Особенности твердотопливных котлов длительного горения для отопления помещений

Котлы твердотопливные, длительного горения для отопления позволяют смонтировать весьма эффективную собственную отопительную систему в доме при отсутствии централизованной. На современном российском рынке представлен достаточно широкий ассортимент отечественных и зарубежных конструкций, и только знание принципов и критериев позволяет сделать правильный выбор. При наличии определенных навыков и сварочного аппарата такую установку можно сделать своими руками.

Специфика установок

Для обустройства собственной отопительной системы в частном доме необходима установка, способная в постоянном режиме разогревать теплоноситель (обычно, вода), который затем распределяется по теплоотдающим элементам. Эту роль достаточно эффективно исполняет котел твердотопливный, длительного горения, с водяным контуром. Главное его отличие от типовых агрегатов заключается в поддержании горения одной закладки топлива в течение порядка 20 ч. Это условие достигается тем, что твердое топливо не горит (открытое пламя), а тлеет. В то же время, конструкция печи позволяет эффективно использовать выделяемую тепловую энергию.

Основные преимущества данных устройств:

• высокий КПД (до 94-96%);
• возможность использования доступного и дешевого твердого топлива;
• простота монтажа и эксплуатации;
• экологическая чистота за счет полного сгорания топлива;
• повышенный срок службы (более 10 лет);
• невысокая стоимость аппарата.

Кроме того, двухконтурный котел можно одновременно использовать для отопления и горячего водоснабжения. Нельзя не отметить и определенные недостатки в сравнении с электрическими или газовыми устройствами: потребность в отдельном помещении для монтажа котла, необходимость периодической чистки от золы, ручная загрузка топлива, потребность в складском помещении для хранения запаса твердого топлива.

Разновидности агрегатов

Котлы длительного горения различаются по принципу действия, виду топлива, используемому материалу и конструктивным особенностям. В зависимости от этих факторов установки имеют различные технические характеристики. Выбор оптимального варианта производится с учетом конкретных условий эксплуатации и выдвигаемых дополнительных требований.

Классификация по принципу действия

Длительное тление топлива с максимальным использованием выделяемой тепловой энергии может обеспечиваться несколькими способами. По технологии сжигания топлива котлы длительного горения подразделяются на 2 основные типа.

Установка верхнего горения во многом напоминает традиционный твердотопливный котел, но в топке при сжигании топлива ограничивается поступление кислорода, что не позволяет появиться открытому пламени. Топливо только тлеет, выделяя тепловую энергию. Для эффективной работы такого котла топка располагается в верхней части и имеет цилиндрическую форму. В конструкции отсутствует зольник и колосник. Для регулировки поступления кислорода применяется распределитель воздуха, который максимально поднимается вверх при загрузке, что необходимо для розжига топлива, и опускается вниз при его горении, вытесняя воздух и ограничивая объем кислорода, которого достаточно только для поддержания тления.

Выделяемый газ поступает в камеру дожига, где смешивается с кислородом воздуха и полностью сгорает. Конструкция этой камеры такова, что она выполняет функцию теплообменника. В современных конструкциях для регулировки доступа кислорода устанавливается специальный насос вентиляторного типа, способный удалять избыток воздуха автоматически. Камера дожига выполняется в форме извилистого канала, что повышает теплообменный эффект. С учетом использования электрического устройства такие аппараты получили название энергозависимых котлов длительного горения.

Более высокий КПД обеспечивает второй тип установок – пиролизные котлы или газогенераторы. В них используется принцип пиролиза, т. е. горение (тление) твердого топлива при ограниченном доступе кислорода с выделением горючего (пиролизного) газа. Такие аппараты имеют 2 отсека. В нижней топочной камере закладывается топливо и разжигается, а затем закрывается заслонка, прекращающая поступление воздуха.

При тлении топлива в этих условиях выделяется газ, который направляется в верхнюю камеру сгорания. Сюда открывается доступ кислороду. Производится поджиг газовой смеси. Горючий газ, обогащенный кислородом, полностью сгорает, отдавая тепловую энергию в теплообменник. Процесс горения поддается регулировке путем дозирования подачи воздуха. При этом в конструкции нет электрических элементов, что делает установку полностью энергонезависимой.

Классификация по топливу

Твердотопливные котлы подразделяются на несколько разновидностей в зависимости от типа топлива, на которое они предназначены:

1. Дрова. Котел на дровах является самым востребованным типом установок. Этому способствуют дешевизна топлива и доступность во многих регионах страны. Отмечаются такие серьезные минусы – невозможность механизации (автоматизации) процесса загрузки и необходимость предварительной подсушки топлива. Влажные дрова использовать нельзя, причина — активное парообразование.
2. Уголь. Это топливо более эффективно, чем дрова по выделяемой тепловой энергии, а потому более подходит для больших домовладений. В ряде угледобывающих районов РФ такое топливо наиболее популярно.
3. Пеллеты – прессованные гранулы или брикеты из отходов деревообработки. Топочные камеры котлов под пеллеты имеют меньшие габариты. Основной минус – более высокая стоимость.
4. Опилки. В топках таких котлов можно сжигать не только древесные опилки, но и сухую листву и траву, а также другие высушенные отходы.

Выбор типа котла по топливу производится с учетом его доступности в конкретной местности, габаритов и эффективности установки. Ряд современных моделей помогают избавиться от необходимости решения альтернативы, т. к. имеют универсальную топку, в которой можно сжигать практически любое твердое топливо.

Классификация по другим характеристикам

Надежность и долговечность установок зависит от материала корпуса и топочной камеры. Можно отметить 2 основных варианта:

1. Чугун. Чугунные котлы обычно представляют собой секционную конструкцию, т. е. камеры имеют свой корпус и собираются на месте монтажа. Это облегчает ремонт и транспортировку. Материал обладает высокой прочностью и коррозионной устойчивостью. Главный недостаток – риск растрескивания при значительных температурных перепадах. Котлы нельзя резко охлаждать.
2. Сталь. Стальные конструкции чаще всего представляют собой моноблок. Они дешевле чугуна и не боятся тепловых ударов. Основная опасность – коррозия, что заставляет использовать специальные жаростойкие, антикоррозионные покрытия. Надежный вариант – нержавеющая сталь, но такая конструкция имеет высокую стоимость.

Конструктивно котлы подразделяются на одно- и двухконтурные разновидности. Первый тип используется только для отопления. Второй вариант стоит дороже, но, помимо обогревательной функции, он обеспечивает решение проблемы с горячим водоснабжением. Отдельно можно выделить шахтные котлы. Они не отличаются по принципу действия от вышерассмотренных устройств, но имеют большую топочную камеру, удлиненную в вертикальном направлении.

Как выбирать установку

Выбор котла для собственной отопительной системы производится по следующим критериям:

1. Мощность агрегата. Этот параметр определяет размер помещения, которое способен обогреть данный котел. Расчет принято проводить по простой норме: 1 кВт мощности на 10 кв. м площади при высоте потолка не более 3 м. На непредвиденные случаи рекомендуется делать запас в 10-15%.
2. Размеры загрузочной камеры. Они определяют объем разовой загрузки топлива, но и влияют на габариты всей установки. Данный параметр принято учитывать по коэффициенту эффективности, т. е. отношению объема загрузочной камеры к мощности агрегата. Оптимальные значения коэффициента находятся в пределах 3,4-4,5 л/кВт. Чем выше его значение, тем меньше потребуется топлива. Минимальный коэффициент для дровяных котлов чугунного типа составляет 1,3-1,6 л/кВт, для стального корпуса – 2,2-2,6 л/кВт.
3. КПД. Это важнейшая характеристика, определяющая, какая часть тепловой энергии расходуется непосредственно на нагрев теплоносителя. Чем меньше КПД, тем больше и чаще придется загружать топливо. Хорошими считаются устройства с КПД более 90%.

Выбор котла основывается на указанных критериях и особенностях различных типов агрегатов. Иногда в расчет принимаются и другие параметры. Размеры помещения для монтажа котла диктуют требования по его габаритам. Некоторые владельцы домов стремятся разместить котел на стене. В этом случае важную роль играет масса устройства. Важно учитывать, что подвесные конструкции ограничиваются объемом загрузочной камеры — не более 80 л. Внимание следует обратить и на внешний вид оборудования, его комплектацию и удобство обслуживания. Лучшие модели имеют автоматические системы управления.

Анализ различных моделей

Качественные и надежные котлы выпускают только проверенные производители. Можно предложить такой условный рейтинг продукции российского производства, составленный на основании многочисленных положительных отзывов:

1. Серия «Буржуй». Она включает ряд универсальных моделей, способных работать на разных видах твердого топлива.
2. Компания «Газстрой» выпускает котлы марки Очаг. Они имеют разную мощность и способны обогревать помещения площадью до 280 кв. м. Мощность составляет от 5 до 35 кВт.
3. Красноярский завод отопительной техники предлагает установки серий Зота, Дымок и Тополь. Они выпускаются как классического, так и пиролизного типа. Наиболее популярна пиролизная модель Зота Микс 20.
4. Компания СибЭнергоТерм владеет торговой маркой «Прометей». Под ней выпускается серия пиролизных котлов мощностью до 46 кВт. Устройства имеют цельносваренный стальной корпус. Для топливной камеры используется футировка из жаропрочного кирпича.
5. Компания ТеплоДар выпускает серию котлов под маркой Купер (ОК15, ОК20). Это высококачественные изделия универсального типа.

Российские котлы длительного горения обладают достаточной надежностью при доступных ценах. Важен тот факт, что они адаптированы к местным условиям, а ремонт не вызывает сложностей.

Среди зарубежных производителей можно выделить такие бренды:

1. «Бош» (Bosch). Эта немецкая компания выпускает оборудование в широком ассортименте. Особо выделяется угольный мощный котел модели Bosch К-16-1 S61-RU, способный обогреть дом площадью более 500 кв. м.
2. Buderus (Германия). Котлы этого производителя работают на угле и пеллетах. Мощность установок – до 30 кВт.
3. Junkers (Германия). Наибольшим спросом пользуется агрегат мощностью 32 кВт.
4. Stropuva (Литва-Украина). Широко распространена серия Буран мощностью до 42 кВт. В целом выпускается огромный ассортимент котлов от 6 до 90 кВт.
5. «Логика» (Польша). Компания реализует сверхмощное оборудование мощностью до 220 кВт для обогрева огромных домов площадью до 2300 кв. м. Выпускаются также котлы немецкой разработки.

На российском рынке представлен огромный ассортимент котлов длительного горения, что дает возможность выбора оптимального варианта. Важно учитывать реальные требования и обеспечить их соответствие техническим характеристикам оборудования.

Самодельные установки

Нередко финансовые возможности не совпадают с желанием, и фирменные агрегаты становятся «не по карману». В этом случае простую конструкцию можно сделать своими руками (чертежи типовых установок показаны на рисунке).

Возможны такие варианты самодельного «творчества»:

1. Корпус из трубы. Потребуется стальная труба диаметром не менее 300 мм и толщиной стенки от 3 мм. Высота установки составляет 80-90 см. Вверху приваривается дымоход из трубы диаметром 100 мм. Теплообменник устанавливается внутри корпуса из трубы диаметром 50-60 мм. В корпусе вырезается дверца для загрузки топлива. Устанавливаются заслонки для регулирования потока воздуха.
2. Котел из металлической бочки емкостью 200 л. У нее срезается верхняя часть. Устанавливается дымоход. Изготавливается крышка с отверстием, к которому приваривается труба диаметром порядка 100 мм. Через это отверстие будет подаваться воздух (кислород). В трубе ставится заслонка, и она опускается вниз.

Самодельные котлы вполне подойдут для дачных домиков. При аккуратном изготовлении они вполне способны обогреть небольшое помещение, если внутри провести водяной контур.

Отзывы

Котлы длительного горения получают множество положительных отзывов при их использовании для обогрева частного дома:

1. Владимир (г. Саратов). «Приобрел польский котел Wichlact. Он проработал больше 3 лет, и никаких замечаний у меня нет. Дом площадью 70 кв. м обогревает хорошо. В качестве топлива использую уголь. Одой закладки хватает на 30-35 ч. Режим поддерживается автоматически».
2. Игорь (г. Псков). «Установил котел Виадрус почти 5 лет назад. Выбирал специально под использование пеллет. Выбор вызван желанием иметь небольшую по габаритам установку. Удовольствие оказалось достаточно затратным, но полученный результат превзошел все ожидания. В доме тепло и комфортно. К автоматике до сих пор никаких претензий нет».
3. Сергей (г. Самара). «Пошел покупать котел для отопления и растерялся от ассортимента. Выбрал Купер ОК20 и не прогадал. И цена доступная, и мощность достаточная, а в доме уже 2 года тепло и уютно. Рекомендую и другим, кто не может выбрать».

Все отзывы привести невозможно из-за их количества. Однако даже эти характерные оценки показывают высокую эффективность твердотопливного оборудования. Важно правильно оценить исходные данные и сравнить их с паспортными характеристиками оборудования. Оптимальный вариант позволит обеспечить надежную работу отопительной системы с минимально возможными затратами.