Чем топили печку на Руси? Правильно. Дровами. Несмотря на прошедшие века, этот способ до сих пор не устарел. А вот печка превратилась в современный котел с усовершенствованной конструкцией и прочими наворотами. Выбрать такой котел – целая наука, однако результат оправдает все ожидания, ведь твердое топливо занимает 2е место по экономичности и доступности, уступая только газу. Мы постараемся рассказать вам все секреты выбора этого оборудования. Поехали!

Как работает твердотопливный котел

Назад к содержанию.

котел твердотопливный, классический вариант, устройство внутреннее
Классический твердотопливный котел

Сперва разберемся из чего состоит современный котел и как он греет воду. Сейчас есть уже несколько видов котлов, каждый из которых имеет свои особенности и нюансы, но мы будем разбирать классический вариант котла.

Главные детали:

  • Теплообменник
  • Топка с дверкой
  • Зольник и зольная камера
  • Колосник
  • Люк для прочистки
  • Терморегулятор (автоматика)
  • Вентилятор

Теперь рассмотрим как протекает весь процесс.

  1. Через дверку топки топливо (дрова, уголь, пеллеты) загружаются в камеру на решетку колосника. Решетка расположена под небольшим углом, чтобы равномерно распределить дрова.
  2. Далее начинается процесс горения. Сперва дрова подсушиваются, влага из них удаляется, соприкасаясь с футеровкой камеры. Далее они начинают гореть, выделяя при этом древесный газ. Встроенный вентилятор обеспечивает доступ воздуха для лучшего горения.
  3. Теперь начинается дожиг выделившегося газа. Происходит это в той части котла, куда поступает воздух. Происходит это при температуре 950ºС.
  4. В процессе перегорания топлива образуется зола, которая попадает сквозь колосник в зольную камеру. Ее пользователь удаляет вручную.
  5. Теплообменник является емкостью со стальными трубами внутри, через которые циркулирует жидкость. Она нагревается от стенок теплообменника и подается в систему отопления.
  6. Циркуляционный насос отвечает за скорость движения воды в трубах.

Виды котлов на твердом топливе

Назад к содержанию.

Классификация этого оборудования весьма обширна и разнится по многим параметрам, но в этом пункте мы рассмотрим один из основных критериев, а именно – тип топлива. И выделим 2 основных вида:

Угольные

Назад к содержанию.

В каком случае подойдет?

— Если вы живете далеко за городом;

— У вас нет возможности топить котел дровами (например, негде их хранить);

 — Вам необходимо получить максимально высокий КПД в таких условиях;

— Вы хотите избежать больших затрат на монтаж устройства.

К плюсам можно отнести: невысокая стоимость топлива, автономная работа агрегата.

Дровяные и пеллетные

Назад к содержанию.

пеллетный котел, бункер с топливом
Пеллетный котел с бункером

В каком случае подойдет?

— Если вам нужно отапливать дом или производственное помещение большой площади (котлы выпускаются мощностью до 200 кВт).

Плюсы:

  • высокий КПД (около 90%);
  • доступное и недорогое топливо, которое можно купить практически в любом регионе;
  • Возможность установки загрузочного бункера с топливом.

Способ горения

Назад к содержанию.

Как мы уже говорили ранее, котлы могут иметь различную конструкцию. От нее зависит и сам процесс горения топлива, КПД работы и многое другое. По этому параметру выделяют 4 основных вида.

Классические

Назад к содержанию.

Принцип их работы мы рассматривали в самом начале статьи. Нагрев воды идет за счет обычного сгорания топлива. Такие котлы могут работать на дровах или угле.

Пиролизные

Назад к содержанию.

Другое их название «газогенераторные». В основе их работы заложен принцип пиролиза, когда сжигается и твердые гранулы, и газ, который возникает в результате процесса горения. Древесный газ движется в горелку, где образуется смесь из него и воздуха, нагнетаемого вентилятором. Получившаяся газовая смесь направляется в газовую камеру, и начинается процесс ее горения. Этот процесс очень активен, а протекает он уже при температуре около 1200ºС. Его длительность составляет около 10 часов, заканчивается он тогда, когда прогорает весь объем твердого топлива.

Это позволяет не только использовать возможности топлива по полной, но и контролировать процесс горения. Регулировка подачи воздуха в зону горения позволяет регулировать температура нагрева теплоносителя.

Котлы длительного горения

Назад к содержанию.

Модели этого вида имеют совершенно особую конструкцию. Выделяют 2 системы проектирования: система Булерьян и Стропува. Наибольшее распространение получила 1я, так как вторая оказалась сложной и дорогой.

Итак, система Булерьяна: котел состоит из 2 камер. В нижней топливо начинает тлеть и в результате образуется газ. Далее он попадает в верхнюю камеру, в которую также попадает воздух. Возникшая смесь также горит до полного сжигания топлива.

По процессу очень похоже на пиролизный котел, однако конструкция иная. Она состоит из бочки, на 1/2 окружности которой приварены стальные трубы. Их особое расположение позволяет воздуху очень активно циркулировать, что существенно повышает теплоотдачу.

Система Стропува: конструкция основана на принципе «цилиндр в цилиндре». Между стенками этих цилиндров находится теплоноситель, который через какое-то время нагреется до определенной температуры. Внутренний цилиндр полый: в него поступает горячий воздух, от которого и греется жидкость.

Несмотря на достоинства такого котла: длительный процесс горения от 2 до 4 суток, его минусы (котел должен остыть перед очередной загрузкой топлива),  а также высокая цена и сложности обслуживания, он не снискал популярности.

Способ подачи топлива

Назад к содержанию.

Как вы сами понимаете больным местом в твердотопливных котлах является подача топлива. Его нельзя организовать полностью без участия человека, как в случае с газовыми котлами. Однако, в некоторых случаях можно максимально упростить свою задачу.

Автоматическая

Назад к содержанию.

В конструкцию таких котлов входит бункер для топлива, а также шнек для его подачи. Поэтому работа устройства полностью автоматизирована: участие человека в процессе минимально. Это очень удобно, так как не придется постоянно ходить и докладывать уголь или дрова в топку.

Такие котлы могут работать как на пеллетах, так и на угле. В случае, если вы решили топить углем, то такие котлы оснащают движущимися колосниками или другими подвижными элементами. В их задачу входит шевеление пластов угля для его полного сгорания.

Одна партия топлива может гореть 3-5 суток. Далее в бункер нужно добавить еще порцию.

Ручная

Назад к содержанию.

В этом случае все просто: вам придется своими руками каждые 3-8 часов (зависит от мощности и объема топки) загружать уголь, дрова или пеллеты в котел. Это не очень удобно, так как в случае чего вам придется делать это регулярно: и ночью, и днем. Однако такие котлы проще, надежнее и дешевле.

Материал теплообменника

Назад к содержанию.

Это также немаловажный параметр, от которого зависит КПД работы котла, а также срок его службы. Ведь если выйдет из строя какая-либо другая часть котла, например, горелка или колосник, то ее можно будет заменить. Случись что с теплообменником (при тотальной поломке), то придется покупать новый котел. Поэтому материал очень важен.

Чугун

Назад к содержанию.

чугунный теплообменник, секкионный
Так выглядит чугунный теплообменник

Максимальное значение КПД котлы с чугунным теплообменником достигают при работе на угле. Оно может составлять до 85%. Если же вы будете топить котел дровами или пеллетами, то КПД в таком случае упадет до 65%-75%. Срок службы котлов с таким теплообменником составляет 30-40 лет.

Сталь

Назад к содержанию.

теплообсенник стальной, внешний вид
Стальной теплообменник

Котлы со стальным теплообменником можно топить только дровами или специальными прессованными брикетами из отходов деревообрабатывающего производства. К основному плюсу можно отнести долгую работу на 1 загрузке: от 4 до 8 часов, тогда как в чугунных топливо прогорает намного быстрее.

Но минус также имеется и заключается он в маленьком сроке службы: стальной теплообменником котлов прогорает всего за 6-8 лет (в зависимости от толщины металла). И заменить его никак нельзя, так как он выполняется единой конструкцией. Подробнее о плюсах и минусах теплообменников из стали и чугуна вы можете прочитать в статье по выбору жидкотопливного котла. Там раскрываются достоинства этих материалов независимо от типа топлива.

Параметры выбора твердотопливных котлов

Назад к содержанию.

Исходя из каких соображений нужно вообще выбирать котел? Ниже мы приведем и обобщим некоторые моменты, которые нужно уточнять перед тем, как идти в магазины и подбирать модели.

  • Тип топлива – сперва вы должны понять, чем собираетесь топить котел. Предположим, недалеко от вашего дома находится пилорама и к вашим услугам всегда будет нужное количество щепы или брикетов. Или же лес находится очень близко и с поставкой дров не будет проблем. Одним словом, ищите оптимальный для себя вариант. Но старайтесь топить котел тем видом топлива, под который он сконструирован. Его можно посмотреть в инструкции по эксплуатации. Если вы пренебрежете этими рекомендациями, то можете потерять в значении КПД до 20%, а это существенное значение.
  • Мощность котла – конечно же, этот параметр один из самых главных. По сути, выбор мощности модели практически ничем не отличается от аналогичного расчета мощности для других видов котлов. На 10 кв.м. должен приходиться 1 кВт. Не забываем также о запасе в 20%, чтобы оборудование не работало на износ. Для примера мы приведем вам таблицу соответствия площади и мощности:

Площадь, кв.м.

Мощность, кВт

60-200

8-25

200-300

25-35

300-600

35-65

600-1200

65-130

Учтите, что эти значения ориентировочные, так как для точного расчета нужно учитывать толщину и материал стен, утепление, количество и размеры окон и дверных проемов, а также климатические особенности полосы.

  • Вместительность камеры сгорания – чем она больше, тем дольше котел сможет работать на одной загрузке. Будьте внимательны с габаритами топки: случается, что дрова слишком длинные и могут не влезать в камеру. Придется их доводить до нужного размера.
  • Возможность автоматической подачи топлива – многие модели конструируются таким образом, чтобы в дальнейшем к ним легко можно было подключить все элементы для автоматизации работы: топливный бункер, шнек и пр.
  • Значение КПД – несмотря на инерционность котлов с чугунным теплообменником, КПД у них будет ниже, чем у моделей со стальным.
  • Вес – стальной легче чугунного примерно на 15-17%, что уменьшает стоимость транспортировки и самого монтажа.

Что учесть при выборе?

  1. Топливо из некачественной древесины снижает КПД котла, а также уменьшает срок его службы.
  2. Если вы остановились на пиролизном котле, то он предъявляет очень жесткие требования к уровню влажности топлива: оно не должно быть более 20%. В противном случае КПД котла будет ниже некуда.
  3. Если решили купить котел со стальным теплообменником, то лучше берите модели с большой толщиной стенок, иначе тонкие быстро прогнутся и прогорят.

Лучший выбор – это неприхотливый в требованиях котел, который можно топить чем угодно. Это модель с толстым чугунным теплообменником.

Достоинства и недостатки твердотопливного котла

Назад к содержанию.

Начнем с приятного:

  • Экономичность – как мы уже сказали ранее, твердое топливо занимает 2е место по доступности и стоимости после газа. Это приятно, так как затратится меньшее количество денег.
  • Надежность – простое устройство гарантирует долгий срок службы и редкие поломки (конечно, чем больше электронных узлов, тем выше вероятность выхода их из строя).
  • Работа на разных видах топлива – вам на выбор предоставляется уголь, дрова, пеллеты, брикеты, солома, торф, опилки и пр. Выбирайте, что вам удобнее и выгоднее.
  • Доступная стоимость – твердотопливный котел будет по карману любому жителю со средним достатком.
  • Пожаробезопасность – топливо не взрывоопасно, в отличие от дизеля и газа, а значит перегрузки сети и взрыва не произойдет.

Теперь приступим к минусам:

  • Отдельное большое помещение – вам придется его выделить или построить, так как запасы топлива придется где-то хранить. Причем в определенных условиях температуры и влажности, чтобы топливо сильно не отсыревало.
  • Необходимость в регулярной загрузке топлива – если вы не озаботились автоматикой подачи, то топливо придется загружать вручную каждые 3-7 часов (зависит от мощности и объема камеры).
  • Регулярное техобслуживание – вам нужно будет постоянно очищать котел от копоти, сажи и налета. Это тоже весьма утомительно.
  • Низкая теплоотдача топлива – вам придется затратить большой объем дров, угля или пеллетов, чтобы отопить определенную площадь вашего дома.
  • Долгий прогрев системы – особенно это касается моментов, когда дом долго пустовал и вам нужно прогреть его с нуля. В таком случае это займет очень много времени.
  • Требуется хорошая тяга – именно от нее зависит насколько хорошо будет прогорать топливо. В противном случае КПД будет очень низкий.
  • Требуется постоянно высокая температура воды в котле – это нужно, чтобы работа котла протекала без препятствий. Если вода будет прохладной, то процесс нагрева пойдет уже с образованием смол и нагара.
  • Высокая инерционность системы – котел не сможет прекратить вырабатывать тепло сразу после его остановки.

Эти особенности необходимо знать перед приобретением твердотопливного котла, чтобы в будущем они не стали неприятным сюрпризом для вас.

Безопасная эксплуатация

Назад к содержанию.

Самая главная задача в твердотопливных котлах – защита от перегрева. Как мы и говорили ранее, такие системы очень инерционны, то есть ы никак не сможете снизить температуру воды, пока все топливо просто не кончится. Это грозит перегревом оборудования и быстрым выходом из строя. Малоприятная перспектива, согласитесь. Так вот, чтобы избежать таких проблем, производители оснащают свои модели следующими элементами.

Охлаждающий теплообменник

Назад к содержанию.

Этот элемент является своеобразным буфером и располагается между выходом горячей воды из теплообменнка и подачей ее в систему труб. Вода в охлаждающий теплообменник проходит через термоклапан, который запрограммирован на 95˚С.

Когда котел нагревается до максимально разрешенной температуры, теплообменник начинает заполняться холодной водой. Именно она и охлаждает систему до более низкой температуры.

Минус такой системы – вам потребуется постоянное наличие холодной воды. Если у вас ее не будет в водопроводе, то система не охладится и выйдет из строя.

Клапан-отсекатель

Назад к содержанию.

Другой вариант охлаждения устройства. Клапан, встроенный в систему, просто не позволяет слишком горячему теплоносителю попасть в систему отопления: кипяток сливается в канализацию. После этого открывается доступ и холодная вида заливается в котел.

Единственный нюанс: давление холодной воды должно быть очень высокое, чтобы оно смогло преодолеть порог жесткости перекрывающей пружины и попасть в систему. Кроме того, предъявляются высокие требования к жесткости воды, чтобы детали не покрывались накипью.

Правила эксплуатации твердотопливного котла

Назад к содержанию.

Есть несколько важных моментов, соблюдение которых позволит продлить срок службы вашего агрегата, а также облегчить вам жизнь.

  1. Регулярно осматривайте и чистите дымоходные пути и теплообменники.
  2. Высота и диаметр дымохода должны быть чуть больше указанных в инструкции.
  3. Позаботьтесь о хорошей вентиляции в том помещении, где вы разместили котел.
  4. Если вы используете открытую систему, то приобретите циркуляционный насос. Равномерное распределение теплоносителя позволит прогреть помещения также равномерно.

Выбор котла на твердом топливе: видео

Назад к содержанию.

Мы надеемся, что приведенное ниже видео также ответит на многие ваши вопросы и поможет определиться окончательно с типом котла.

Удачи!