Котлы отопления на твердом топливе: основные виды и критерии выбора лучшего агрегата

Конструктивные особенности

Твердотопливники с верхней загрузкой подойдут людям с больной спиной.

Выбирая котел отопительный твердотопливный, следует обратить внимание на прочие особенности этого оборудования. Для начала отметим, что такие котлы подразделяются на модификации с фронтальной и верхней загрузкой

В первых разновидностях загрузка топлива осуществляется через дверцу на передней стенке. В моделях с верхней загрузкой топливо закладывается сверху – оптимальный вариант для тех, кому трудно наклоняться.

Для удаления золы во всех моделях предусмотрены отдельные дверцы, располагающиеся под дверцами камер сгорания. Кстати, загрузочные дверцы нередко оснащаются мощной теплоизоляцией, исключающей случайный ожог. Регулировка тяги осуществляется специальной ручкой, соединенной с поддувалом.

Модели могут быть одноконтурными и двухконтурными. Одноконтурные агрегаты обладают предельно простой конструкцией и ориентированы исключительно на обогрев. Стоят они дешевле, чем их двухконтурные собратья, но различия в стоимости не очень большие. Для организации подачи горячей воды можно задействовать бойлер косвенного нагрева, который будет забирать часть тепла из отопительной системы на нагрев своего внутреннего объема.

В теплое время года, когда отопление находится в выключенном состоянии, подготовка горячей воды осуществляется встроенными в бойлеры ТЭНами (ими оснащаются лишь некоторые модели). Если встроенного ТЭНа в бойлере нет, придется решать проблему иными способами.

Двухконтурный твердотопливный котел для дома – это отличный многофункциональный агрегат. Нагрев воды в нем ведется с помощью обычного штатного теплообменника, через внутренний объем которого проходит труба с протекающей по нему водопроводной водой. Таким образом исключается перегрев контура ГВС и образование в нем накипи – простая и очень удобная конструкция. Правда, в теплое время года она окажется бесполезной (тут выигрывают газовые двухконтурные котлы).

Твердотопливный котел с водяным контуром станет идеальным агрегатом для обогрева жилья в зимнее время года. Летом, весной и осенью для нагрева воды можно задействовать отдельный электрический бойлер.

Критерии выбора твердотопливных котлов

Несмотря на то, что такая техника в процессе эксплуатации требует постоянного обслуживания, но остается самым альтернативным источником тепла для жителей отдаленных районов. Доступность и относительно недорогая цена твердого топлива позволяет успешно использовать подобное оборудование в загородных домах. Выбор агрегата основан на нескольких критериях.

Основные параметры:

1. Вид топлива . При использовании угля лучше приобретать агрегаты из высоколегированной стали. Если в качестве топлива будут применяться дрова, то чугун будет лучшим вариантом.
2. Мощность, полезный объем камеры сгорания. Данный показатель указывает на то, сколько топлива можно загрузить в камеру за один раз и как часто это делать. При этом учитывается и размер оборудования. К примеру, стальному агрегату при той же мощности, что и чугунный, для установки потребуется меньше свободного пространства, в среднем на 19%.
3. Вес и цена. Стальной котел легче чугунного примерно на 17%, поэтому цена за доставку и установку будет меньше.
4. Экономичность. Несмотря на то, что остывает чугунный аппарат медленнее, чем стальной, КПД у него меньше.
5. Расходы на обслуживание. От них зависит не только отдача тепла отопительного оборудования, но и затраты на загрузку камер сгорания.
6. Долговечность. Срок эксплуатации составляет около десяти лет. По факту, любой агрегат при правильном обслуживании работает гораздо дольше.

Нельзя забывать и про такой показатель, как степень безопасности, потому что всегда имеется риск получения травмы или ожога. В большинстве случаев стальные агрегаты отопления выпускают только компании, занимающие лидирующие позиции на рынке отопительной техники. Оборудование имеет 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. Предложений по чугунным котлам более, чем достаточно, но и степень безопасности у них намного ниже. В том, что агрегат может быть использован как основной источник тепла, нет сомнений.

Схема отопления с насосом

Контур с принудительной циркуляцией лишен недостатков гравитационной системы. Длина труб и их диаметр могут быть любыми, нужно только установить мощную помпу.

Инструменты и материалы

Дополнительно потребуются:

• индикатор фазы;
• кусачки;
• стриппер (приспособление для снятия оболочки с жил) или нож.

Из инструментов вам понадобится индикатор фазы.

Нужны такие материалы и изделия:

• медные провода с сечением, соответствующим потребляемому насосом току;
• клеммы типа WAGO или самоизолирующие зажимы;
• диэлектрическая клейкая лента;
• короб для кабеля.

Кроме труб, фитингов и радиаторов, для монтажа контура понадобятся:

1. Мембранный расширительный бак. Из-за создаваемого помпой избыточного давления систему делают закрытой, поэтому вариант для гравитационного отопления не подойдет. Нужен красный мембранный бак – для технической воды. Синий для питьевой стоит дороже.
2. Манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан. Вместе они называются группой безопасности.
3. Трехходовой вентиль с термоголовкой.
4. Фильтр.

Что делать с конденсатом

Чтобы избежать поступления в котловой бак теплоносителя с температурой ниже +50…+55°С, вызывающего образование кислоты на его стенках, вблизи отопителя монтируют смесительный узел.

«Подачу» и «обратку» соединяют перемычкой с 3-ходовым вентилем, управляемым сигналами от термодатчика. При остывании теплоносителя на впуске в агрегат ниже критической температуры клапан поменяет положение, и произойдет подмес горячего потока в холодный.

Инструкция

Систему отопления собирают по следующим правилам:

1. Используют трубы ДУ25, при большой протяженности контура – ДУ32.
2. Горизонтальные участки прокладывают с малым уклоном, необходимым только для дренирования трубопровода, – 2-3 мм/м.
3. Разгонного коллектора не делают.
4. Группу безопасности устанавливают со стороны подающего патрубка котла не далее 0,5 м от него. Между теплогенератором и приборами запрещено размещать запорную арматуру.
5. Насос с фильтром и мембранный расширительный бак подсоединяют к «обратке», чтобы они работали в щадящих условиях при относительно низкой температуре.
6. Помпу размещают между 3-ходовым вентилем и отопителем.

Схема отопления твердотопливным котлом с насосом.

Нужно предусмотреть возможность аварийного сброса избыточного тепла.

Для этого используют:

• ветку с радиаторами в неотапливаемых помещениях (например, в кладовой или на веранде);
• змеевик в котловом баке, подключаемый к водопроводу с одной стороны и канализации – с другой.

Требования к установке автоматического ТТ-котла

ТКДГ эксплуатируют с учетом правил противопожарной безопасности, технических нормативов по монтажу.

Требования:

1. Наличие вентиляционной шахты (2 труб для доступа кислорода и вытяжки газов). Диаметр отверстий – не менее 10 см.
2. Оборудование подиума под котел. Материал – стальной лист толщиной не менее 3 мм либо фундамент из цемента. Площадь покрытия – не менее 7 м².
3. Использование негорючих материалов для отделки стен, потолков, полов. Термозащита швов в местах крепления дымохода на крыше обязательна.
4. Расстояние установки до стен – не менее 50 см. Угловой монтаж впритык запрещен. Минимальный периметр короба под вентиляционную шахту – 20х20 см.
5. Установка расширительного бака для сброса избытка теплоносителя (на чердаке). При его отсутствии трубы системы отопления разорвет, а котел взорвется.

Для автоматического ТТ-котла должна быть вентиляционная шахта.

Что нужно для работы?

В первую очередь мастерская, то есть место, где вы будете заниматься изготовлением основных узлов и сборкой агрегата. Кроме того, вам понадобится довольно обширный список инструментов, в который можно смело включать:

• сварочная маска, краги и спецодежда;
• бытовой инверторный сварочный аппарат и электроды;
• дисковая пила с набором дисков для резки металла;
• электродрель с набором свёрл по металлу;
• рулетка, угольники, строительный уровень.

Для сборки котла на твердом топливе понадобятся следующие материалы:

• листы стали толщиной от 5 мм;
• металлические уголки;
• чугунная колосниковая решётка;
• стальные водопроводные трубы различного диаметра;
• дверцы для зольной и топочной камеры;
• дроссельные заслонки печного типа.

Перед тем, как приступать к изготовлению элементов и узлов котла, необходимо выполнить конструктивные расчёты, определиться с принципиальной схемой и нарисовать чертёж котла, не забыв указать все его конструктивные составляющие и их главные параметры.

Дымоотвод твердотопливного котла: внутри и снаружи здания

И самое главное: соблюдайте технику безопасности как в процессе работы, так и по отношению к качеству исполнения твердотопливного котла. Малейшая оплошность с вашей стороны может стать причиной серьёзных проблем, в т.ч. повышенного риска возникновения пожара.

Лучшие твердотопливные котлы с автоматической подачей горючего

Ассортимент котлов и бункеров позволяет оборудовать котельные под запросы.

Metal-Fach SMART Auto ECO 20

КПД – 90%. Дистанционное управление с автоматической группой безопасности. Топится сортированным углем и дровами. Резерв хранилища – 5 дней. Мощность составляет 6-20 кВт.

Galmet Duo 17

КПД – 86%. Дистанционное управление с защитой от перегрева, ручной программатор. Топится углем, брикетами и дровами. Резерв хранилища – 12 дней. Мощность – 3-17 кВт.

Galmet Duo 17 имеет КПД 86%.

Zota Pellet 100A

КПД – 90%. Дистанционное и ручное управление. Опции – автоматические розжиг, удаление золы, очистка теплообменника. Топится пеллетами, дровами. Резерв бункера – 10 дней. Мощность – 5-100 кВт. Агрегат подключают к комнатному термостату.

Zota Optima 20

КПД – 85%. GSM-управление. Опции – погодозависимая автоматика. Топится любым горючим в ручном режиме. Резерв одной загрузки – 1-2 дня. Мощность – 5-20 кВт. Предусмотрено подключение ТЭН.

ACV Tkan 100

КПД – 85%. Система датчиков, ручное управление. Опции – автоматические розжиг, удаление золы, очистка теплообменника, контроль перегрева. Топится любым горючим. Резерв бункера – до 7 дней. Мощность – 5-100 кВт.

ACV Tkan 100 – модель с автоматическим розжигом.

Wattek Pyrotek 36

КПД – 90%, мощность – 5-36 кВт (пиролизный). Система датчиков, автоматическое управление. Топится дровами, брикетами. Резерв хранилища – 1-3 дня. Предусмотрено подключение бойлера, теплоаккумулятора.

Pereko KSP Duo 18

КПД – 95%. Система датчиков, электронное управление с группой безопасности. Топится экогорошком, пеллетами, штыбом, бурым углем. Есть камера для сжигания древесины. Резерв хранилища – до 2 дней. Мощность – 5-18 кВт. Предусмотрено подключение только отопительного оборудования.

Heiztechnik Q Eko Lux 15

КПД – 88%. Система датчиков. Опции – удаленное управление, автоочистка горелки. Топится углем, пеллетами. Резерв одной загрузки – 2-4 дня. Мощность – 5-15 кВт. Предусмотрено подключение дополнительного оборудования.

Варианты применение

Твердотопливные котлы могут служить в качестве основного или резервного источника тепла, в ряде случаев этот вид оборудования позволяет не только получить дешевую тепловую энергию, но и значительно экономить на утилизации отходов производства, например, на деревообрабатывающих предприятиях.

Помимо производственной и жилой сфер, применение этого варианта отопления очень актуально для сельского хозяйства как по причине отсутствия альтернативы, так и из-за наличия большого количества отходов, которые можно использовать для обогрева. Среди основных преимуществ  можно назвать:

• относительно невысокая цена;
• различные варианты топливного материала;
• наличие энергонезависимых моделей;
• экологичность и безопасность;
• отсутствие особых требований и легкость установки.

Как в каждой «бочке меда» положительных качеств должна присутствовать «ложка дегтя» в виде недостатков, а они у этих агрегатов есть:

• необходимость дополнительного помещения для хранения топлива;
• склонность некоторых моделей (обычно самых дешевых) к накоплению сажи, что требует частой чистки дымохода;
• ручной режим загрузки топлива в большинстве моделей;
• невысокий, на уровне 70%, КПД у котлов длительного горения;
• невозможность использование в системе дымоотвода дымохода коаксиального типа.

Какой твердотопливный котел лучше

Замена отопительного оборудования в разгар зимнего сезона может привести к серьезным проблемам. Чтобы этого не произошло – необходимо внимательно отнестись к покупке котла. Техника должна работать на доступном топливе, иметь простой и надежный функционал, высокий КПД. В этом случае владелец недвижимости сможет существенно снизить расходы на отопление.

Наши эксперты проанализировали продукцию лучших производителей и, в зависимости от специфики эксплуатации, рекомендуют следующие модели:

• Zota Тополь-16ВК – простая и экономичная модель для частного дома;
• Лемакс Форвард-12,5 – надежная техника для дачи;
• Protherm Бобер 20 DLO – эффективный котел для загородного дома;
• Везувий Эльбрус-10 – компактное оборудование для дачи;
• Atmos DC 32 S – экономичный котел с высокой степенью автоматизации для роскошного особняка.

Каким должен быть котел, способный ежедневно поддерживать уют и комфорт в доме на протяжении всей зимы? Только лучшие модели с простым обслуживанием и высокой энергоэффективностью могут справиться с этой задачей.

Котлы с буферной емкостью

Довольно часто такие устройства используют совместно с теплоизолированными баками, наполненными водой. Эти емкости устанавливают между котлом и остальной системой отопления.

Подобные буферы, или, как их еще называют, «аккумуляторы тепла», выполняют следующие функции:

1. Защищают систему от перегрева, поглощая лишнее тепло у теплоносителя и отдавая его достаточному количеству воды.
2. Позволяют объединять в одну цепь нагреватели разного типа и помогает им нормально функционировать вместе.
3. Увеличивают КПД приборов и температурные показатели.
4. Уменьшают расход топлива и сокращают количество необходимых загрузок.

Два в одном

Часто с твердотопливным оборудованием соединяется газовый котел: он комфортнее в использовании, но расходы на отопление только газом высоки, поэтому совмещение двух типов обогрева дает и экономию, и удобство.

Соединение двух типов систем ведется с расчетом на защиту от увеличения давления в отопительной схеме. Единственным безопасным решением для совмещения газового и котла на твердом топливе является система с теплообменником, который делит схему на два контура: открытый, нагруженный на теплообменник, и закрытый – газовый котел с теплообменником и батареями. Такая сложная система с лихвой окупится экономичностью и удобством.

Сборка котла по готовому проекту

Проще всего будет построить своими руками твердотопливный котел из кирпича. Его конструкция популярна и не требует сложных расчетов. Использовать такой котел можно сразу в нескольких целях, поэтому устанавливают их преимущественно на кухнях. Примечательно, что самостоятельно собрать такой агрегат смогут даже новички.

В процессе работы понадобится болгарка, сварочный аппарат с электродами, листовая сталь, кирпич, материалы для печного раствора, трубы и металлические уголки. Тем, кто никогда не держал в руках сварку, лучше всего выполнить резку деталей по чертежу котла на твердом топливе, а сварочные работы перепоручить профессионалу

Это важно, так как качество швов напрямую влияет на долговечность котла.

Положительный момент самостоятельного сооружения отопительного оборудования состоит в том, что можно подобрать размер твердотопливного котла и топки, а также рассчитать его мощность под конкретные нужды. Кроме того, в нем можно предусмотреть варочную поверхность или кирпичный свод, чтобы тепло аккумулировалось в процессе горения дров, а затем перераспределялось в систему отопления.

Теплообменник чаще всего делают прямоугольным, используя для этого прямоугольный профиль и трубы сечением 40-50 мм. Благодаря профилям облегчается стыковка труб, а швы получаются более прочными.

Открытый контур с гравитационной циркуляцией

Данный вариант легко выполнить даже новичку. Тут вода циркулирует в системе за счет разницы плотности холодной и горячей жидкости. Согласно законов физики, горячая вода начинает поступать вверх (так как ее плотность меньше), а там уже остывает и возвращается в исходную точку.

Не смотря на то, что такой тип обвязки достаточно прост, он требует соблюдения ряда требований. Во-первых, для того, чтобы вода свободно циркулировала в системе, нужно устанавливать нагревательное оборудование на полметра ниже, чем в доме расположены батареи. Во-вторых, чтобы свести к минимуму проявление гидросопротивляемости, нужны трубы сечением до 5 см, при этом распределительные трубы на батареях могут иметь значение в 2,5 см. В-третьих, запирающие устройств и арматура напрямую влияет на свободную циркуляцию воды в системе, поэтому таких элементов должно быть минимум.

Но ради справедливости стоит сказать, что открытая система с естественной циркуляцией имеет и ряд своих преимуществ. Помимо того, что она самая простая в обустройстве, финансовые затраты на нее не так уж и велики. Правда, хозяин не сможет постоянно контролировать температурный режим теплоносителя на выходе, из-за чего обогрев контура несколько снижается. Также расширительный бак эпизодически остается открытым, значит, получается, что кислород имеет контакт с теплоносителем, из-за чего постепенно повышается риск развития коррозии.

Подведя итоги, стоит сказать, что специалисты рекомендуют данный тип схемы отопления только для тех частных домов, где люди живут время от времени, а не на постоянной основе, например, для дачи.

Разновидности автоматических котлов на твердом топливе

Прежде, чем детально изучить принцип работы данного агрегата, необходимо разобраться какие существуют их виды:

1. Классические устройства – традиционный агрегат, который не зависит от энергии. Автоматизация этой установки настраивается вручную благодаря механическим элементам. Что же касается регулировки температурного режима, то она также осуществляется ручным способом (регулируется попадание потока воздуха с помощью специальной заслонки). Эта конструкция может работать на твердом топливе любого вида, что делает ее незаменимой для многих частных строений.
2. Комбинированный автоматический агрегат – может функционировать на различных видах твердого топлива. Для этого конструкция устройства предполагает наличие нескольких топок и даже дополнительной горелкой.
3. Пиролизный котел – один из самых популярных видов автоматического твердотопливного оборудования. Схема работы системы предполагает использование электроэнергии. Конструкция установки является наиболее удобной в эксплуатации, главное – энергоэффективной. Устройство использует для обогрева температуру сгораемого газа, а не самого угля, что повышает КПД установки до уровня 90%. Единственным недостатком системы является высокая стоимость.

Уникальность пиролизного агрегата состоит в том, что он может продолжать работать в автономном режиме целый месяц. Но в некоторых случаях данный срок может смещаться, в основном это зависит не только от конструкции оборудования, но и от вместительности емкости для твердого топлива и уровня ее наполненности.

Выбор котла для частного дома, какой лучше

Таблица расчета мощности котла

Основным аргументом при выборе отопительного прибора является соответствие его мощности отапливаемой площади.

Усредненный подсчет предполагает, что на 10 м2 необходим 1кВт, при этом получившийся результат умножают на поправочный коэффициент, который равен 1,2. Например, для площади 100 м2 нужен котел мощностью 10 x 1,2 = 12 кВт, но это неточный подсчет, чтобы выбрать оптимальный вариант должны учитываться результаты обследования дома – теплоизолированность ограждающих конструкций, а также климатические условия.

Выбор модели зависит от финансовых возможностей будущего владельца и от предполагаемого режима отопления. Для сезонного пребывания на дачном участке, совершенно необязательно приобретать дорогостоящие системы с автоматическим управлением, вполне можно обойтись классическим малобюджетным вариантом. Другое дело, если котел будет отапливать коттедж или дом для постоянного проживания, в этом случае комфорт выходит на первый план.

При возможности приобретения гранулированного топлива (пеллет), оптимальным выбором будет пеллетный котел, такой вариант предоставит владельцу возможность полностью автоматизировать процесс обогрева жилья.

Использование пиролизных устройств обосновано наличием топлива с минимальными показателями влажности. Выбор этих теплогенераторов позволит существенно уменьшить расходы на приобретение угля или дров за счет высокой эффективности пиролизных моделей.

Котлы длительного горения – это прежде всего долговременная работа на одной загрузке и высокая степень автоматизации, цена так же будет выше остальных вариантов из за сложности конструкции.

Материал изготовления

Для производства отопительных аппаратов используется сталь или чугун. Каждый из материалов обладает определенными достоинствами и недостатками.

Стальной древесный или угольный котёл отличается следующими преимуществами:

• Устойчивость к перегреву
• Дверца загрузочной камеры снабжена водоохлаждающим контуром
• Змеевик для охлаждения установлен внутри и снабжен термостатическим краном для подачи холодной воды в случае перегрева
• Поворотные колосники снабжены механическим управлением, что позволяет не открывать дверцу для чистки

Главный недостаток агрегатов в том, что отопительные котлы из стали являются сварными конструкциями. Места швов — это слабые элементы системы. Второй минус — пониженная антикоррозийная устойчивость.

Котлы длительного горения полностью автоматизированы

Преимущества чугунного аппарата:

• Конструкция собирается вручную, все элементы стянуты между собой шпильками
• Не боится коррозии
• Имеет повышенную теплоотдачу

Из недостатков чугунных конструкций выделяется хрупкость, несовершенная система охлаждения, когда горячая вода спускается в канализацию, механическая чистка. Чугунные котлы отопления на твердом топливе оснащаются дверцей, которая имеет теплоизоляционную прослойку.

Выбираем тип твердотопливного котла

Как понять, какой котёл будет оптимальным для обслуживания конкретной системы отопления? Очевидно, следует определиться с видом топлива, требуемой мощностью агрегата и особенностями его конструкции, процесса монтажа и последующей эксплуатации, а также с особенностями подключаемой системы отопления.

Самодельный котёл на твёрдом топливе

Среди материалов, которые можно использовать в качестве твёрдого топлива, наиболее широкое распространение получили:

• уголь;
• торфяные брикеты;
• пеллеты;
• дрова;
• опилки и другие горючие отходы производства.

Виды твёрдого топлива для котлов отопления на фото

Торфяные брикеты Дрова для твердотопливного котла Древесный уголь для твердотопливных отопительных котлов Топливные гранулы для отопительных котлов Древесные топливные брикеты для котлов на твёрдом топливе Евродрова (топливные брикеты для пикника) Брикеты из переработанного мусора Древесные опилки для котлов отопления

С целью повышения рентабельности и эффективности системы отопления можно изготовить универсальный агрегат, который сможет работать с различными видами топлива.

Выбор типа и конструктивного исполнения отопительного котла напрямую зависит от того, каким топливом вы собираетесь пользоваться, требуемой производительности системы отопления, а также места, где он будет установлен. Для самостоятельного изготовления подходят следующие модификации твердотопливных отопительных агрегатов:

Оснащаются стальным или чугунным теплообменником, могут использоваться и для отопления, и для целей горячего водоснабжения. КПД таких котлов составляет около 85%.

Классический котёл на твёрдом топливе

1. Пиролизные

Обеспечивают раздельное сгорание топлива и выделяемых при этом летучих газов, благодаря чему существенно повышается эффективность и, следовательно, экономичность отопительной системы.

Схема пиролизного котла на твердом топливе

1. Пеллетные

Эффективность этой разновидности котлов отопления достигает 90%. Главным их достоинством является высокая степень автоматизации рабочих процессов, а недостатком – сложность конструкции.

Принцип работы пеллетного котла

1. Длительного горения

Способны непрерывно работать на протяжении всего отопительного сезона, требуя загрузки топлива 1 раз в несколько суток, что выгодно отличает их от классических твердотопливных котлов.

Компоновка твердотопливного котла длительного горения

Твердотопливный котел: внутреннее устройство и принцип работы

Котлы, где теплоноситель нагревается от сжигания твердого топлива, называются твердотопливными. Агрегаты предназначены для отопления частных домов и промышленных предприятий. Твёрдотопливные котлы всегда находятся под контролем со стороны человека. Работа отопительных систем отличается экономичностью и независимостью. Наличие газа и электричества не является необходимым условием для функционирования некоторых видов агрегатов. Отопительный котел на твердом топливе используется как основное оборудование, резервное или для создания комбинированных систем отопления.

Самый простой твердотопливный котел на дровах

Производится несколько типов котлов, отличающихся друг от друга разновидностью закладываемого топлива, типом обогрева, способом сжигания, материалом изготовления. Подбирается отопительный твердотопливный агрегат исходя из потребностей конкретного помещения и дома. Независимо от модели котла все аппараты имеют схожий принцип работы.