Варианты расчета твердотопливных котлов большой мощности

Купить самый мощный?

Некоторые покупатели решают не думать о том, как рассчитать твердотопливный котел, а просто берут самую мощную установку. Да, так поступать можно, но Вы заплатите больше, чем могли бы. Производительное оборудование дорого обходится в покупке, эксплуатации, способствует росту нагрузок на гидравлические системы, вызывает сбои в их работе, постоянные поломки.

Частично перечисленные проблемы устраняет горелка модуляции, которая отвечает за настройки силы горения. Но если разница между оптимальной и реальной мощностью большая, горелка может срабатывать не всегда, не корректно, котел начнет работать импульсивно. Нет смысла переплачивать за супепроизводительную установку, тем более, что основные расчеты выполняются просто.

Виды угля для топки печи

В зависимости от материала

Материал для печей, работающих на угле – основной критерий выбора топлива и печи. Разберем эти качества подробнее.

Для чугунной печи

Чугун по своим характеристикам легко переносит высокие температуры, поэтому такие печи, и кирпичные лучше подходят для топки их углем. Каменные угли, обозначенные литерами:

• «А» – антрацит;
• «Д» – длиннопламенный;
• «ДГ» – уголь длиннопламенный, газовый.

Мнение эксперта
Павел Круглов
Печник с 25-летним стажем

Этот уголь для печи лучше остальных видов. Печи, оборудованные системами длительного горения, для них рекомендуют использовать длиннопламенный и аналогичный газовый вид. Топливо «ДГ» наиболее подойдет для пиролизных типов печей – у них повышенное образование отработанных газов при сжигании топлива, с обедненной по кислороду атмосферы топки.

Бурые типы углей не подходят для чугунных печей – большое содержание золы потребует прочищать дымоход после 20-25 дней эксплуатации.

Для кирпичной печи

Лучший уголь для печи и котлов  – это порода под литерой «А». Но некоторые печники рекомендуют растапливать такие печи орешками длиннопламенного угля. После набора температуры засыпают антрацит.

Такой вариант позволяет поддерживать температуру в помещении и экономить дорогостоящий антрацит. Такой закладки хватает до вечера. На ночь, засыпают семечку, которая поддерживает температуру в доме на протяжении 8-10 часов.

Важно! Котлы и печи разных конструкций могут менять свои вкусы, поэтому зайдите на форум и поинтересуйтесь, какое топлива подойдет для вашей техники.

Так вы сможете не только сэкономить деньги, но и позволите каменке работать в нормальном режиме. При выборе, многое зависит от ваших возможностей. Можно приобрести топливо, марки «А» и обеспечить себя антрацитом с отличными характеристиками.

Мнение эксперта
Павел Круглов
Печник с 25-летним стажем

Но для обогрева небольших садовых домиков лучше купить кокс или даже бурые угли. Они справятся со своей задачей не хуже антрацита, но стоят на порядок дешевле. Невысокая цена лингита делает такое топливо востребованным у дачников или у сельских жителей.

Для стальной печи

Рекомендуют использовать дорогостоящий антрацит, но подойдет и коксовый тип топлива. Важнее выбрать величину его фракций и применять смешанную схему использования.

Отметим сразу – такие печи обязательно должны изготавливаться из толстой и только жаропрочной стали. Если вы сделаете печь – буржуйку из старой бочки, она может не доработать до конца отопительного сезона. Высокая температура при сжигании топлива потребует приобретать дорогие печи с деталями, толщиной от 8-10 мм. Это увеличивает массу и ее цену.

Если вы приобрели стальную печку, работающую на угле, обязательно ознакомьтесь с инструкцией. В ней, производители указывают его марки и виды.

Важно! Независимо от материала печей, перед растопкой агрегата, обязательно открываем воздушную заслонку на дымоходе, дверку топки и поддувало и выдвигаем ящик для сбора золы. Только убедившись в достаточной тяге, можно заполнить топку

Для этого рекомендуют для растопки использовать дрова, затем засыпать в отсек «орех» и перед ночью использовать «семечко».

В зависимости от назначения

Такое топливо можно использовать для отопления дома, теплицы или бани. Разберем основные места установки и выбор видов для них.

Для бани и сауны

Если вы любите запах сгоревших дров, то такое топливо вам не подойдет. Уголь сгорает без запаха и сполохов огня. Каменный уголь для печи в бане, дает для парной тяжелый и влажный пар. Добавим еще и высокий уровень токсичности золы для человека.

Это недостатки такого топлива для сауны. Но высокая температура за короткий промежуток времени – это достоинство для больших бань. Для маленькой парной лучше использовать старое, проверенное временем топливо – дрова.

Для отопления дома

Выбор зависит от величины помещения. Для небольшого садового домика подойдет коксовый или даже бурый уголь, но потребуется чаще прочищать дымоход.

Такое топливо имеет небольшую температуру разогрева, чем антрацит, но стоит на порядок ниже. Длинопламменный и длиннопламенный газовый уголь предпочтительней для обогрева средних и больших домов. Но самые высокие показатели дает использование антрацита.

Выбор зависит от денег, которые вы сможете выделить на покупку топлива. Используя смешанную закладку угля, описанную выше, можно значительно снизить затраты на приобретение угля. В отличие от печей в бане, дом требуется отапливать постоянно.

Поэтому понадобится точно рассчитать весь годовой запас угля и закупить несколько видов топлива.

Евродрова

Все чаще сегодня традиционные дрова вытесняются топливными брикетами, которые часто называют «евродрова» или «евробрикеты».

Евродрова можно разделить на 2 вида:

1. — Топливные брикеты РУФ. Их производят путем спрессовывания щепы и опил под большим давлением, для скрепления применяют натуральный клеящий состав. Они имеют прямоугольную форму и невысокую цену.
2. — Топливные брикеты Пини-кей. Процесс их изготовления абсолютно идентичный, отличие лишь в заключительном этапе – обязательный обжиг брикетов. Обжиг делает их влагостойкими и обеспечивает длительное хранение. Внешне Пини-кей напоминают обычные полена со сквозным отверстием внутри. Цена их будет на порядок выше.

Достоинства евродров:

• — прогорают примерно в 4 раза медленнее, чем обычные дрова;
• — сгорают до золы, которую в дальнейшем можно использовать как минеральное удобрение в огороде;
• — теплоотдача евробрикетов в 2 раза больше, чем у традиционных поленьев, они способны держать тепло в течение всего времени горения;
• — пламя от евродров не искрит, почти не имеет запаха, не выделяет опасных веществ в окружающую среду;
• — компактное хранение.

СЕКРЕТ:

Несмотря на огромные преимущества, топливные брикеты также имеют свои недостатки:

• — маленькое некрасивое пламя. Если вы хотите создать декоративное пламя с характерным потрескиванием, использовать лучше обычные дрова;
• — дают меньше внешнего жара, чтобы согреться у камина после морозной прогулки, стоит подождать;
• — дешевые евродрова очень хрупкие, могут рассыпаться в пыль.

Защита твердотопливного котла от низкотемпературной коррозии

Для защиты котла от низкотемпературной коррозии температуру  воды в обратном трубопроводе, на входе в котел, при растопке необходимо как можно быстрее поднять выше 55-65 градусов и не снижать её в дальнейшем.

Схема защиты котла от низкотемпературной коррозии. При растопке котла теплоноситель циркулирует только по котловому контуру КК

Узел защиты котла от низкотемпературной коррозии, (поз.6 на схеме отопления) делит схему на два контура — на схеме защиты котла, КК — котловой контур и ОК — отопительный контур.

При растопке котла трехходовой клапан направляет циркуляцию теплоносителя по котловому контуру, мимо отопительных приборов. В результате теплоноситель и котел быстро прогреваются.

После повышения температуры теплоносителя в котловом контуре более 55-65 градусов, трехходовой клапан начинает постепенно подмешивать, добавлять воду из отопительного контура.

Таким образом, циркуляция теплоносителя в отопительном контуре начинается только после того, как котловой контур быстро прогреется.  Температура воды в обратном трубопроводе на входе в котел, пока горит топливо в котле, всегда остается выше 55-65 градусов.

Так что же выбрать?

Тут все зависит от целей. Если для вас важна пожарная безопасность, отдайте предпочтение твердотопливному водогрейному котлу. Он устанавливается либо в отдельном строении, либо в помещении, отделенном от дома кирпичной капитальной стеной. А обогрев внутренних помещений производится по трубам, горячей водой.

Если для вас важно постоянно иметь теплый дом, остановите свой выбор на кирпичной печи. Главным недостатком любой водяной системы отопления является ее малая инерционность в сохранении тепла

При остановке горения в котле уже через час почувствуется неприятная прохлада в доме. Тогда, как печь сохранит тепло минимум на полдня. Нужно быть готовым к тому, что топить твердотопливный котел для поддержания комфортной температуры в доме придется круглосуточно. В то время как печь (особенно русскую) достаточно будет протопить утром и вечером. Это обеспечит дом теплом на целые сутки.

Что касаемо удобства в эксплуатации, то печь выглядит как более практичное решение. Твердотопливному котлу на отопительный сезон потребуется в несколько раз больше дров, по сравнению с печью. Котел сложно топить сырыми дровами, зато это можно делать при печном отоплении. Котел очень чувствителен к метеоусловиям в плане тяги, гораздо чувствительнее кирпичной печи.

Как видно, несмотря на весь прогресс технологий, печное отопление все еще имеет немало преимуществ перед более современным типом отопления с помощью твердотопливного водогрейного котла. И, пожалуй, самый серьезным его недостатком является высокая пожаропасность печей.

Обезопасить деревянный дом от пожара можно соблюдением всех норм и правил безопасности, которые должен знать каждый хозяин дома с печным отоплением. Все конструкции, соприкасающиеся с печью и находящиеся в непосредственной близости от нее должны находиться под постоянным контролем проживающих в доме людей. На самом деле это не сложно, но многие домовладельцы забывают об этом, чего делать ни в коем случае нельзя.

Выбираю спиртовое топливо, печка

Тем не менее, вот некоторые соображения при выборе топлива для вашей алкогольной печи.

Самая горячая температура — Не все виды топлива будут гореть при одинаковой температуре. Некоторые виды топлива имеет более высокий выход, чем другие температуры. Более высокая температура обычно означает время приготовления пищи быстрее, однако, это часто также означает более быстрое топливо.. Однако, независимо от типа топлива, печи на спиртовом топливе известны своей неспособностью достичь более высоких температур, чем пропан и другие способы приготовления пищи. Это ограничивает типы продуктов, которые можно готовить на спиртовых плитах…

Очистка от ожогов — Некоторые виды топлива оставят сажу или мусор в вашей кухонной утвари. Это больше работы для вас, когда вы вернетесь из поездки. Черные знаки или копоть являются общим признаком неэффективного ожога. Вы будете хотеть топливо, которое горит как можно более чистым. Вы определенно не хотите, чтобы эта сажа попала в вашу еду..

Эффективность затрат — Нет, это не обязательно означает самое дешевое доступное топливо. Вы хотите топливо, которое не только дешево, но в конечном итоге стоит ваших денег

Что хорошего в дешевом топливе, если оно горит очень быстро? Очень важно найти топливо, которое хорошо горит.. Вы также можете рассмотреть другие возможные варианты использования топлива, чтобы максимально использовать вашу покупку

Если вы не являетесь основным потребителем спиртовой печи, некоторые спиртосодержащие виды топлива могут использоваться в качестве временных чистящих средств на определенных поверхностях, но обязательно ознакомьтесь со спецификациями производителя, если это безопасно..

Состояние здоровья — Некоторые виды топлива, которые настоятельно рекомендуется кемперов и матросы не изготовлены специально для этой цели кипящей воды. Примеры включают антифриз, содержащий метанол работает достаточно хорошо, чтобы работать с древесным спиртом. Однако при сжигании эти виды топлива выделяют потенциально токсичный газ… Несмотря на это, многие туристы будут продолжать использовать эти виды топлива. Чтобы быть уверенными, если потенциально опасное топливо, используемым, обеспечить открытое приготовление пищи. Приготовить в замкнутом пространстве, как шатер с такого топлива может быть весьма опасным из-за токсичных газов..

Печка — Некоторые печи алкоголь, особенно сборные, которые специально рекомендуются виды топлива. Лучший способ использования этих печей, вероятно, пойти с замыслом производителя. Если вы придумали платформу «Сделай сам», проверьте, является ли ваша платформа герметичной или негерметичной системой, и соответствующим образом адаптируйте свои варианты приготовления..

Погодные условия — Топливо будет работать по-разному, если оно находится в разных условиях. Некоторые виды топлива едва работают при более низких температурах. Другие будут более сложными для освещения. При высоких температурах, некоторые виды топлива на основе спирта может кипеть и вызвать испарение несгоревшего топлива. Также стоит отметить, что многие виды топлива должны быть загрунтованы, особенно в холодном климате. Особенно это касается спиртовых печей, в которых используются форсунки. Это означает, что вы должны нагреть топливо до температуры, пригодной для работы оптимально.

доступность Некоторые виды топлива покупаются легче, чем другие. Есть целый ряд спиртовых топлив, которые можно приобрести практически в любом месте, в то время как другие потребуют от вас пойти в совершенно конкретных местах
Несмотря на то, что это не может быть решающим фактором в вашем решении, вы все равно должны быть приняты во внимание при их выборе. Особенно, если вы собираетесь отправиться в поход в разных местах.

законы Это всегда идея хорошо знать, что есть и что не является незаконным, чтобы использовать в той области, в которой вы планируете в лагерь
Законодательство обычно создается с учетом интересов общества. Если быть законопослушным гражданином не является достаточно большой мотивацией, то возможные штрафы заставят обратить внимание на законы.

В некоторых местах запрещено использование спиртовых плит. Иногда это относится к природным заповедникам, которые очень защищают местную флору и фауну или очень подвержены пожарам. Проверьте местные правила, чтобы убедиться,.

Причины выбора такого отопления

Современные производители предлагают усовершенствованные модели твердотопливных котлов, предназначенные для установки в городских квартирах и загородных домах. Для таких изделий свойственен эстетичный внешний вид и компактные размеры. По своим функциональным качествам и удобству использования они практически ничем не уступают популярным газовым аналогам. Более того, твердотопливные котлы являются более экономичными в отношении семейного бюджета – поэтому их популярность и востребованность стремительно возрастает. Среди других важных преимуществ, присущих отопительным котлам, работающим на твердых видах топлива, следует отметить такие, как:

• широкая распространенность используемого топлива;
• невысокая стоимость горючего;
• абсолютная экологическая безопасность;
• высокий уровень безопасности использования устройства;
• отсутствие опасности перегрузок электрических сетей или взрывов;
• минимальная пожарноопасность;
• возможность изменения периода работы посредством загрузки твердого топлива различных размеров или фракций.

На способности котлов отопления влияют такие факторы, как общая площадь помещения, а также климатические условия региона, на территории которого оно расположено. Так, в условиях климата средней полосы оптимальные показатели для установки в городских квартирах является следующей:

• для однокомнатных квартир – 4,16 кВт;
• для двухкомнатных – 5,85 кВт;
• для трехкомнатных – 8,71 кВт;
• для четырехкомнатных – 11,05 кВт.

В тех случаях, когда необходимо организовать систему отопления в загородных домах или других типах помещений с большей площадью, следует выбирать котлы, обладающие большими возможностями. Для наиболее эффективного обогрева помещений, площадь которых составляет от 150 до 350 кв. метров, рекомендуется выбирать отопительное оборудование с производительностью от 19,5 до 45,5 кВт. Разумеется, это средние показатели.

Как быстро рассчитать производительность обогревателя?

Чтобы повысить температуру в топке, крышку нужно хорошо теплоизолировать.

Профессионалы, выполняя расчет мощности твердотопливного котла отопления, руководствуются строительными нормами о строительной климатологии от 1999 года, где приведены все необходимые величины и формулы. Для людей, не имеющих профильного образования, предлагается упрощенный вариант расчета мощности котла. Он проводится по формуле:

W = q * S, где

W – искомая величина, то есть производительность нагревательного элемента;

q – удельный коэффициент мощности, для каждого региона страны он разный. Его величину можно найти в вышеуказанном нормативном документе;

S – площадь помещения, нуждающегося в обогреве.

Сегодня специалисты несколько подкорректировали форму и тем, кто желает получить эффективные твердотопливные котлы отопления своими руками, полученную в результате расчетов величину увеличить процентов на 15, а лучше 20. В случае с использованием двухконтурного обогревательного прибора также делается поправка мощности на приготовление горячей воды.

Неправильная подача воздуха

От того, сколько кислорода поступает в топку, сильно зависит работа пламени. Чтобы топливо нормально горело и отдавало максимальное количество тепла, ему необходимо строго определённое количество воздуха – не больше, не меньше. Если воздуха будет мало – углеводороды, выделяемые при горении, будут плохо окисляться, а значит будет меньше выделяться тепла. Если же воздуха поступает много, а он, как правило, поступает охлаждённый, снижается температура выделяемых газов и они не успевают сгореть (оседая опять же сажей на трубах) и выделить тем самым полезное тепло. Стоит заметить, что в воздухе содержится влага, на испарение которой так же тратится тепло (вместо того, чтобы обогревать дом).

Большинство твёрдотопливных котлов, предлагаемых на рынке, работают по следующему принципу. В них установлен термостат, который регулирует температуру воды, циркулирующую по отопительной системе дома для его обогрева. Если вода становится слишком горячей – термостат уменьшает подачу воздуха в котёл (так регулируется мощность твердотопливного котла). Получается, что в тот момент, когда топливо разгорелось и КПД с мощность твердотопливного котла стало максимальным, а значит пламя стало нуждаться в большем количестве кислорода – термостат искусственно снижает КПД, ограничивая подачу воздуха.

После того, как температура снизилась, термостат опять начинает подавать воздух. Но к тому моменту топливо уже догорает и ему не нужно столько кислорода. Эффективность обогрева опять снижается за счёт охлаждения выделяемых газов, о чём было сказано ранее.

Получается, что принцип действия большинства твёрдотопливных котлов абсолютно противоречит понятию высокого КПД.

Расчет мощности твердотопливных котлов

Приборы, работающие на твердом топливе, имеют ряд особенностей:

• незначительная популярность;
• доступность;
• возможность функционировать в автономном режиме, что предусмотрено в современных моделях;
• недорогая эксплуатация;
• необходимость иметь подсобку для хранения топлива.

Делая расчет мощности отопления с использованием твердотопливного котла, следует учесть, что в течение суток температура в помещении будет меняться в пределах 5 градусов. По этой причине такая отопительная конструкция не относится к лучшему выбору и при возможности от нее желательно отказаться.Когда другого варианта системы отопления нет, есть два способа как нивелировать имеющиеся недостатки:

• задействовать термобаллон для регулировки подачи воздуха, что позволяет сделать более продолжительным время горения топлива и сократить количество топок;
• применить водяные теплоаккумуляторы, которые подключают к системе обогрева. Это позволяет снизить энергозатраты, а значит сэкономить топливо.

В результате предпринятых мер производительность твердотопливного агрегата для обогрева частного домовладения будет уменьшена. Эффект от них нужно учитывать, когда требуется рассчитать мощность котла отопления и всей системы отопления.

Уголь

Существуют несколько видов угля, но для отопления дома лучше использовать антрацит – так называется каменный или бурый уголь. При минимальном расходе он имеет максимальную теплоотдачу, длительное и равномерное горение, выделяет маленькое количество вредных продуктов горения. Однако стоит такой уголь достаточно дорого, кроме того, его достаточно долго разжигать. Поэтому все чаще предпочтение отдается углям длиннопламенным, подходящим для любых твердотопливных котлов.

Из недостатков угольного отопления можно выделить:

• — без дров поджечь уголь не получится;
• — необходимость часто закладывать топливо, дополнительные затраты на утилизацию отходов;
• — угольная пыль.

Виды брикетов для топки

На современном рынке брикеты подразделяют на несколько видов. В основном, они классифицируются по составу спрессованных отходов от переработки различных материалов, а так же по степени теплотворности.

Теплоотдача топлива является самым важным качеством, которое учитывается при покупке горючего для топки.

1. Брикеты RUF. Основой этого топлива являются сухие опилки. Им придают форму кирпича под большим давлением пресса. Евродрова имеют светлый или коричневый оттенок, хорошо удерживают форму, и могут применяться для топки любых печей и котлов. На обеих сторонах брикеты маркируются, на них выдавливается печать: RUF. Горючее отличается хорошим тепловыделением, и не боится влажности. Его очень легко складировать.
2. Брикеты PINI KAY. Данный вид евробрикетов отличается необычной формой, которая похожа на карандаш без грифеля. Внутренняя пустота увеличивает тягу при сгорании топлива. «Карандаши» имеют темный цвет после обжига. Этот процесс делает брикеты твердыми, прочными, способствует удалению излишков влаги. Единственным минусом брикетов PINI KAY является их высокая стоимость. Популярен этот вид топлива при растопке каминов. Иногда ему находят применение при выезде на пикник – используют для костра.
3. Цилиндрические брикеты. Это очень простые брикеты в виде цилиндров, функцию наполнителя выполняют прессованные опилки, стружка, кора и другой мелкий древесный отработанный материал. Сначала основа нагревается до появления лигнина – не токсичного вещества, напоминающего клей. С его помощью брикеты удерживают форму. Это топливо характеризуется высокой теплоотдачей и стоит относительно не дорого. Недостатками являются низкая прочность и не устойчивость к влаге.
4. Брикеты из угля и торфа. Этот топливный материал цилиндрической формы, изготавливают из угля и торфа. Оба материала обладают высокой температурой и длительностью горения, но при этом характеризуются высокой зольностью.

Скорее всего, их структура нарушена из-за повышенного содержания влаги, вследствие чего, эффективность теплоотдачи будет минимальной в разы. Отдать предпочтение следует топливу с наибольшей плотностью.

Однозначно ответить на вопрос, чем лучше топить печь дровами или брикетами, невозможно. Оптимальный вариант отопления жилых и не жилых помещений: сжигание одновременно классического вида топлива, такого, как дрова и альтернативного — брикетов.

Чтобы достигнуть наиболее высоких показателей температуры, первыми используют для растопки дрова, а поддерживают процесс горения брикетированным топливом.

Как сделать брикеты своими руками

Если дрова или брикеты недоступны, то последние можно попробовать сделать самостоятельно. Главный принцип производства евродров – сдавливание измельченных древесных отходов до начала выделения лигнина. Это вещество впоследствии склеивает мелкие частицы в монолитное изделие. Для изготовления топливных брикетов допускается применять: аграрные остатки, опилки, стружку, прочие отходы деревообработки.

Порядок действий:

• Измельчить сырьевой материал.
• Просушить до влажности в 10%.
• Используя гидравлический пресс либо шнековое устройство, выполнить брикетирование подготовленного сырья.

Изготовление топливных брикетов в домашних условиях не позволяет соблюдать производственную технологию. Самостоятельно сделанное оборудование не создает требуемого давления, при котором начинает выделяться лигнин. Потому для производства брикетных изделий необходимо иное связующее вещество. В его качестве используется измельченная бумага, клей и даже навоз. Например, топливные брикеты из опилок делают в такой последовательности: замачиваю сырье в воде, перемешивают с глиной (соотношение 1:10), формируют кирпичики (вручную либо с помощью самодельного пресса), выкладывают сушиться в естественных условиях.