Твердотопливные котлы длительного горения: обзор популярных моделей, стоимость

Материал изготовления дымохода

От материала изготовления, его качества зависят не только показатели КПД и скорость сгорания топлива, но и безопасность.

Рассмотрим варианты, какой дымоход подходит для твердотопливного котла.

Асбестоцементная труба отличается низкой ценой, высокой жаростойкостью, низким коэффициентом термического расширения, гладкой поверхностью, химической стойкостью к воздействию агрессивных веществ и широким ассортиментным рядом. Недостаток материала его низкая теплостойкость, температура выше 300 С разрушает материал.
Кирпичный потребует дополнительных расходов на кладку и обустройство фундамента, но в то же время один из самых проверенных временем и надежных вариантов. Выдерживает температуру нагрева до 800 С. Но неровности, образующиеся при кладке способствуют быстрому загрязнению сажей, копотью и требуют своевременной прочистки системы дымоотведения. Кирпичу свойственна высокая теплоемкость, после нагрева он медленно отдает тепло и служит дополнительным источником обогрева помещения.
Металлические трубы, изготовленные из нержавеющей стали представляет собой сборную легко монтируемую конструкцию. При выходе из строя одного из элементов, прост в демонтаже и замене необходимого узла. Высокая термостойкость, антикоррозийные свойства, гладкая поверхность, применение системы сэндвич предупреждает появление конденсата на стенках, доступная цена.
Керамические и стеклянные дымоходы имеют идеально ровную гладкую поверхность, высокую теплостойкость, герметичность, износостойкость, эстетичный внешний вид. Недостаток этих материалов – высокая стоимость и сложность монтажа, которую необходимо учитывать при проектировке здания.

Принцип работы автоматических котлов длительного горения

Автоматический твердотопливный котел длительного горения — это мощная установка с бункером, в котором хранится твердое топливо. Подобная часть бывает неотъемлемой от котла или размещается в отдельно обустроенной комнате.

В первом случае хранилище закрепляется в верхней или боковой части котлового оборудования. Но из-за ограниченного объема топлива большинство потребителей останавливаются на втором варианте и подготавливают специальное помещение.

Для перемещения дров или опилок из «склада» в камеру горения задействуется механизм загрузки. Он бывает шнековым или пневматическим. В качестве механизма подачи используется пневмотранспортер — труба, по которой с помощью воздушных масс передаются гранулы топливных элементов.

Источник фото: ovk.ua

Главным достоинством подобного оборудования является частичная энергозависимость, поскольку загрузка топливной камеры выполняется раз в сутки. Из минусов выделяют большие затраты электрической энергии при работе узлов, подающих топливо.

Большое количество агрегатов поддерживают шнековую подачу гранул, а интенсивность загрузки определяется автоматикой.

Твердотопливный котел с автоматической подачей топлива обладает такими особенностями:

Для регулировки температуры теплоносителя изменяется интенсивность подачи воздуха в резервуар.
Управление системой выполняется по такому принципу: температурный датчик отправляет электромагнитный сигнал на механизм управления, в результате чего осуществляется открытие или закрытие воздушной заслонки.
Для регулировки температуры воздуха внутри комнаты задействуются термореле и 3-ходовые клапаны.
Чтобы компенсировать перепады давления в отопительной системе и защитить ее от перегрева теплоносителя, в котле обустраиваются компоненты группы безопасности. К ним относятся расширительный резервуар, предохранительный клапан с отводчиком воздуха и измерительным прибором (манометром).
Чтобы защитить теплоноситель от перегрева, в котле размещают защитные датчики и охлаждающие контуры с естественной циркуляцией.
С помощью датчика тяги работа котла приостанавливается в случае понижения показателей тяги в топке.
Чтобы следить за функциональностью агрегата и выбрать оптимальный температурный режим, в установке размещается модуль управления.
Если установить дополнительный GSM-модуль, можно обеспечить удаленный контроль и управление отопительной системой с помощью смартфона или планшета.

Выбирая автоматические твердотопливные котлы, важно обратить внимание на такие нюансы:

Расход топливных материалов определяется их качеством (калорийность, влажность, зольность). При этом качественное сырье отличается дороговизной, а степень его расхода зависит от внешних температурных условий.
Периодичность подачи топлива зависит от объема бункера.
Мощность котла выбирается с учетом площади обогреваемой постройки. Нет смысла приобретать высокопроизводительные установки для небольших помещений. Оптимальные рабочие параметры определяются следующей формулой: 2 кВт на 10 м².
При идентичном объеме сжигаемого топлива 2 котловые установки могут обладать разными показателями КПД. Средний диапазон варьируется от 60 до 85%.
В зависимости от уровня автоматизации обеспечивается бесперебойная автономная работа оборудования без участия человека.

Автоматические котлы на твердом топливе обладают такими преимуществами:

Экономный расход твердого топлива. При этом уголь и древесные отходы продаются по доступным ценам.
Практически полная автономность и независимость от участия человека.
Соответствие экологическим стандартам.
Простота монтажа оборудования.

Кроме плюсов, такие агрегаты имеют и недостатки. Так, если в качестве топливного сырья используется щепа, при продолжительном простое она может слипаться или слеживаться на дне резервуара. Влажный материал не обеспечивает нужную степень нагрева.

Для бесперебойной работы котла важно постоянно очищать его от загрязнений

Критерии подбора

Принимая решение, какой дымоход для твердотопливного котла установить, целесообразно руководствоваться несколькими базовыми критериями.

Оценивается сила тяги, от которой зависит производительность и качество работы котла. На ее величину оказывают влияние разные факторы – сечение трубы, ее высота, наличие и расположение колен в конструкции. Наиболее высокий уровень тяги демонстрируют прямые трубы. Судить об интенсивности этого показателя можно по косвенным признакам.

Варианты выведения дымохода

Явственно слышимый гул в трубе свидетельствует о чрезвычайно высоком уровне, регулировать который следует специальной заслонкой. Показателем низкой тяги становится запах и присутствие в помещении дыма. Причиной может быть несовершенство конструкции. Сообразно стандартам оптимальную тягу обеспечит высота дымохода от пяти метров и более. Над коньком труба должна возвышаться на один метр.

Конструкция дымохода становится важным критерием, поскольку любые шероховатости и изгибы, изменяющие траекторию дымовых потоков, снижают тягу.

Не менее значимым показателем является сечение дымоходов для котлов, работающих с помощью твердого топлива. По форме эффективнее овальный или круглый, чем прямоугольный поперечник.

Учитываются дополнительно такие параметры как температура дымовых потоков, поскольку каждый материал имеет максимальный предел нагрева. Каждый тип дымохода рассчитан на оптимальное функционирование при конкретной величине и типе давления – принудительном наддуве или естественной тяге.

Комплект универсального алюминиевого дымохода

Есть универсальные модели дымоотводящих труб

Если брать во внимание подверженность деформациям, то для твердотопливных котлов подходят дымоходы 2 и 3-го класса коррозионной устойчивости

Монтаж трубопроводов, отводящих топочный дым

Работа, связанная с тем, как соединить котел с дымоходом, не является сложным процессом, выполнение его не требует владения специальными навыками и умениями.

Но перед тем, как приступить к монтажу дымоотводящей конструкции, следует внимательно изучить устройство конкретной модели, а также принципы и нюансы проведения подключения.

Кроме этого, при использовании трубной продукции, имеющей разные диаметры, обязательно необходимо приобрести специальный переходник дымохода для твердотопливного котла – он позволит полностью исключить возможность утечки продуктов горения и потерю силы тяги.

Для крепления дымоотводящих труб к стенам дома задействуют специальные детали — саморезы или заклепки. В некоторых ситуациях могут потребоваться дополнительные опоры, подставки и прочие элементы. Их перечень обычно прилагается в комплекте к продукции.

Виды дымоходов

Существует два типа дымоходов – для газовых и твердотопливных котлов. Независимо от вида и формы дымохода, важнейшим его показателем является тяга. От нее зависит скорость перемещения продуктов сгорания. Возникает тяга на фоне различия температурных показателей и давления между улицей и домом. Как показывает практика, тяга в ровных дымоходах, которые не имеют никаких изгибов, намного лучше.

Дымоходы бывают разных типов

Длина дымохода влияет на тягу

Для твердотопливных котлов

О качестве тяги в дымоходе для твердотопливных котлов могут свидетельствовать несколько факторов. К ним относятся:

запах дыма в доме (говорит о недостаточной тяге);
в дымоходе появилось гудение или шум (говорит об избыточной тяге – ее необходимо уменьшить).

При покупке дымохода нужно обращать внимание на термостойкость изделия. При горении температура газов достаточно высокая, поэтому материал, из которого дымоход изготавливался, должен без проблем выдерживать подобные температурные колебания

Для изготовления дымоходов могут использоваться разные материалы, например, сталь, керамика или специальный огнестойкий кирпич.

Выбранный дымоход должен быть термостойким

Изделие из огнеупорного кирпича способно выдерживать температуру до 800 градусов, сохраняя при этом все свои характеристики. Поэтому кирпич часто используют при внутренней облицовке. Но данный материал также имеет и минусы. Например, при длительном нагревании на кирпиче появляется конденсат, который со временем приводит к повреждению дымохода.

Горизонтальное и вертикальное размещение

Сталь – второй по популярности материал для дымоходов. Используется нержавеющая или черная сталь, но изделия из черной стали недолговечны. Они неустойчивы к разным раздражителям. Если говорить о нержавеющей стали, то такие изделия не подвергаются воздействию внешних раздражителей, поэтому служат намного дольше. Подобные показатели достигаются за счет особенного химического состава материала.

Для газовых котлов

Такие дымоходы обязательно должны быть качественными и безопасными. Стоит отметить, что дымоходы для газовых котлов имеют одну проблему – появление конденсата. Как правило, конденсат появляется из-за неправильного монтажа дымохода или при попадании прохладного воздуха. Как и в случае с твердотопливными котлами, дымоходы для газовых котлов изготавливаются из разных материалов

Разнообразие изделий создает дополнительные проблемы при выборе, поэтому важно ознакомиться с основными видами дымоходов, предназначенных для газовых котлов

Дымоход для газового котла

Таблица. Разновидности дымоходов для газовых котлов.

Название, фото
Описание

Из нержавеющей стали
Изделия из данного металла просты в монтаже. К тому же нержавеющая сталь неплохо противостоит раздражителям кислотной природы. Срок службы дымоходов, выполненных из нержавейки, намного больше, чем изделий из обычной стали.

Эмалированный
Внутренняя поверхность изделий не подвергается скоплению сажи, поэтому эмалированные дымоходы хорошо подходят для газовых котлов.

Дымоход-сэндвич
Разновидность дымоходов, преимущественно используемая для домов без кирпичной шахты. Среди всех преимуществ сэндвича стоит выделить неспособность дымохода скапливать влагу

Это важно, особенно для зданий из бруса.

Коаксиальный
Используются коаксиальные дымоходы в тех случаях, если постоянную циркуляцию воздуха в здании обеспечить не удается. Само изделие представляет собой две трубы разного размера, вставленные друг в друга. Дымоход обеспечивает полное сгорание топлива в котле.

Основные виды сборки дымоходов

Требования к дымоходам для котлов на твердом топливе

При оборудовании жилища системой водяного отопления, источником которой является твердотопливный котел, одним из важнейших вопросов является правильный выбор дымовой трубы. Во многом он зависит от конструктивных особенностей дома и производительности котлоагрегата.

При этом нужно учитывать, что к любым типам дымоходов предъявляются следующие требования:

абсолютная герметичность (воспрепятствование проникновению дымовых газов в помещения);
обеспечение необходимой тяги (создание в дымоходе разряжения, превышающего газовое сопротивление котла);
отсутствие сложностей при монтаже (технологичность, отсутствие потребности в сложном и дорогостоящем оборудовании, умеренные трудозатраты);
долговечность конструкции;
низкие эксплуатационные затраты;
тепловая и коррозионная стойкость используемых материалов;
ровная внутренняя поверхность (отсутствие швов, стыков, перепадов);
оптимальное аэродинамическое сечение (круг или овал);
высокая пожаробезопасность;
минимальная теплопроводность стенок дымохода (для предотвращения образования конденсата внутри дымовой трубы);
удачные дизайнерские решения.

Кому лучше поручить выполнение работ по ремонту и обслуживанию котла?

Существует целый ряд организаций, занимающихся сервисным обслуживанием котельного оборудования: как правило, любой продавец подобной техники с удовольствием даст покупателю подробную информацию по этому поводу. Как и в любой отрасли здесь представлены и крупные фирмы с филиалами в различных районах пригорода, и более мелкие компании, без развитой сети сервисных центров. Одни пытаются заинтересовать клиентов доступными ценами, другие — широким перечнем работ, порой и не слишком нужных для потребителя, третьи же заявляют о большом количестве выездных бригад и кратчайших сроках прибытия специалистов для оперативного устранения поломки.

Не пытаясь выделить какое-либо из перечисленных достоинств как единственно важное при выборе сервисной организации, скажем, что здесь надо искать золотую середину. Очень низкие расценки выглядят подозрительно: рынок подобных услуг достаточно насыщен, чтобы кто-то мог предложить реально демпинговые цены

Выездная бригада, состоящая из одного аттестованного специалиста и кучки случайных людей, умеющих работать только гаечным ключом, может больше навредить, чем помочь. Скорее всего, нет смысла переплачивать и за комплекс дополнительных услуг: список необходимых мероприятий содержится в документации, которой производители котлов снабжают свои изделия. Важность выполнения работ, не входящих в этот перечень, чаще всего надуманна.

Кроме того, и несметное количество ремонтных бригад, готовых прибыть по вызову в течение чуть ли не пары минут, тоже не повод переплачивать Даже в сильный мороз, при наличии в доме хорошей теплоизоляции, полное выстуживание происходит за 3-5 суток, к тому же жильцы могут воспользоваться локальными обогревателями- например, электрическими или инфракрасными. Так что, если организация гарантирует прибытие ремонтников в течение 24 ч. (в большинстве случаев указывается именно такой срок) — этого вполне достаточно.

Что касается документального подтверждения права на проведение как монтажных и пуско-наладочных работ, так и мероприятий по сервисному обслуживанию котлов, то этот вид деятельности на сегодняшний день не подлежит лицензированию. Однако, обязательное условие — наличие в штате компании сотрудников прошедших подготовку для работы с газовым оборудованием (с выдачей соответствующего удостоверения) и допущенных до работы на электрооборудовании напряжением до 1000 В (3-я и выше группа по электробезопасности). Прохождение аттестации на обслуживание конкретных марок котлов является рекомендательным и документально может никак не подтверждаться. При этом большое количество всевозможных дипломов и аттестатов на стенах в офисе фирмы само по себе ни о чем не говорит: они могут не иметь никакого отношения к сотрудникам выездных бригад. Но ничего страшного в этом нет: компания в любом случае несет всю полноту ответственности за действия своего персонала, а современное котельное оборудование различных марок не имеет значительных конструктивных отличий.

Что представляют собой твердотопливные котлы

Отопление газом – не всегда самый выгодный вариант получения тепла в жилище с экономической точки зрения.

Электричество – тоже не является панацеей, ведь напряжение в городской сети еще более-менее стабильное, а за городом «скачет» так, что полагаться на него не стоит.

Выхода из такой ситуации всего два: установить дома камин или твердотопливный котел.

Такой вид отопительного оборудования надежен, долговечен и не зависит от переменчивых внешних условий.

Основное топливо для твердотопливных котлов это уголь, дрова, дровяные брикеты и прессованные гранулы.

Это основное топливо. Отклонение от этого условия влечет за собой заметное ухудшение процесса горения и коэффициента полезного действия котла на твердом топливе. Также может случиться поломка самого котла и безвозвратный его выход из строя.

Установка в жилом доме твердотопливного котла — задача одновременно проста и понятно, однако при детальном рассмотрении, связана с многочисленными техническими и технологическими сложностями.

Сегодня многие граждане стремятся оборудовать свой дом нагревательным прибором, работающим на твердом топливе. Это объясняется хорошими эксплуатационными характеристиками отопительного оборудования данного вида, отсутствием необходимости получать разрешение на монтаж твердотопливного нагревательного прибора.

Не последнюю роль в плане выбора отопительной техники играет стоимость топливного ресурса и его относительная доступность.

Однако выбрать котел и установить его в доме – этого мало.

Для нормальной работы системы автономного отопления потребуется дополнительная установка различных устройств, приспособлений и механизмов.

Большая часть таких приспособлений обеспечивают нормальное функционирование всего отопительного комплекса и его безопасность.

Буферная емкость или теплоаккумулятор, для твердотопливного котла как раз относится к разряду таких устройств, без которых ни один нагревательный агрегат не сможет полноценно работать.

К преимуществам твердотопливных отопительных котлов относятся следующие качества:

экономичность;
высокая надежность;
длительный срок службы;
невысокая стоимость;
обширный модельный ряд;
возможность использования любых видов твердого топлива.

Недостатками котлов являются такие показатели:

требовательность к качеству горючего материала;
необходимость в свободном пространстве для хранения топлива;
ручная загрузка топлива;
необходимость постоянного контроля работы устройства.

Реализации твердотопливных котлов с автоматикой

Автоматика присутствует на всех видах котлов: классическом, пиролизном и длительного горения.

От простых механических систем до наиболее продвинутых: электронных с возможностью удалённого управления и мониторинга через интернет.

Любая автоматическая электронная система для котлов отопления состоит из датчиков (температуры, давления, тяги, пламени), исполнительных устройств и контроллера, управляющего этими устройствами по заданной программе и показаниям с датчиков.

Управление шиберной заслонкой

Шибер устанавливается в любом твердотопливном котле на выходе из топки перед дымоходом и служит для регулировки тяги и скорости отвода газов, выделяющихся при горении топлива.

Правильная настройка шиберной заслонки значительно повышает КПД котла, а в случае её отсутствия большая часть полезной энергии будет просто «вылетать в трубу». А это вызывает повышенный износ котла и дымохода от перегрева.

Фото 1. Шиберная заслонка с электромагнитным приводом для автоматического твердотопливного котла, повышает его КПД.

Привод шиберной заслонки бывает как электромагнитным, обеспечивающим два положения (полностью открыта — приоткрыта наполовину), так и моторизованным, что позволит точнее контролировать сечение дымохода.

Датчик температуры устанавливается в рубашку котла. При повышении температуры теплоносителя автоматика прикрывает шибер, уменьшая тягу и понижая мощность работы котла, при понижении — наоборот, открывает и увеличивает мощность.

Вентиляторы

Другой способ регулировки тяги заключается в использовании вентиляторов для принудительной циркуляции воздуха в котле. Он позаимствован из промышленных агрегатов, где из-за объёмов топлива КПД играет важную роль.

Фото 2. Вентилятор поддува WPA X2 для котлов, работающих на твердых топливных элементах.

Выделяются два типа вентиляторов для котлов длительного горения:

Вентилятор поддува — ставится перед топкой вместо дверцы зольника и влияет на подачу кислорода в топочную камеру, регулируя этим интенсивность горения топлива.
Дымосос — ставится либо в начале дымохода (сразу после котла), либо в его конце.

Основная задача — регулировка тяги, а также её усиление, когда естественной тяги недостаточно для эффективной работы котла (из-за погодных условий или конструкции дымохода).

Скорость вращения вентиляторов, а, следовательно, и их влияние на тягу в системе может плавно регулироваться в широких пределах с помощью тиристорного блока управления.

Внимание! В случае недостаточной температуры теплоносителя, контроллер увеличивает тягу, изменяя обороты вентилятора. Если котёл слишком горячий, тяга уменьшается

Дверца зольника

Самый распространённый вариант автоматизации — регулировка раскрытия дверцы зольника (поддувала). Открывая или закрывая дверцу, изменяют естественную тягу и оказывают влияние на температуру котла.

Простейшие системы регулировки дверцы зольника — термомеханические. Устройство состоит из термочувствительной жидкости, пружины и цепочки для соединения с дверцей. Устанавливается в штатные отверстия котла, где обеспечивается термоконтакт с теплоносителем.

Фото 3. Регулируемая дверца зольника твердотопливного котла, как один из вариантов автоматизации.

На терморегуляторе устанавливается нужная температура. При перегреве жидкость расширяется, преодолевает силу упругости пружины и ослабляет цепь, дверца прикрывается, тяга уменьшается, и температура падает. В противном случае дверца открывается шире, и температура растёт.

Важно! Подобные системы не требуют питания и надёжны, но точность регулировки ограничена 5–10 °C. Электронные системы используют температурные датчики для контроля теплоносителя и электромеханические приводы, устанавливаемые на дверцу зольника

Работают аналогично, обеспечивая точность регулировки до 1 °C

Электронные системы используют температурные датчики для контроля теплоносителя и электромеханические приводы, устанавливаемые на дверцу зольника. Работают аналогично, обеспечивая точность регулировки до 1 °C.

Поскольку электронные системы требуют постоянного питания, стоит озаботиться установкой источников бесперебойного питания (ИБП), чтобы при отключении электричества котёл не вышел из строя.

Принцип работы пеллетных котлов

По сути, это твердотопливный агрегат, в котором в качестве топлива используются пеллеты. Это гранулы, которые изготавливаются из древесных отходов (коры, опилок, стружки), торфа или соломы. Они имеют цилиндрическую конфигурацию. Высококачественное экологически чистое топливо не загрязняет атмосферу и безвредно для человека.

От обычных твердотопливных агрегатов пеллетные котлы отличаются тем, что процесс подачи топлива можно полностью автоматизировать. Благодаря чему прибор может работать при минимальном вмешательстве человека.

Пеллетные котлы отопления состоят из бункера для хранения и подачи топлива, горелки и системы автоматики. Для подачи пеллетов в предтопочную установлены шнеки. Оттуда по внешнему шнеку гранулы транспортируются на форсунку горелки. Здесь они автоматически разжигаются, полностью сгорают.

В сравнении с дровами пеллеты горят более эффективно, дают больше тепловой энергии. При этом пеллеты не могут самовозгораться. Золу можно убирать только раз в неделю

Количество углекислого газа, который выбрасывает котел в атмосферу, намного ниже, что важно для защиты от парникового эффекта

Преимущества и недостатки твердотопливного отопления

К преимуществам твердотопливного отопления относятся:

получение высокого КПД при условии использования современных технологий, предусматривающих выделение дополнительной энергии за счет дожигания вторичного газа;
установка твердотопливного котла без обязательного подписания разрешений;
невысокая стоимость и доступность топлива в каждом регионе;
длительная работа котла на одной загрузке топлива (от нескольких часов до 7 дней);
простота и скорость монтажа, поскольку нет необходимости в проведении дополнительных коммуникаций;
независимость от электричества или газа;
утилизация «горючих» отходов (бумажных, деревянных);
использование продуктов горения (золы) как удобрения.

Современные системы твердотопливного отопления имеют меньше недостатков по сравнению со старыми. К ним относятся:

необходимость заблаговременной заготовки запасов топлива и организации места хранения;
постоянный контроль над количеством топлива в котле;
невозможность эксплуатации без контроля человека;
необходимость периодической чистки дымохода от копоти и сажи.

предлагает качественный монтаж твердотопливного отопления в заранее оговоренные сроки. Профессионализм и опыт мастеров – гарантия надежной установки отопительного оборудования любой сложности.

Как рассчитать сечение дымохода

Вычисляется по следующей формуле:

D = V/v, где:

D – нужный нам размер, в м2;
V – объем потребляемого топлива, в м3;
v – скорость движения выходящих газов, в м/с.

Форма сечения может быть любой, но круглая предпочтительнее прямоугольной, так как, поднимаясь, пар закручивается по спирали, а лишние детали (например, углы) создают ему препятствия, заставляя менять траекторию, отталкиваться от стенок и в результате ухудшая тягу. Шероховатая поверхность тоже является помехой.

Если найденный диаметр окажется меньше, чем у патрубка, его нужно будет увеличить до равного значения, иначе рискуете спровоцировать падение давления в канале.

Мощность котла, кВт	Внутреннее сечение, мм	Минимальная высота, м
16	200х200	6
16	Диаметр (Ø) 200	7
16	150х150	10
16	Ø 150	12
32	200х200	10
32	Ø 200	12
32	150х150	18
32	Ø 150	20
45	200х200	12
45	Ø 200	14