Угольный котел длительного горения для отопления частного дома

Видео монтажа и производства

Плюсы и минусы использования природного угля для отопления

Топливо имеет ряд весомых преимуществ:

1. Возможность применения в оборудовании разного типа. Уголь для отопления используется в котлах стационарного, переносного типа, применяется для систем парового, водяного отопления.
2. Длительность горения. Одной полной закладки хватает на 10 часов, но тут все зависит от объема камеры сгорания.
3. Высокий КПД. Теплоотдача даже самого низкосортного угля выше, чем у дров.
4. Сравнительно доступная стоимость, удобство транспортировки. Производители предлагают топливо разной фракции, которое можно перемещать навалом (в кузовах), мешках, коробках.
5. При обустройстве печи не требуется прокладывать паропроводы и газовые магистрали, не нужно получать разрешение на применение топливных печей.
6. Теплоотдача материала высокая, энергия передается в процессе горения фракций и после основного сгорания, поэтому тепло в помещении сохраняется длительное время.
7. Для поддержания постоянной температуры теплоносителя не следует все время заполнять топку до отказа, после первой порции хватит небольшого количества энергоносителя, чтобы температура воды и воздуха оставалась комфортной.
8. Углем можно обогреть очень большие площади в регионах с самыми суровыми зимами.

Недостатки тоже есть, в частности:

• необходимо формирование дымохода правильной конструкции для образования тяги;
• автоматизировать процесс закладки в частном доме не получится;
• в процессе сгорания выделяется много шлаков, зольник придется регулярно чистить;
• складирование топлива осуществляется в хорошо проветриваемом и сухом помещении.

Для эффективности работы твердотопливного котла рекомендуется подкидывать уголь в топку, разогретую дровами.

Подготовка к растопке

Чтобы угольное отопительное оборудование было безопасным и эффективным, нужно обратить внимание на следующие моменты:

1. Если котел или печь используется редко (например, сезонно), то перед использованием нужно убедиться в отсутствии кладочных трещин. Даже небольшие трещины в конструкции печи являются широким трактом для выхода угарного газа в помещение, где он может серьезно навредить присутствующим там людям. Чтобы избавиться от этой проблемы, все трещины перед тем, как растопить твердотопливный котел, нужно замазать смесью из песка и глины.
2. Перед тем, как растопить котел углем, нужно осмотреть его визуально. Возле отопительного оборудования не должно быть горючих предметов. Внутренние поверхности конструкции нужно обязательно вычистить. Топку желательно протереть сухой тряпкой, чтобы сгорающая пыль не выделяла неприятный запах, который попадет в помещение.
3. Угольные печи нужно протапливать несколько раз в день, причем длительность каждой растопки не должна составлять более двух часов (детальнее: «Как топить печь углем и какой уголь лучше»). Для протапливания лучше всего подходит сухой уголь средней фракции.
4. Для розжига угольного оборудования нельзя использовать различные горючие отходы и жидкости вроде керосина. Кроме того, в процессе горения печь должна находиться под присмотром, особенно если в доме есть животные или дети.

Описанные моменты не представляют особой сложности и позволяют сделать эксплуатацию котельного оборудования безопасной.

Классификация по способу горения

Различают угольные котлы по способу горения.

Прямое горение – снизу-вверх

Котел разжигается, топливо засыпается в топку. Необходимый для горения воздух поступает через колосники снизу, и горение начинается снизу топливной кучи, распространяясь вверх. Это обычные котлы, которые работают очень давно. Сегодня они имеют несколько больший промежуток закладки топлива за счет разработки топок особой конструкции, устройства водяных рубашек, каналов подачи воздуха в топку, целого ряда доработок и возможностей. Но эта категория котлов на угле все равно остается самой дешевой из-за простой конструкции и, часто, отсутствия управления и автоматики.

Традиционный угольный котел использует принцип нижнего горения

Длительное горение

В этих агрегатах уголь горит сверху-вниз. Тут изменен и порядок розжига котла: сначала засыпается топливо, затем оно разжигается в верхнем слое кучи.

Потом для обеспечения процесса окисления через специальную систему подачи воздуха он подводится не снизу, а сверху, непосредственно в зону горения. При таком способе сжигания загрузка топлива требуется раза в два реже.

Главная особенность таких агрегатов – требовательность к качеству и влажности горючего. При малой калорийности вы не «выжмете» требуемого количества тепла (разве что брать мощность его с большим запасом).

При использовании влажного угля, котел долго выходит на режим тления, выделяя в это время также очень мало тепла (оно расходуется на испарения влаги). Зато в это время вырабатывая большое количество сажи, которая в разы снижает уровень теплоотдачи и забивает и котел, и дымоход.

Все  осложняется образованием большого количества конденсата.  Так как котел не разогрет, испаряемая влага конденсируется, смешивается с сажей и течет обратно в топку, в дымоход, иногда вытекая из котла и образовывая лужу. Имеется при этом и довольно неприятный запах

Так что при использовании влажного угля очень большие шансы того, рабочий режим вообще не будет достигнут, а котел просто затухнет. Потому качество топлива для котлов верхнего горения очень важно: его влажность не должна превышать 15%

Есть нормы и по спекаемости – использоваться должны только слабоспекающиеся марки, но в инструкции к каждому агрегату есть рекомендации по качеству, которыми лучше не пренебрегать. Есть еще одна особенность этого котла – невозможность «дозаправки». Пока не прогорит одна порция, вторую никак не заложишь – нарушится весь процесс. Так что это котлы с циклическим алгоритмом работы.

Несмотря на «капризность» по отношению к топливу, котлы длительного горения на угле неплохой вариант: они часто энергонезависимы, экономичны, при хорошем угле, надежны и не требуют сложного ухода.

Пиролизные угольные котлы

Некоторые модели с таким способом горения требуют закладки топлива один раз в 20-30 часов, некоторые вообще греть могут до 4-6 дней. Но сам процесс сжигания тут гораздо сложнее.

Все модели имеют автоматическое управление, а также требуют принудительной подачи воздуха в камеру дожига. Это значит, что они работают только при наличии электричества. Отличаются от первых двух вариантов даже конструктивно: имеют две топки.

В первичной, в которую загружают топливо, происходит разложение угля на кокс и газы. Во вторичную попадают раскаленные газы, где и происходит  их дожигание.

Механизм работы пиролизных котлов таков: после того, как уголь разожжен, автоматика прикрывает подачу воздуха, топливо при этом не горит, а тлеет. В таком редиме выделяется большое количество газов, которые также горючи. Их направляют во вторую камеру, где они снова смешиваются с воздухом и поджигаются. В результате топливо используется почти полностью. Именно этим объясняется длительное горение и экономический эффект (для получения того же количества тепла нужно меньше угля).

Угольные котлы пиролизного типа дают самый большой экономиеский эффект, но очень требовательны к качеству топлива

Одним из недостатков пиролизных угольных котлов является их высокая стоимость. Но окупаются эти вложения довольно быстро за счет экономии на топливе в процессе эксплуатации. Сразу нужно сказать, что к углю (или дровам) тут предъявляются такие же требования, как и в котлах с верхним принципом горения. И последствия от использования сырого топлива такие же, а иногда и более печальные – ремонт дорог.

Отзывы об использовании плит

Почему выгодно использовать уголь

Эксплуатация современных твердотопливных котлов не доставляет практически никаких хлопот. Особенно, если домовладелец предпочитает уголь — эффективное, безопасное, удобное и экономически выгодное топливо. По сравнению с другими видами последнего он имеет массу преимуществ:

• отличается высокой теплоотдачей, позволяющей получать гораздо больше тепла на единицу отапливаемой площади;
• не боится влажности;
• не нуждается в специальных герметичных емкостях для хранения;
• продается в удобной упаковке, в которой его можно без труда транспортировать в городской дом или на дачу.

Установка угольного котла позволяет не зависеть от наличия в зоне досягаемости газопровода, что особенно актуально для жителей частного сектора. Кроме этого, такой вид отопительного оборудования можно монтировать без специального разрешения, чего нельзя сделать, например, купив газовый котел.

Дополнительную выгоду использования угля в качестве топлива обеспечивает особая конструкция современных котлов. С годами усовершенствовался не только внешний вид оборудования, но и способ сжигания топлива, а, соответственно, и его расход.

Во-первых, отпала необходимость несколько раз в день подсыпать уголь в топку и вычищать шлак. Современные котлы имеют большие камеры сгорания и специальные безопасные бункеры для хранения топлива, из которых оно по мере надобности автоматически подается в топку посредством транспортера. В камеру сразу можно загрузить столько угля, сколько необходимо для непрерывной работы системы в течение 10-12 часов, а объем бункера рассчитан на 6-7 дней постоянного горения котла.

Топочные камеры в современных моделях отопительного оборудования полностью герметичны и оснащены специальными системами вентиляции, благодаря которым корректируются сила горения угля и степень нагрева системы. За счет принудительной подачи оптимального объема воздуха топливо выгорает практически полностью, оставляя после себя минимальное количество отходов, что и позволяет существенно снизить его потребление.

Какой уголь лучше использовать и как рассчитать расход?

Эффективность использования продукции зависит от уровня теплотворности сорта, обычно в технической документации к оборудованию указываются оптимальные наименования. Далее приведены 5 рациональных вариаций в порядке возрастания их продуктивности:

• бурый уголь,
• битуминозный,
• каменный,
• полуантрацит,
• антрацит.

Антрацит – самый эффективный сорт топлива – при горении вырабатывает порядка 34 тыс. кДж/кг, при одинаковых исходных он выдает на 80% больше тепла, чем дизельное топливо или природный газ. «Середнячок» каменный уголь для сравнения вырабатывает 27 тыс. кДж/кг.

Материал сортируется по размеру кусков:

• самый мелкий – «семечко» – достигает в диаметре 10-24 мм;
• средняя фракция – «орех» – в пределах 25-50 мм;
• крупный вариант – «кулак» – имеет параметры 50-100 мм.

Сортовое сырье, расфасованное в мешки, реализуется несколько дороже, чем продаваемое «навалом». Есть разница: в первом случае уголь не содержит пыли, она препятствует нормальному горению. Также если закупать топливо мешками, будет легче контролировать его вес при загрузке в камеру.

При определении уровня расхода необходимо учитывать следующие параметры:

• теплотворная способность топлива;
• КПД котла;
• мощность агрегата;
• средняя продолжительность его использования (посуточно).

Для отопления 1 кв. метра жилья котел должен вырабатывать в сутки не менее 1,2 кВт, для этого понадобится сжечь 0,15 кг антрацита, 0,19 кг каменного либо 0,32 кг бурого угля.

Количество топлива выбранного типа далее нужно умножить на площадь дома – образуется дневной расход. Полученную цифру приводим в соответствие с длительностью отопительного сезона – в среднем, это 181 день.

По каким критериям выбирают твердотопливный котел

Котлы, функционирующие на твердом топливе, отличаются по многим параметрам:

1. Производителю. Наряду с известными зарубежными компаниями достойную продукцию предлагают фирмы из Украины.
2. Материалу изготовления. Наиболее часто используется чугунный и стальной вариант.
3. КПД. Этот важный показатель колеблется в различных моделях в диапазоне от 79 до 95%.
4. Габаритах и массе. Большинство производителей предлагают покупателям бытовые котлы различных размеров.
5. Длительности гарантии. Срок гарантийных обязательств обычно составляет 1-2 года, но встречаются производители, дающие более долгосрочные гарантии.
6. Конструктивным особенностям. О них можно написать отдельную статью, но обычному человеку сложно понять большинство технических нюансов.

Главными критериями, по которым выбирают котел верхнего или нижнего горения, из Украины или Европы, являются:

1. Вид топлива.
2. Мощность.
3. Простота обслуживания и ремонта.
4. Цена.
5. Длительность горения.
6. Автоматизация процессом управления горения.

Давайте подробнее разберемся с каждым из них.

Вид топлива

Твердотопливные котлы работают на 3 основных видах сырья:

1. Угле.
2. Дровах.
3. Пеллетах (топливных гранулах).

Многие производители наладили производство универсальных котлов, которые работают на нескольких типах топлива. Такие агрегаты называются котлами длительного горения и пользуются максимальным спросом среди покупателей.

Причина популярности этого оборудования объясняется очень просто. Сегодня человеку подвернулись дрова по смешной цене, завтра удалось достать уголь, а послезавтра – решил купить пеллеты. Для универсального котла переварить такой разнообразный «рацион» – проще простого.

Поэтому экономный комбинированный водогрейный котел, работающий на различном топливе, является лучшим вариантом для большинства наших соотечественников.

Мощность

Разобраться с этим параметром отопительного оборудования самостоятельно очень сложно. Лучший выход – обратиться к профильному специалисту, который точно рассчитает мощность, учитывая важные нюансы:

• материалы, из которых построен дом;
• используемые утеплители;
• особенности конструкции здания;
• возраст дома.

Котел должен компенсировать удельные теплопотери здания, правильно посчитать которые своими силами — непосильная задача.

Для очень приблизительных расчетов, можно взять за основу рекомендации, что на каждые 10 м² отапливаемой площади особняка необходимо 1 кВт мощности котла.

Простота обслуживания и ремонта

Этот фактор часто недооценивают многие покупатели оборудования, впоследствии сожалея о содеянном. В идеале, котел требует вашего обязательного участия в 3 случаях:

1. При растопке. Наиболее прост в использовании автоматический пеллетный или универсальный агрегат. В нем процессы загрузки топлива и очистки происходят без вашего участия.
2. При чистке. Частота чистки зависит от вида топлива. Топя сырыми дровами, чистить придется очень часто, а используя сухие пеллеты – в 5-10 раз реже.
3. При ремонте. Стоимость ремонта котла напрямую зависит от его цены и надежности.

Котлы украинского производства ремонтировать значительно проще и дешевле, чем зарубежные аналоги. Это – веский аргумент в пользу выбора отечественного оборудования.

Цена

При выборе котла цена является важнейшим фактором для многих людей. Здесь главное, чтобы вложенные в покупку средства давали оптимальный эффект.

Продукция отечественного производителя заметно выигрывает по стоимости у зарубежных, особенно европейских, конкурентов. Поэтому она заслуживает вашего внимания.

Длительность горения

От этого параметра зависит, с какой периодичностью владельцу приходится загружать агрегат топливом. В первую очередь, она определяется от объема камеры сгорания. Чем больше объем – тем реже можно загружать топливо.

Кроме того, длительность горения напрямую связана с рабочей нагрузкой агрегата. Работая на максимальной мощности, котел быстрее расходует топливо.

Автоматизация процессом управления горения

Модели, использующие сложную автоматику, с одновременным верхним и нижним горением, обеспечивают своему владельцу максимальный комфорт при обслуживании. В них сложная электроника:

• следит за наличием топлива;
• контролирует и поддерживает оптимальное соотношение топливо-воздух;
• автоматически переводит котел в режим оптимальной мощности;
• сигнализирует и блокирует работу при возникновении неисправностей;
• регулирует тепловой режим.

От теории к практике

Чаще желающие смастерить оборудование своими руками останавливают выбор на вертикальном твёрдотопливном котле. Процесс изготовления будет рассмотрен на примере твёрдотопливного котла для отопления дома площадью 100 м2. Эта система состоит из семи радиаторов и разводки системы водопровода.

Итак, делаем теплообменник:

1. изготавливаем вертикальные основания теплообменника. Для этого берём четыре профильные трубы длиной по 30 см каждая, которые будут располагаться со стороны камеры сгорания;
2. в них газовым резаком делаем по четыре отверстия диаметром 5 см. Неровности убираем угловой шлифовальной машинкой (болгаркой). Должно получиться восемь отверстий;
3. в трубах, которые будут находиться в задней части оборудования, проделываем четыре отверстия диаметром 40 мм и четыре диаметром 50 мм. Все они должны располагаться со стороны соединения с передними стойками. В результате должно получиться по восемь отверстий;
4. в профильной трубе длиной 500 мм вырезаем отверстие для крепления патрубка, через который будет происходить вывод отработанной воды;
5. в верхней части задней стойки делаем отверстие для подачи воды в систему.

После чего приступаем к сборке теплообменника. Вертикальные основания соединяются профильной трубой. Для этого её кладём на установленные перпендикулярно поверхности основания. Места соединения провариваем сваркой. Всю эту конструкцию с обратной стороны соединяем профильной трубой с отверстиями для отвода воды. В результате получаем переднюю стенку теплообменника.

Далее вертикальные основания устанавливаем перпендикулярно, и свариваем четырьмя трубами круглого сечения. Получается задняя стенка теплообменника. Переднюю и заднюю стенки соединяем между собой. Для этого надо подвести продольные трубы к отверстиям и проварить их, а затем к конструкции привариваем патрубки для подачи и вывода воды. Стыки завариваем с использованием кусочков металла и проверяем прочность теплогенератора.

После проверки прочности сварки закрываем пробкой патрубок для отвода воды, а в отверстие для подвода заливаем воду. Проверяем герметичность сварочных соединений на видимые протечки.

Изготовление корпуса тоже потребует усилий. Для этого из листов жаропрочной стали вырезаем восемь стенок – 2 передние, 2 задние и 4 боковые. Площадь каждой из них должна быть 850 х 300 мм. Все замеры производим метровой линейкой, отрезаем материал болгаркой. После чего вырезаем две пластины размером 450 х 450 мм: одну для днища, другую для верхней плиты котла.

Делаем два отверстия под дверки в передней стенке: первое — на уровне колосника для поджигания топлива и очистки камеры сгорания, а второе – немного выше по уровню для загрузки топлива. В работе используем дрель и болгарку. Из листа нарезаем рёбра жёсткости длиной 80 см.

Принцип работы угольного котла

Чтобы разобраться, как правильно топить котел, нужно в первую очередь рассмотреть его устройство и понять, по каким принципам работает подобное оборудование. Устройство любого угольного котла включает в себя два основных отсека. Верхний отсек – это топка, в которой происходит процесс преобразования твердого топлива в тепловую энергию. Нижний отсек предназначен для сбора золы и шлаков, которые остаются после сгорания угля. Отсеки разделены решеткой из высокопрочного чугуна.

В конструкцию котла может встраиваться достаточно сложная автоматика, которая дает возможность настраивать работу системы таким образом, чтобы тяга регулировалась самостоятельно, без необходимости постоянного вмешательства. При отсутствии автоматики котел работает за счет естественной циркуляции. Первая категория устройств гораздо более удобна, но и стоят они на порядок дороже простых котлов.

Автоматика работает по очень простым принципам. Для обеспечения процесса горения котлу необходимо кислород, который при наличии автоматики подается за счет вентилятора. Увеличение количества кислорода в топке ускоряет процесс горения, а снижение интенсивности подачи воздуха приводит к обратному эффекту – топливо сгорает медленнее и выделяет меньше тепла.

Шпаклевки по дереву для внутренних работ

Существуют помещения сырые и влажные. В таких помещениях особенно хороши шпаклевки масляные (клеевые). Они, кстати, имеют разнообразную цветовую гамму (например, сосна), что позволяет обойтись без покраски: достаточно слоя лака, но предварительно нужно ободрать старую краску.

В таком случае можно “убить” сразу двух зайцев:

• Сохранить “дух” квартиры, в которой, возможно, жили еще ваши деды, и даже прадеды, да и светлые далекие детские воспоминания вам очень дороги.
• Добиться прекрасного внешнего вида вашей “столярки”, обновить ее, сэкономив при этом значительные денежные средства.

Если у вас нет охоты заниматься обдиркой краски, с целью придать древесине более натуральный внешний вид, можно воспользоваться шпаклевкой под покраску. Таким образом, варианты есть – выбор за вами.

Как правильно растапливать?

Угольную печь или котел растапливают в такой последовательности:

1. открывают дверцу топки и закрывают поддувало;
2. на колосниковую решетку кладут бумагу и на нее — щепу, жмых либо иной легковоспламеняющийся материал. Тут же в виде шалаша или колодца закладывают в небольшом количестве дрова. Поджигают бумагу;
3. закрывают дверцу топки и открывают поддувало. В дальнейшем каждый раз перед тем как открыть дверцу топки поддувало закрывают, а после затворения дверцы — открывают;
4. после сгорания древесной закладки на нее укладывают тонким слоем уголь мелкой фракции;
5. после прогорания угля его ворошат кочергой, чтобы не допустить спекания. В противном случае в топку перестанет поступать воздух;
6. на прогоревший мелкий уголь закладывают основное топливо — уголь крупной фракции толщиной слоя до 60 см;
7. заслонку поддувала приоткрывают так, чтобы в топке установился оптимальный режим горения.

При растопке котла с принудительной подачей воздуха вместо открытия заслонки включают управляющий вентилятором контроллер и устанавливают на нем желаемую температуру теплоносителя.

Рейтинг лучших производителей

Ввиду сложности конструкции вероятность поломки автоматического котла в сравнении с классическим выше. С учетом того, что такое событие усложняет эксплуатацию агрегата и грозит разрушением системы отопления вследствие замерзания теплоносителя, особого внимания заслуживает вопрос выбора марки агрегата.

У пользователей самыми надежными считаются котлы следующих компаний:

1. «Терморобот», «Zota Стаханов», КАЗ Корди, TIS Eko, Altep, Faci (Россия).
2. Roda, Buderus (Германия).
3. Metal-Fach (Чехия).
4. Pereko, Galmet, Heiztechnick, Defro, Stalmark (Польша).
5. Vulkan (Украина).
6. Termodinamic, Emtas (Турция).

Качественные котлы с барабанным бункером (без питателя):

1. «Авто-30».
2. «Углеавтомат».
3. «Барин».
4. «Прометей».
5. Carborobot (Венгрия).

Российские котлы, не уступающие в качестве импортным, приобретать выгоднее из-за их стоимости и скорости ремонта.

Особенности котлов с автоматической подачей

Элементы котельной установки, отвечающие непосредственно за сжигание топлива и передачу тепла в систему отопления дома, не имеют значительных отличий от обычных твердотопливных устройств.

Основное эксплуатационное преимущество приборов с автоматической подачей обеспечивается наличием в их конструкции трех базовых составляющих:

• топливного бункера для единоразовой загрузки больших объемов горючих материалов;
• шнекового конвейера для регулярной передачи топлива в камеру сжигания;
• сложной автоматики, отвечающей за работу всей системы.

Перечисленные элементы конструкции обеспечивают возможность длительного горения без дополнительного обслуживания котельной установки. Для работы такого оборудования участие человека требуется не более 1 раза в 1–2 недели, а иногда и реже.

Автоматика также регулирует количество подаваемого топлива, которое зависит от текущей температуры теплоносителя и установленной в настройках. Когда бункер практически пуст, система уведомляет о необходимости его заполнить.

Во многих моделях также реализована возможность автоматического удаления продуктов сгорания. То есть весь процесс от розжига до очистки в таких агрегатах осуществляется без участия человека.