- Содержимое:
- Принципы работы дровяных котлов для частных домов
- Как выбрать котел на дровах для частного дома
- Котел какого производства выбрать
- Стоимость дровяных котлов для загородных домов
- Монтаж отопления в частном доме с котлом на дровах
- Где можно устанавливать дровяной котел
- Схемы отопления частного дома с котлом на дровах
Так как во многих отдаленных районах РФ отсутствует газификация, дровяной котел для отопления частного дома с батареями, до сих пор является актуальным решением вопроса обогрева. Современные модели дровяного оборудования имеют увеличенную продолжительность работы от одной закладки, отличаются высоким КПД и безопасностью.
Принципы работы дровяных котлов для частных домов
Современные дровяные котлы для отопления частного дома с водяным контуром, мало общего имеют с традиционными классическими печами. По своей конструкции, большинство моделей напоминают автономную тепловую станцию. А вот основной принцип работы, остался неизменным. Тепло, получаемое посредством сжигания твердого топлива, используется для обогрева помещений.
Существенным отличием и изменением, произведенным во внутреннем устройстве, является наличие водяного контура. После модификации конструкции, стало возможным соединить радиаторную систему отопления в загородном доме с дровяным котлом.
На данный момент, по принципу работы можно выделить два основных класса оборудования:
- Пиролизные дровяные отопительные котлы для частного дома – принцип работы котлов данного типа, заключается в одновременном использовании тепла, получаемого при сжигании дров и дожига газа, образовавшегося в процессе горения.
Остальные модели: газогенераторные, длительного горения, так или иначе, похожи по своей конструкции на пиролизное оборудование. Котлы, относящиеся к данной группе, отличаются высоким КПД и длительной работой от одной закладки топлива. - Классические твердотопливные агрегаты – работают по тому же принципу, что и дровяные печи. Передача тепла осуществляется посредством нагрева теплоносителя, циркулирующего по водяному контуру, расположенному внутри корпуса. Данное решение также востребовано при изготовлении автономного отопления, по причине низкой стоимости оборудования.
Как выбрать котел на дровах для частного дома
При выборе отопительного котла для частного дома, учитывают несколько моментов, касающихся конструкционных особенностей и производительности:
- Отапливаемая площадь – приблизительные расчеты производительности проводят по формуле 1 кВт = 10 м². При подключении второго контура для ГВС, добавляют к полученному результату еще 15-20%.
- Виды отопительных котлов – как уже отмечалось, существуют классические агрегаты, а также те, которые используют принцип пиролизного горения. Вторые считаются самыми экономичными котлами на дровах индивидуального отопления частных загородных домовладений. Первые стоят в 3-4 раза дешевле.
- Тип теплообменника – бывает двух видов. Отличается по типу используемых материалов и конструкции. Котлы из стали, стоят дешевле, но служат в среднем на 10-15 лет меньше. Агрегаты не боятся ударов и механических повреждений, простые в ремонте и обслуживании.
Чугунные котлы, в среднем служат около 35 лет, имеют лучшие теплотехнические характеристики. Боятся механических повреждений. Для ремонта потребуется замена целой секции. Еще одним недостатком чугуна является большой вес котла. Пиролизный агрегат, имеющий две топочных камеры, легко достигает массы в 5 центнеров. - Особенности конструкции топочной камеры – производители выпускают котлы с боковой загрузкой дров. Конструкция используется в большинстве агрегатов, как классического, так и пиролизного типа.
Отдельного внимания заслуживают котлы с верхней загрузкой. Такая конструкция используется в газогенераторных агрегатах. Главным достоинством решения является возможность предварительного просушивания дров, что увеличивает эффективность обогрева. - Наличие дополнительных функций – автоматика, наличие резервного источника питания, встроенного бойлера накопителя, системы удаленного контроля – все это увеличивает комфорт эксплуатации и предоставляется в дополнительной комплектации.
Помимо технических параметров, потребуется определиться с маркой дровяного котла и подобрать теплогенератор, подходящей ценовой категории.
Котел какого производства выбрать
Если позволяют средства, лучше поставить дровяной котел немецкого или чешского производства. Несколько хуже по производственным характеристикам, польские и отечественные агрегаты. Среди зарубежных и отечественных компаний производителей, лидерами являются:
- Немецкие котлы на дровах – представлены компаниями Buderus, Viessmann, Lopper. Все оборудование имеет высокую степень безопасности и надежности, и длительный срок эксплуатации. Недостатком моделей является прихотливость к качеству и сорту дров, высокая стоимость.
- Котлы на дровах чешского производства – внимания заслуживает продукция компаний ОРОР, Viadrus, и ATMOS. По своему качеству и автоматизации, модели ничуть не уступают немецким аналогам, но имеют стоимость в среднем на 10% меньше.
- Котлы российского производства – ТТ агрегаты выпускает практически каждый производитель отопительного оборудования. Котлы адаптированы к отечественным условиям, неприхотливы к качеству топлива и используемому теплоносителю.
Наибольшей популярностью пользуется продукция следующих заводов: ZOTA, Теплодар. - Польские дровяные котлы – на отечественном рынке предлагаются несколько десятков модификаций. Спросом пользуются модели: Defro, SAS, DREWMET, ORLAN. В ассортименте представлены как обычные дровяные теплогенераторы, так и котлы пиролизного горения.
Большинство производителей, помимо классических котлов отопления, работающих исключительно на дровах, предлагают универсальные или многотопливные теплогенераторы.
Стоимость дровяных котлов для загородных домов
На стоимость агрегата влияет несколько факторов:
- Тип теплообменника – чугунный котел будет стоить в 1,5-2 раза дороже, чем стальной аналог.
- Производитель.
- Принцип работы – стоимость дровяного газогенераторного котла отечественного производителя, обойдется в 35-40 тыс. руб., а цена на котел классической конструкции, упадет приблизительно до 20 тыс. руб.
- Дополнительная комплектация.
Оформление документов на ввод котла в эксплуатацию, при условии их регистрации в Ростехнадзоре, не требуется.
Монтаж отопления в частном доме с котлом на дровах
Дровяные котлы с водяным контуром для отопления частного дома, подключаются к уже существующей системе обогрева с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя. Во время проведения монтажных работ, выполняют требования ППБ и СНиП.
Еще одним важным вопросом, учитываемым во время подключения, является необходимость в размещении вместительного топливного хранилища. Котел, за сезон сжигает 10-15 кубометров дров. Хранилище должно быть сухим, доступным, вместительным и безопасным.
Где можно устанавливать дровяной котел
Водогрейный котел на дровах для отопления частного дома, устанавливается в любом месте, при условии, что оно соответствует техническим и противопожарным требованиям. Общими рекомендациями, относительно выбора помещения под котельную, являются:
- Под нужды котельной в частном доме на дровах, используют любое техническое помещение, соответствующее следующим требованиям: высота потолков не менее 2,2 м, площадь 8-12 м². Присутствует приточная и вытяжная вентиляция и освещение.
-
Установить дровяной котел в подвале можно при условии, что помещение будет сухим и отапливаемым. Соблюдение данных условий продлит время эксплуатации стальных теплогенераторов.
- Дровяной котел для отопления частного дома с водяным отоплением, устанавливают на прочное основание. В случае подключения чугунного агрегата, потребуется сделать бетонный фундамент.
- Чтобы предотвратить случайное возгорание при закладке дров, деревянное основание, по направлению открытия топочной дверки, застилают металлическим или асбестоцементным листом.
- Хранилище под дрова размещают в смежном помещении.
- Котел устанавливают в удобном для облуживания месте. Ко всем узлам: системе водоподготовки и фильтрации, оставляют свободный доступ.
- Современное отопление частного дома дровяным котлом, зачастую требуют подключения к электросети. Обязательно устанавливают стабилизатор напряжения и источник бесперебойного питания. Автоматику подключают напрямую от щитовой, через автоматы и УЗО.
- Монтаж дымохода проводят с соблюдением пожарных требований при установке. Все греющиеся элементы, при прохождении плит перекрытия и кровельной разделки, изолируют. На оголовок трубы устанавливаю искрогаситель. Варианты дымоходов обсуждаются здесь.
Главным требованием к эксплуатации дровяного котла, является соблюдение ППБ. Современные модели снабжены многоуровневой системой безопасности, предотвращающей задымление помещения и закипание теплоносителя.
avtonomnoeteplo.ru
Основные виды дровяных котлов
Арсенал техники для отопления постоянно пополняется новыми, более совершенными изделиями, однако среди твердотопливных котлов ничего кардинально нового придумано не было. В попытках увеличить КПД конструкторы так или иначе улучшали конструкцию, из-за чего появилось несколько разновидностей с рядом характерных признаков:
1. Сложная Z-образная форма топки или её деление на 2 камеры сгорания. Такие котлы рассчитаны на длительное горение и максимально полное сжигание выделяющихся пиролизных газов.
Пример конструкции твердотопливного котла длительного горения: 1 — автоматика котла; 2 — загрузочная дверца; 3 — подача первичного воздуха; 4 — подача вторичного воздуха; 5 — зольник; 6 — горение пиролизных газов; 7 — пиролиз твёрдого топлива; 8 — теплообменник; 9 — вентилятор-дымосос
2. Наличие водонаполненных колосников и/или рубашки. Считается, что таким образом теплоноситель забирает до 90% теплоты сгорания, но на практике хорошие дровяные котлы с КПД выше 80% — уже большая редкость.
Водонаполненные колосники твердотопливного котла
3. Форма организации поддува. Путём уменьшения поступающего кислорода можно сильно растянуть длительность горения, поддерживая температуру воды в заданных пределах. Обычно реализуется за счёт ручной или управляемой заслонки, при недостаточно сильной тяге может использоваться вентилятор наддува. Управление заслонкой, как правило, выполняется цифровой автоматикой, контролирующей температуру воды в патрубке подачи.
Вентилятор наддува котла
4. Тип и устройство теплообменника. С одной стороны, идёт гонка за максимизацию площади поверхности для более эффективного теплосъёма, с другой — за долговечность и надёжность. В первом случае имеем сотовые теплообменники бойлерного типа, высокоэффективные, но проблемные в очистке и ремонте/замене. С другой стороны — простые трубчатые змеевики из холоднотянутой бесшовной трубы — с классикой спорить трудно.
Сотовый теплообменник
5. Наличие утепления. Необходимость кожуха с минеральным наполнителем определяется местом установки. Если на улице не имеет смысла тратить тепло впустую, то для гаража или мастерской неизолированный котёл может стать хорошим методом обогрева.
Имеются также отличия в типе топлива, горизонтальном и вертикальном расположении шахты, а также материале топки. Камеры и змеевики, выполненные из холоднокатаной низкоуглеродистой стали, просты и неприхотливы, но подвержены образованию окалины. Змеевики и водонаполненные рубашки из чугуна наиболее долговечны и не подвержены образованию окалины, но требуют специальной обвязки из-за высокой чувствительности к тепловым ударам.
Пеллетный котёл
Мощность оборудования
В конечном итоге для котла важны не столько подробности его внутреннего устройства, сколько основные рабочие показатели, которых удалось достичь использованием ряда инженерных инноваций. Важнейший и определяющий параметр котла — его номинальная мгновенная мощность. Теплоёмкость у разных видов топлива разная, как и у разных пород дров, производитель не может её точно предугадать и обсчитать номинальную мощность в отдельно взятом режиме эксплуатации.
Определение мощности происходит по двум показателям. По объёму топки можно судить о массе закладки. В среднем считается, что на каждый киловатт мощности дровяного котла приходится 2,5–3 л объёма камеры горения. Получив мгновенное значение выделяемой при сгорании мощности, можно прогнозировать, какая её часть может быть поглощена теплообменником при разных температурных режимах работы. Обычно поглощение сознательно делают выше расчётного выделения теплоты в условиях горения, близких к оптимальным, но такой подход чреват неприятностями.
Конденсат в твердотопливном котле
Дело в том, что все дровяные котлы страдают общей болезнью — образованием дёгтя из-за высокой влажности сжигаемой древесины. Конденсация происходит только при достаточно высокой разнице температур. Так, образование наростов на экономайзере или вторичном теплообменнике может прекратиться при нагреве теплоносителя до 40–45 ºС. Суть здесь в том, что если загружать котёл наполовину, его мощности не хватит для нормального нагрева стенок и теплообменников, из-за чего оборудование попросту «потечёт».
Устройство дымохода
Основной удар от конденсации водяного пара из дров приходится на систему дымохода. Протяжённость трубы большая, разница температур (особенно на улице) очень высока. Практикуется два подхода к решению этой проблемы.
Первый заключается в монтаже ревизионных отводов для слива конденсируемой влаги. Размещаться такие отводы должны в самой низкой точке каждого поворотного сегмента, начиная от последнего вертикального участка и заканчивая точкой подключения котла. Недостаток в том, что трубки для спуска воды периодически нуждаются в прочистке и не могут иметь значительной длины при малом диаметре.
С кирпичными дымоходами или с асбестоцементными трубами в обкладке таких проблем не возникает. Трудности устройства таких дымоходов очевидны, но и их можно обойти с применением более дорогостоящих материалов. Речь идёт об утеплённых сэндвич-трубах из нержавеющей стали с минеральным наполнителем. Для устройства дымохода сегодня это — оптимальный вариант. Резюмируем: конденсат не образуется только в утеплённых дымоходах.
Инерционность системы
Другой недостаток твердотопливного котла скрыт в цикличности его работы и невозможности самостоятельно восполнять запасы топлива. Из-за этого требуется либо высокая теплоёмкость самой конструкции дома, либо глухое утепление, близкое к пассивному дому, либо способ хранить запас тепла на период остывания системы.
Поскольку объём самого теплообменника в котле небольшой, водоизмещение системы получается поднять в основном за счёт увеличения диаметра труб. Другой альтернативой такого рода можно назвать установку теплового аккумулятора. При грамотном подходе можно реализовать накопление тепла только после нагрева основной системы, что поможет ускорить прогрев дома и решить проблему с конденсатом.
Тепловой аккумулятор в системе отопления
Системы тёплого пола обладают собственной высокой инерционностью, которая растёт вместе с толщиной аккумулирующей стяжки. При наличии тепловой отсечки под полом это может быть действительно долговременный источник тепла. При достаточно толстом слое даже использование воды более высокой температуры не вызовет дискомфорта и тепловой зебры, но вместе с инерционностью системы растёт время её выхода на режим. С другой стороны, подключение тёплого пола к дровяному котлу требует достаточно сложной обвязки, исключающей перегрев как котла, так и трубок в полу.
Водяной тёплый пол
Автоматика и обвязка дровяных котлов
Как уже упоминалось, регулировать мощность котла можно только по изменению количества поступающего кислорода. Наиболее эффективно и точно эта система работает в шахтных котлах пиролизного типа на дровах или брикетах.
Блок управления твердотопливным котлом
В основной комплекс автоматики входят электронный блок управления, вентилятор, регулятор тяги с электрическим приводом и термопара, плотно примотанная к патрубку подачи. Все эти комплектующие продаются как по отдельности, так и комплектами под определённую модель котла. В среднем вся автоматика обходится около 4–5 тысяч рублей. Отдельно упомянем важность наличия защиты от падения заслонки и герметизационных пазов на загрузочных и ревизионных люках, дымоходе, системе стабилизации тяги.
Регулятор тяги воздуха
Для твердотопливных котлов предусмотрен ряд защитных устройств другого рода, устанавливаемых в гидравлическую обвязку. Из безусловно обязательных это циркуляционный насос и защита топки от перегрева — группа безопасности для сброса избыточного давления. Обратите внимание, что выпускной штуцер клапана сброса должен быть повёрнут к стене или снабжён шлангом, чтобы при срабатывании не травмировать присутствующих людей. Требованиями безопасности может быть предусмотрена установка подтравливающего клапана дымохода для стабилизации тяги и горения, он монтируется сразу на выходе из котла или непосредственно перед конечным вертикальным участком.
Схема подключения твердотопливного котла с теплоаккумулятором: 1 — дымоход; 2 — термостат; 3 — группа безопасности; 4 — сепаратор воздуха; 5 — циркуляционный насос; 6 — тепловой аккумулятор; 7 — трёхходовой смеситель; 8 — погодозависимоя автоматика; 9 — радиатор отопления; 10 — циркуляционный насос; 11 — обратный клапан; 12 — расширительный бак; 13 — защита от сухого хода; 14 — клапан подпитки; 15 — накладной датчик температуры; 16 — твердотопливный котёл
Для чугунных котлов практикуется установка двухходового клапана, подмешивающего воду из горячего отвода для недопущения поступления холодной воды в разогретую топку. При установке теплоаккумулятора добавляется трехходовой электрический клапан, запускающий подачу тепла в бак только после прогрева основного состава. Контроль ведётся по температуре обратки, дополнительный контур включается за 7–10 ºС до достижения температуры отсечки. В этом аспекте наиболее предпочтительны блоки управления с ПИД-регулятором.
Установка, подключение
Котёл устанавливается на бетонном постаменте, высота которого определяется равновесностью гидравлической системы. В идеальном случае теплоноситель в котле должен находиться под наибольшим давлением по сравнению с остальными участками трубопровода. Положение котла также определяется направлением и точкой присоединения дымохода. Его подключение может быть как вертикальным (сверху), так и горизонтальным (сзади или сбоку).
В обвязке котла рекомендуется использовать только стальные или медные трубы, для пластика здесь слишком велик риск перегрева. Участок трубопровода подачи в 3–5 метрах от котла также традиционно выполняют металлом. Соединения могут быть сварными, при отсутствии нужного оборудования — резьбовыми на пакле и анаэробном герметике.
Настройку котла нужно проводить с учётом малой скорости нагрева и высокой инерционности. Рабочая температура теплоносителя поддерживается, как правило, в пределах 50–65 ºС. При этом температура обратного гистерезиса должна быть немного выше максимальной, при которой наддув полностью прекращается. Это необходимо, чтобы розжиг начался задолго до того, как вода в системе остынет сильнее положенного.
рмнт.ру
05.04.17
www.rmnt.ru
Дровяной отопительный котел
Поскольку значительная часть России находится в лесной зоне, самые популярные твердотопливные котлы у нас – на дровах. Каким бывает дровяной котел и каковы его эксплуатационные особенности?
Виды котлов
Дровяной котел для отопления частного дома с батареями, хотя и функционирует на дровах, как классическая печка, конструктивно отличается от нее очень сильно. Главное отличие – способ использования: печь рассчитана на воздушное отопление, а котел исходно создается с расчетом на подключение к водяному трубопроводу.
Дровяные котлы для отопления бывают:
- классический. Этот ближе всего к печам, только в корпусе кроме топки располагается водяной теплообменник, а в комплекте обязательно присутствуют приборы контроля;
- пиролизный. Камера сгорания состоит из двух отсеков. Во втором дожигается пиролизный газ, который выделяется при горении дров. Водяной теплообменник расположен вокруг топки (котлы пиролизные твердотопливные);
- дровяной отопительный котел длительного сгорания с верхним розжигом. Сверху вниз пламя распространяется медленнее, одна закладка прогорает дольше, добавлять дрова в камеру требуется реже;
- длительного сгорания с удлиненной топкой. По горизонтали пламя распространяется медленнее. Длительность увеличивается также за счет того, что подача кислорода в закрытую камеру сведена к минимуму.
Схема дровяного пиролизного котла.
Схема дровяного котла с верхним розжигом.
Схема дровяного котла с удлиненной топкой.
КПД у котлов длительного сгорания существенно выше, чем у обычных. Самый высокий – у пиролизных моделей, более 90 %. Дрова приходится подкладывать реже, пиролизный котел может работать на одной закладке до 12 часов. За счет этого эксплуатация удобнее.
Котлы с закрытыми топками экологически чище остальных. Самый чистый – пиролизный: большая часть газообразных отходов используется во второй части цикла, сажи тоже остается мало, чистить дымоход требуется реже (устройство дымохода для твердотопливного котла).
Особенности выбора
Мощность котла выбирают из расчета один киловатт на десять квадратов площади. Около 25 % добавляют на второй контур, если он будет. Поправочный коэффициент зависит от климатической зоны, от 0,7 до 2.
Читайте также: Что такое котлы длительного горения для дома на дровах
Цена зависит от вида котла. Самые дешевые – классика. Агрегаты длительного горения могут стоить в 4 раза больше.
Теплообменники изготавливаются из стали и чугуна. Стальные дешевле и легче, но менее долговечны (до 20 лет). Срок службы чугунного в среднем 35 лет. Инерция этих котлов очень высокая, он дольше разогревается, дольше держит тепло.
Хуже интегрируется в регулируемые отопительные сети. Большой вес (пиролизный котел может весить до 500 кг), хрупкость выше, чем у стали. Чугунный котел в полтора-два раза дороже стального.
Загрузка топки у большинства котлов боковая. У пиролизных моделей бывает верхняя. Второй вариант не так удобен, но безопаснее в пожарном отношении и предоставляет возможность для предварительной просушки дров — за счет этого увеличивается теплоэффективность.
Котел дровяной для частного дома может быть с одним и двумя контурами (отопление и ГВС). Вторые дороже, у них есть ряд ограничений и минусов:
- не больше двух точек водоразбора, каждая не дальше 10 метров от котла;
- нельзя использовать для отопления незамерзающую жидкость, только воду;
- контур ГВС – приоритетный. Когда открыт горячий кран, разогретый теплоноситель поступает в него. Система отопления простаивает, при небольшой длине контура – остывает.
Проблема ГВС решается не только с помощью второго контура. Можно подключить к одноконтурному котлу бак косвенного нагрева. Наконец, можно установить для этой цели автономный водонагреватель (например, ТЭНовый), тогда ГВС вообще не будет зависеть от котла. Последний вариант иногда практичнее: при поломке котла горячая вода в доме все равно будет, а в отопительном контуре можно безболезненно использовать антифриз.
Главное преимущество двух контуров перед этими вариантами – компактность. Но учитывайте, что при большой потребности в горячей воде собственной емкости теплообменника не хватит, все равно потребуется подключать дополнительный бойлер.
Приборы управления и безопасности могут быть автоматическими и электронными. У вторых больше возможностей, но они дороже и энергозависимы – придется купить стабилизатор напряжения (что такое стабилизаторы напряжения для котлов отопления) или сетевой фильтр, а в идеале еще и автономный генератор, на случай отключения электричества (что такое генератор для котла отопления). Полностью автоматизировать процесс работы котла отопительного на дровах не получится: топливо в камеру сгорания нужно подкладывать вручную.
Читайте также: О котлах отопления для частного дома на твердом топливе
Для системы с принудительной циркуляцией дополнительное электрооборудование потребуется в любом случае, т.к. все насосы – электрические (установка насоса в систему отопления частного дома). От электричества зависят котлы длительного горения с принудительной тягой (с электрическим вентилятором).
В отношении качества лучшие котлы для отопления дома на дровах – немецкие и чешские, бюджетные модели – российские и польские.
Марки:
- Германия – Viessmann, Buderus, Lopper;
- Чехия – Viadrus, ATMOS, ОРОР;
- Польша – DREWMET, Defro, ORLAN;
- РФ – Теплодар, ZOTA.
Нюансы монтажа и эксплуатации
Водяной котел для отопления частного дома на дровах, в отличие от газового агрегата, не нуждается в разрешении на установку. Но это не значит, что эксплуатация абсолютно безопасна. Определенные пожарные и экологические требования существуют.
Поскольку котел (особенно чугунный) обладает большой массой, под него требуется если не собственный фундамент, то хотя бы бетонная стяжка. Непосредственно под агрегат укладывают лист негорючего материала (металлический или асбоцементный). Между котлом и стенами, проводкой, другими коммуникациям должно оставаться безопасное расстояние.
Помещение котельной – не меньше 8 кубометров, хорошо освещенное, от котла до потолка должно оставаться минимум метр. Верхний участок дымохода вступает над крышей на метр. В котельной обязательно устраивают приточную вентиляцию и вытяжку. Двери и окна должны открываться наружу.
Топливо для отопления дачи котлом на дровах хранят в сухой смежной комнате, используют хорошо просушенным (не более 30 % влажности). Чем ниже влажность, тем больше теплоэффективность.
Видео о самодельном дровяном котле.
ks5.ru
Отопление частного дома дровяным котлом: устройство, правильная установка, модельный ряд
На протяжении не одного тысячелетия дрова для человека – единственное средство, позволяющее обогреть дом. В результате развития прогресса дрова перешли на второй план, первое место заняли газ, электроэнергия, нефтепродукты. Однако и сейчас есть места, где целесообразно для отопления частного дома использовать дрова.
Устройство и принцип работы
Невзирая на разнообразие дровяных котлов, устройство у них практически не различается. Любой агрегат состоит из камеры сгорания топлива, водного теплообменника, дымохода и зольника. По устройству простейший дровяной котел представляет буржуйку, где при сгорании дров нагревается вода и поступает в систему отопления. Показатель эффективности такого оборудования невелик, а расход топлива – значительный. Поэтому современные агрегаты оснащаются функцией длительного горения и имеют более сложное устройство.
Дрова загружаются в топку, где сгорая, отдают тепло теплообменнику, который встроен в котел. К теплообменнику подсоединяются трубы, предназначенные для подачи горячей воды в общую систему отопления жилища. Она оснащена радиаторами, расширительным баком и трубами. Кроме нагрева теплоносителя котел и дымоход обогревают помещение, в котором они расположены.
В результате сгорания дров образуется дым, который с помощью дымохода отводится наружу, а сажа оседает на стенках этой конструкции. Стоит отметить, что большое скопление сажи в дымовой трубе уменьшает тягу и риск ее возгорания.
Чистка дымоходных каналов осуществляется благодаря специальным отверстиям – закрытым заслонкам. Для этого применяются щетки и ерши. За счет современных технологий к топливу добавляют специальные составы, способные при сгорании очищать дымоходные каналы изнутри.
Подача холодной воды и отвод горячей воды из теплообменника осуществляется за счет патрубков. Современное оборудование оснащено автоматикой, которая максимально упрощает обслуживание дровяного котла:
- Датчик температуры. Подает сигнал на вентилятор подачи воздуха;
- Датчик давления. Сигнализирует о превышении нормального показателя;
- Датчики давления воды.
На эффективность дровяных котлов влияет вид и качество топлива. Если для отопления предназначены дрова, нельзя использовать торфяные брикеты и уголь. Это значительно понижает эффективность оборудования. Также нельзя использовать для отопления плохо просушенные дрова – при сгорании образуется много пара и сажи, в результате чего котел будет нуждаться в частой чистке.
Применение дровяного котла
Отопление домов дровами пользуется популярностью в сельской местности, где нет вблизи централизованной газовой магистрали, а отопление с помощью электричества экономически нецелесообразно.
Отопление частного дома дровами также популярно и среди дачников, которые находятся на своих территориях непродолжительное время. Также дровяной котел широко распространен в русских банях, где он выполняет сразу две роли: отопление и нагрев воды.
Достоинства и недостатки
К достоинствам агрегатов на дровах относятся:
- Нет зависимости от электричества. Домовладелец может не бояться перепадов напряжения в сети или полного отключения электроэнергии.
- Получение тепла полностью экологично. Поскольку дерево – это чистый экологический продукт, в результате сгорания которого не образуются никакие вредные для человека отходы. Конечно, если не учитывать углекислый газ, отравление которым возможно в случае не соблюдения мер безопасности.
- Доступное сырье. Люди, проживающие недалеко от лесных массивов, имеют бесплатное и доступное сырье для отопления частного дома. Более того, отопление такого котла возможно с помощью твердых бытовых отходов органического происхождения.
- Невысокая стоимость агрегата и арматуры.
- Простая установка и последующая эксплуатация устройства.
К недостаткам относятся:
- Нельзя на длительное время оставлять дом без присмотра, так как оборудование нуждается в постоянном присутствии и внимании человека.
- Оборудование имеет большой вес, потому что для его изготовления используется чугун. Этот минус можно перевести в плюс, так как этот материал является долговечным.
- Значительный расход топлива, так как древесина – материал, выделяющий мало энергии.
- Отсутствует автоматический режим поддержания необходимой температуры.
- Низкий показатель коэффициента полезного действия – не более 80 процентов.
- Дровяные котлы отопления характеризуются большими габаритами, поэтому для получения нужной температуры теплоносителя необходимо сжечь за один раз большое количество дров.
Требования к установке
Для эффективной и безопасной работы дровяного котла необходима правильная установка.
1. Место установки
Любое оборудование на дровах характеризуется потреблением довольно большого количества воздуха, поэтому котлы маленькой мощности устанавливаются в общие помещения дома, где выполняется приточно-вытяжная вентиляция. Если мощность котла не менее 50 кВт, то необходимо обустраивать отдельную котельную, где полезный объем помещения будет более 8 кубометров. Установка агрегатов осуществляется на твердое, ровное и несгораемое основание – кафель, бетон, керамогранит. На стенах котельной также должен быть негорючий материал. Котельная комната оснащается принудительной вентиляцией.
2. Требования к дымоходу
Для изготовления дымохода используется нержавеющая сталь, керамика или толстостенные металлические трубы. Оптимальный выбор – дымоход из нержавеющей стали типа «сэндвич», с легкостью собирается из разных элементов, таких как трубы, скрепляемые хомутами, кровельные проходы, разгрузочные платформы. При изгибах применяются отводы под необходимым углом. Есть возможность вывода дымохода не только через кровлю, но и через стену дома. Для создания хорошей тяги высота прямого участка дымохода должна составлять более 6 метров, при этом мощность котла должна быть равна 16 кВт.
Выбор дровяного котла
Прежде всего, необходимо рассчитать необходимую мощность оборудования, которая указывается в паспорте на агрегат и измеряется в киловаттах. Один киловатт мощности необходим для отопления 10 квадратных метров. К примеру, для отопления жилья площадью 100 квадратных метров следует выбирать дровяной котел, мощность которого 10 кВт. Плохо утепленные помещения нуждаются в запасе мощности в 20–30 процентов.
Выбирая оборудование, стоит смотреть не только номинальную мощность, но и весь диапазон работы котла – в осеннее и весеннее время нецелесообразно использовать агрегат на полную мощность. Если котел будет применяться еще и для получения горячей воды, то необходимо приобрести внешний бойлер, а также выбирать котел с дополнительным запасом мощности.
На выбор котла влияет его материал. Как правило, их производят из стали или чугуна. Оборудование из стали имеет небольшой вес и более простое устройство топки по сравнению с чугунными агрегатами. Чистка такой топки заключается в удалении золы из зольника. Дымоход у котлов из стали длиннее, в результате чего теплоноситель нагревается эффективнее. Чугунные агрегаты имеют более короткий дымоход, большая площадь теплообмена образуется благодаря ребристой поверхности, на которой оседают частицы горения, поэтому для чистки этих устройств нужно применять щетки, скребки и кочерги. Однако, теплоемкость у чугунных моделей выше.
Применение современных технологий позволяет разделить все дровяные котлы на следующие виды:
- Пиролизный — для получения тепла используются не только дрова, но и выделяющийся при этом газ.
- Пеллетный — в качестве топлива применяются спрессованные гранулы, исходным сырьем для них являются стружка, опилки, кора и т. д. Также для производства пеллет могут применяться отходы сельскохозяйственных культур.
- Агрегат с водяным отоплением
Популярные модели и их стоимость
-
Buderus
Модель Logano G 211–26 D может загружаться различными видами твердого топлива – углем, коксом, дровами, пеллетами. Такую модель мощностью 32 киловатт можно приобрести за 70 тысяч рублей, мощностью 15 киловатт – 50 тысяч рублей.
Модели этого ряда не только отапливают, но и используются для горячего водоснабжения. Имеют систему защиты. Показатель коэффициента полезного действия более 85 процентов. Оснащены электрическим розжигом, автоматическим поддержанием необходимой температуры. Мощность такого агрегата может достигать 100 киловатт. Вес колеблется в пределах от 300 до 800 килограмм. Стоимость – 130–300 тысяч рублей.
- Оборудование отечественного производства KBp
Мощность – 15–40 киловатт. Для обогрева могут использоваться дрова, брикеты, опилки, влажность которых не превышает 30 процентов. Это отличный вариант для частного дома. Обеспечивается работа в течение 12 часов. Диапазон цен – 50–65 тысяч рублей.
Одной закладки хватает на 7–18 часов. Оснащен автоматическим контролем тяги. Стоимость – 45–190 тысяч рублей.
- Автор: Леонид Григорьевич Чернухин
kotel.guru
Выбираем дровяной котел с водяным контуром
Содержание:
- Конструкция классического котла на твердом топливе
- Совмещение котла с водяной системой отопления
- Системы контроля и управления
- Плюсы и минусы котлов
Дровяные котлы для отопления частного дома
Подъем тарифов на электроэнергию и газ заставляют собственников жилья в пригороде и сельской местности задуматься о том, насколько может быть практично отопление загородного дома дровами. Теплотехники, разрабатывающие дровяные котлы для отопления частного дома, используют для создания эффективного оборудования опыт и знания, накопленные не только в строительстве печей, но и в других областях науки (органической химии и физике твердых материалов).
В прошлые века вопрос: чем отопить загородный дом? имел единственный ответ -дрова. Большие русские печи, компактные печи – голландки, камины (очаги, напоминающие о первобытном прошлом) – таким было отопление деревянных домов в местностях богатыми лесами.
Конструкция классического котла на твердом топливе
Первоначально популярный чугунный корпус постепенно уступил место корпусу, сваренному из высококачественной стали. Достоинством чугуна была высокая тепловая инерция, позволявшая медленно отдавать тепло в окружающее пространство. Литые чугунные печи были очень популярны в трех прошедших веках. Но у чугуна есть недостаток: при случайном быстром остужении (холодная вода, попавшая на корпус) он трескается. Сварить чугунный монолит очень непросто, требуется специальное оборудование (при этом качество сварки не гарантировано).
Дровяные котлы длительного горения с водяным контуром
Отсутствие технологий сварки стальных конструкций препятствовало прогрессу развития теплотехники. Появление электрической сварки изменило ситуацию.Современные стальные агрегаты изготовлены из сортов стали с высокими теплопроводными характеристиками. Сварка позволяет создавать сложные конфигурации стальных плоскостей и труб внутри котла.
Конструкция дровяного котла состоит из следующих элементов:
- Топочная камера;
- Колосник;
- Зольная камера;
- Водяной контур (теплообменник).
Топочная камера (или просто «топка») занимает центральную часть котла. Объемный короб, сваренный из толстых стальных пластин (толщина металла не менее 4 мм), герметично закрывается дверцей из такого же материала.
В дно топочной камеры встроен колосник. Это решетка из металлических прутьев или толстая стальная пластина с прорезанными параллельными щелями. Ее назначение – пропускать падающие вниз отходы прогоревшего топлива. Приток воздуха через нижнее поддувало (отверстие с заслонкой), проходящий через щели колосника, поддерживает активное горение нижнего слоя древесины.
Отопление деревянных домов
Нижняя часть корпуса, куда попадают отходы горения, называется зольной камерой (или «зольником»). Широкая (но невысокая) дверца зольной камеры герметично закрывается, чтобы исключить нерегулируемый приток воздуха. Поддон для золы легко извлекается при очистке от «отходов производства тепла». Над дверцей зольника находится поддувало, через которое регулируется подача воздуха в топку.
Особое внимание производители отдают качеству теплоизоляции топки. Чтобы снизить теплоотдачу за пределы корпуса, не направленную на полезное действие, в стенки вставляются пластины из теплоизолирующих материалов. Асбест, керамика, шамотная глина и минеральная плита качественно уменьшают теплопотери, что позволяет снизить количество топлива. На внутреннюю дверцу топки также крепится асбестовая пластина.
Замки на дверцах топочной и зольной камер конструируются с учетом возможного износа. Замки с эффектом притягивания не позволяют дверцам самопроизвольно открываться.
Совмещение котла с водяной системой отопления
Комплексное дровяное отопление позволяет использовать один дровяной котел с водяным контуром для отопления частного дома с несколькими помещениями, отделенными друг от друга перекрытиями и внутренними стенами. Современные котлы сконструированы именно для нагрева воды. Идея сделать котел главной частью водяной (или паровой) системы отопления привела к созданию систем теплообмена. Система передачи тепла воде от горящего топлива называется «теплообменник» или водяной контур. Соединенная с водяным контуром система труб и радиаторов равномерно распределяет тепло горячей воды по всем помещениям.
Схема отопления с дровяным котлом
Самый простой вид теплообменника – водяной резервуар, под которым находится источник тепла. Нагревание воды происходит только с нижней стороны, что не очень эффективно. Более сложный вид водяного контура называется «водяная рубашка». Топка котла имеет двойные стенки и верх, внутри которых циркулирует вода — теплоноситель. Топка «одета в водяную рубашку». Эффективность теплопередачи конструкции на 20-25% выше предыдущей. Толщина промежутка между стенками в 3-5 см позволяет воде быстро прогреваться, а постоянная циркуляция не позволяет застаиваться в нижней части резервуара.
Водяной контур, сваренный из толстых стальных труб, проходящих по стенам и верху камеры, изогнутых волнами («змеевиков»), не менее эффективен, чем «водяная рубашка». Толщина труб 5-6 см достаточна для медленного продвижения воды (в толстой трубе скорость воды снижается пропорционально отношению диаметров труб теплообменника с трубами подачи). Кроме хорошей теплопередачи у такого контура есть еще одно немаловажное достоинство: улучшенная ремонтопригодность. При выходе из строя заменить трубу гораздо проще, чем заварить отверстие в прохудившейся стенке или треснувший шов. И залить топку из такого теплообменника труднее.
Системы контроля и управления
Отопительные котлы на твердом топливе для частного дома оборудуются системами регулировки температуры воды в водяном контуре. Достаточно простой термостат связан с рычагом, к которому прицеплена металлическая цепочка. Второй конец этой цепочки прицеплен к заслонке поддувала. При достижении оптимальной температуры термостат поворачивает рычаг и прикрывает заслонку. Приток воздуха уменьшается, и процесс горения подавляется до тех пор, пока вода не остынет до температуры обратного срабатывания системы управления. Механическое управление подачей воздуха примитивно, но надежно.
Пульт управления
Более сложные системы контроля включают в себя электрифицированную принудительную подачу воздуха и более точные датчики температуры. Маломощный электрический вентилятор (до 35 Вт), встроенный в систему воздуховодов может подать усиленный поток воздуха не только снизу.
Подача воздуха сверху создает в пламени искусственный эффект «активного тления», что позволяет сжигать топливо гораздо тщательнее. Такие котлы требуют подключения к системам электропитания и при отсутствии электричества становятся беспомощнее своих механических «собратьев». Но экономия топлива в пределах 10-15% позволяет говорить, что такие системы оправдывают установку принудительной вентиляции.
Котел является не только самостоятельным агрегатом, но и частью системы отопления частного дома. Поэтому мощность оборудования должна соответствовать объему и схеме циркуляции теплоносителя в системе. Если система построена с учетом принудительной циркуляции воды и скорость нагревания помещений контролируется совместно с процессом горения топлива в котле, эффективность системы возрастает. Бак — термос поможет сохранить высокую температуру воды при угасании котла.
Основание под оборудование должно быть выполнено из бетона, под зольной камерой на пол уложен лист металла площадью не менее 1 кв.м. Расстояние до стен помещения должно быть не менее 30 см, особенно если они деревянные. Лучше всего сделать изолированное помещение в подвале или первом этаже дома (мини – котельную) с запасом дров.
Плюсы и минусы котлов
Сравнительно небольшая цена (по сравнению с котлами других типов), высокая надежность и большой срок эксплуатации делают дровяные котлы с водяным контуром популярными в регионах, где стоимость дров невысока. Но коэффициент полезного действия дровяных котлов считается самым низким из всех типов котлов (70-80%) при самом большом расходе топлива.
Периодичность загрузки дров варьируется от 3 до 8 часов. Чем выше качество котла, эффективнее теплообмен в водяном контуре, точнее контроль температуры воды, тем ниже будет себестоимость каждого полученного киловатта тепла.
Дровяные котлы, выпускаемые компаниями «SAS», «Sime», «Aton», «Wichlaczh», «Galmet», пользуются заслуженной популярностью. Компании также выпускают отопительные дровяные котлы длительного горения с водяным контуром, которые можно назвать следующим этапом развития отопительного оборудования.
cotlix.com
Высокоэффективное отопление домов дровяными котлами
Калькуляторы СНиПы и ГОСТы
Выбирая техническое решение отопительной системы при строительстве жилья, стоит обратить внимание на эффективный котел на дровах для дома. Постоянный рост цен на такие теплоносители, как газ и электричество, заставляет задуматься об альтернативных способах отопления домов. В случае, когда, например, местность не газифицирована, использование дровяного котла для дома является лучшим способом устройства системы обогрева. Такое оборудование сэкономит на отоплении дома в 4 раза больше средств, чем при использовании газа.
Виды дровяных котлов
Котлы с использованием дровяного сырья делятся:
- по типу сгорания: твердотопливные котлы обычного горения, пиролизного типа, котлы верхнего длительного горения;
- по КПД (от 70% до 95%);
- по возможности применения альтернативного твердого сырья (угля, брикетов, мусора);
- по объемам печей (промышленные и бытовые) и площади обогрева дома;
- по количеству времени работы при полной загрузке.
- одноконтурные (только для систем отопления) и двухконтурные (для систем отопления и горячего водоснабжения).
Твердотопливные котлы горения в общем пламени используют в качестве сырья дрова с влажностью 20 — 30%. Такая древесина лучше горит и не выделяет много дыма.
Основные параметры и особенности котла на дровах для отопления дома таковы:
- Длительность горения в топке котла при полной загрузке дров до 12 часов, в среднем 8 часов, зависит от теплофизических свойств здания.
- Применяется метод обычного сжигания дров, который выделяемое тепло передает через стенки теплообменника.
- Автоматическая подача воздуха.
- Автоматическое поддерживание заданного температурного режима (минимум 35 градусов, максимум до 95).
- КПД котла 75%.
- Стальной теплообменник с толщиной стенок от 6мм.
- Возможность ручной регулировки температурного режима.
Установка оборудования для отопления частного дома дровяным котлом не требует согласований в различных инстанциях, оно просто монтируется и не требует особенных условий. Экономически такой котел выгоден, в нем соблюдено оптимальное сочетание цены/качества. Конструкцию такого оборудования для отопления смотрите на фото.
Рис. 1 Дровяной котел обычного горения
Дровяные котлы длительного горения для частных домов могут использовать в виде топлива кроме дров, пеллеты, уголь, брикеты, мусор.
Основные параметры такого оборудования для отопления домов заключаются в:
- Возможности горения 1 загрузки дров до 5 суток.
- Потреблении в 10 раз меньшего количества дров, чем в обычных котлах для отопления дома.
- Горении сырья с верхнего слоя 10 -15 см, просушки нижнего слоя древесины, который сгорает эффективнее.
- Долговечности, благодаря нагреванию теплообменника не выше 550 градусов и меньшему износу.
- КПД до 91%.
- Наличии турбовентилятора на компьютерном управлении.
- Функции полной автоматической загрузки твердого топлива.
Дровяной котел для отопления дома с верхним послойным длительным горением дров мощностью 20 кВт эффективен для площади от 120 до 240 квадратных метров. Конструктивные особенности оборудования для отопления можно изучить на фото.
Рис. 2 Дровяной котел длительного горения
Пиролизные дровяные отопительные котлы для дома отличаются принципом работы: в них горение дров происходит в безвоздушной камере. Дрова превращается в древесный уголь и выделяет пиролизный газ, который является продуктом вторичной обработки. Затем газ смешивается с воздухом и медленно сгорает с выделением большей энергии и втрое меньшим выбросом углекислого газа.
Такой способ безвреден для окружающей среды, после прогорания всей загрузки дровяного сырья сажи выделяется в разы меньше, чем в других твердотопливных установках.
Особенности и параметры дровяной пиролизной печи для отопления таковы:
- Используются дрова с влажностью 20 -30 %, такое сырье максимально эффективно. Возможно применять древесину с влажностью до 60%.
- Материал – жаропрочная сталь 4мм с антикоррозийным покрытием, печь из двух камер с керамической форсункой.
- Цена в 2 раза дороже установок для отопления с обычным горением, но эффективность в 4 раза выше.
- КПД достигает 95%.
- Автоматическое управление процессом горения дров, вентиляцией и подачи воздуха. Панель управления находится на верхней поверхности.
- В рабочий режим устройство для отопления входит через 30 минут после розжига.
- Длительность горения дров 24 часа после одной загрузки.
Фото стандартной конструкции пиролизного устройства для отопления прилагается:
Рис. 3 Дровяной пиролизный котел
Материал теплообменника
При выборе дровяного котла для отопления частного дома, возникают вопросы, из какого материала лучше покупать печь: чугунную или стальную. Преимущества чугуна в долговечности (срок службы до 50 лет), стойкости к коррозии. Недостатки теплообменника из чугуна в хрупкости, большом весе и высокой стоимости.
Стальная конструкция дешевле, легче и меньше по габаритам, но главные недостатки — это то, что материал подвержен коррозии, и имеет меньший срок эксплуатации (до 20 лет).
Чугунные котлы для дровяного отопления чаще применяются в промышленных отопительных установках.
При установке оборудования для отопления дома производится еще ряд работ по установке дополнительных приборов, запорной арматуры, автоматику. Обвязку оборудования для отопления можно приобретать наборными элементами, но это может привести к неправильной работе устройства. Лучше вместе с печью покупать готовые комплекты обвязки для быстрого монтажа. Такие комплекты должны быть произведены мировыми лидерами или компанией – производителем оборудования.
Отопление дома дровами не только выгодно экономически, но и безвредно и эффективно. Холодными зимними вечерами тепло родного дома согреет душу и тело.
kotlomaniya.ru