Выбираем материал теплообменника твердотопливного котла для частного дома
- Чугунный. Это секционная конструкция и потому каждая отдельная секция может быть легко заменена в случае выхода из строя. Также, такой разборный вариант твердотопливного котла для частного дома удобнее при перевозке, обслуживании, монтаже, в случае починки при разгерметизации. Чистить такие приборы можно реже, так как в процессе эксплуатации чугун покрывается в основном сухой ржавчиной, а влажной коррозии он подвергается намного медленнее, чем сталь. У них выше показатель тепловой инерционности, то есть они дольше греются, но вместе с тем и значительно медленнее остывают. Основным и достаточно серьёзным недостатком считают их неустойчивость к резким сменам температур. Если в горячий, не успевший остыть теплообменник из чугуна попадёт холодная жидкость, такой термический удар может вызвать появление трещин и ваш котел попросту лопнет. Поэтому, нужно быть очень внимательным при использовании и избегать большой температурной разницы между обратной и подающей линиями.
- Стальной. Это цельный моноблок собранный и сваренный в промышленных условиях. Такой твердотопливный котёл для частного дома не разбирается, поэтому с очищением и обслуживанием могут возникнуть ряд проблем, хотя специалисты с ними вполне справляются. Стали не страшны, как чугуну, температурные перепады — это металл значительно эластичней, потому выдерживает даже подпитку холодной водой в обратную линию. Благодаря такой стойкости к термическим ударам в оборудовании со стальными теплообменниками широко используется автоматика. Несмотря на то, что температурные перепады переносятся хорошо, злоупотреблять ими всё-таки не стоит. Ведь если они большие и происходят достаточно часто, то могут появиться в местах, ослабленных сваркой трещины. При повреждениях, проедающей стенки ржавчине, большом отложении солей, прогорании весь аппарат приходит в негодность, так как заварить его скорее всего не получится и тут нет секций, которые можно легко заменить. Что касается самой работы, такие твердотопливные котлы быстрее нагреваются, но и остывают тоже за меньшее количество времени.
Подготовка печи и топка углём
Перед началом растопки углём, необходимо осмотреть печку на исправность и провести некоторые подготовительные процедуры
В особенности это важно для дач, где хозяева присутствуют не часто, и печь долгое время простаивает:
- Нужно внимательно осмотреть печку на наличие трещин в кладке. Если они есть, то в дом может попасть дым, угарный газ. При повышении температуры трещины могут становиться больше и ещё сильнее нанести вред кладке. Трещины необходимо заделывать смесью из глины и песка.
- Стоит осмотреть трубу (чердак и крыша) на наличие побелки.
- Не рекомендуется оставлять горючие и легко возгораемые предметы ближе 1,5 метра от горячих стенок печи. А также складывать близко к печи высушенные дрова.
- Проводить чистку трубы при постоянном пользовании необходимо 2-3 раза в месяц.
- Перед розжигом нужно чистить печь. Шлак и золу заливают водой и выгребают кочергой, удаляя с специально отведённое место. Снаружи печку обязательно очищают от пыли сухой тряпкой, иначе в помещении будет стоять неприятный запах.
- Не стоит применять для растопки куски битума, отходы строительства и сельского хозяйства, пластик.
- Не рекомендуется открывать поддувало и дверцу печки одновременно.
- Чтобы печка не перегрелась, её топят пару раз в день с продолжительностью не более двух часов.
- Уголь используют сухой, средних размеров. Его чистят от пыли, просушивают.
Ни в коем случае не стоит применять для растопки керосин, бензин и подобные горючие жидкости.
Выбираем котел
После того, как вы определились с топливом, которое будет использовать твердотопливное отопление загородного дома, следует выбрать котел. Условно котлы для твердого вида топлива можно разделить на такие группы:
- классические;
- автоматические;
- пиролизные;
- длительного горения.
Классические котлы
Классические котлы подразумевают такой принцип работы: твердое топливо сгорает в пламени для того чтобы получилось тепло, как в случае с обычным костром. Горение оптимизируется специальной колосниковой решеткой для того чтобы подавался воздух для горения снизу. А количество этого воздуха регулируется настройками шабера и подачи воздушной массы в топку горения вручную. Топливо загружают через верхнюю дверцу, а зола удаляется и регулируется горение – через нижнюю. Теплообменник котлов может быть из стали или чугуна. Преимущества классических котлов: возможность функционировать на 2-х видах топлива (минимум), часто также можно монтировать газовую или жидкотопливную горелку, независимость от энергии. Среди недостатков: требуется частая загрузка топлива, также нужно место для хранения топлива и отдельное помещение для котельной.
Классический твердотопливный котел
Пиролизные котлы
Пиролизные котлы – применяют для горения газы от разложения топлива. Это обусловлено действием высокой температуры при недостаточном количестве воздуха. В структуру котла входит две камеры, которые разделены колосниками: нижняя для загрузки и камера сгорания.
Процесс горения здесь таков: топливо закладывается и поджигается, дверца топочной камеры закрывается. В верхней камере активируется вентилятор наддува, служащий для смешивания воздуха тления нижней камеры с чистым воздухом. Смесь начинает воспламеняться и через форсунки из керамики направляет огонь на топливо. Без доступа кислорода топливо обжигается – так случается пиролиз, то есть, разложение и газификация топлива. Так, процесс будет идти, пока топливо полностью не сгорит. Так и происходит отопление на твердом топливе. Достоинства пиролизных котлов: высокий КПД (до 90%), топливо горит на одной загрузке до 10 часов, снижены требования к дымоходу, высокий уровень экологичности. Недостатки: высокая стоимость, зависимость от энергии, нестабильное горение при неполной загрузке, очень высоки требования к сухости дров и др.
Пиролизный котел
Автоматические котлы
Автоматические котлы – здесь автоматизированы такие процессы, как загрузка топлива и уборка золы. В котлах такого типа есть бункер автоматической подачи топлива – транспортерный или шнековый. Чтобы горение было стабильным, топливо должно быть однородным по составу и размерам. Преимущества таких котлов: высокий КПД (до 85%), длительность работы, ограниченная емкость бункера, предназначенного для автоматической подачи, и однородность топлива обеспечивают возможность точной настройки процесса горения. Среди недостатков: высокая цена, зависимость от энергии, необходимость отдельного помещения, отдельного пожаробезопасного золоприемника, а также – квалифицированного обслуживания.
Автоматический твердотопливный котел
Котлы длительного горения
Еще один тип котлов, которые использует отопление загородного дома твердым топливом, это котлы длительного горения. Здесь специальными приемами поддерживается длительное горение. Такое горение может быть обеспечено двумя системами: канадской системой котлов Булерьян и прибалтийской системой Стропува. Булерьян – это двухкамерная печь горения дров, которая разделена горизонтально. Внизу осуществляется тление, газы идут в верхнюю камеру, там перемешиваются с вторичным воздухом через жиклер, после чего топливо дожигается. Стропува – это высокая бочка до 3 м высотой, наполненная дровами и накрытая подвижной крышкой с дымоходом. Сначала дрова поджигают, после чего они экономно горят, нагревая носитель тепла по рубашке бочки, подача воздуха регулируется в автоматическом режиме.
Котел длительного горения
Основные критерии выбора твердотопливного котла
Выбор твердотопливного котла для обогрева помещений основывается на нескольких основных критериях.
- Вид топлива — если основным видом топлива будет выступать уголь, то в данном случае лучше приобретать котлы из высоколегированной стали. Если в качестве топлива будут использоваться дрова, то чугун будет идеальным вариантом.
- Мощность котла/полезный объем загрузочной камеры — данный критерий указывает на то, какое количество топлива можно загрузить в топку за один раз, и как часто это нужно будет делать. При этом учитывается и вес отопительного оборудования. К примеру, стальной котел при той же мощности, что и чугунный, для установки потребует меньше свободного пространства от всей площади помещения, на 19% в среднем.
- Вес котла и его стоимость — стальной котел меньше по весу, чем чугунный, примерно на 17%, поэтому и цена на установку и доставку значительно меньше.
- Экономичность — коэффициент полезного действия (КПД) чугунного котла меньше, чем у стального, хотя и остывает чугунный котел намного медленнее.
- Расходы на обслуживание и удобство эксплуатации — не менее важные критерии, от которых зависит не только тепловая отдача отопительного оборудования, но и физические и энергетические затраты на загрузку и чистку камер сгорания.
- Долговечность — условная цифра срока службы отопительного твердотопливного котла составляет около десяти лет. Но этот показатель больше связан с устареванием отопительной техники. чем со сроком ее эксплуатации. По факту, любой котел при правильном обслуживании может прослужить гораздо дольше.
Нельзя забывать и про такой немаловажный фактор в выборе твердотопливного котла, как опасность получения травмы или ожога. и степень безопасности. В большинстве случаев, стальные котлы отопления выпускаются только компаниями, занимающими лидирующее место на рынке отопительной техники. Все стальные котлы данных компаний имеют не один уровень защиты от ожогов и травм в процессе эксплуатации. Оборудование, применяемое при производстве стальных котлов очень дорогостоящее. поэтому и выпускаются они в небольших объемах, тогда как предложений по чугунным твердотопливным котлам более чем достаточно. Но и степень безопасности у них намного ниже.
В том, что твердотопливный котел может быть использован как основной источник тепла. нет сомнений. Несмотря на то, что такая отопительная техника требует постоянного обслуживания в процессе эксплуатации, она до недавнего времени была и остается самым альтернативным источником тепла для жителей отдаленных районов. А доступность и относительно недорогая цена на твердое топливо позволяет успешно использовать подобное отопительное оборудование в загородных домах.
Какой уголь лучше использовать для отопления?
В составе этого вида топлива множество элементов, которые влияют на энергетические свойства. Самым чистым и ценным считается топливо, содержащее максимальное количество углерода. Чем ниже процент этого вещества, тем ниже теплота сгорания и выше число примесей и влажности. При выборе угля учитывают следующие характеристики:
- Теплота сгорания. Показатель отражает, какой объем тепла выдаст определенный объем горючего за единицу времени. Измеряется в МДж/кг или Ккал/кг, в этом случае называется калорийностью.
- Зольность. Измеряется в процентах, показывает количество негорючих примесей. Чем ниже этот показатель, тем больше тепла от топлива. У высокосортных марок ее уровень находится в пределах 25%, у низкосортных углей — превышает 40%. Чем выше зольность, тем чаще придется убирать шлак и золу.
- Влажность. Если поверхностная влага легко устраняется просушиванием и проветриванием, то внутренняя испаряется только при горении. Чем выше показатель внутренней влажности, тем больше тепловой энергии потребуется на ее высушивание и меньше пойдет на обогрев.
Маркировка
Первая буква показывает сорт, вторая — величину фракции. Всего существует 17 марок. Основные сорта твердого топлива маркируются: антрациты — «А», длиннопламенный — «Д», слабоспекающийся — «СС».
Уголь классифицируется по размеру кусков:
| Маркировка | Название | Фракция, мм |
| П | Плита | Более 100 |
| К | Крупный | 50—100 |
| О | Орех | 25—50 |
| М | Мелкий | 13—25 |
| С | Семечка | 6—13 |
| Ш | Штыб | до 6 |
| Р | Рядовой | 0—300 карьерный 0—200 шахтный |
Например, топливо маркировано АШ — антрацит штыб, ДС и ДПК — длиннопламенный «семечка» и плитный с кусками 50—100 мм.
Виды угля и его характеристики: каменный, бурый, антрацит, брикетированный прессованный
Как топливо используются три вида: бурый, каменный и антрацит. Первый дает меньше всего тепла, по этой причине его не используется в быту.
Каменный уголь выделяет большое количество тепла (до 7000 Ккал/кг), имеет влажность до 15%, дает немного золы (до 16%), поэтому чаще других используется для топки котлов.
Фото 2. Каменный уголь в руках. Представляет из себя небольшие камешки черного цвета.
В свою очередь делится на подвиды:
- Длиннопламенные — получили название за способность гореть с длинным пламенем как древесина. Марка ДПК подходит для большинства котлов, ДО, ДС — для автоматизированных.
- Слабоспекающиеся — горят без дыма и пламени, расходуется экономно за счет большой продолжительности горения. Используются реже из-за более низкого КПД и сложности розжига.
- Тощие — недорогие сорта относятся к короткопламенным, чаще применяются в промышленности в чугунных печах. Тощие угли трудно разжечь, они дают до 45% золы, но много тепла, поэтому в быту их применяют в котлах с хорошей тягой.
Антрациты имеют самые высокие качественные показатели среди всех углей для домашних котлов: теплотворность до 8200 Ккал/кг, влажность 1—3%, зольность до 9%. Почти не выделяют летучих веществ (до 9%), горят коротким ровным пламенем, с минимальным образованием дыма и зольных остатков. За счет высших показателей продолжительности горения считаются самыми экономичными видами углей. Подходят для специализированных котлов с объемной топкой, рассчитанной на высокие температуры и хорошей тягой.
Угольные брикеты — бюджетный вид топлива. Изготавливаются из отходов угледобывающей промышленности: мелких угольных фракций, крошки и пыли методом прессования с добавлением связующих компонентов. К преимуществам относят: невысокую зольность и влажность, хорошие теплотворные свойства при условии, что брикеты получены из высокосортного угля. Прессованное топливо хорошо разгорается при помощи дров, долго горит (в среднем 6—8 ч.), дает мало дыма, сажи и шлаков.
Фото 3. Прессованный уголь в продолговатых брикетах. Подобным топливом хорошо топить котлы.
Чугунные котлы
Многие потребители отдают предпочтение чугунным котлам, доверяя проверенным временем системам. Ориентировочный срок службы составляет 30-40 лет. Главным достоинством чугунных котлов является разборность конструкции, сборку которой можно осуществлять уже непосредственно перед монтажом.
Это значительно упрощает транспортировку и удешевляет ремонт в случае аварии: при поломке можно заменить только поврежденную секцию.
Чугунный отопительный котел
Сам материал славится высокой устойчивостью к коррозии. Даже под действием влаги электрохимическая коррозия значительно медленнее. А образованный со временем на поверхности тонкий слой ржавчины не проникает дальше внутрь покрытия. Самое уязвимое место в котле – топка.
Оседающий на стенках конденсат насыщен множеством химически агрессивных веществ. Например: присутствующий в его составе оксид серы, при взаимодействии с водой образует серную кислоту, которая постепенно разъедает внутренние стенки конструкции.
Совет: Лучший способ предупредить развитие коррозийного процесса – не допускать частое остывание топки, провоцирующее образование конденсата.
Одним из условий долгого срока службы системы является грамотно продуманное проектирование и правильно выполненный монтаж обвязки котла.
Схема: устройство отопительного твердотопливного котла
Основные характеристики
Eсли вы собираетесь купить котел для отопления частного дома, первое, что нужно знать — это площадь обогреваемого помещения. Ведь от этого напрямую зависит мощность агрегата. По мнению производителей расчет прост: каждые 10 м2 площади требуют выработки 1 кВт тепловой энергии. При общей площади дома 150 м2 достаточно мощности 15кВт. Но здесь не все так просто.
Поправки необходимо сделать, если:
- Высота потолка больше 3 м;
- Количество оконных проемов превышает норму;
- Дом недостаточно утеплен.
Также нужно помнить, что в суровых климатических зонах в холодное время года котел придется топить постоянно, даже ночью. Поэтому лучше подобрать агрегат с запасом мощности в 5-10 кВт, что позволит контролировать интенсивность горения.
Кроме мощности, важными являются следующие характеристики:
- Производительность или КПД — важная характеристика отопительной системы. Этот коэффициент находится в прямой зависимости от конструктивных особенностей оборудования и способа сгорания топлива. У твердотопливных котлов КПД достаточно велик, он составляет 80-98%.
- Себестоимость при эксплуатации. Надёжность марки котлов зависит не только от производителя, но и от конструкторских решений, материалов, используемых для узлов и корпуса, стоимости и доступности сервиса, запасных деталей, условий эксплуатации.
- Вид потребляемого топлива — еще одна важная характеристика. При расчетах стоимости отопления в частном доме учитывают цену на выбранное топливо в регионе (уголь, пеллеты, дрова) и производительность оборудования. Чем дороже стоит топливо и выше скорость сгорания, тем более дорогим становится отопление частного дома или коттеджа.
Производители, признанные лучшими
Непростой выбор обозначен достаточным количеством предлагаемого ассортимента. Выпускают такую продукцию соответствующего качества многие страны.
Цена на котел на дровах составляет от восьми тысяч ста рублей и варьируется в зависимости от того, какой страной был произведен конкретный агрегат.
Если обратится к рейтингу, то:
- Лидируют котлы немецкого производства с полной автоматизацией и большой экономией в потреблении топлива;
- Котлы из Австрии во многих отношениях идентичны им, включая систему безопасности со многими уровнями;
- Котлы чешские, где отдельны марки чрезвычайно популярны, благодаря возможности работать не только на древесных породах;
- Латвийские котлы, оцененные россиянами по показателям качества и теплоэффективности, которые позволяют функционировать на протяжении двух дней от одной закладки;
- В российских котлах после дополнительной доработки, появились все необходимые показатели, так что их популярность сильно возросла за последнее время.
Водяная рубашка
предусматривает два уголка: один внизу, другой вверху
Особенности водяной рубашки бытового аппарата для отопительной системы частного загородного дома или дачи являются такими:
- Внутреннее расстояние от корпуса до ее стенки должно составлять 4-6 см.
- Толщина листового металла может составлять 2,5 мм. Если хочется сделать рубашку своими руками более правильно, то нужно учитывать, что на 1 мм должно приходиться на 1 бар эксплуатационного давления. Это при условии, если рубашка не выше 2 м.
Согласно видео рубашку можно сделать как из листового металла. так и попытаться найти подходящую трубу.
Дрова
Дрова имеют многовековую историю. Используют для разных типов приборов.
Общие свойства дров
Коэффициент полезного действия дров возрос до приличных высот. Если ранее дрова вкладывали в печь для обогрева домов, сейчас их применяют для котлов.
Основные требования к дровам, загружаемым в приборы нагрева воздуха – эффективная отдача тепла, длительное горение. Не все породы дерева подходят для розжига.
Основные характеристики дров для топки:
плотность структуры. Чем плотнее древесина, тем длительней будет горение;
Какая порода дерева лучше?
Твердое топливо бывает разных пород.
Типы дров
Основные:
хвойные. За счет высокого уровня содержания смолы сырье хорошо горит. Минус — ввиду быстрого сгорания имеют низкий уровень теплоотдачи, постоянно нужно добавлять в топку для бесперебойного обогрева помещения;
Лиственные породы часто выбирают в качестве сырья для нагрева котла. Виды:
- дубовая древесина – лучший вариант. Дуб обеспечивает длительное горение, выделяя много тепла для обогрева помещения. Цена топлива высока. Дубовая древесина плотная, сложно без оборудования разрубить на части необходимого размера. Ввиду стоимости материала, чаще используют в качестве вспомогательного средства для розжига, добавляя по несколько поленьев к другому топливу;
- ольховые дрова могут использоваться для котла без дополнительной подготовки. Поленья имеют невысокий уровень влаги;
- осиновые породы редко используют для топки котлов. Чаще дрова применяются для очистки дымоходной трубы, размягчают золу дымом;
- ива, тополь могут быть применимы для растопки котла, однако, неплотные по текстуре, быстро сгорают. Теплоотдача маленькая;
- ясеневая древесина имеет высокий уровень отдачи тепловой энергии. Приобрести дрова ясеня сложно, но если получится, можно повысить уровень продуктивности котла для обогрева;
- сосновые дрова распространены в нашей местности. Дают много жара, обладают высокой теплоотдачей. Минус — при сгорании оставляют много сажи, золы в дымоходе.
Выбирать топливо нужно в зависимости от модели оборудования. Некоторые котлы имеют особенности, требования к древесине для розжига.
Особенности дровяных котлов
В настоящее время имеется несколько групп подобных котлов:
- По числу контуров. Если у конструкции не предусмотрен змеевик, то это одноконтурная модель. Поэтому здесь могут потребоваться дополнительные расходы на покупку и монтаж необходимой емкости. Котел с двумя контурными частями способен одновременно нагревать, как носитель тепла, так и используемую в бытовых условиях воду;
- С разным расположением камер. Вертикальный. Дрова для использования применяются сырые, реализуя в полной мере принцип, при котором сгорает нижний уложенный слой. Сверху одновременно просушивается верхняя часть дров. Горизонтальное расположение предназначено для загрузки сухого топлива;
- По автоматике, когда регулирование работы осуществляется заслонкой вручную или механическим способом;
- С накопителем бойлером – отдельный одноконтурный вид, позволяющий нагревать, как ГВС, так и теплоноситель.
