Какой твердотопливный котёл выбрать для отопления дома

Виды по способу сжигания топлива и конструкционным особенностям

Горение — процесс быстрого разложения древесины на газы с последующим окислением углерода до углекислоты. Оптимальное горение всегда выделяет большое количество тепла. Увеличить время и эффективность горения древесины можно различными способами.

Колосниковые

Горение происходит на колосниковых решётках, через которые проходит воздух. Топливо горит во всём объёме, интенсивность пламени регулируется подачей воздуха через зольную дверцу.

В режиме длительного горения такой котёл неэффективен, так как горение замедляется задержкой подачи воздуха.

Бо́льшая часть разложившейся до пиролизных газов древесины не сгорает и оседает на стенках дымохода в виде сажи. Оптимальным вариантом использования такого котла является режим форсированного горения и накопление тепловой энергии в теплоаккумуляторе.

Пиролизные

Пиролизный котёл обеспечивает длительное горения одной закладки дров благодаря послойному разложению дров на пиролизные газы с последующим сгоранием. Горение в такой топке происходит не по всей массе загрузки, в камере газификации горит только нужное количество топлива. Тепло получается при сжигании пиролизных газов и улавливается теплообменником на дымоходе. Использование пиролиза возможно только в довольно узком диапазоне мощности, к этому параметру стоит отнестись очень щепетильно.

Фото 2. Внутреннее устройство и принципы работы твердотопливного котла длительного горения пиролизного типа.

Существенным недостатком пиролизных котлов является их энергозависимость. Для поддержания горения газов и разложения твёрдого топлива воздух нагнетается вентиляторами. Этот недостаток сопровождается несомненным достоинством — благодаря принудительной подаче воздуха есть возможность точно регулировать температуру теплоносителя при устойчивом горении. Оборудование автоматизируется, при бункерной подаче топлива (опилок, пеллет) достигается феноменально долгое время автономной работы.

Большое преимущество пиролизных котлов — их относительная всеядность. При некоторых регулировках и конструктивных особенностях пиролиз происходит на шелухе, соломе, опилках. пеллетах, кусковой древесине, коре.

Верхнего горения

Революционный взгляд на увеличение длительности горения на одной закладке — заставить гореть топливо не во всём объёме снизу вверх, а послойно, сверху вниз.

Фото 3. Внешнее и внутреннее устройство твердотопливного котла с верхним типом горения. Стрелками указаны части прибора.

Устройство простое: камера сгорания заполняется дровами, воздух подаётся через дифференцированную систему воздуховодов. Горение происходит только сверху закладки, при достаточной подаче воздуха топливо сгорает полностью.

Конструктивные особенности котла определяют вид используемого топлива. По возможности, закладка должна быть плотной, чтобы угольки не проваливались вниз и не образовывали новых очагов горения. Оборудование работает на крупных кусках древесины, но их придётся пересыпать опилками, щепой, пеллетами. Главное — равномерное распределение топлива по площади камеры.

Топить углем или торфобрикетами невозможно, т. к. это топливо с высокой зольностью. А также из-за повышенного образования золы нельзя применять влажную древесину.

Шахтного типа

Усовершенствованная конструкция котлов верхнего горения. Воздух подаётся через специальный телескопический воздуховод, на котором установлен «блин» груза.

Топливо сгорает постепенно сверху вниз, прижатое массивным раскалённым металлом. Пламя раздувается подаваемым непосредственно в зону горения воздухом.

Конструкция блестяще реализована в изделиях фирмы «Стропува», многократно скопирована и усовершенствована тысячами конструкторов и народных умельцев. 

Конструкция привлекает внимание поразительной гибкостью настроек, простотой, долговечностью, феноменальным КПД и длительностью горения. Котёл работает самостоятельно, без применения вентиляторов и воздуходувов. 

Загрузка топлива должна быть максимально равномерной. Котёл прекрасно работает на любой сухой древесине: щепа, опилки, солома, кусковые дрова, небольшие поленья, пеллеты. На пеллетах время горения значительно увеличивается, соответственно загрузка котла требуется реже.

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.

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.

Критерии выбора твердотопливного котла 

Перед тем как выбрать твердотопливный котел https://krasnoyarsk.pechgrad.ru/catalog/kotly_tverdotoplivnye/, важно учесть большое количество критериев. Среди наиболее существенных можно выделить: 

• Размер объекта, который нужно отопить. Критический фактор для выбора котла отопления, так как от него зависит мощность оборудования и тип используемого топлива;
• Высота потолков в комнатах;
• Уровень теплопотерь здания. Тут все зависит от многих факторов: окна, стены, утепление и тд;
• Расчетные показатели температур в вашем регионе. За основу принимаются зимние температурные значения – именно они являются основой для того, чтобы обеспечить максимально оптимальные условия обогрева.

Правильно купленный и установленный агрегат повысит эффективность отопительной системы.

Тип конструкции 

При просмотре подходящих моделей внимание обращают на тип загрузки горючего материала: фронтальный или верхний. Еще они бывают атмосферными (с естественной тягой) и с наддувом (с вентилятором, нагнетающим воздух). При выборе котла обращают внимание на тип конструкции. 

Стоимость котла

Цена агрегата зависит от его функциональности и производителя:

1. Дороже всего обходится немецкое и чешское оборудование. За него придется заплатить от 150 тыс. руб.
2. Средняя цена у латвийской и польской техники. Ее стоимость составляет от 100 тыс. руб.
3. Российское оборудование можно приобрести за 50-60 тыс. руб. При этом оно адаптировано к условиям климатических зон, неприхотливо к качеству горючего материала.

Тип потребляемого топлива

Для частного дома можно использовать такие котлы:

Угольные

При покупке топлива внимание обращают на его сорт и фракцию. Требования к горючему материалу прописаны в инструкции по использованию оборудования.

Слой угля не должен превышать 20 см. Есть модели, работающие на торфе. Дровяные. Для них подходят сосна, береза, другие породы дерева. Важным условием использования такого горючего является уровень его влажности. Чем он выше, тем быстрее оборудование выйдет из строя. Пеллетные. Они характеризуются высокими уровнями экономичности и производительности.

Габариты

Котлы сверхдлительного горения имеют большие габариты и требуют отдельной котельной.

Котлы длительного горения имеют большие габариты.

Мощность

Этот параметр зависит от отапливаемой площади. На 100 м² требуется 10 кВт мощности. После осуществления расчетов к полученному результату добавляют еще 10% на случай сильных морозов. Для индивидуальных систем отопления подойдут аппараты до 35 кВт.

Объем камеры

Существует показатель, зависящий от соотношения мощности устройства и размеров загрузочного отсека. Достаточным является коэффициент от 3,5 до 5 л/кВт. Чем выше итоговая цифра, тем реже придется закладывать дрова.

КПД

Коэффициент полезного действия зависит от особенностей конструкции оборудования, типа используемого топлива, наличия дополнительных функций. Чем выше этот показатель, тем лучше. Цифры должны варьироваться в пределах 85-95%.

КПД зависит от конструкции котла.

Материал теплообменника

Тепловой обменник изготавливают из таких материалов:

1. Стали. Для производства применяют металл специальных жаропрочных марок. Эти изделия обладают невысокой инерционностью, различны по конструктивным решениям. Они удобны в обслуживании, устойчивы к механическим повреждениям. Стальной теплообменник имеет небольшую массу. Недостатки приспособления – непродолжительный срок службы, подверженность процессу ржавления.
2. Чугуна. Устройство такого типа состоит из 2-3 секций. Между собой они соединяются резьбовыми элементами. Металл устойчив к коррозии и механическим повреждениям. Чугун можно ремонтировать. Однако он разрушается под воздействием перепадов температуры, много весит, обеспечивает более низкий КПД.

Принцип действия

Основные этапы

1. Котёл начинает работать с момента розжига, когда температура за пять – десять минут резко повышается до 600°. Одновременно, согласно настройкам, нагревается теплообменник до 40°-70°.

2. По мере сгорания температура в топке увеличивается до 1000°-1300°, а нагрев теплоносителя – воды, достигает рабочего значения не больше 95°, которое поддерживается за счёт регулирования задвижкой подачи воздуха в топочную камеру.

3. После полного выгорания с образованием тлеющих углей температура медленно снижается.

Преимущества

•  Длительная автономность с возможностью применения в качестве резервного теплового источника при отключении электроэнергии или газоснабжения.
• Высокое значение коэффициента полезного действия (КПД), достигающего 85%.
• Режим длительного горения при использовании образовавшегося топочного газа, поддерживающего процесс.
• Дешёвое топливо, но с расходами на транспортировку, погрузку-выгрузку, хранение.
• Надёжность и долгий срок службы.
• Универсальность.
• Простота конструкции.
• Более низкая цена в сравнении с другими типами котлов (электрическими или газовыми) при одинаковых показателях мощности.

Недостатки

• Необходимость выделенного помещения для агрегата, а также хранения запасов.
• Обязательная установка дымовой трубы.
• Трудоёмкость эксплуатации для загрузки и очистки от золы и сажи.

Какие виды твердотопливных котлов существуют

Современный рынок предлагает множество вариантов котлов отопления для дома. Перед тем, как покупать оборудование, стоит внимательно изучить особенности каждого из них. Основные отличия касаются топлива, используемого в котле, материала, из которого он изготовлен, а также технологии сгорания топлива, применяемой в устройстве.

1. Традиционный агрегат из чугуна или стали. По внешнему виду, конструкции топки и дымохода и по принципу действия такие приборы похожи на обычные печи. Работают они, как правило, на дровах или угле. Это вариант считается максимально простым и надежным. В нем не используются сложные электронные устройства, что делает стоимость агрегатов достаточно невысокой. Кроме того, автоматика нередко становится самым уязвимым местом: в традиционных котлах он просто отсутствует. Температура теплоносителя регулируется с помощью механического регулятора. Такие котлы работают без сбоев долгое время.
2. Пиролизный (газогенераторный) котел. Такой агрегат способен работать на небольшом количестве топлива и при этом обладает высоким КПД. Он производит столько же тепловой энергии, как и традиционный аппарат, однако топлива на это тратится значительно меньше. В пиролизном котле процесс сгорания топлива проходит в три этапа: сначала оно высушивается, затем горючие материалы синтезируются до состояния газа, а потом сгорают, выделяя тепло. В процессе синтеза используется около 85% горючего. Свежий воздух подается в топку при помощи вентилятора. Интенсивность горения повышается за счет подачи вторичного воздуха, который уже был перед этим разогрет.
3. Устройства длительного горения. Такие котлы работают на дровах или угле. Их основная особенность — минимум требований к обслуживанию. В то же время они достаточно эффективны, что становится благодаря использованию определенного способа горения топлива. В камере сгорания такого котла нет открытого пламени, а тепло производится за счет того, что топливный слой тлеет.
4. Котлы отопления на пеллетах. Здесь в виде топлива используются пеллеты — небольшие гранулы, которые делают из отходов деревообрабатывающего производства. Такие решения подходят для регионов, где хорошо развита деревообрабатывающая промышленность. Горючий материал подается в камеру сгорания автоматически.

Современный универсальный одноконтурный твердотопливный котёл «Купер ОК-9». Это пример компактного оборудования для установки в любые помещения с площадью до 90 м2.

Тип загрузки топлива в твердотопливный котел

Ещё один момент. Тип загрузки топлива. Используются три основные схемы. Первая — традиционная, предполагает ручную загрузку твердого топлива в топку и ручное регулирование, контроль процесса горения.

• Плюсы – простота конструкции, невысокая стоимость оборудования, энергонезависимость.
• Минусы – необходимость постоянного ухода и присмотра за оборудованием, сложность в поддержании выбранного температурного режима теплоносителя. Это прекрасное решение для систем с естественной , автономной циркуляцией теплоносителя в небольших по площади домах.

Вторая — полуавтоматическая. Загрузку топлива осуществляет человек, а контроль за горением возложен на автоматику, которая контролирует объем подачи первичного, а в некоторых моделях и вторичного воздуха в систему.

• Плюсы – возможность точной регулировки температуры теплоносителя.
• Минусы – необходимость присмотра за оборудованием, энергозависимость.

Третья — автоматическая. Все операции автоматизированы. Котел оборудован бункером, из которого при помощи шнекового механизма (самое распространенное решение, хотя есть и другие варианты) топливо подается в топку.

• Плюсы — длительный период автономной работы, высокий КПД, возможность точной регулировки температуры теплоносителя, высокая степень безопасности использования.
• Минусы — высокая стоимость, большие габариты, энергозависимость, сложность в эксплуатации и обслуживании.

Выбор сделать просто. Если есть система с естественной, автономной циркуляцией и время ухаживать за котлом, то выбор за традиционной загрузкой. Если система с принудительной, энергозависимой циркуляцией и есть время присмотра за котлом, то выбор в сторону полуавтоматического алгоритма работы. Автоматическая схема позволяет подходить к котлу один-два раза в неделю для того, чтобы засыпать твердое топливо непосредственно в загрузочный бункер.