твердотопливный котел для отопления частного дома простой дешевый и экономный
15 лучших твердотопливных котлов различного типа
Если вы затрудняетесь в выборе твердотопливного котла для вашего коттеджа или дачи, то прочтение данной статьи облегчит вашу задачу. Представленный материал содержит краткую информацию о принципе действия такого оборудования, перечисляет лучших на наш взгляд производителей и самые надежные модели.
Подборка товаров осуществлена на основе отзывов, мнений и оценок пользователей, размещенных на различных ресурсах в сети интернет. Вся информация взята из открытых источников. Мы не сотрудничаем с производителями и торговыми марками и не призываем к покупке тех или иных изделий. Статья носит информационный характер.
Какой твердотопливный котел лучше купить
На современном рынке представлено множество различных типов твердотопливных котлов. Каждый тип оборудования обладает своими техническими особенностями и эффективностью. Чтобы облегчить процесс выбора твердотопливного котла нужно иметь четкое представление о каждом типе этого оборудования.
Твердотопливные котлы естественного горения
Этот вид котлов отличается простотой конструкции и доступной стоимостью.
Для работы ему подходит любой вид твердого топлива:
Каменный уголь.
Торфяные брикеты.
Дрова.
Отходы предприятий деревообработки.
Паллеты.
Лучшие энергетические показатели достигаются при работе на каменном угле, обладающем высокой теплотворной способностью. Горение осуществляется за счет естественной подачи в топку наружного воздуха. Современные модели оснащаются терморегуляторами, изменяющими положение заслонки на входе в камеру сгорания. В процессе эксплуатации требуется регулярно добавлять топливо, удалять золу и периодически чистить дымоход от сажи.
Очевидные преимущества таких котлов:
Твердотопливный котел естественного горения в разрезе.
Твердотопливные котлы длительного горения
Такие аппараты представляют собой следующий шаг в развитии котельного оборудования. У них усовершенствованная форма топки, принудительная подача воздуха, интеллектуальная система регулирования. Заложенные в блок управления программы дают возможность до 24 часов увеличить длительность горения единичной закладки дров, что очень удобно для жильцов. Взаимосвязь работы воздуходувки и циркуляционного насоса с поправкой на температурные показатели позволяет добиться оптимального режима обогрева здания.
Особенностью данных котлов является то, что дрова в них не горят одновременно во всем объеме топки. Область интенсивного окисления постепенно смещается из одного конца камеры сгорания в другой.
Достоинства такого оборудования:
Твердотопливный котел длительного горения в разрезе.
Пиролизные котлы
Нормальная работа котлов этого класса происходит в режиме высокотемпературной генерации горючих газов. В технике данный процесс называется пиролизом. В качестве топлива обычно используется древесина, представляющая собой с точки зрения химика сложную смесь высокомолекулярных соединений. Под действием высоких температур при недостатке кислорода они расщепляются до простейших газов, которые сгорают с выделением основного количества тепла.
Топка такого котла обычно разделяется на два отсека. В основной камере дрова тлеют, интенсивно выделяя горючие газы. Поступая в зону дожига, они смешиваются с вторичным воздухом и полностью догорают. Температура этой стадии достигает 1200 о С, что гарантирует отсутствие вредных выбросов в отходящей смеси.
Образовавшееся в обеих камерах тепло генерируется водяным теплообменником, связанным с теплофикационным контуром здания. Благодаря полноте сгорания топлива и регулируемой подаче воздуха, такие котлы демонстрируют максимально возможную энергетическую эффективность. К недостаткам следует отнести повышенную требовательность к качеству загружаемых дров, относительная влажность которых в большинстве случаев не должна превышать 16%.
Достоинства подобного оборудования:
Пиролизный котел в разрезе.
Пеллетные котлы
Пеллетные котлы работают на специально подготовленном твердом топливе. Пеллеты представляют собой гранулы, изготовленные из отходов производства: древесных опилок, остатков сельскохозяйственных растений, торфа. Они отличаются удобной формой, низкой влажностью и высокой теплотворной способностью.
Котлы этой категории почти не требуют в процессе поддержания огня участия человека. Бывает достаточно один раз в течение недели засыпать гранулы в бункер. Все остальное сделает автоматика.
При условии доступности пеллет преимущества такого оборудования неоспоримы:
Пеллетный котел в разрезе.
Теплообменник — сталь или чугун
От материала и конструкции теплообменного аппарата во многом зависит надежность и эффективность работы отопительной системы. Исторически сложилось, что с твердотопливными котлами поставляются теплообменники двух основных типов.
Чугунные теплообменники
Чугунные теплообменники имеют секционное строение. Основные их преимущества:
Но не стоит забывать и о недостатках. В их числе:
Стальные теплообменники
Стальные теплообменники почти всегда изготавливаются в качестве единого блока с котлом. Сталь является более пластичным материалом и не боится перепадов температур, но при интенсивной и неаккуратной эксплуатации в районе сварных швов могут образовываться зоны термической усталости с последующим появлением трещин. В отличие от чугунного теплообменника, конструкция которого позволяет замену отбракованной секции, качественный ремонт стального блока возможен лишь в заводских условиях с применением сварки и термообработки.
Стальной теплообменник твердотопливного котла.
Что надо знать о мощности
Мощность котла – основная его характеристика. Она показывает, какое количество тепловой энергии он способен выработать в единицу времени. Данный показатель напрямую зависит от вида используемого топлива, размеров и конструктивных особенностей оборудования. Он закладывается еще на стадии проектирования и подтверждается многочисленными испытаниями готового образца. Бытовые твердотопливные котлы могут достигать мощности в несколько десятков кВт.
Надо помнить, что большинство твердотопливных котлов приспособлены к работе на разном виде топлива. Производитель обычно указывает максимальные характеристики, достигаемые при идеальных условиях. При переходе с использования угля на сырую древесину потеря мощности может достигать 25-30%.
Советы по выбору котла
Будущий владелец твердотопливного котла еще до покупки должен твердо знать следующее:
1. Какой вид топлива наиболее просто и экономически выгодно будет приобретать в местности проживания. Это может быть каменный уголь, торф, дрова, органические брикеты или пеллеты.
2. Определиться с необходимой мощностью оборудования, работающего на отопление здания. В общем случае для обогрева каждых 10 квадратных метров площади хорошо утепленного дома требуется 1 кВт энергии котла. Расчет следует выполнить с небольшим запасом, поскольку эффективность теплообмена с годами эксплуатации постепенно снижается.
3. Если вам требуется не только обогревать здание, но и вырабатывать горячую воду для хозяйственных нужд, приобретаемый котел должен быть двухконтурным.
4. Требования к качеству котла, используемого в коттедже с непрерывным проживанием, должны быть выше, чем для дачного домика, посещаемого периодически.
Мы постепенно подошли к выбору конкретного оборудования. Помочь вам в этом должен предлагаемый рейтинг твердотопливных котлов для отопления частного дома. При его составлении учитывались технические характеристики, репутация изготовителей, отзывы специалистов и пользователей.
Самые экономные твердотопливные котлы: как выбрать, можно ли сделать прибор самостоятельно
Стремиться к снижению затрат на отопление владельцев домов заставляет постоянный рост стоимости энергоресурсов. Выбрать подходящий генератор тепла бывает сложно из-за отсутствия достоверной информации о реальных преимуществах различных моделей. Разобраться в технических характеристиках и приобрести самый экономный твердотопливный котел поможет обзор вариантов.
Сжигание органического топлива — привычный способ получения тепла. Но за последнее столетие камины и печи были технологически усовершенствованы. В конструкции твердотопливного котла (ТК) появился теплообменник для подогрева воды.
Что такое твердотопливный котел
Изначально это был действительно обычный чугунный агрегат, из которого брали горячую воду для хозяйственных нужд. Затем котел с водой заменили герметичным теплообменником. Появилась возможность равномерно распределять тепло по всем комнатам. Даже современные камины теперь снабжаются регистрами труб для максимального отбора тепла от дымовых газов и повышения коэффициента полезного действия (КПД).
Несмотря на архаичность способа отопления путем сжигания дров, торфа или угля, ТК по-прежнему применяются в местах, где нет газопроводов. Наличие централизованного электроснабжения коттеджа кардинально не меняют ситуацию. Электрический котел считается самым дорогим способом обогрева помещений.
В последнее время все более популярными становятся автоматизированные ТК на пеллетах — гранулированном топливе из торфа и органических отходов: древесной щепы, опилок, подсолнечной лузги и т. п. Пеллетные ТК оборудованы автоматическими системами подачи топлива из бункера в камеру сгорания, удаления золы и сажи, контроля пламени, температуры теплоносителя и воздуха.
Устройство
Экономичные твердотопливные котлы изготавливаются из чугуна или стали. Первые более долговечны и устойчивы к коррозии. Вторые стоят дешевле, но более требовательны к температуре теплоносителя на входе в котел.
Если температура обратного трубопровода меньше 60 градусов, то на поверхности теплообменника образуется кислотный конденсат из водяных паров, которые образуются при сгорании органического топлива. Этот недостаток можно исключить подмешиванием более горячего теплоносителя из подающего трубопровода в обратный через термоклапан.
Все твердотопливные котлы состоят из следующих частей:
Пиролизные котлы имеют более сложную конструкцию. Сгорание топлива происходит в двух камерах, имеющих повышенное аэродинамическое сопротивление. Для получения стабильной тяги в конструкцию пиролизного ТК добавляется дымосос, обеспечивающий равномерное сгорание топлива в течение длительного времени.
В обычных котлах продолжительность полного сжигания топлива при одноразовой закладке составляет 2–4 часа, а в пиролизных длительного горения — от 12 до 24 часов, что является их главным преимуществом по сравнению с другими типами ТК.
Процесс пиролиза, то есть термического образования горючих газов, происходит при любом способе сжигания органического топлива. Но в пиролизном ТК горение топлива и газов происходит раздельно и контролируемо. Такой агрегат иногда называют газогенераторным котлом. По сути дрова в нем не горят, а тлеют, причем только их нижний слой.
Основная часть тепла получается при сгорании газов в камере вторичного дожигания, куда обеспечивается дополнительный приток воздуха. Чтобы дрова не воспламенялись одновременно, конструктивно обеспечивается поток воздуха сверху вниз. Это второе принципиальное отличие от обычных котлов, где приточный воздух направляется снизу или сбоку, поэтому горит сразу вся закладка топлива.
Самодельные пиролизные котлы иногда оборудуют вентиляторами вместо дымососов, поэтому в топке возникает повышенное давление, дым поступает в котельное помещение, что может привести к отравлению угарным газом (СО). Дымосос создает разрежение, поэтому через щели воздух стремится проникнуть в топку, что обеспечивает безопасную эксплуатацию агрегата.
От чего зависит экономичность котла
Высокий КПД зависит от конструктивных особенностей всех деталей оборудования и грамотной настройки термических процессов. Бытовые котлы чаще всего регулируются вручную, поэтому периодически требуют внимания во время растопки и в процессе горения. Интенсивность сжигания топлива зависит от количества приточного воздуха, который подается через зольник и колосниковую решетку.
Экономичность ТК обеспечивается теплообменниками из труб, а также «водяной рубашкой» — полыми поверхностями газоходов и стенок котла, в которых циркулирует теплоноситель. Продвигаясь из топки к дымоходу, газообразные продукты сгорания отдают тепло отопительной системе. Оптимальная температура газов на выходе из дымохода равна примерно 170–200 градусам для котлов с естественной тягой. При соблюдении этого условия можно рассчитывать на максимальную экономию топлива.
Пиролизные и пеллетные ТК оборудованы дымососами, которые обеспечивают регулируемую принудительную тягу, поэтому газоходы делают длиннее для увеличения поверхности теплообмена и более полного сгорания топлива. В результате отбор тепла происходит эффективнее, а температура дымовых газов снижается до 120–140 градусов.
В пеллетном ТК подача топлива шнековым транспортером из бункера может быть полностью автоматизирована. Для регулирования интенсивности пламени используются системы контроля температуры теплоносителя, наружного и внутреннего воздуха, дымовых газов. Таким образом достигается максимально возможный КПД котла.
На эффективность ТК влияет также качество теплоносителя отопительной системы. Неподготовленная вода часто содержит избыточное количество солей жесткости, которая оседает на внутренней поверхности теплообменника. Эта накипь имеет низкий коэффициент теплопроводности, поэтому сильно замедляет поглощение тепла теплоносителем.
Избежать снижения экономичности котла можно путем применения дистиллированной воды в качестве теплоносителя. Снизить жесткость водопроводной воды также можно длительным кипячением с последующим отстаиванием осадка в течение 2–3 суток.
Высокое содержание влаги значительно снижает КПД генератора тепла любого типа. На бесполезное испарение воды тратится значительное количество энергии. Пиролизные котлы вообще не работают на древесине с влажностью более 25 %. Преимущество в этом плане имеют ТК, работающие на пеллетах. Это топливо в процессе изготовления проходит этап сушки, а затем хранится во влагозащищенных бункерах.
Экономичность котлов разных видов
Эффективность традиционных ТК ограничена цикличностью процесса горения. При розжиге котла теплоотдача минимальна. После полного воспламенения всей закладки возникает максимальная тяга, препятствующая полному отбору тепла от дымовых газов. Относительно стабильная фаза начинается, когда остаются только тлеющие угли.
Все три этапа, длящиеся 3–4 часа, нужно визуально контролировать, вовремя меняя интенсивность притока воздуха вручную с помощью заслонок или дверцы зольной камеры. При таких условиях максимально возможный КПД не превышает 60 %, а чаще всего гораздо меньше. Обеспечить стабильную температуру теплоносителя отопительной системы тоже сложно. Единственный выход — постоянно находиться рядом с котлом, подкладывать мелкими порциями дрова или уголь, контролировать интенсивность пламени.
Получить максимально возможный КПД, равный 85 %, на твердом топливе удается только при эксплуатации полностью механизированных пеллетных котлов. Несмотря на высокую стоимость, они приобретают все большую популярность.
При соответствующих размерах бункера возможна безостановочная работа до тех пор, пока не закончится запас топлива. Автоматическое золоудаление и очистка сажи с поверхности дымохода не требуют стороннего контроля.
Пиролизные ТК имеют доступную цену, удобны в эксплуатации и эффективны — имеют КПД на уровне 70–75 %. Время полного сгорания топлива составляет 6–20 часов. Теплоотдача относительно стабильна, поскольку изменение тепловой мощности не превышает 20 % за все время горения одной закладки дров.
Этот тип ТК имеет еще ряд преимуществ:
Пиролизный ТК не лишен недостатков. Дымосос во время работы создает неприятный шум, поэтому теплогенератор рекомендуется устанавливать в подсобном помещении.
Цены на различные виды твердотопливных котлов
Как правильно выбрать котел
Чтобы выбрать подходящий ТК, владельцу частного домостроения необходимо заранее определить характеристики приобретаемого генератора тепла. Тогда легко будет разобраться в большом ассортименте котлов, предлагаемых современными производителями: Viessmann, Olimp, Atmos, Dakon, Opop.
По выполняемым функциям ТК разделены на два типа:
При выборе стоит определиться, какой вариант наиболее выгодный, использует ли агрегат удобный тип топлива: дрова, уголь, торф, пеллеты. Для пиролизного ТК подойдут только сухие дрова, для хранения пеллет понадобится бункер рядом с котлом, угольный или торфяной сарай должен быть расположен в месте, удобном для выгрузки из самосвала.
Важнейшая характеристика пиролизного ТК — объем загрузочной камеры. От ее размера будет зависеть, насколько часто придется наполнять котел дровами. Полезный объем камеры с верхней загрузкой больше, чем у других, укладка топлива удобнее.
ТК могут быть оснащены средствами автоматического контроля и регулирования, дымососом, топливным питателем, механизмами золоудаления и очистки сажи. Все эти устройства требуют беспрерывного энергообеспечения. Стабильную работу генератора тепла можно обеспечить аварийным источником питания. Причем не обязательно им должен быть генератор с бензиновым двигателем.
На случай внезапного отключения электроснабжающей сети подойдет автомобильный аккумулятор емкостью 300 А·ч. Этого достаточно для 12 часов беспрерывной работы механизмов суммарной мощностью 200 Вт.
Преобразовать постоянный ток в переменный с повышением напряжения с 12 до 220 В поможет инвертор. Его необходимо подключить через электронный блок, который автоматически задействует резервные мощности. Тогда отопительная система будет работать независимо от проблем с электропитанием.
Твердотопливный котел Холмова — преимущество над традиционными установками. С данной темой можно ознакомиться здесь.
Как рассчитать производительность отопительного агрегата
Используйте изначально упрощенную формулу: на 10 квадратных метров площади здания требуется 1,2 кВт тепловой мощности. Например, для дома площадью 200 м 2 подойдет ТК с номинальной мощностью 24 кВт. Чтобы обеспечить коттедж горячей водой, итоговую цифру умножьте на 20 %. Для точного расчета применяйте методику из «Строительных норм и правил» (СНИП).
Тогда необходимо учитывать:
Расчеты надо проводить для каждой комнаты отдельно. Затем суммировать теплопотери, и тогда можно будет получить требуемую мощность теплогенерирующего агрегата.
Как сделать самому экономичный котел пиролизного типа
Интернет наполнен множеством красивых картинок пиролизных котлов, но большинство этих достижений изобразительного искусства не имеет никакого отношения к раздельному сгоранию топлива. При внимательном рассмотрении становится понятно, что внутри такого устройства пылает обычный костер, воспламеняется вся закладка топлива. Вместо пиролизного рисуют обычный ТК с добавлением камеры дожигания газообразных продуктов в верхней части топки.
Такая схема внутреннего устройства ТК повышает КПД, но не обеспечивает длительного регулируемого горения одной закладки топлива в течение 6–24 часов. Газы из топки должны выходить только вниз через продольные щели во внутренней горизонтальной перегородке.
Процессы внутри пиролизного ТК можно представить в таком виде:
В котле верхние слои топливной закладки только прогреваются, но не воспламеняются. Раскаленные угли, прогорая полностью, постепенно падают в зольную камеру. Топливо под собственной тяжестью прижимается к раскаленному колоснику и воспламенятся. Таким образом поддерживается многочасовая непрерывная работа ТК.
Необходимые инструменты и материалы
Умелый хозяин способен изготовить самостоятельно пиролизный ТК мощностью до 25 кВт. Для сборки котлов с большей производительностью необходимо использовать технологию сварки толстых листов жаропрочной стали. Это можно сделать только в заводских условиях.
Для работы понадобятся следующие инструменты и материалы:
Спецификация должна быть уточнена по рабочим чертежам. Для ТК мощностью 25 кВт буквенные символы имеют следующие фактические значения, выраженные в миллиметрах: a — 1039, b — 1190, c — 430, d — 618, e — 1289, f — 1101, g — 1126, h — 765, k — 880, l — 41, m — 990, n — 980, o — 137, p — 373, r — 725, s — 255, t — 145, u — 200, v — 198, w — 202.
Изготовление котла
Требуется подготовить заранее монтажную площадку и детали для изготовления ТК. Раскроить листовой металл лучше всего в заводских условиях на гильотине. Там же плазменным резаком можно сделать прямоугольные проемы в передней стенке котла, а в задней — круглые отверстия для дымохода и патрубков. Теперь можно приступать к изготовлению котла.
Соедините сваркой боковые и переднюю наружные стенки.
Последовательно установите детали «водяной рубашки» зольной камеры.
Приварите дно и заднюю стенку загрузочного бункера.
Сформируйте газоходы, приварите все детали «водяной рубашки», смонтируйте под крышкой котла регистр теплообменника. Только после этого установите внешние нижнюю, верхнюю и заднюю стенки.
Остается только выполнить заключительные работы:
Видео
Мастер делится секретами изготовления пиролизного ТК собственной конструкции.
Евгений Афанасьев главный редактор
Автор публикации 17.02.2019
Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!