Котлы на твердом топливе

Выбор материала теплообменника

Чугунная модель

Ассортимент котлов от различных производителей представлен моделями с теплообменником из чугуна или стали. Каждый из материалов имеет свои плюсы и минусы, поэтому сложно с уверенностью сказать, какая разновидность лучше.

Изделия с чугунным теплообменником представляют собой секционную конструкцию. При поломке любую часть можно легко заменить. Подобные варианты удобны в использовании в частных домах при перевозке и в случае ремонта. Чугун медленнее подвергается влажной коррозии, поэтому ТЭН можно чистить реже. Тепловая инертность выше, чугунные котлы дольше греются и медленнее остывают, поэтому считаются экономными. Приборы неустойчивы к резкой смене температурного режима. При попадании холодной жидкости в горячий теплообменник может образоваться термический удар, вызывающий появление трещин.

Теплообменник из стали представляет собой цельный моноблок, который сварен в промышленных условиях. С чисткой и обслуживанием могут возникнуть проблемы, так как разобрать котел невозможно. Стальное устройство не боится скачков температуры благодаря своей эластичности. Быстро греется и быстро остывает.

ТОП-5 фабрик-производителей мебели

«Мебель-Кроха.ру»:

Детские кроватки из массива сосны от 6.000 руб. любого размера в наличии и под заказ в Москве и МО! 16 цветов на выбор!

Реклама вашего бизнеса в нашем рейтинге! Условия тут!

реклама на портале

Методология формирования рейтинга фирм

Открытый контур с гравитационной циркуляцией

Данный вариант легко выполнить даже новичку. Тут вода циркулирует в системе за счет разницы плотности холодной и горячей жидкости. Согласно законов физики, горячая вода начинает поступать вверх (так как ее плотность меньше), а там уже остывает и возвращается в исходную точку.

Не смотря на то, что такой тип обвязки достаточно прост, он требует соблюдения ряда требований. Во-первых, для того, чтобы вода свободно циркулировала в системе, нужно устанавливать нагревательное оборудование на полметра ниже, чем в доме расположены батареи. Во-вторых, чтобы свести к минимуму проявление гидросопротивляемости, нужны трубы сечением до 5 см, при этом распределительные трубы на батареях могут иметь значение в 2,5 см. В-третьих, запирающие устройств и арматура напрямую влияет на свободную циркуляцию воды в системе, поэтому таких элементов должно быть минимум.

Но ради справедливости стоит сказать, что открытая система с естественной циркуляцией имеет и ряд своих преимуществ. Помимо того, что она самая простая в обустройстве, финансовые затраты на нее не так уж и велики. Правда, хозяин не сможет постоянно контролировать температурный режим теплоносителя на выходе, из-за чего обогрев контура несколько снижается. Также расширительный бак эпизодически остается открытым, значит, получается, что кислород имеет контакт с теплоносителем, из-за чего постепенно повышается риск развития коррозии.

Подведя итоги, стоит сказать, что специалисты рекомендуют данный тип схемы отопления только для тех частных домов, где люди живут время от времени, а не на постоянной основе, например, для дачи.

Особенности сборки газогенераторного котла

Если вы решили выполнить газогенераторный котел своими руками, чертежи нужно рассмотреть еще до начала работ. На первом этапе подготавливаются четыре стенки, которые вырезаются из листового металла. В передней стенке необходимо сделать два прямоугольных отверстия, используя болгарку. Нижнее предназначается для зольника, тогда как верхнее — под топку. Задняя стенка на время может быть отложена в сторону. Остальные пластины необходимо сварить между собой, а в местах стыков аккуратно зашлифовать возникшие наросты, используя для этого все ту же болгарку. После сборки теплообменника по нему будет циркулировать вода или любой другой теплоноситель, как правило, он является жидким. Все составляющие элементы должны быть надежно сварены и зачищены, в итоге должна получиться конструкция, которая лишена стыков и швов.

Рекомендация выбора котла на газе и дровах

На выбор комбинированных котлов отопления под дрова и газ, влияют технические параметры отапливаемого здания, необходимость в автоматизации процесса горения

Обращают внимание на наличие или отсутствие дополнительных функций в устройстве

Главными критериями выбора являются:

• Производительность – одного киловатта мощности достаточно для обогрева 10 м² здания. Котел подбирают в соответствии с необходимостью в тепловых затратах здания. Для помещения в 100 м², потребуется установить 10 кВт модель, для 200 м² — 20 кВт и т.д.
• Наличие контура горячего водоснабжения – выбрать универсальный котёл с ГВС несколько сложнее. Во время работы, определенное количество мощности будет затрачено для подогрева бытовой воды. Поэтому, расчет необходимой мощности двухконтурных котлов осуществляют с учетом запаса в тепловой энергии в 15-20%. Для типового здания в 100 м², минимальная мощность отопительного оборудования составит 12 кВт.
• Встроенный ТЭН – наличие электрического нагревателя, существенно увеличивает функциональность котла. Автоматическое переключение на нагрев ТЭНом, происходит благодаря установленному чувствительному контроллеру.В настройках большинства моделей присутствует режим, позволяющий поддерживать минимальный нагрев теплоносителя (+5-10°С) и тратить минимальное количество электроэнергии, что удобно, если требуется оставить здание на некоторое время зимой, без полноценного обогрева.
• Особенности конструкции – как уже отмечалось, многотопливные котлы могут иметь одну универсальную камеру сгорания, предназначенную для попеременного использования газа и дров, либо отдельные топки, под каждый вид топлива. Второй вариант предпочтителен по причине того, что перевод котла с дров на газ осуществляется в автоматическом режиме.

При подключении котла к магистральному газу, потребуется сделать проект и получить все необходимые разрешения на ввод в эксплуатацию. Правила установки такие же, как и для любого другого газового оборудования.

Основные производители древесно-газовых котлов

Еще одним немаловажным аспектом, влияющим на выбор битопливного котла, является страна изготовитель и торговая марка отопительного агрегата. Качественное оборудование изготавливается в ЕС, России и Украине:

• Украинские и российские комбинированные котлы – полностью адаптированы под реалии отечественной эксплуатации, нечувствительны к качеству топлива, перепадам напряжения в сети. Отопительные котлы на дровах и газе, российского производства, выпускают несколько ведущих производителей: Куппер ПРО (компания Теплодар), Zota MIX, Каракан (новосибирский концерн «СТЭН»), PARTNЁR (новосибирский производитель КОСТЁР), СТС (украинский производитель «Стальные Твердотопливные Системы).
• Европейские комбинированные котлы – продукцию на рынке отопительного оборудования предлагает более десятка различных компаний. Неизменным спросом пользуются следующие марки: Wirbel (австрийско-немецкая компания с одноименным названием), Jaspi (финский концерн, специализирующийся на производстве твердотопливных котлов).

Что касается качества сборки и надежности, европейские агрегаты несколько обгоняют отечественные аналоги. В российских котлах явно заметны недоработки, особенно, что касается автоматизации устройства и работы в режиме газогенерации.

Качество российского оборудования постоянно улучшается, учитываются пожелания покупателей. Со временем можно ожидать выпуска конкурентно способной продукции.

Сколько стоит оборудование на газе и дровах

Ценовая политика зависит от месторасположения завода изготовителя и известности бренда. Многотопливный котел PARTNЁR, российского производителя, обойдётся в 22 -24 тыс. руб, в зависимости от мощности и комплектации.

Финский аналог Jaspi стоит от 120 до 150 тыс. руб. Существенная разница. Правда потребитель, за эти деньги, получает практически полностью автономную станцию с накопительной емкостью и автоматикой, полностью контролирующей процесс горения. В случае российского котла, все процессы придется регулировать вручную.

Самостоятельная переделка газового котла под дрова, нередко обходится в приблизительную стоимость обычного многотопливного агрегата отечественного производства.

Как самостоятельно собрать такой агрегат?

Чтобы сделать такое сложное устройство, понадобится достаточно широкий набор инструментов и материалов. Вот примерный их список:

• электрическая дрель;
• сварочный аппарат (рекомендуется модель постоянного тока);
• несколько упаковок электродов;
• болгарка;
• шлифовальный круг на 125 мм;
• отрезной круг на 230 мм;
• металлические листы 4 мм;
• набор труб различного диаметра;
• набор профтруб 2 мм;
• несколько полос стали разной ширины и толщины;
• вентилятор;
• термодатчик.

Рекомендованная толщина стали, которая используется при самостоятельном изготовлении пиролизного котла, составляет 4 мм. Однако в целях экономии для корпуса устройства можно использовать трехмиллиметровую сталь.

Корпус пиролизного котла следует изготавливать из достаточно прочной стали, способной выдержать высокую температуру. Толщина металла должна быть не менее 3 мм

Тщательное изучение схем, чертежей и устройства пиролизного котла позволяет приступить собственно к его изготовлению. С помощью болгарки вырезаются необходимые элементы. Затем используется сварочный аппарат. Очень подробно сборка пиролизного котла представлена в следующем видеоматериале:

Кроме того, следует придерживаться ряда рекомендаций:

1. Загрузочное отверстие для топлива у самодельных моделей обычно размещают несколько выше, чем у обычных твердотопливных котлов.
2. Обязательно нужно установить ограничитель, который позволит контролировать количество воздуха, поступающего в топливную камеру, а также своевременно подкладывать дрова или брикеты.
3. Для изготовления ограничителя можно использовать трубу диаметром около 70 мм, длиной чуть больше корпуса устройства.
4. К нижней части ограничителя следует приварить стальной диск, образующий со стенками трубы зазор около 40 мм.
5. Для установки ограничителя в крышке котла следует сделать соответствующее отверстие.
6. Загрузочное отверстие для дров следует сделать прямоугольным. Закрывают это отверстие дверцей, со специальной стальной накладкой, обеспечивающей надежное прилегание.
7. Ниже необходимо сделать отверстие для удаления золы.
8. Трубу, по которой движется внутри котла теплоноситель, нужно сделать с изгибом, чтобы максимально улучшить отдачу тепла.
9. Количество теплоносителя, поступающего в котел, можно регулировать с помощью установленного снаружи вентиля.

Если после первого пуска котла в продуктах горения отсутствует угарный газ, значит, конструкция выполнена точно и функционирует правильно. В дальнейшем следует регулярно контролировать состояние сварных швов котла и своевременно очищать его от накопившейся золы и копоти.

Обратите внимание, что очень удачным сочетанием считается использование пиролизного котла не с традиционным водяным отоплением, а с системами обогрева воздухом. Воздух в этом случае передается по трубам, а возвращается в систему по полу

Такая система не замерзнет при резком похолодании, в случае отъезда владельцев дома нет необходимости сливать теплоноситель.

Классификация устройств

Котлы делятся на несколько видов по типу сжигания топлива:

• Пиролизные – оснащены парой камер сгорания. В первой проходит тление и образуется газ, который смешивается с кислородом во втором отсеке и сжигается. Такое оборудование выделяет в атмосферу небольшое количество загрязняющих веществ и считается экологичным. Также после сгорания топлива остается мало сажи. Автоматические модели дополнительно снабжены регулятором мощности.
• С верхним расположением отсека горения. Лёгкие в обслуживании устройства, с минимумом автоматических функций, требующихся для работы. Они могут действовать автономно, без доступа к электросети. Но в результате работы скапливается большое количество золы, а также для них подходят не все виды топлива. К примеру, опилки и мелкофракционные цепки использовать нельзя.
• Пеллетные – котлы, для растопки которых применяют специальные спрессованные брикеты. Такое оборудование экономично, долговечно, экологично и эффективно в работе. Минусы устройств – высокая стоимость, требовательность к условиям хранения топлива. Пеллеты складируются только в сухом помещении.

Какой твердотопливный котел длительного горения установлен в Вашем дома?

Пиролизные Пеллетные

Общая информация о комбинированных котлах

Данная комбинация в отопительных агрегатах — редкий случай. На современном рынке достаточно широко представлены гибридные установки, работающие на природном газе и дизельном топливе, на дровах и электричестве, или использующие электрику и газ. Бытовые комбинированные котлы отопления дрова-газ представлены одним-двумя производителями, этому есть масса объективных причин.

Современные комбинированные котлы на твердом топливе и газе можно разделить на 2 категории:

• Установки, конструкция которых позволяет переходить с одного энергоносителя на другой для его использования в течении определенного промежутка времени. Основным топливом для такой установки может служить газ, но при небольшой модернизации появляется возможность перейти на дрова. Чаще встречается обратный вариант: твердотопливные котлы переводят на газ путем установки газогорелочного устройства.
• Универсальные отопительные агрегаты, конструкция которых позволяет использовать оба вида топлива поочередно без каких-либо конструктивных изменений. При этом переход с одного энергоносителя на другой может осуществляться автоматически.

Отопительные установки первого типа имеют традиционную конструкцию для сжигания твердого топлива. В нее входит одна камера сгорания, изготовленная из стали или серого чугуна, жаротрубный теплообменник и водяная рубашка. Переход на газ осуществляется установкой газовой горелки вместо нижней загрузочной дверцы или прямо в дверцу с помощью специального переходника. Такие комбинированные котлы отопления дрова-газ невозможно часто переводить с одного энергоносителя на другой по вполне понятным причинам. Однако, они имеют определенный спрос, поскольку некоторые домовладельцы не всегда имеют возможность отапливать свой дом с помощью газа или дров. Примеры агрегатов данного типа, представленных на рынке, — Куппер, КЧМ-5.

Система отопления с двумя котлами

Твердотопливный котел сверхдлительного горения своими руками

Самодельный отопитель будет иметь такую конструкцию:

1. Топка – «коробка» глубиной 460 мм, шириной 360 мм и высотой 750 мм с общим объемом 112 л. Объем топливной загрузки для такой камеры сгорания составляет 83 л (весь объем топки заполнять нельзя), Что позволит котлу развивать мощность до 22 – 24 кВт.
2. Днище топки – решетка из уголка, на которую будут укладываться дрова (через нее в камеру будет поступать воздух).
3. Под решеткой должен быть отсек высотой 150 мм для сбора золы.
4. Теплообменник объемом 50 л большей частью расположен над топкой, но нижняя его часть охватывает ее с 3-х сторон в виде водяной рубашки толщиной 20 мм.
5. Подсоединенная к верхней части топки вертикальная дымоотводящая труба и горизонтальные жаровые трубы располагаются внутри теплообменника.
6. Топка и зольник закрыты герметичными дверцами, а забор воздуха осуществляется через трубу, в которой установлен вентилятор и гравитационная заслонка. Как только вентилятор выключается, заслонка под собственным весом опускается и полностью перекрывает воздухозаборник. Как только термодатчик зафиксирует снижение температуры теплоносителя до заданного пользователем уровня, контроллер включит вентилятор, поток воздуха откроет заслонку и в топке разгорится огонь. Периодическое «отключение»котла в сочетании с увеличенным объемом топки позволяет продлить работу на одной загрузке топлива до 10 – 12 часов на дровах и до 24-х часов на угле. Хорошо зарекомендовала себя автоматика польской компании KG Elektronik: контроллер с термодатчиком – модель SP-05, вентилятор – модель DP-02.

Процесс изготовления котла своими руками.

Первым делом надо подготовить все необходимые заготовки:

1. Стальные листы толщиной 4 – 5 мм для изготовления топки. Наилучшим образом подходит легированная сталь жаропрочных марок 12Х1МФ или 12ХМ (с добавками хрома и молибдена), но варить ее нужно в среде аргона, поэтому понадобятся услуги профессионального сварщика. Если же вы решите сделать топку из конструкционной стали (без легирующих добавок), то следует применять низкоуглеродистые марки, например, Сталь 20, так как высокоуглеродистые от воздействия высокой температуры могут утратить пластичность (происходит их закалка).
2. Тонколистовая сталь толщиной 0,3 – 0,5 мм, окрашенная полимерным составом (декоративная обшивка).
3. 4-миллиметровые листы конструкционной стали для корпуса.
4. Труба Ду50 (жаровые трубы внутри теплообменника и патрубки для подключения отопительной системы).
5. Труба Ду150 (патрубок для присоединения дымохода).
6. Труба прямоугольная 60х40 (воздухозаборник).
7. Стальная полоса 20х3 мм.
8. Базальтовая вата толщиной 20 мм (плотность – 100 кг/куб. м).
9. Асбестовый шнур для герметизации проемов.
10. Ручки для дверок заводского изготовления.

Правила выбора отопительного котла

Прежде, чем приступить к выбору конкретной модели отопительного котла, необходимо изучить критерии, на которые следует ориентироваться. Разбираясь в особенностях работы и основных параметрах оборудования, вы сможете подобрать устройство, способное удовлетворить все ваши запросы.

В первую очередь учтите такие нюансы:

• тип и КПД котла;
• конструкция камеры;
• мощность прибора и площадь помещения;
• время сгорания и поддерживаемые виды топлива;
• материал теплообменника;
• дополнительные функции и системы защиты.

Котлы бывают одноконтурными и двухконтурными. Первый вариант подключается к автономной отопительной системе и предназначен исключительно для обогрева. Некоторые модели работают совместно с бойлером.

Второй вариант заменяет водонагреватель и бойлер, обеспечивая не только отопление, но и горячее водоснабжение.

Показатель эффективности котла, выражаемый в параметре КПД, показывает, насколько продуктивно работает прибор. Чем он выше, тем меньший объем топливных материалов понадобится для прогрева помещения

Один из главных показателей оборудования – выдаваемая тепловая мощность. Этот параметр нужно выбирать, исходя из площади, которую предполагается отапливать.

Очень желательно, чтобы в модели присутствовала возможность регулировки мощности, позволяющая достичь оптимальной комфортной температуры.

Котлы с открытым типом конструкции камеры забирают кислород из помещения и отводят продукты горения через дымоход. Их следует устанавливать в местах с хорошей вентиляцией. Агрегаты с закрытым типом камеры можно размещать практически в любом помещении

От времени сгорания топлива в котле зависит периодичность закладки. Дольше всего тепло сохраняют пиролизные котлы, приборы длительного горения. Лучшим вариантом будут агрегаты, работающие не только на дровах, но и на альтернативных видах топлива.

Также при выборе важно обратить особое внимание на теплообменник:

Безопасность эксплуатации и эффективность работы оборудования повышается за счет дополнительных встроенных механизмов и функций. Хорошо, если в выбранной модели будет защита от перегрева, устройства для регулирования тяги, измерения текущих показателей давления, температуры.

Конструкция водогрейных твердотопливных котлов

Чтобы представить, как именно работает данное оборудование, рассмотрим устройство водогрейного котла на твердом топливе. Традиционно, это сварная металлическая конструкция, в которой предусмотрена опорная рама, то есть каркас, обшитый защитными теплоизолирующими материалами. Основу агрегата составляет сложная система водяных трубопроводов, то есть теплообменник, по которым циркулирует нагретая в котле вода. Снаружи вся конструкция закрыта листовым железом.

Само по себе строение водогрейного котла, а также принципы его функционирования, свидетельствуют о больших габаритах такого оборудования. Кроме того, в зависимости от моделей, топливные камеры могут быть оборудованы различными системами подачи твердого топлива.

Если рассмотреть твердотопливный котел промышленного производства, то он представляет собой единый блок, все элементы которого можно условно разбить на две группы – с экранной и с конвективной поверхностью (прочитайте: «Какие бывают котлы водогрейные промышленные – виды, преимущества и недостатки»).

Элементы конструкции производят из цельнокатаных стальных труб сечением 76 мм. Между ними обязательно устанавливают плавники. Подобная конструкция теплообменника позволяет минимизировать теплопотери и предотвратить утечку продуктов горения сквозь корпус котла. Соединение отрезков трубы между собой производится с помощью сварных швов, рассчитанных на давление до 10 атмосфер.

Дрова или уголь подаются в топливную камеру, оснащенную стандартными или поворотными колосниками (они используются в котлах с ручной подачей). В процессе монтажа водогрейного котла в каркас под топливником устанавливают воздуховод, по которому будет подаваться воздух для сгорания топлива.

Устройство и работа газо-дровяных котлов

Универсальный газо-дровяной котел для отопления дома, выпускается в трех различных модификациях, отличающихся конструкцией и функциональными возможностями.

1. Модуль, с возможностью переоборудования под газ.
2. Котел, имеющий сразу две топочных камеры, отдельно под дрова и газ.
3. Теплогенератор с встроенным электрическим ТЭНом.

Комбинированные котлы смешанного типа, под газ и дрова, имеют встроенную автоматику, полностью автоматизирующую процесс горения. После прогорания дров в топке, модуль автоматически переходит на газ или электричество. Для ГВС, воду подогревает электротэн.

Одновременная установка дровяного и газового котла в одной системе требует значительных финансовых затрат. Приобретение и монтаж универсального оборудования, снижает затраты на 30-40%.

Битопливные древесно-газовые котлы

Комбинированные котлы газ-дрова, получили широкое распространение в бытовых условиях. Конструкция включает следующие узлы:

• Топочная камера – изготавливается из стали или чугуна. В конструкции устанавливают одну или две топки. Модификация с двумя топочными камерами, более удобна. В нижнюю топку осуществляется установка газовой горелки. В верхней камере располагаются колосники для сжигания дров.
• Контуры отопления и ГВС – производители выпускают модели, предназначенные исключительно для отопления (с возможностью последующего подключения к бойлеру косвенного нагрева), а также для получения горячей воды и обогрева помещений. Последние, укомплектовываются двумя контурами. Нагрев ГВС происходит проточным способом.

Нагрев воды для ГВС, в зависимости от производительности ТТ котла, достигает 700 л/час. Существуют модификации с встроенной накопительной емкостью, на 40-120 литров воды.

Электро-газо-дровяные котлы

Комбинированные котлы отопления, газ, дрова и электричество, имеют устройство, напоминающее то, что используют двухтопливные агрегаты. Главным отличием является установленный электрический ТЭН. Принцип работы комбинированных котлов, газ, дрова, электричество, заключается в следующем:

• Основным видом топлива считаются дрова. После сгорания древесины, в автоматическом режиме включается газовая горелка. Процесс отопления продолжается без остановки.
• ТЭН используется для поддержания минимальной температуры теплоносителя, после того, как газ и дрова закончились. Допускается эксплуатация в режиме антизамерзания. Электрический ТЭН поддерживает минимальную температуру в системе отопления, препятствуя размерзанию водяного контура.

Некоторые универсальные котлы отопления – газ, дрова, электричество, используют в своей работе принцип газогенерации, что увеличивает время автономной работы до 6-12 часов, от одной закладки поленьев.