазин за покупкой
После приобретения котла его важно еще правильно установить и подключить. Качественная установка – залог успешной и длительной работы оборудования
А продлить срок службы котла поможет бережный уход.
Твердотопливные котлы: обзор моделей и выбор лучшего
Как выбрать твердотопливный котел для частного дома
Устройство твердотопливного котла
Твердотопливный котел
Современная котельная оборудована двухконтурным твердотопливным котлом с накопительным баком для горячей воды
Чистка твердотопливного котла лопаткой
По возможностям и назначению
По материалу изготовления
По принципу работы и способу сгорания топлива
По способу подачи воздуха
По способу загрузки топлива
В твердотопливном котле может гореть любой вид органического топлива
Выбор твердотопливного котла
Котел длительного горения Stropuva S10
Котел Dakon DOR F 16
Zota Pellet 25
Viessmann Vitoligno 100 VL1A025
Stropuva S 40
Lamborghini WBL 7
Bosch Solid 2000 B K 16-1
GEFEST КВО 20 ТЭ
Stropuva S10
Выбор твердого топлива
Схема работы твердотопливного котла
Таблица расчета мощности котла
Чугунный теплообменник
Процесс очистки
Котел на твердом топливе длительного горения Stropuva S 10U (универсал)
Твердотопливный котел Viessmann Vitoligno 100-S
Котел с верхней загрузкой топлива
Твердотопливный котел в доме
Стальной твердотопливный котел
Твердотопливный котел имеет свои достоинства и недостатки
Рейтинг лучших твердотопливных котлов длительного горения по цене
Цена отопительных приборов отыгрывает важную роль в процессе выбора нужной модели твердотопливного котла длительного горения.
Бюджетный класс
Если отопительный агрегат стоит недорого — это не значит, что он обладает низкими техническими и эксплуатационными характеристиками. В этом классе представлены модели, которые хорошо справятся с отоплением дач и небольших по размеру частных домов:
- На первом месте отопительный котел Сибирь-Gefest КВО 20 ТЭ. Такой агрегат обладает достаточно высокой производительностью, его КПД равен 85 %. Мощность составляет 20 кВт. Благодаря таким параметрам, прибор справится с обогревом площади до 200 м². Благодаря электрическому ТЭНу 4 кВт, в случае неполадок с поставкой твердого топлива, агрегат может функционировать от электроэнергии. Достоинства: приемлемая цена, небольшая масса, высокая надежность, стабильная работа без сбоев. В качестве минусов можно отметить недостаточно качественную изоляцию.
- На втором месте оборудование модели Мозырь КСТ 12,5, выпускаемое белорусским производителем «Мозырьсельмаш». Приборы отличаются достаточно высоким КПД — 80-90 %, все зависит от применяемого топлива. Мощность отопительного агрегата равна 12,5 кВт, рабочее давление — 0,1 МПа, максимальный температурный режим воды — 95°С.
- На третьем месте отопительный котел российского производства ЭВАН WARMOS TT-25K. Прибор не отличается высокой производительностью, КПД — всего 75 %, но он имеет ряд плюсов. Во-первых, высокая мощность, равная 25 кВт представляет возможность устанавливать такое оборудование в домах, площадь которых достигает 180 м². Температура теплоносителя равна 95°С. В комплектацию оборудования входит электрический ТЭН в 2 кВт, что является своего рода компенсацией низкого КПД.
Стандартный класс
Лидирующие позиции в этой группе занимает котел Lamborghini WBL 7. Он отличается высокой производительностью, КПД равен 90 %. Конструкция прибора характеризуется высокой звукоизоляцией. Мощность агрегата — 30 кВт, он способен эффективно обогреть дом площадью до 270 м². На полной загрузке топливо агрегат может автономно функционировать на протяжении 12 часов. Максимальная температура воды — 90°С.
Котел твердотопливный Lamborghini WBL 7
На второй позиции отопительный агрегат Viadrus Hercules U22D-4, выпускаемый чешской компанией. Благодаря КПД в 80 % и мощности в 20 кВт, прибор способен эффективно снабжать теплом дом площадью до 200 м². Характеризуется высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Расход топлива равен 6,8 кг/час. В качестве недостатка можно отметить тот факт, что агрегат работает только на дровах.
На третьем месте Alpine Air Solidplus 4. Он отличается простотой эксплуатации и обслуживания, мощность агрегата равна 26 кВт, высокой производительностью похвастаться он не может, КПД — всего 70%. Минимальная температура нагрева воды — 30°С, максимальная — 90°С, рабочее давление равно 3 Бар. Прибор может функционировать на дровах и угле.
Премиум-класс
В этой группе на первом месте находится отопительный котел Biomaster BM-15. В его комплектацию входит система автоочистки зольника, объем топки составляет 200-400 литров. Производительность — высокая, КПД достигает до 95%, мощность — 16 кВт.
Пеллетный котел Biomaster BM
Благодаря высоким техническим и эксплуатационным характеристикам данный агрегат можно устанавливать в многоэтажных домах или отелях, помещениях промышленного типа и т.д. На втором месте Viessmann Vitoligno. Мощность этого отопительного котла равна 30 кВт, КПД — 90%, благодаря этим параметрам он успешно справится с обогревом дома площадью до 400 м². На одной загрузке прибор может проработать на протяжении 40 часов. Благодаря системе автоматики он стабилен и надежен в процессе функционирования.
Третью позицию занимает котел Candle S. Его характерной чертой является то, что горит исключительно верхняя часть топлива. На одной загрузке топлива он может проработать на протяжении 36 часов. КПД составляет 85-90 %, мощность прибора находится в промежутке от 5 до 35 кВт, все зависит от конкретной модели. Рабочее давление составляет 180 кПа, температура теплоносителя — 90 °C, расход топлива равен 0,29 кг/час.
Пользователи постоянно задаются вопросом: какой твердотопливный котел лучше? Однозначного ответа на этот вопрос нет, т.к. каждый подбирает отопительный прибор, исходя из своих требований и бюджета, которым он располагает. В любом случае, в настоящее время на рынке много достойных моделей, которые заслуживают внимания.
Попробуем без лишних подробностей определить как выбрать котёл, какой выбрать котёл?
Для начала
Какой твердотопливный котел выбрать для отопления частного дома? Изначально необходимо определиться с мощностью. Для этого необходимо знать размер отапливаемой площади, уровень теплоизоляции отапливаемых помещений, типа уже имеющихся отопительных приборов(если речь идёт о твердотопливном котле, как дополнительном источнике отопления). Конечно идеальный вариант — чтобы расчёт мощности производил опытный специалист.
Как выбрать твердотопливный котёл.
Определится, твердотопливный котёл будет основным или резервным отопительным прибором
Если резервным, очень важно заняться вопросом согласования котла с другими тепловыми приборами и всё это грамотно завязать в общую систему отопления на твёрдом топливе. Если предполагается одновременная работа нескольких теплогенераторов, может возникнуть проблема с различностью температурных графиков, а потому исключается их работа в параллельном режиме. Эта проблема решается через установку расширительного бака, достаточного объёма, который также необходимо расчитать
Выбор твердотопливного котла происходит из расчёта его работы в целой системе механизмов
Эта проблема решается через установку расширительного бака, достаточного объёма, который также необходимо расчитать. Выбор твердотопливного котла происходит из расчёта его работы в целой системе механизмов.
Нужно подумать о том, как часто вы будете пользоваться котлом. Ведь чем чаще котёл будет работать, тем важнее его долговечность, качество, надёжность. Если котёл твердотопливный, какой выбрать — очень важный вопрос, рассмотрим внизу основные факторы выбора котла.
Комфорт.
Как выбрать котёл с учётом комфорта пользования для Вас? Частота загрузки топлива, КПД котла(от которого зависит количество золы в остатке), внешний вид, тип автоматической системы, функция автоматического розжига и автоматической загрузки. Чем больше резервный объём для топлива, тем меньшая частота загрузки. Например, котлы пиролизного горения требуют чистки намного меньшей чем другие котлы. Есть много нюансов.
Дымоход.
Если тяга недостаточна, лучше приобрести котёл с дополнительной системой вентиляции. Помимо более стабильной работы вы получите и более скоростное прогревание всей системы.
Наконец, каким топливом вы хотите топить котел?
Если нет места для хранения больших объемов дров, то, например пиролизный котёл не годится. Антрацит даёт самую высокий КПД, бурый уголь даёт КПД на 10% меньше, дрова — ещё на 10% меньше, да и вопрос экологичности. Чем мельче дрова, тем быстрее они прогорают, однако дают большее тепло, в то время, как большие дрова при меньшей теплоотдаче требуют значительно меньшее количество загрузок. У пеллет и брикетов свои нюансы.
Что важно ещё знать в вопросе «как выбрать котёл»?
- Если у вас слишком низкое давление в системе, проблема может быть не обязательно в старом котле, который Вы уже решились заменить. Если система замкнутая, возможно, где-то утечка воды, в результате понижения герметичности.
- Существуют воздушные клапаны для автоматического спуска воздуха из системы отопления. Если при нажатии не происходит спуска воздуха и вода не начинает сразу бежать через спускной механизм, попробуйте нажать несколько раз, возможно это решит проблему. Тоже самое со спускным клапаном в батареях и радиаторах.
- Перед началом отопительного сезона самое время для очистки всех фильтров, которые предохраняют циркуляционные насосы, и фильтров на вводе воды в систему.
- Даже если вам кажется, что дымоход чист, раз в год будет не лишним проверить его состояние самостоятельно или лучше вызвать специалиста для чистки дымохода.
- Также необходимо проверять периодически уровень давления в расширительном баке. Оно подкачивается с помощью обычного автомобильного насоса.
Вот с этим в общих чертах Вам необходимо определиться. Также можно почитать форумы по вопросу какой твердотопливный котёл лучше выбрать, наверняка владельцы котлов помогут определиться Вам с выбором. Однако основные критерии выбора, мы всё же освятим, а потому более подробно рассмотрим критерии выбора ниже.
№1. Коротко о принципах работы
Казалось бы, что сложного в твердотопливном котле? Закинул дрова или уголь в топку, они сгорели, нагрели воду, и дом наполнился теплом. В целом, все так и есть, но принцип работы устройства несколько сложнее. В конструкции современного твердотопливного котла можно выделить такие основные элементы:
- топка;
- система циркуляции теплоносителя;
- система удаления дыма;
- система безопасности;
- система аккумуляции тепла.
В топку подается топливо и сжигается для получения теплоты. Это в классическом варианте. Есть пиролизные котлы, в которых твердое топливо (дрова) тлеет, выделяя газ, который потом сгорает, обеспечивая выделение тепла. КПД при этом несколько возрастает, но с особенностями работы классических и пиролизных котлов разберемся позже.
Топка представляет собой большую емкость с двойными стенками, между которыми находится теплоноситель. Это в большинстве случае вода, реже используется незамерзающая жидкость или смесь воды и антифриза. Теплоноситель получает тепло от сгоревшего топлива, циркулирует по трубам и радиаторам, нагревая воздух в доме. Остывая, вода вновь возвращается в котел и все повторяется. Часто для улучшения циркуляции используют специальные насосы.
При сжигании топлива образуется не только теплота, но и газы, которые необходимо выводить. Для этого предназначена система удаления дыма. Дымоход отводит газы от котла на улицу, иногда для повышения эффективности этого процесса используется система принудительной вентиляции.
Самая большая опасность, которая может случиться при работе твердотопливного котла, — это перегрев теплоносителя. Вода уже может быть достаточно нагрета, а котел будет продолжать вырабатывать тепло. Если вода закипит, отопительная система может не выдержать, особенно если в доме установлены достаточно чувствительные к высоким температурам металлопластиковые трубы. Остановить сгорание дров или угля практически невозможно – остается только уменьшать интенсивность, а чтобы в систему не попал перегретый теплоноситель, используют охлаждающий теплообменник. В него поступает холодная вода из водопровода, но на случай отключения воды лучше всегда иметь достаточный ее запас.
Охлаждающий теплообменник может быть встроен в котел или находиться между котлом и остальной системой отопления. Встроить его можно только в конструкцию стального котла. Работает он одним из двух возможных способов:
- первый вариант – охлаждение разогретого теплоносителя, который проходит через охлаждающий теплообменник. Холодная вода в охлаждающий теплообменник подается через термоклапан, который открывается, когда температура теплоносителя достигает +950С. Процесс длится, пока теплоноситель не остынет до безопасной температуры;
- второй вариант предусматривает наличие отключающего клапана. Если температура воды повышается до критических значений, клапан не позволяет ей поступать в трубы. В систему теплоснабжения подается холодная вода из водопровода, а перегретый теплоноситель сливается в канализацию. Правда, давление воды должно быть достаточным, а в ее составе не должно быть повышенного количества солей, которые спровоцируют образование накипи.
Сливать нагретую воду в канализацию – не очень умно и экономно, поэтому конструкцию твердотопливного котла лучше дополнить баком-аккумулятором. Это буфер между котлом и остальной системой отопления, благодаря которому реализовывается ряд важных функций:
- накопление теплой воды для дальнейшего ее использования, а это экономия топлива, комфорт, стабильность в поддержании температуры и снижение количества походов к топке для подбрасывания топлива;
- защита от аварий. В баке перегретая вода смешивается с теплой;
- возможность использовать котлы разного типа. Бак-аккумулятор будет общим для твердотопливного и, например, газового или электрического котла, позволит просто организовать единую систему теплообеспечения дома и подстраховать себя несколькими источниками тепла.
Виды твердотопливных котлов для отопления частного дома
- Двухконтурные. Используются для отопления дома и подогрева системы водоснабжения в кухне и санузлах.
- Одноконтурные. При работе выдают тепло только для обогрева помещений.
- традиционные или классические;
- пеллетные;
- длительного горения;
- пиролизные или газогенераторные дровяные.
- чугунные;
- стальные.
Пеллетные
- не требуют постоянного внимания и трудоемкого обслуживания;
- КПД доходит до 85 %;
- длительность функционирования ограничивается только размером бункера для автоматической подачи сырья;
- оснащены регулятором температуры и датчиком, отслеживающим уровень нагрева внутри.
Пиролизные (газогенераторные)
- Первая. Сушка древесины.
- Вторая. Процесс дегазации, во время которого при сгорании топлива 85 % веществ переходят в горючее газообразное состояние, а 15 % — в древесный уголь.
- Третья. Фаза сгорания, при которой температура достигает 600 градусов. Горючие газы окисляются и воспламеняются, в результате чего образуется слой горящего древесного угля. Когда достигается 900 градусов и до порога в 1000 низкие газы активно насыщаются углеродом и поддерживают требуемую температуру для того, чтобы древесный уголь разложился.
Как правильно установить приточно-вытяжную вентиляцию
Есть несколько объективных причин, по которым вентиляция в котельном помещении необходима:
- подача в котел достаточного количества кислорода для поддержания процесса горения;
- вывод за пределы помещения угарных газов, случайным образом попавших в помещение из топки;
- компенсация использованного в процессе горения количества воздуха.
- Отверстия для притока и оттока воздуха должны быть расположены в разных сторонах котельной. Приточное отверстие делают в нижней части стены как можно ближе к теплогенератору, а вытяжное – под потолком.
- Если котел оборудован дымососом или нагнетающим вентилятором, вытяжку рядом с ним располагать не стоит (прочитайте: «Как выбрать дымосос для твердотопливного котла – виды, различия»). В противном случае произойдет переворот тяги, и вытяжное отверстие станет приточным.
- Если дверь из жилого дома выходит в топочную, то в полотне желательно встроить решетку приточного отверстия. Поступающий в котел теплый воздух улучшит процесс сгорания топлива.
- Размер вытяжного отверстия должен быть меньше приточного, поскольку большая часть поступающего воздуха вступает в термохимическую реакцию и выходит наружу по дымоходу в виде CO2.
Рассчитать необходимый размер вытяжки можно, если мощность котла умножить на 8 – получим площадь отверстия в см2.
