Котли для водяного опалення на твердому паливі: класифікація, плюси і мінуси, вимоги до монтажу

У цій статті ми познайомимо читача зі світом сучасних опалювальних установок на твердому паливі. Якими бувають твердопаливні водяні котли?

Чи виправдане застосування саме цього виду палива економічно? Чи є у нього серйозні недоліки? На всі ці питання ми постараємося відповісти.

Канонічна схема пристрою, що включає варильну плиту. Як ми побачимо пізніше – далеко не найкраща конструкція.

Класифікація котлів

Зрозуміло, що все котли на твердому паливі для водяного опалення характеризуються рядом спільних рис. За визначенням вони використовують тепло згоряння деревини (як варіант – продуктів його переробки), торфу або вугілля. Крім того, температура теплоносія на виході з котла не перевищує 100 градусів.

За якими ознаками ці пристрої розрізняються між собою?

Йдеться про матеріал, як самого котла, так і його теплообмінника – вузла, з допомогою якого теплоносій контактує з паливником.

Можливі два основні варіанти:

Сталеві котли в середньому трохи дешевше і мають значно меншу масу. Однак характеризуються і меншим терміном служби. Сталь – метал, що боїться корозії; полум'я і вельми агресивний конденсат стрімко руйнують його.

Однак: якісні твердопаливні котли опалення російського виробництва, як і імпортні, виготовляються з жаростійких сортів корозійно-стійких сталей. Крім того, топка часто додатково захищається футеровкою вогнетривкою цеглою.

Чавун – матеріал, в куди меншою мірою боїться корозії. Саме тому він застосовується для виготовлення колосників і дверцят в печах; саме тому чавунні котли в середньому куди довговічніше сталевих.

Ціна більшого терміну служби – велика маса виробів. Як правило, навіть котли скромною (до 16 КВт) теплової потужності вимагають обов'язкового монтажу виключно на капітальний фундамент.

Чавун довговічний, але завдяки великій товщині робить пристрій дуже потужним.

Найбільш універсальні водяні твердопаливні котли, здатні працювати на декількох видах палива. Без будь – якої адаптації можна, вичистивши зольник, закинути в топку вугілля після дров або торф'яні брикети після пелет.

Однак орієнтовані тільки на один тип палива пристрої, як правило, мають більш високий ККД. Їх конструкція оптимізована для горіння з цілком певною температурою полум'я і вологістю пального.

Крім однотопочних, виробляються котли з двома роздільними топливниками і двома теплообмінниками. Вони дозволяють спалювати різні типи палива, які вимагають різного конструктивного виконання зона горіння. Справді, пальник для соляри швидко прийде в непридатність, якщо буде перебувати серед палаючих дров.

ефективність

ККД у різних типів котлів дуже сильно розрізняється. Визначальні цей параметр фактори – температура продуктів згоряння на виході і кількість твердих відходів. В обох випадках менше – значить краще.

Мінімальний ККД, часто вже не досягає навіть 50%, у найпростіших зроблених своїми руками пристроїв. Так, коробка з сталевого листа з двома дверцятами і змійовиком всередині обійдеться зовсім недорого; однак для отримання необхідного вам кількості тепла дров доведеться спалити ДУЖЕ багато.

Фабричне виробництво твердопаливних котлів спирається на точний розрахунок їх форми і розмірів теплообмінника. Навіть у молодших моделей температура продуктів згоряння зазвичай не перевищує 120 градусів. Крім того, що більша кількість тепла віддається теплоносія, це означає ще й велику пожежну безпеку.

Окремо стоять так звані піролізні, або газогенераторні котли. Як вони працюють?

У пристрої присутні дві топки з теплообмінниками в кожній з них.Вони сполучаються між собою і розміщені одна над іншою.
У верхній топці в умовах нестачі кисню і високої температури дрова повільно тліють, поступово розпадаючись в золу. Великих вугілля при штатній роботі котла не залишається.

Однак через нестачу окислювача пальне згоряє не повністю: воно виділяє велику кількість піролізного газу, що складається з CO (чадного газу) і летких вуглеводнів.

Цей газ примусово подається в нижню топку, де згоряє вже повністю після того, як до нього подмешивается багате киснем повітря.

Так влаштований піролізний котел.

Газогенераторні твердопаливні водогрійні котли мають дуже високий ККД, що досягає у кращих пристроїв 95 відсотків. Однак вони в 1,5-2 рази дорожче традиційних конструкцій і вимагають використання палива з низькою вологістю. Крім того, молодші моделі працюють ТІЛЬКИ на дровах.

автономність

Пристрої традиційної конструкції вимагають постійної присутності людини – топку потрібно завантажувати кожні 2-4 години. Професія кочегара народилася не на порожньому місці. Саме ця властивість є основним недоліком твердого палива; почасти тому якщо доступний магістральний газ – рідкісний власник котеджу задумається про дровах або вугіллі.

Піролізний котел, однак, в силу принципу своєї роботи змушує паливо не згоряти, а тліти. На одному завантаженні котел може працювати до 12 годин.

Порівняно недавно литовська компанія Stropuva налагодила потокове виробництво так званих котлів верхнього горіння. Вони забезпечують опалення ще більшу автономність: на сертифікації в 2003 році серійна модель після завантаження 50 кілограмів палива віддавала близько 6 КВт теплової потужності близько півтори доби.

За рахунок чого досягається такий тривалий час роботи?

Обсяг топки збільшений і вміщує кілька десятків, а то і сотень кілограмів палива.
Колосник і зольник відсутні.
Горить тільки верхній шар завантаженого палива. Повітря для підтримки горіння (точніше, тління) подається зверху через рухливий вузол, який під власною вагою опускається в міру прогорання дров або вугілля.
Попіл несеться з димом.
Область тління палива відділяється від верхньої частини камери масивним металевим диском (жаргонна назва – стаскоблін). Над ним до продуктів неповного згоряння палива подмешивается повітря ззовні, і вони згоряють з виділенням залишкового тепла.

Як бачимо, в своїй основі ці пристрої являють собою піролізні водогрійні твердопаливні котли, але з серйозними конструктивними доробками. Зрозуміло, що і тут цінник не втішаться економного господаря.

Окремо стоять котли, що працюють на пелетах – пресованих гранулах із тирси. У них проблема автономності вирішується регульованою подачею гранул з бункера.

На фото – котел з бункером для пелет.

Однак: крім дорожнечі, у цих пристроїв є ще одна проблема. Виробництво пелет в нашій країні не налагоджено; не скрізь можна забезпечити себе цим видом палива.

Автоматизація

У класичних котлах вся автоматика обмежується найпростішої захистом від перегріву теплоносія. Механічний термостат за допомогою важеля тягне за ланцюжок, що прикриває заслінку. Швидкість надходження повітря зменшується; тепловіддача котла знижується.

Найпростіший спосіб автоматизувати контроль над температурою теплоносія.

У піролізних опалювачах можливостей значно більше:

Заслінки з механічним або електричним керуванням і тут дозволяють регулювати тягу;
Поряд з цим в пристроях з примусовою тягою їх тепловою потужністю можна управляти, регулюючи обороти вентилятора-димососа.

Крім того, можливий контроль не температури теплоносія, а температури повітря в приміщенні.

Корисно: недорогі опалювальні котли на твердому паливі російського виробництва, як правило, управляються примітивним механічним термостатом або взагалі тільки вручну.Не варто шукати серед молодших моделей пристрою, які зможуть самостійно підтримувати комфортну температуру. Однак саме завдяки простоті конструкції вони виключно відмовостійкості.

Достоїнства і недоліки

Експлуатаційні витрати

При поточних російських цінах покупні дрова на другому місці по дешевизні після магістрального газу. Різниця між ними невелика – одиниці проценто. Зрозуміло, що мова йде про вартість вироблення однієї кіловат-години теплової енергії.

Вугілля дорожче, але не набагато.

На користь дров говорить ще кілька чинників:

Магістральний газ є не скрізь, а опалення скрапленим обходиться в кілька разів дорожче і по видатках наближається до електричного опалення.
Дрова можна заготовлювати самостійно, що зменшить витрати і зовсім до нуля.
Твердопаливне опалення дозволить з користю утилізувати більшу частину побутового сміття. Решта в умовах заміського будинку піде в компост і послужить удобрення грунту.

Зручність використання

А ось в цій області – одні мінуси.

Відпрацьовані гази потрібно відводити. Причому коаксіальним відведенням – повітрозабірником, як в газових котлах із закритою пальником, утилізацію пічних газів реалізувати не вийде. Потрібен повноцінний димохід.

Це прикраса на даху – незмінний атрибут опалення твердим паливом.

Котли на твердому паливі існують тільки в підлоговому виконанні. Вони масивні і мають великі розміри. У більшості випадків їм краще відвести окреме приміщення.
Паливо потрібно зберігати неподалік від котла, причому під навісом. Порівняйте цю вимогу з зручністю підключення до газу чи електрики.
Закладка палива і видалення продуктів згоряння потрібні часто. Навіть в котлах тривалого горіння, де зольника немає в принципі, вам між закладками палива все ж доведеться вичищати піддон. Крім досить брудної роботи, це означає ще одну річ: виїхати на кілька днів і залишити будинок теплим не вийде.

Всі пристрої обговорюваного нами типу можуть монтуватися самостійно. Ніякої облік і контроль комунальних служб не потрібно.

Однак пару правил потрібно дотримуватися.

Масивні котли монтуються, як уже говорилося, виключно на власний фундамент. Ставити 300 – 500 кілограмів чавуну на дерев'яну підлогу точно не варто.

В общем-то, краще перестрахуватися і з більш легкими сталевими: наприклад, твердопаливні котли білоруського виробництва КСВ 12,5 при скромній потужності в 12,5 КВт важать 180 кг.

Друга інструкція пов'язана з пожежною безпекою. Корпус котла і димар при згорянні палива помітно нагріваються. Рекомендується ставити котел на відстані не менше півметра від найближчої стіни.

Якщо стінки виконані з горючого матеріалу – вони захищаються цеглою або листом оцинковки з прокладкою азбесту.

Димохід відділяється від горючих конструкцій перекриття або стін відстанню не менш 25 сантиметрів.

Так димохід виводиться через дерев'яну стіну.

висновок

Багато цікавого про те, якими бувають твердопаливні котли – російського виробництва та імпортовані з-за кордону – розповість відео в кінці статті. Сподіваємося, що ви знайдете там відповіді на ті питання, які могли у вас залишитися.