Преимущества и недостатки
У котлов такого типа есть свои преимущества и недостатки.
Из основных достоинств выделяют:
- возможность получения дополнительной тепловой энергии, поскольку сырье сгорает практически полностью, а газы отличаются высокой температурой;
- отсутствие большого количества сажи и вредных веществ, которые часто возникают при работе твердотопливных котлов;
- длительный период работы на 1 загрузке;
- регулирование мощности оборудования.
Кроме того, пиролиз — это процесс, который легче поддается автоматизации, чем стандартное горение. Это означает, что и повысить безопасность работы оборудования проще.
Среди недостатков пользователи отмечают высокую цену по сравнению с другими твердотопливными котлами. Кроме того, пиролизные аппараты отличаются сложной конструкцией и габаритами. Весят приборы на 30-35% больше, чем классические модели на газе и других видах сырья.
Фундамент под чугунную конструкцию
Хотя и приведены доводы не в сторону чугуна, для большинства мастеров, особенно в домашних условиях, этот металл остаётся единственным вариантом. Своими руками установка такого котла, как описывалось выше, потребует от мастера создания фундамента. Соорудить его не составит особого труда, если ранее подобные работы проводились. Фундамент имеет ещё одной свойство – он защищает напольное покрытие и саму конструкцию пола от влияния повышенной температуры. Отличным материалом станет жидкий кирпич или так называемый бут. Эти элементы не воспринимают температуру, а потому не скапливают тепло. Своими руками для создания дополнительного фундамента понадобится всего лишь монолитная плита из этих материалов.
Заменой этой конструкции становится ножки, которые привариваются к днищу котла. Дабы спрятать их от постороннего взора, рекомендуется их заложить кирпичом .
Таким нехитрым способом можно создать котёл своими руками. Единственным требованием к строителям является изучение чертежа и материалов. Внимательное изучение видео позволит получить ответы на важные вопросы, понять суть работы и её специфику, получить итоговый вариант идеального изделия для обогрева помещения на постоянной основе или же во время посещения дачи. Если правильно сделать котёл, то он будет много времени согревать не только тело. Но и душу. Ведь каждый мастер должен гордиться своим творением, каким бы оно ни было.
Устройство и принцип работы
В основе принципа длительного горения лежит снижение скорости сгорания топлива за счет уменьшения подачи воздуха. Кислород в первичную камеру сгорания подается в количестве, достаточном для тления, но не обеспечивающем интенсивное горение.
Во время медленного окисления древесины выделяются газообразные углеводороды, получившие название пиролизных газов. Сам процесс органического разложения древесных волокон под действием высокой температуры называется приролизом.
Дожигание продуктов окисления во вторичной камере на длительность горения топливной закладки не оказывает существенного влияния, однако существенно увеличивает общую эффективность работы котла на дровах. Это связано с тем, что при сгорании вторичных газов выделяется значительно больше тепловой энергии чем при интенсивном горении дров.
Энергозависимые установки длительного горения
Компоновка дровяных котлов длительного горения предполагает расположение основной топочной камеры непосредственно над зоной сжигания вторичных газов, а сообщение между ними осуществляется через специальные керамические форсунки, способные работать при температуре от 800 до 1000 С. Днище главного топливного отсека оборудовано специальной термостойкой постелью, чаще всего из шамотного кирпича или керамобетонных блоков.
Направленное движение воздуха (тяга) обеспечивается с помощью нагнетающего вентилятора, от частоты вращения которого зависит количество кислорода в рабочей зоне. На основании данных, полученных от температурного датчика, автоматическая система управления (АСУ) может увеличивать или уменьшать угловую скорость крыльчатки. К достоинствам такой схемы можно отнести высокую точность регулировки. Кроме этого, воздух, проходя через верхний топочный бункер, нагревается, что упрощает процесс воспламенения пиролизных углеводородов.
Интенсивность циркуляции теплоносителя в отопительном контуре регулируется насосом, который также подключается к АСУ. Если температура теплоносителя снижается, автоматически увеличивается подача воздуха.
Точность регулировки и экономичность энергозависимых дровяных котлов отопления длительного горения обеспечивают значительную экономию дров, что за весь отопительный сезон выливается значительную сумму. Однако не следует сбрасывать со счетов тот факт, что при отсутствии электропитания, такой котел становится бесполезной грудой металлолома, поскольку естественная тяга в таких конструкциях, как правило, не предусматривается.
Энергонезависимые дровяные котлы длительного горения
Несмотря на то что экономичность и производительность таких установок заметно ниже, чем установок оснащенных АСУ, они совершенно не зависят от наличия электроэнергии, что является их существенным плюсом. К недостаткам таких систем относится, прежде всего, сложность настройки.
У такого котла на дровах регулировка подачи кислорода производится открытием специальной заслонки, имеющей кинематическую связь с биметаллическим терморегулятором, расположенным на верхней крышке изделия.
После розжига дровяной закладки и получения устойчивого горения заслонку приводят в рабочее положение, уменьшая тем самым количество воздуха в первичной камере сгорания и обеспечивая оптимальные условия для химико-термического окисления древесного горючего. Горячие пиролизные газы, под действием естественной тяги, поступают в верхнюю камеру сгорания, где смешиваются с разогретым вторичным воздухом, вследствие чего воспламеняются.
Циркулирующий в водяной рубашке теплоноситель быстро нагревается за счет контакта с горячими стенками камеры сгорания. Высокую производительность таких конструкций обеспечивает большая площадь теплообменника.
Отопительные котлы на дровах обратного горения
Главной особенностью таких устройств является то, что процесс первичного сжигания происходит в направлении от верхних слоев к нижним.
Конструкция представляет собой вертикально расположенный цилиндр со штоком и прижимным диском, обеспечивающим равномерное распределение воздуха по всей поверхности горения.
Образовавшиеся в результате пиролиза газы поступают в верхнюю часть корпуса, где смешиваются с предварительно разогретым вторичным воздухом и воспламеняются. Раскаленная боковая поверхность непосредственно контактирует с теплоносителем, поступающим в контур отопления через выходной патрубок. Для большей эффективности, прибор может быть установлен в защитный кожух, а образовавшаяся полость заполнена пенополиуретаном или другим негорючим теплоизолятором.
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.
Разновидности котлов на дровяном отоплении
Агрегаты с водяным контуром бывают нескольких видов:
- Традиционного исполнения с нижним горением. Топливо расходуется снизу вверх под действием естественной тяги или принудительного вентилирования.
- С верхним способом сжигания. Огонь направлен вниз закладки, дрова послойно перерабатываются за счет подачи воздуха.
- Пиролизные (газогенераторные). Приборы для отопления этого типа в качестве продукта горения используют газ, который выделяют дрова под влиянием высокой температуры в специальной камере котла. Такой способ называют методом сухой перегонки дерева.
- Энергонезависимые. Функционирование данного типа устройств не предусматривает подключения к электроснабжению. Регулировка воздушной тяги и уровня нагревания воды в контуре отопительной системы осуществляется вручную. Циркуляция жидкости происходит самотеком, за счет разницы температур носителя в верхней и нижней части отопительной магистрали.
- Энергозависимые. Стабильность функционирования такого котла обеспечивается принудительным нагнетанием воздуха в камеру сгорания и дымоотводом, циркуляция теплоносителя производится с помощью насосов. Приборы, которые обеспечивают работоспособность установки, требуют подключения к сети 220 В и управляются специальным электронным модулем.
Существует несколько разновидностей котлов на дровах.
Лучшие классические твердотопливные котлы
Классический твердотопливный чугунный котел пришел на смену печи. Оборудование отличается простой конструкцией, работает на принципе прямого горения – снизу вверх. Технику выпускают разные производители: от кустарных предприятий до лидеров отрасли
Проанализировав 9 марок, предлагаем обратить внимание на 4 котла с оригинальной конструкцией, высоким уровнем безопасности и хорошей теплоизоляцией, которая делает работу экономичнее
Лемакс Форвард-12,5
Классический одноконтурный котел с КПД 75%. Мощность в 13 кВт позволяет поддерживать комфорт в небольшом доме площадью 120-130 кв.м. В качестве горючего можно использовать дрова, каменный уголь, антрацит. Верхняя загрузка позволила сделать конструкцию максимально компактной. Корпус усилен швеллером, а в качестве основного материала используется сталь толщиной 4 мм. Для защиты от коррозии металл обработан ингибиторами и термостойким декоративным покрытием.
Колосники изготовлены из серого чугуна, особенностью которого является высокая устойчивость к термическому воздействию. Для контроля над температурой в лицевую панель вмонтирован термометр. Управлять работой оборудования можно с помощью механического регулятора.
Достоинства:
- Максимальная продолжительность работы на одной загрузке 12 часов;
- Усиленный теплообменник;
- Энергонезависимость обеспечивает полную автономность;
- Простая система подключения к бойлеру косвенного нагрева;
- Низкая цена.
Недостатки:
Небольшой размер топливной камеры.
Котел можно переоборудовать под использование магистрального газа. Для этого достаточно установить газовую горелку. Эта особенность конструкции делает модель оптимальным выбором для новостроек.
Bosch Solid 2000 B SFU 12
Одноконтурный котел с высоким КПД, который достигает 84%. В качестве горючего можно применять дрова, уголь, кокс, древесные или угольные брикеты. Расход топлива 5,3 кг/час. Первичный теплообменник изготовлен из жаропрочной стали. Возможна установка оборудования для механической регулировки подачи воздуха. Дверца зольника укомплектована регулируемым дросселем, что упрощает подачу первичного воздуха.
Рекомендуемая температура теплоносителя 65-95 градусов. Для контроля над основными рабочими параметрами установлен термометр и манометр. Рекомендуемое давление воды в отопительном контуре 2 атмосферы.
Достоинства:
- Простое обслуживание;
- Вертикальная загрузка;
- Энергонезависимость;
- Эффективность теплоизоляции;
- Усовершенствованная конструкция камеры сгорания.
Недостатки:
Завышенная цена.
Эван Warmos TT-18
Одноконтурный отопительный котел мощностью от 6 до 18 кВт. Конструкция колосниковой системы делает оборудование неприхотливым к используемому топливу. В камере можно сжигать дрова и отходы лесопереработки с влажностью до 70%. Вместительная камера позволяет использовать поленья длиной до 55 см. Максимальное время горения на одной загрузке – до 15 часов при использовании качественного угля.
Защитный экран делает обслуживание безопасным. Для контроля над основными рабочими параметрами установлен комбинированный термоманометр. Предусмотрена установка регулятора тяги, который варьирует мощность в диапазоне от 30 до 100%. В качестве резервного источника тепла в котел вмонтирован электрический нагреватель с термоограничителем и термостатом.
Достоинства:
- Комбинированная теплоизоляция экономит тепло и защищает от ожогов;
- Система подачи нагретого воздуха в зону сгорания увеличивает длительность горения;
- Усиленная конструкция;
- Камера сгорания изготовлена из жаропрочной стали;
- Простой монтаж.
Недостатки:
Засоряется система дожига пиролизных газов.
Protherm Бобер 20 DLO
Одноконтурная напольная модель, рассчитанная на отопление дома площадью 160-180 кв.м. КПД – 70,8% при работе на угле. По этому показателю может конкурировать с пиролизными и газовыми котлами. В качестве топлива используется уголь или дрова. Температура теплоносителя варьируется в диапазоне от 30 до 85 градусов. Двухпроходной чугунный теплообменник обеспечивает высокую площадь нагрева и максимальную теплоотдачу.
Система контроля состоит из регулятора тяги и термостатического регулятора, работа которых не требует подачи электричества. Встроенные термометр и манометр позволяют контролировать основные рабочие параметры. Максимально допустимое давление в системе – 4 атмосферы. Это позволяет отапливать здание большой площади.
Достоинства:
- Безупречное качество сборки;
- Быстро нагревает теплоноситель до заданной температуры;
- Объемная камера сгорания;
- Увеличенный интервал между чистками;
- Простое обслуживание.
Недостатки:
- Высокая цена;
- Дорогие запасные части.
На что смотреть при выборе котла?
Из-за просто огромного спроса на котлы, работающие на одной закладке дров свыше 12 часов, производители активно пополняют рынок новыми моделями. Как результат, практически у каждого покупателя возникает ряд вопросов, которые связаны с выбором производителя, конструкции, типа топлива.
К тому же далеко не каждый сможет правильно рассчитать мощность. Чтобы не столкнуться с этими проблемами в магазине, разберемся со всеми нюансами подробнее.
Виды оборудования по конструкции
На рынке представлены три разновидности котлов, работающих на твердом топливе. К ним относятся классические модели, пиролизные, а также пеллетные агрегаты. Первый тип станет отличным выбором, как для дома, так и для промышленного или коммерческого использования.
К достоинствам таких моделей следует отнести:
- Универсальность. Оборудование может работать на отопительных гранулах (пеллетах), дровах, торфе и на угле.
- Многофункциональность. Классические котлы отлично подходят не только для обогрева помещения, но и для нагрева воды.
- Эффективность. КПД представленных устройств в большинстве случае варьируется в пределах 80-85 %. Это позволяет использовать их, как в качестве основного источника тепла, так и в роли дополнительного.
Пиролизные модели чаще всего используются для подогрева воды. Работает такого рода устройства на органическом топливе.
Коэффициент производительности пиролизных котлов преимущественно зависит от качества используемого горючего. Наиболее оптимальным выбором являются брикеты, пеллеты, а также бурый уголь
Следует отметить, что пиролизные котлы достаточно требовательны к влажности топливного сырья. Если этот показатель будет выше 25-35 %, то эффективность обогрева значительно снизится.
Третья вариация котлов длительного горения была запатентована в Европе относительно недавно. Но за довольно короткий срок такие устройства завоевали признание среди сотен тысяч покупателей.
Работают пеллетные котлы на древесных гранулах. Изготавливается топливо из спрессованной стружки, опилок, а также ряда других видов отходов деревообрабатывающей промышленности.
К преимуществам представленного вида относят:
- долговечность – срок эксплуатации устройства в среднем составляет больше 20 лет;
- автономность – прибор самостоятельно и довольно хорошо поддерживает указанную владельцем температуру;
- эффективность – КПД моделей на пеллетах достигает 90 %.
Что касается недостатков, то выделяется только один – высокая и недоступная для многих цена. Но этот минус целиком окупается простотой обслуживания и производительностью оборудования.
С особенностями работы и эксплуатации твердотопливных котлов ознакомит статья, посвященная этому интересному вопросу.
Как правильно рассчитать мощность?
Если нужно определиться с производительностью котла, важно учитывать площадь, качество утепления стен, вид используемого топливо, а также длину обогревающего контура. Расчеты можно в значительной мере упростить. Для этого нужно лишь пользоваться следующей формулой:
Для этого нужно лишь пользоваться следующей формулой:
1 кВт на 1 м2 помещения.
При этом высота потолков не должна превышать 3 метра. Более удобным вариантом будет воспользоваться при расчете специальной таблицей. Ниже представлена одна из них.
| Мощность котла | Площадь обогрева, кв. м. |
| 15 кВт | до 150 |
| 20 кВт | до 200 |
| 30 кВт | до 300 |
| 50 кВт | до 500 |
| 70 кВт | до 700 |
С ее помощью можно за считанные минуты узнать подходящую мощность. При этом единственный параметр, который вам понадобится, – площадь помещения в метрах кубических.
Тип регулятора и ценник
Если у вас в доме наблюдаются постоянные перебои в электрической сети, то целесообразно будет выбрать котел с механическим регулятором. Он не нуждаются в подаче тока, так как его принцип действия основан на циркуляции воздуха естественным путем.
Автоматика подойдет тем, кто не хочет лишний раз заморачиваться и тратить свое время на поход в котельную. Такого рода регулятор нагнетает воздух при помощи вентилятора.
Разумным выбором будет покупка обогревателя у официального дилера или напрямую у производителя. Это позволит не только приобрести товар по разумной цене, но и получить длительную гарантию и рассчитывать на сервисное обслуживание в случае поломки агрегата
Стоимость обогревательного оборудования во многом зависит от материала, из которого изготовлено устройство, бренда, а также мощности
Важно понимать, что такого рода техника покупается на десятилетия. Поэтому даже не смотрите в сторону дешевых моделей. Помните – эффективный котел не может быть дешевым
Помните – эффективный котел не может быть дешевым.
Инструкция по изготовлению
Когда есть всё необходимое (материал и инструмент), остается лишь собрать котел в такой последовательности:
- Берем 2 бочки с разным диаметром, толщиной стенок не менее 4 мм;
- Болгаркой вырезаем отверстия под зольник и водяной контейнер;
- Устанавливаем один цилиндр меньшего диаметра во внутрь другого;
- Привариваем крышку над ними, зольник, топку;
- Закрываем дверцу;
- Привариваем водопроводные трубы, патрубок для обратного клапана (сброса давления);
- Внутри печи монтируем решетку;
- Делаем отверстие под дымоход;
- Устанавливаем трубу;
- Проверяем герметичность.
Когда в котле отсутствуют течи, он подсоединяется к системе отопления и водопроводной сети.
После установки котла своими руками в систему отопления нужно проверить корректность его работы. Правильно собранное устройство будет нагревать теплоноситель (воду или масло) в процессе сжигания топлива. Если он плохо это делает, то следует проверить наличие воздушных пробок в сети отопления, понизить давления паров за счет их сброса.
В любом случае нужно понимать принцип работы такого рода котла, чтобы не было эксцессов и проблем в процессе его эксплуатации.
Полезные советы и рекомендации
Чтобы отопитель работал длительное время без проблем, следует придерживаться некоторых рекомендаций:
- Оборудование устанавливается на жесткое основание из бетона. Это устраняет проседание и помогает избежать ослабления соединений между агрегатом и магистральными трубопроводами системы отопления.
- При использовании самодельных дверей для топочного и зольного отсеков необходимо обеспечить герметичность после их закрывании. Это способствует повышению эффективности сжигания топлива.
- Перекачивающий теплоноситель-насос монтируется на обратке. При такой установке он функционирует в облегченном режиме, что позволит ему служить 6 лет и более.
- Для исключения теплопотерь через дымоотвод его нужно оборудовать заслонкой.
Не рекомендуется использовать в качестве энергоносителей низкосортное горючее. Оно провоцирует появление задымления, формирует зольные и угольные наслоения на внутренних конструктивных элементах агрегата.
Классический тип агрегата
Такой вид применяется с использованием принудительного наддува, необходимого для избежания режима тления и для экономичного сжигания твёрдого топлива.
Принцип работы такой:
- 1. В топливник, объём которого 112 литров закладываются и поджигаются дрова. После этого закрываются плотно все дверцы, и при помощи автоматики запускается вентилятор, нагнетающий воздух.
- 2. Как только температура достигла заданного показателя, происходит остановка вентилятора и переход котла в режим ожидания. По каналу, закрытому гравитационной заслонкой, поступает воздух в очень малом количестве, чтобы дрова не потухли.
- 3. Когда температурным датчиком определится остывание теплоносителя в ёмкости котла, вентилятор автоматически включится, и процесс повторится.
При помощи автоматики осуществляются несколько режимов нагнетания воздуха в соответствии с используемой разной по качеству и влажности древесины. Стандартный тип котла имеет такие технические характеристики:
- номинальная мощность — 22 кВт;
- эффективность — 77%;
- максимальное рабочее давление — 3 бар;
- глубина топливника — 460 мм;
- размер проёма, куда закладываются дрова — 36 на 25 см;
- объём камеры — 112 л;
- продолжительность горения на дровяном топливе — примерно 8 часов.
Котёл отличается простым устройством: вытянутой в высоту топкой, оснащённой внизу колосниками, а вверху — теплообменником, состоящим из 4 труб и помещённым внутрь бака. Нагнетаемый воздух поступает в зольную камеру по каналу из профиля 60 на 40 мм. Для ограждения от попадания грязи и пыли автоматический блок и вентилятор располагаются сверху котла.
Котёл отопления длительного горения на твёрдом топливе
