Отопление дома твердотопливным котлом

Если от вашего дома магистральный газ далеко, то лучший вид отопления — твердотопливный котел (ТТК). Подберите доступное топливо, или виды топлива – и гарантированно обеспечите теплом и горячей водой свое жилище.

Рассмотрим среднестатистический дом в 150м2 с различными видами твердого топлива, их преимущества и недостатки.

Выбор топлива

Выбор топлива — определяющий фактор ТТК как системы отопления. Вид топлива определяет качество системы отопления и как следствие – качество жизни в доме. Твердое топливо может быть ископаемым — уголь, торф, горючие сланцы; возобновляемым – дрова. Принципиального значения как продукт теплообразования вид топлива не имеет в костре. В ТТК под каждый вид топлива рассчитывается необходимый объем воздуха, скорость образования тепла, жаростойкость стенок котла и колосников. Любая универсальность снижает КПД котла, ухудшает процессы горения, что приводит к образованию сажи, засорению дымохода.

При выборе вида топлива предпочтение необходимо отдавать углеводородам с максимальной теплоотдачей: уголь – антрацит, дрова – дуб, береза. При кажущейся дороговизне высококалорийное топливо всегда выигрышнее для отопления: больше теплота от сгорания топлива, паузы между загрузками больше, меньше золы, нужен меньше бункер для хранения топлива, меньше засорение дымохода.

Рассмотрим количество и стоимость каждого вида топлива в ценах Москвы. Из таблицы видно, что стоимость топлива приблизительно одинакова, кроме дров. На первое место выходит качество отопления: необходимое количество загрузок топлива, удаление золы, экологичность.

Выбор котла

После выбор вида топлива переходим к выбору типа котла.

Условно твёрдотопливные котлы можно разделить на категории:

• Классические.
• Пиролизные.
• Автоматические.
• Длительного горения.

В классических котлах происходит пламенное сгорание твердого топлива для получения тепла, как в костре. Горение оптимизированно наличием колосниковой решетки для подачи воздуха для горения снизу. Количество воздуха регулируется ручными настройками шабера и подачи воздуха в топку горения, регулируя интенсивность горения. Современные ТТК стабилизируют температуру теплоносителя с помощью биметаллических регуляторов, механически связанных с заслонкой воздуха. В более продвинутых моделях регулировка горения в дополнение к биметаллическим регуляторам осуществляется с помощью регулируемого вентилятора наддува воздуха.

Конструкция котлов унифицирована, загрузка дров через верхнюю дверцу, удаление золы и регулировка горения через нижнюю. Для удобства обслуживания котла часто применяют три дверцы. Конструкция современных ТТК очень удобна для эксплуатации: ручки открывания термоизолированны, не обжигают, все дверцы имеют внутреннюю окантовку тугоплавким материалом для исключения подсоса воздуха. Такая конструкция дверок позволила точно настраивать процесс горения, продлевая время топки.

Отличаются котлы материалом теплообменника – чугун или сталь. Чугунные долговечнее – до 20 лет, есть возможность ремонтировать теплообменник по секциям, из которых он состоит. Но боятся механических ударов, перепадов температур. Например, долив в разогретый котел холодного теплоносителя (воды), может разрушить чугунный теплообменник. Стальные теплообменники выдерживают перепады температур и удары, но менее долговечны, современные – до 6 лет, требуют полной замены.

Преимущества: возможность работы на минимум 2х видах топлива, часто возможна установка газовой или жидкотопливной горелки. Энергонезависимость — при отключении электричества котлы с наддувом продолжают работать.

Недостатки: частая загрузка топлива для равномерного обогрева: уголь – 5 раз, дрова – 8 раз, необходимость площадей для складирования топлива, для угля нужно закрытое помещение, исключающее его смерзание. Ввиду неизбежной грязи, копоти и сажи необходимо отдельное помещение для котельной.

Стоимость хороших ТТК стартует от 1500$, КПД – 70%.

Пиролизные или газогенераторные котлы используют для горения газы от разложения топлива под действием высокой температуры при недостатке воздуха. Конструкция котла имеет две камеры, разделенные как правило колосниками. Нижняя – загрузочная, или пиролизная, вторая – камера сгорания, куда подается электровентилятором воздух и осуществляется дожиг продуктов сгорания.

Процесс горения происходит следующим образом. Закладываем дрова и поджигаем их, закрываем дверцу топочной камеры. В верхней камере включается вентилятор наддува, который смешивает воздух тления (с продуктами сгорания) нижней камеры с чистым воздухом, богатым кислородом. Полученная смесь самовоспламеняется и через керамические форсунки направляет пламя на топливо. Топливо обжигается без доступа кислорода, происходит пиролиз – разложение и газификация твердого топлива. Процесс будет продолжаться до полного сгорания топлива. В любом костре происходит пиролиз, в пиролизном котле процесс газообразования оптимизирован для получения высокого КПД.

Преимущества: самый высокий КПД — до 90%, продолжительность горения топлива на одной загрузке – до 10 ч, полное сгорание топлива – снижены требования к качеству дымохода, высокая экологичность, не нужно часто чистить зольник, закладка цельных, не колотых дров. Просто регулировать температуру теплоносителя регулируя подачу воздуха.

Недостатки: высокая стоимость, энергозависимость, при неполной загрузке нестабильность горения, самые высокие требования к сухости дров, изменение параметров котла до 40% при режимах: начало горения, пик горения, окончание горения, высокая температура обратки – не менее 60С, невозможно автоматизировать загрузку топлива, требует отдельного помещения.

Автоматические котлы – твердотопливные котлы в которых для удобства проживания загрузка топлива и удаление золы автоматизировано. Представляют собой ТТК с бункером автоматической подачи топлива – шнековый или транспортерный, автоматическим удалением золы. С вариантом угольного топлива предусмотрена подвижка пласта горения для обеспечения полного сгорания топлива, с помощью подвижных колосников, рубящих и сдвигающих механизмов. Параметры горения, температура теплоносителя поддерживаются с помощью принудительного наддува.

Для устойчивого горения необходимо однородное топливо по составу и размерам. Применяют уголь – путем калиброванного просеивания. Отходы древесины прессуют в гранулы – пеллеты. Унифицированные продукты горения позволяют сделать процесс отопления непрерывным. Все что нужно – досыпать в бункер топливо. Следить за механизмом подачи топлива и удаления золы.

Преимущества: высокий КПД — до 85%, длительна работа, ограниченная емкостью бункера автоматической подачи, однородность топлива позволяют точно настраивать процесс горения.

Недостатки: высокая стоимость – стартуют от 2000$, энергозависимость, нужно большое отдельное помещение под систему автоматического котла, нужен отдельный пожаробезопасный золоприемник, требуется квалифицированное обслуживание.

Котлы длительного горения — котлы, в которых специальными приемами поддерживается процесс длительного горения топлива. В принципе, пиролизные котлы тоже можно отнести к котлам длительного горения. Хотя там принцип горения немного другой. В настоящее время есть две системы, обеспечивающие длительное горение. Это канадская система котлов Булерьян, и прибалтийская система Стропува.

Булерьян представляет собой двухкамерную печь горения дров, разделенную по горизонтали. В нижней камере происходит тление, газы поступают в верхнюю камеру, где смешиваются со вторичным воздухом через жиклер, где происходит дожиг топлива. Конструктив котла представляет собой цилиндр с вваренными трубами на половину окружности. Расположение труб снизу-вверх позволяет обеспечить интенсивное движение воздуха, эффективную теплоотдачу. Согласно указаний паспорта, применять нужно в нежилых, временно посещаемых помещениях. Хорошо подходит для дачи и гаража, рекомендована производителем для нежилых, временно посещаемых помещений, так же как и буржуйка выжигает кислород. Запатентованная конструкция достаточно распространена, неплохо себя зарекомендовала. Цена адекватна, имеется линейка типоразмеров для разных площадей.

Стропува представляет собой высокую бочку – до 3м, наполненную дровами и накрытую подвижной крышкой с дымоходом. Дрова поджигаются и экономно горят т сверху вниз нагревая теплоноситель по рубашке бочки, для контроля температуры подача воздуха регулируется автоматически. Широкого распространения не получили – высокая цена, заявленные производителем параметры в 2е суток непрерывного горения для дров, 4 дня для угля — сомнительны, сложности с настройками горения. После окончания топки нужно остывание топочного пространства, удаление золы и новая загрузка 50 — 100кг топлива. Розжиг и снова выход на режим отопления.

Особенности эксплуатации

Отопление ТТК носит циклический характер, обусловленный необходимостью выполнения определенной последовательности: закладка топлива, розжиг, горение. Процесс цикличности отрицательно сказывается на долговечности теплообменника, системы отопления. Нет комфортности от перепадов температуры в помещении.

Для решения этой проблемы применяют тепловые аккумуляторы, представляющие собой термоизолированную емкость 500-1000л. Аккумулируя тепло при горении котла, отдает энергию при снижении теплоотдачи, затухании котла. Тем самым достигается стабильная температура теплоносителя и воздуха в доме. Но даже при установке теплоаккумулятора монтаж приборов и устройств безопасности – датчиков, клапанов температуры и давления – обязательно!

При выборе мощности котла придерживаемся распространённой методики – на 10м2 жилища – 1 кВт. С вариантом ТТК необходимо увеличить мощность до 40%, обусловленную нестабильным качеством топлива, состоянием дымохода, влияющих на мощность котла (производства тепла).

Качество и параметры дымохода должны быть выполнены в строгом соответствии с требованием изготовителя. Обязательно нужно предусмотреть возможность периодической чистки и осмотра дымохода. Особое внимание необходимо уделить удалению сажи, способной к самовозгоранию, возникновению пожара.

Нужно выполнить все меры пожарной безопасности по размещению котла от сгораемых конструкций, по обустройству топочной: площадь, вентиляция, достаточный для горения приток воздуха, наличие угнетушителя.

Итоги выбора

Если необходимость установки ТТК как основного или резервного отопления определена, необходимо четко представлять проблемы всех видов топлива. Прочитанные в интернете и рекламных буклетах способы отопления не дают представления о реальных проблемах, связанных с применением каждого из видов топлива.

Самое правильное – посетить дом, отапливаемый выбранным видом топлива, попробовать самому произвести топку. После практического применения мнение, как правило, меняется. Удобный и высококалорийный уголь оказывается очень грязный и вонючий, дровяной котел необходимо топить каждый час, даже ночью. Именно практические опыты с отоплением заставляют городских жителей в загородных домах переходить на котлы длительного горения, позволяющих повысить качество жизни.

Тепла вашему дому.

Котел твердотопливный STROPUVA — видео презентация