Система отопления частного дома с твердотопливным котлом

Организация отопления с помощью твердотопливного котла требует максимам внимания и знания нюансов составления схемы и монтажа оборудования. Подобную систему актуально использовать в случае отсутствия возможности подключения газовой магистрали или при наличии относительно дешевого твердого топлива. Рассмотрим варианты, как можно сделать твердотопливное отопление частного дома котлом и печью, схемы и параметры выбора.

Правила организации твердотопливного отопления

Основным отличием, которым обладает система отопления с твердотопливным котлом закрытого типа, является тип используемого топлива. В качестве энергоносителя применяют уголь, дрова, торф или топливные брикеты. Все они характеризуются большой энергоемкостью и как следствие – интенсивным выделением тепла.

Для того чтобы сделать отопление твердотопливным котлом своими руками понадобится ознакомиться с правилам его организации. Они напрямую зависят от выбранной схемы, системы разводки труб и применяемого теплоносителя.

Характерной особенностью является правильный монтаж отопления с твердотопливным котлом. Источник тепловой энергии и топливо должны находиться в разных помещениях, и кроме правил установки соблюдаются меры безопасности эксплуатации отопления.

К основным правилам проектирования и практической реализации схемы систем отопления на твердотопливных котлах и печах являются следующие:

• Использование негорючих материалов. При установке печи или котла пол, стены и потолок в области дымохода должны быть огнеупорными. Т.е. при возможном воздействии высоких температур эти материалы не должны самовозгораться или тлеть;
• Стабилизация работы. Главной опасностью при функционировании твердотопливного котла для водяного отопления является перегрев воды в теплообменнике. Для предотвращения этого в котле или печи предусматривают возможность регулирования подачи воздуха, необходимого для поддержания процесса горения дров. Это может быть система задвижек, подключенных к механическому температурному регулятору;
• Приточно-вытяжная вентиляция. Классическая схема монтажа отопления от твёрдотопливного котла предусматривает воздухообмен в помещении, где уставлено оборудования. При его работе в комнату будут неизбежно попадать продукты сгорания. Приточно-вытяжная вентиляция удалит их, тем самым предотвратив опасную для человека концентрацию СО2.

Устанавливать заводские или самодельные твердотопливные котлы отопления следует в отдельных котельных. Исключения составляют модели с небольшой мощностью, которые оборудованы варочной поверхностью. Но и в этом случае на кухне нужно обеспечить все меры безопасности.

Основные правила по обустройству котельных, в которых будут установлены двухконтурные твердотопливные котлы отопления, описаны в СНиП II-35-76. Перед монтажом оборудования нужно ознакомиться с этим документом.

Схемы водяного твердотопливного отопления с котлом

Выбор отопительной схемы является первым этапом проектирования теплоснабжения дома. При использовании твердотопливного оборудования особое внимание уделяется установке и схеме подключения твердотопливного котла к системе отопления. Инструкция по монтажу напрямую зависит от типа теплоснабжения, разводки труб.

Наиболее распространенной схемой отопления является открытая система. Это обусловлено тем, что твердотопливный котел для отопления частного дома может перегреваться. В закрытой системе стабилизацию давления обеспечивают мембранный расширительный бак и группа безопасности. Но если температура и тепловое расширение достигнет критической точки – может произойти порыв труб.

Для открытой системы рекомендуется применять двухтрубную разводку. В такой схеме подключения твердотопливного котла к системе отопления будут обеспечены следующие параметры теплоснабжения:

• Равномерное распределение тепловой энергии. Поток теплоносителя будет искусственно разделен для каждого радиатора;
• Безопасность функционирования. Это важно при установке самодельного твердотопливного котла отопления;
• Возможность расширения площади отопления. Это зависит от мощности оборудования. В схеме монтажа отопления от твёрдотопливного котла следует предусмотреть запас мощности для подключения дополнительных радиаторов и батарей;

Недостатком этой схемы систем отопления на твердотопливных котлах является большой диаметр труб – от 32 до 40 мм. Это влечет за собой увеличение объема теплоносителя и как следствие – большой расход топлива для поддержания требуемого уровня температуры. Поэтому при монтаже отопления с твердотопливным котлом предпочтение отдается закрытой схеме.

Разница заключается в создании внутри системы повышенного давления от 1,5 до 4 атм. Современные системы отопления с твердотопливным котлом закрытого типа более стабильно поддерживают работу теплоснабжения, требуют меньших затрат топлива. Для установки подающих магистралей применяются трубы диаметром от 16 до 24 мм. Это влечет за собой уменьшение объема теплоносителя, по сравнению с открытой системой.

Профессиональная установка двухконтурного твердотопливного котла отопления в закрытой системе возможная только при наличии следующих компонентов:

• Мембранный расширительный бак. Необходим для компенсации небольших скачков давления в системе. Монтируется на обратной трубе;
• Группа безопасности – воздухоотводчик, спускной клапан. Первичный блок в отоплении твердотопливным котлом своими руками монтируется на подающей трубе сразу после котла. Также обязательна установка воздухоотводчика в самой высокой точке системы;
• Циркуляционный насос. С его помощью увеличивается скорость движения теплоносителя, стабилизируется тепловое распределение.

В системе теплоснабжения с твердотопливным котлом закрытого типа для контроля работы монтируются датчики давления и температуры. Такой же набор приборов должен быть и в котле. Если же они отсутствуют в комплектации – следует приобрести и установить их.

Реже всего встречается коллекторное теплоснабжение твердотопливным котлом своими руками. Это обусловлено большим расходом материалов. Подобные схемы установки отопления от твёрдотопливного котла актуальны для домов площадью от 200 м² и более.

Воздушное отопление с помощью твердотопливного котла

Альтернативой водяному теплоснабжению являются твердотопливные котлы воздушного отопления. Они отличаются не только типом теплоносителя, но и конструкцией. Для формирования циркуляции теплых потоков воздуха в твердотопливных котлах воздушного отопления установлена система труб.

Они предназначены для отопления небольших помещений. Так как нагрев воздуха происходит за счет системы каналов в конструкции котла – таким способом нельзя поддерживать температуру в других комнатах дома. Преимуществом подобного теплоснабжения является ненадобность составления схемы для системы отопления с твердотопливным котлом. Важно правильно выбрать месторасположение конструкции в помещении, чтобы происходил равномерный нагрев воздуха.

Особенности эксплуатации и работы твердотопливных котлов для воздушного теплоснабжения заключаются в следующем:

• Минимальные первичные траты для организации отопления. В отличие от комплектации твердотопливных котлов для водяного отопления трубами и радиаторами, для установки воздушного теплоснабжения достаточно приобрести только печь;
• Мобильность конструкции. Судя по отзывам твердотопливные котлы отопления можно быстро установить в другой комнате. Важно, чтобы там был дымоход для подключения к котлу;
• Возможность самостоятельного изготовления. Важно лишь правильно выбрать схему конструкции и материал. Но многие самодельные твердотопливные котлы для отопления имеют худшие характеристики, чем заводские модели.

Еще одним недостатком этого типа оборудования является отсутствие в модельном ряде двухконтурных твердотопливных котлов для теплоснабжения. Есть варианты установки бака косвенного нагрева на дымоходную трубу, по аналогии с банными печами. Но объем емкости будет недостаточно велик для обеспечения ГВС.

Несмотря на легкость монтажа твердотопливного отопления с котлом воздушного типа все равно следует обеспечить все меры безопасности для его эксплуатации – циркуляцию воздуха в помещении, пожарную безопасность.

Схемы водяного отопления с твердотопливной печью

Печь является традиционным источником тепла в частном доме. Однако для зданий с большой площадью установка классических моделей будет нецелесообразна. Это связано с относительно небольшим КПД и ограничением распределения тепла. Поэтому все чаще устанавливают твердотопливная печь с котлом водяного отопления.

Конструктивно заводские модели схожи с котлами, но обладают рядом особенностей. Прежде всего – небольшие размеры. Так как основной задачей твердотопливной печи с котлом водяного отопления является обеспечение теплоснабжения на относительно небольшой площади – максимальная мощность подобных конструкций обычно составляет 9-10 кВт. Этот недостаток компенсируется доступной стоимостью и простотой монтажа. В отличие от твердотопливных котлов для водяного теплоснабжения печь может иметь дополнительную функцию – варочную поверхность. Потому они устанавливаются на кухне.

Чаще всего стальные печи с водяным контуром отопления приобретаются для теплоснабжения дачи или небольшого загородного дома. Благодаря своим уникальным свойствам эти отопительные приборы обладают целым рядом преимуществ:

• Небольшие размеры. Он позволяют разместить конструкцию на ограниченной площади кухни в доме;
• Выбор типа твердого топлива. Для работы твердотопливной печи с котлом водяного теплоснабжения можно использовать уголь, дрова, торф или топливные брикеты;
• Простой монтаж. Для установки печи достаточно подключить ее к патрубкам отопительной системы.

При выборе печи с водяным контуром следует обращать внимание на характеристики материала изготовления. Корпус должен быть сделан из стали толщиной от 2 мм и более. В теплообменнике для долгой эксплуатации производитель должен использовать жаропрочную листовую сталь толщиной от 3 мм и более.

Многие дачники используют золу (продукт сгорания топлива) для удобрения приусадебных участков. Поэтому особенной популярностью пользуются топливные брикеты. Они не только экономичны, но и в их золе содержится большое количество минеральных компонентов.

Воздушное отопление с помощью кирпичной твердотопливной печи

При правильной организации воздушного отопления с помощью твердотопливной печи можно обеспечить стабильный тепловой режим в доме с небольшой и средней площадью. Одним из оптимальных вариантов в этом случае могут быть кирпичные твердотопливные печи воздушного отопления.

Нагрев воздуха в этом случае происходит через стенки конструкции и через сложную систему дымоходов – грубу. Поэтому все кирпичные твердотопливные печи для воздушного отопления имеют внушительные размеры. Важно правильно выбрать схему кладки, так как необходимо соблюсти пропорции меду топочной камерой и остальными элементами конструкции. В случае ошибки КПД работы печи будет низкое, что не обеспечит должный уровень прогрева воздуха в доме.

Важными этапами обустройства воздушного отопления с помощью кирпичной печи являются:

• Установка отдельного фундамента. Общая масса конструкции высока – обыкновенная кирпичная стяжка не выдержит ее. Поэтому перед кладкой печи обустраивают отдельный фундамент, который не должен быть связан с домовым;
• Дымоход. Традиционно для кирпичной печи делают дымоход из этого же материала. Однако из-за своего квадратного сечения он не имеет высоких показателей тяги. Поэтому рекомендуется устанавливать современные сэндвич-дымоходы из жаропрочной оцинкованной стали и слоя утеплителя из базальтовой ваты;
• Устройство грубы. Это система дымовых каналов, расположенных во внутренней стене дома. Проходя по ним, нагретый воздух дополнительно обогревает не только помещение, где установлена печь, но и примыкающие к ней комнаты.

Важно выбрать правильный материал облицовки твердотопливной печи воздушного теплоснабжения. Наряду с традиционным силикатным кирпичом можно использовать искусственный камень или керамические плитки. Они должны обладать достаточно большой теплоемкостью, чтобы после окончательного прогорания топлива воздух в помещении мог еще некоторое время нагреваться от стен печи.

Дополнительно в камеру сгорания кирпичной печи можно установить водяной теплообменник для подключения его к системе отопления. Это делается еще на этапе возведения конструкции, так как модернизация уже сложенной печи трудоемка.

Отзывы о твердотопливном отоплении

Одним из способов создать объективное мнение об этом виде теплоснабжения является детальное ознакомление с отзывами. Они могут носить как положительный, так и отрицательный характер. Все зависит от правильности выбора типа отопления, его монтажа и дальнейшей эксплуатации. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся отзывы о твердотопливных котлах отопления:

• Решили заменить на даче старую небольшую кирпичную печь на новую стальную. После долгого периода выбора остановились на модели с теплообменником. Надеемся в дальнейшем сделать водяное отопление, так как от старой печи воздух прогревался не равномерно, во всем доме появлялась сырость;
• Наши соседи сделали себе кирпичную печь. Первые впечатления – большая и потребляет много дров. Однако ознакомившись поближе поняли – это именно, что нам надо. У нас небольшой дом (60 м²) с двумя комнатами и кухней. Котел ставить не хотим, поэтому решили заказать услуги печника. Надеемся, что печь прослужит долго.

Преимуществом твердотопливного отопления является относительно быстрая модернизация под другой тип топлива. Практически все модели котлов рассчитаны для монтажа газовой или дизельной горелки. Поэтому если планируется подвод газовой магистрали к дому – можно смело приобретать твердотопливный котел, в который можно установить горелку.

В видеоматериале можно ознакомиться с примером самостоятельного изготовления твердотопливного котла:

strojdvor.ru

Выбор оптимального типа твердотопливного котла и оборудования

На данный момент существует 4 основных типа твердотопливных котлов.

Традиционный, он же классический

Морально застаревшая конструкция, с крайне низким КПД – менее 60%. Требует частого обслуживания, ручная загрузка топлива от 4 до 8 раз в сутки. Основными преимуществами являются дешевизна, высокая надежность и крайняя неприхотливость.

Котлы длительного горения

Их технология была разработана еще в 70х годах прошлого века и доведена до логического завершения применением современных средств температурного контроля. Наличие циркуляционных насосов принудительного нагнетания делает эту систему немного эффективней, чем классическая, но энергозависимой. Не вдаваясь в особенности процесса горения, отметим, что загрузка топлива в котел длительного горения может происходить исключительно циклично – это неэкономно при частых изменениях температурного режима и очень неудобно в обслуживании. В сочетании со сложной схемой обвязки и целым перечнем ограничений при растопке, делает эксплуатацию данного аппарата очень сложной.

Пиролизные котлы

Сравнительно новый тип. Принцип теплоснабжения основан на сгорании пиролизного газа, который выделяется после термической обработки топлива. Производители регламентируют КПД таких котлов более 90%, что является просто рекламным трюком. При таком подсчете эффективности учитывается энергия, которая затрачивается на процесс пиролиза.

Пиролиз – процесс разложения древесины при нагревании без доступа воздуха, который сопровождается выделением горючего газа.

Реальный КДП, технически совершенной, модели такого типа котла не превышает 75-80%. И это учитывая идеальные условия эксплуатации, что означает влажность топлива не более 10%. При увеличении влажности эффективность полезного тепловыделения стремительно падает. Существуют и дополнительные риски, возникающие в процессе эксплуатации. Самым большим является потенциальный выток пиролизного газа. При систематической загрузке аппарата топливом с высокой влажностью происходит быстрое выгорание газогенераторной камеры. Для предотвращения этого перед каждым отопительным сезоном рекомендуется производить футеровку топки котла.

Пеллетный тип

Наиболее технически совершенный твердотопливный котел, какой можно выбрать. Включает комплекс систем контроля, автоматизации процессов и безопасности. На данный момент такая аппаратура является наиболее дорогостоящей, но самой технически совершенной:

• высокий КПД – 85-90%;
• полная автоматизация процесса загрузки топливных гранул;
• гибкая система управления температурными режимами в помещениях;
• высокая степень безопасности при эксплуатации.

Устройство и технические характеристики пеллетного котла:

Схематический принцип работы пеллетного котла отопления.

Топливные пеллеты, которые используются в качестве топлива в данных котлах.

В свою очередь пеллетные котлы можно разделить на три вида, по типу строения основного элемента камеры сгорания. 

Факельная горелка

Это наименее экономная технология, использующаяся в данном типе оборудования. Горение топлива происходит в воздушном потоке, создающимся вентилятором, при температуре до 1200 ⁰С. Отличительной чертой данной технологии является универсальность и неприхотливость к качеству топлива.

 
При выборе данного типа горелки следует убедиться в наличии дополнительной камеры дозатора (выделено на рисунке) с лепестковым запорным клапаном, предотвращающим обратное горение. Это сделает процесс подачи пеллет более экономным и безопасным.

Колосниковая решетка

При таком методе топливные гранулы подаются в бункер накопитель, а оттуда ссыпаются под собственным весом на колосники. Внизу нагнетается воздух который поддерживает горение. Колосники могут быть фиксированные и подвижные. Последние используются для сжигания топлива крупных фракций с повышенной зольностью.

 
Камера сгорания, выделен клапан подачи пеллет.

Колосниковая решетка, она же вмонтированная в конусный поддон.

Ретортные горелки

Стальная или чугунная чаша на которой происходит горение. Гранулы подаются по желобу снизу специальным загрузочным шнеком. Первичный воздух для горения подается тем же путем. Вторичный воздух для управления и интенсификации процесса подается через отверстия в реторте.

Видео: Подача пеллет в ретортной горелке

Дополнительное оборудование для котла

Практически все современные модели имеют следующий функционал в стандартной комплектации:

2. Контроль системы. В основном применяются различные типы термостатов для контроля температуры теплоносителя и лямбда-зонды, которые определяют количество остаточного кислорода в дымовых газах. Оба детектора управляют мощностью вентилятора нагнетающего воздух в топку. 

Выбор наиболее эффективной модели

Перед тем, как выбрать твердотопливный котел, необходимо определить его мощность и технические критерии, которым он должен соответствовать, а именно:

#1. Наличие сертификата адаптации всех узлов котла для работы на территории Российской Федерации.

#2. Наличие нескольких режимов роботы с различными типами пеллет.

#3. Возможность использования другого вида топлива.

#4. Уровень требований к качеству топлива;

#5. Наличие ГВС и возможность включения экономного «летнего» режима функционирования;

#6. Надежность длительной непрерывной работы в автономном режиме;

#7. Уровень воспроизводимого шума в различных режимах работы:

• стандартный нагрев;
• усиленный нагрев с ГВС;
• стартовый розжиг;
• подача топливных гранул из внутреннего и внешнего бункера;

#8. Возможность подключения внешнего дополнительного управления;

#9. Масштабизация контроля температурного режима помещений;

#10. Доступ и величина зольного бункера;

#11. Наличие систем безопасности

• контроль обратной тяги;
• контроль перегрева теплоносителя;
• система автоматического аварийного отключения и пожаротушения.

Правила монтажа и обустройства котельной

Для удобной эксплуатации установку пеллетного твердотопливного котла необходимо производить в просторном помещении. При его размещении необходимо соблюдать параметры технологических отступов от стен и иных поверхностей, которые указаны в паспорте изделия.

На практике бывали случаи, когда после полугода эксплуатации обнаруживалось, что невозможно открыть зольник для его очистки.

Основным критерием пригодности помещения является хорошая естественная или принудительная приточная вентиляция и правильно устроенный дымоход. Наиболее часто применяемые схемы устройства дымохода, вы можете видеть ниже:

Во всех вариантах устройства дымоходов необходимо установить:

• искрогаситель на дымоходную трубу;
• герметизацию переходного рукава в котельную;
• устройство дренажа.

Монтаж твердотопливного котла рекомендуется производить на фундаментную подушку с теплоизолирующим слоем. В помещении необходимо установить специальный газоанализатор, если такого нет в стандартной комплектации приобретенной модели.

Правила установки пеллетного бункера

Кроме встроенного бункера, который имеет небольшой объем и должен часто заполняться топливом, многие владельцы подключают к системе внешний бункер большого объема.

Бытует мнение, что в высоких емкостях нижние слои гранул бывают раздавленными, это не соответствует действительности. Качественно изготовленные топливные гранулы выдерживают довольно большое давление.

Емкость должна находиться на расстоянии не далее 12м от котла. Допускается усложнение конструкции шнека или использование перевалочных бункеров накопителей, но использовать при этом нужно исключительно высококачественное топливо. Иначе труха, попадающая в топку в больших количествах, снизит КПД и может повредить механизмы подачи и дозирования котла.

В нижней части конуса бункера, под выходом топливозабора, необходимо предусмотреть ревизию, для систематического удаления трухи. Если конус имеет небольшую площадь сечения, происходит зависание спрессовавшихся под давлением масс гранул. В этом случае рекомендуется устанавливать специальное приспособление «шнековый ворошитель».

Бункер подключенный к котлу.

Использование теплоаккумулятора и расчет его объема  для твердотопливного котла

При использовании мощных отопительных устройств существует вероятность перегрева теплоносителя. И хоть современные модели имеют совершенную автоматику, предотвращающую подобные ситуации, целесообразно использовать специальные устройства теплоаккумуляторы.

Теплоаккумуляторы выполняют следующие функции:

• автоматическое регулирование распределения нагретого теплоносителя по системе;
• использование как буфер обменник при создании гибридных отопительных систем с несколькими типами нагревательных приборов;
• некоторые модели могут выполнять функцию бойлера ГВС;повышение КПД котла за счет уменьшения количества регулировок тяги.

Таблица расчета объема теплоаккумулятора для твердотопливного котла

Объем теплоаккумулятора (л)	Время нагрева воды (Ч) при мощности котла (кВт)
	20	25	30	35	40	15	50	55	60
500	1,2	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,5	0,4	0,4
1000	2,3	1,9	1,6	1,3	1,2	1,0	0,9	0,8	0,8
1200	2,8	2,2	1,9	1,6	1,4	1,2	1,1	1,1	0,9
1500	3,5	2,8	2,3	2,0	1,7	1,6	1,4	1,3	1,2
1800	4,2	3,4	2,8	2,4	2,1	1,9	1,7	1,5	1,4
2000	4,7	3,7	3,1	2,7	2,3	2,1	1,9	1,7	1,6
2400	5,6	4,5	3,7	3,2	2,8	2,5	2,2	2,0	1,9
3000	7,0	5,6	4,7	4,0	3,5	3,1	2,8	2,5	2,3
3500	8,1	6,5	5,4	4,7	4,1	3,6	3,3	3,0	2,7
4000	9,3	7,4	6,2	5,3	4,7	4,1	3,7	3,4	3,1
4500	10,5	8,4	7,0	6,0	5,2	4,7	4,2	3,8	3,5
	Зеленым отмечены оптимальные объемы для соответствующих мощностях котла.

Различные типы и схемы обвязки твердотопливного котла

Существует множество способов подключения котла и сопутствующего оборудования в общую систему отопления дома. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

Аккумулирующая емкость выполняет функцию бойлера ГВС

Конструкция аккумулирующей емкости представляет собой спираль находящуюся внутри теплоаккумулятора. Горячий теплоноситель, который находится внутри, нагревает проточную воду контура горячего водоснабжения. В случае прогорания и отключения котла теплоаккумулятор позволяет сохранять приемлемую температуру в помещении, до 2 суток. При условии, что функция ГВС не используется.

Для контроля поступления и температуры теплоносителя используется автоматическое термо смесительное устройство:

Схема подключения твердотопливного котла к теплоаккумулятору двойного назначения:

Подключение теплоаккумулятора и отдельного бойлера ГВС

Объем бойлера пассивного нагрева системы ГВС зависит от количества потребителей и мощности использующегося оборудования. При обвязке пеллетных котлов не рекомендуется использовать полипропиленовые материалы и конструкции. Температура теплообменника на выходе при пиковых нагрузках зачастую превышает рабочие показатели труб из полимерных материалов.

Обвязка твердотопливного котла с отдельным бойлером ГВС:

Параллельное подключение двух котлов отопления

Для того чтобы продлить срок эксплуатации и равномерно распределить используемые ресурсы зачастую пользователи соединяют два разнотипных источника отопления в единую схему теплоснабжения. В данном случае основным источником тепла в зимний период служит твердотопливный котел. Электрический котел включается в аварийном режиме и в летние месяцы, когда используется для нагрева воды.

Схема обвязки твердотопливного котла отопления с параллельным подключением электрического:

Система отопления, основанная на пеллетном котле, достаточно сложна и требует тщательной настройки. Перед выполнением работ по монтажу тщательно ознакомитесь с инструктивным материалом, предоставляемым компаниями производителями.

srbu.ru

Котельное помещение: удобство или необходимость?

Установка твердотопливного котла в частном доме не требует специальных разрешений и может быть проведена собственноручно, но следует быть готовым к обустройству топочного помещения: отдельного, хорошо проветриваемого, выполненного с соблюдением всех правил противопожарной безопасности. Теперь обо всем более подробно.

Важно! На основании СНиП 42-01-2002. наличие отдельного котельного помещения требуется отопительному оборудованию, мощностью более 60кВт. При меньшей мощности, оборудование может быть установлено на кухне дома. При этом объем помещения должен быть не менее 15м³, а высота потолков от 2,5 м. 

Несмотря на некоторые финансовые вложения, большинство домовладельцев обустраивают отдельную котельную. Все дело в возможном выбросе угарного газа и грязи, от использования твердого топлива.

Важно! Если планируется использовать твердотопливную котельную установку, мощностью от 60 до150кВт, то монтаж может производиться в любом отдельном помещении дома (и на любом этаже), объемом не менее 15м³. Если мощность котлоагрегата превышает 150кВт, то монтаж должен производиться в пристройке или отдельном помещении первого (или цокольного) этажа. Объем помещения котельной не менее 15м³.

Есть несколько общих требований, на которые следует обратить внимание. Топочное помещение должно:

• иметь окно с возможностью проветривания. Площадь остекления нормируется: 0,03м²/ 1м³ объема помещения.
• быть оборудовано дымоотводящей системой;
• быть оснащено системой вентиляции, канализации и водоснабжения;

Фундамент

Необходимо сказать несколько слов об основании, на которое устанавливается ТТ оборудование.

• Для котлоагрегатов, мощностью до 50кВт в качестве основания может быть использована стяжка.
• Для оборудования, мощностью более 50кВт требуется отдельный фундамент из бетона, не связанный с основанием дома.
• Фундамент должен выступать минимум на 250 мм за пределы котельной установки.

Установка твердотопливного котла в деревянном доме не отличается какими-либо особенными требованиями, за исключением использования материалов пола. Нельзя устанавливать ТТ котлоагрегат на деревянное основание.

Совет: Если в деревянном доме не предусмотрен отдельный фундамент для котельной установки, то сделать его можно из огнеупорного кирпича, на который укладывается лист асбеста и металла. Основание должно быть больше ТТ котла (минимум) на 150 мм. с каждой стороны. Перед загрузочной дверцей, металл должен выходить за пределы отопительной установки минимум 200 мм.

Проблема обустройства отдельного фундамента связана с большим весом мощных отопительных установок и вибрационными нагрузками, которые оказывают на опору ТТ котлы, оборудованные шнековым конвейером для подачи топлива.

Важно! Для обеспечения необходимой огнестойкости (45 мин.) топочные должны быть выполнены из негорючих материалов.

Вентиляция

Залогом правильного горения топлива в ТТ оборудовании является качественная и надежная естественная приточно-вытяжная вентиляция, которая рассчитывается исходя из мощности котельной установки и габаритов топочного помещения. В большинстве случаев, для котельного оборудования, мощностью до 35кВт достаточно организовать:

• приточное отверстие с решеткой, сечением 300/300 мм в нижней части противоположной от котла стены)
• вытяжное отверстие с решеткой, сечением 400/400 мм на высоте, не более 30 см от потолка.

Важно! Приточно-вытяжная система вентиляции в котельной необходима: в процессе горения топлива создается разряжение, которое компенсируется приточным воздухом. Вытяжка нужна для удаления продуктов горения, попавших в помещение топочной.

Немного отвлечёмся, так как хотим сообщить вам, что нами был составлен рейтинг твердотопливных котлов по модеям. Подробнее вы сможете узнать из следующих материалов:

• Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром — отечественные производители
• Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром — зарубежные производители

Дымоход

Любой котельное оборудование, в котором тепловая энергия производится путем сжигания топлива, должно быть оснащено дымоотводом. Как правило, дымовая шахта закладывается еще на этапе проектирования здания. Если стационарный дымоход в топочной не предусмотрен, то его следует смонтировать самостоятельно. Чаще всего для этого применяются сендвич-модули из нержавеющей стали, которые представляют собой двустенные, утепленные отрезки дымохода, которые легко собираются в единую конструкцию. 

На рисунке показано три варианта обустройства дымохода для ТТ котельной установки.

Основные требования к дымоходу:

• Сечение дымоотводящей трубы должно быть постоянным на всем протяжении. Для бытовых моделей это 150 – 200 мм².
• Не допускаются изгибы и наклоны дымохода. В случае крайней необходимости допускается смещение не более, чем на 1 м с уклоном участка не более, чем на 30°.
• Стыка секций (сендвич-модулей) не должны проходить внутри перекрытия.
• Высота дымохода должна обеспечивать разряжение в котле не менее 10 Па.

Важно: Современные кровельные материалы обеспечивают высокий предел огнестойкости. Для предотвращения пожаров рекомендуется оснащать дымоходы искроуловителем.

Этапы монтажных работ

Выше были рассмотрены вопросы, связанные котельным помещением: организацией места монтажа ТТ котла, системы вентиляции и дымоотведения. Итак, как установить твердотопливный котел в доме?

1. Удалить заводскую упаковку и произвести сборку оборудования согласно документации.

   Совет: Не устанавливайте и не подключайте автоматику и навесное оборудование до полного монтажа котлоагрегата на фундамент.

2. Установите котел на подготовленное основание так, чтобы патрубок дымовых газов находился напротив дымоотводящего канала.
3. Закрепите установку на фундаменте, используя уровень.
4. Подключите ТТ теплогенератор к системе дымоудаления.
5. Установите вентилятор, автоматику на котлоагрегат.

Далее следует этап подключения устройства к коммуникациям, системе отопления и обвязке, согласно выбранной схеме. На этом следует остановиться более подробно.

Схемы подключения

Существует несколько схем обвязки котельной установки, которые реализуются в зависимости от особенностей системы отопления дома.

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления гравитационного типа заключается в следующем: «подача» и «обратка» подключаются непосредственно к котлоагрегату. На «подаче» устанавливается группа безопасности, состоящая из манометра, подрывного клапана и воздухоотводчика. Расширительная емкость монтируется в самой верхней точке отопительной системы. Основное достоинство данной схемы – это энергонезависимость.

Подключение твердотопливного котла к закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией, предполагает наличие трехходового клапана, который предотвратит попадание теплоносителя с низкой температурой в котельную установку.

Один из вариантов данной схемы может включать в себя бойлер косвенного нагрева для создания системы ГВС коттеджа. Популярным решением в схеме с ТТ котлом является использование аккумулятора тепла. Данная схема может быть реализована совместно с бойлером косвенного нагрева и контуром «теплых полов».

В качестве заключения: На основании СНиП, после подключения к коммуникациям и обвязки котлоагрегата необходимо провести гидравлические испытания под давлением 1,3 кг/см². Только после осмотра системы на предмет протечек и ревизии котла можно провести пробный запуск оборудования и настройку терморегулятора.

Установка твердотопливного котла в частном доме не требует особых знаний и специфических работ, но мы настоятельно рекомендуем доверить данную работу профессионалам. От грамотного монтажа зависит долговечность оборудования и микроклимат в вашем жилище.

ventilationpro.ru

В чем заключается правильность схемы?

 

Схемой отопления дома с твердотопливным котлом называется связь каждого нагревательного элемента с дополнительными устройствами (которые в комплексе подключены к контуру), конструкционными единицами разводки и самим котлом. У любой отопительной системы есть свои основные составляющие – котел, нагревательные элементы (батареи, полотенцесушитель, трубы и т. д.), контролеры, предохранители, расширительный бак и прочее. Схема отопления – правильный контур, который соединяет воедино все необходимые составляющие, при этом должны быть соблюдены все требования и нормы государственных стандартов.

 

 

Если планируется самостоятельно заниматься системой отопления, то предварительно в обязательном порядке нужно ознакомиться с перечнем основных государственных стандартов. К ним относят:

• документы о строительных нормативах касательно теплоходных сетей;
• госнормативы о строительстве и основные положения о жилых зданиях (редакция 2005 года);
• стройнормативы о системах отопления и кондиционировании жилых помещений (редакция 1991 года);
• госстандарты об агрегатах, которые работают на основе твердого топлива (редакция 1995 года);
• госстандарты с описанием нагревательных устройств с производительностью в 100 кВт (редакция 1993 года).

 

Весь этот перечень является обязательным к ознакомлению. Во-первых, это позволит осуществить подключение в правильной последовательности, а значит, вся система будет работать исправно. Во-вторых, такие документы позволяют осуществить БЕЗОПАСНОЕ подключение.

 

 

Если нет уверенности, в том, что под силу перечитать всю литературу, или попросту лень брать такую документацию в руки, то лучше не рисковать не своим, не здоровьем своих близких, а сразу же вызвать специалистов.

 

Отличительные особенности твердотопливных котлов

 

В последнее время, все больше людей стараются перейти на твердотопливные котлы. Дело в том, что такие приборы не только в этом отличаются от теплогенераторов других типов по принципу работы. Есть и еще ряд других особенностей, которые им присущи:

• высокий показатель инерционности – если топливо разгорелось в камере сжигания, то потушить его моментально не представляется возможным;
• конденсат в топливнике – такой момент возникает в том случае, если в котловой бак попадет теплоноситель, температура которого не превышает 50 градусов.

И вот тут возникают свои достаточно опасные моменты.

 

 

Что касается инерционности, то она может привести к перегреву рубашки отопителя. А это чревато последствиям – закипанием теплоносителя. Тут идет образование горячего пара, создающего высокое давление, из-за чего происходит разогрев корпуса и ближней части трубопровода. Поэтому в топочной создается не очень приятный «климат» — много воды и пара. К тому же котел достаточно быстро выходит из строя. Такую проблему можно создать себе собственными руками, если не правильно выполнить обвязку теплогенератора. А ведь работать в максимальном режиме для твердотопливных котлов – норма. Только в этом случае, устройство показывает те показатели КПД, которые заявлены в его техническом паспорте.

 

Теперь стоит упомянуть про конденсат. Он оседает с внутренней стороны топливника, что приводит к проблемам, так как полуразогретый теплоноситель в это время уже начинает проходить через водяную рубашку. На самом деле, такая жидкость является достаточно агрессивной средой. Из-за этого быстро развивается коррозия на стальных стенках сжигающей камеры. В дальнейшем, смешиваясь с пеплом, конденсат становиться липким по консистенции и оседает на всех поверхностях. Отмыть ее не так уж и легко, поэтому специалисты рекомендуют сразу устанавливать смесительный узел, который защитит установку от такой проблемы.

 

 

Интересен и тот момент, что даже владельцы чугунных теплообменников расслабиться не могут. Тут опасность заключается в «температурном шоке», который опасен для чугуна. В основе лежит инерционность. То есть, если в доме по каким-либо причинам пропадет электричество, то вода в батареях начнет остывать, в то время, как в самом теплообменнике она начнет нагреваться. Как только насос начнет работать, холодная жидкость попадет в горячий котел, что приведет к резкому температурному перепаду. Такой процесс и называется «температурный шок». Зачастую это приводит к возникновению трещин в чугунных секциях. Данная поломка не просто тяжело устраняется, но чаще всего, требует полноценной замены секции. А это тоже не всегда представляется возможным. В этом случае мастера советуют устанавливать узел подмеса.

 

 

Уяснив для себя такие потенциальные аварийные ситуации, можно понять, с какой ответственностью нужно подходить к схеме отопления частного дома с твердотопливным котлом. Если к данному вопросу подойти серьезно, то удастся избежать покупки ненужных элементов и установить все правильно.

 

Требования к подключению

 

Выше уже упоминалось, что перед тем как совершать монтаж системы отопления, необходимо сначала изучить нужные требования и нормы. От этого зависит функциональность всей системы.

 

Эффективность отопления напрямую связана с тем, подключили ли систему к водяному контуру или обошлись без этого. Покупая твердотопливный котел, нужно внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации. В таких документах разъясняются не только технические характеристики устройства, но и подробно указывается, как должен работать агрегат. Например, минимальная температура на выходе должна равняться 55 градусам, в то время, как на входе 45 градусам. В обратном же случае, будет образовываться конденсат. Именно для таких целей и нужно создавать правильную схему подключения котла к системе.

 

Есть еще ряд  особенностей, которые нужно знать:

1. Когда выбирается место под установку прибора, важно помнить, чтобы это была идеальная горизонтальная жесткая поверхность. При этом он должен иметь строго вертикальное положение. Поэтому, специалисты рекомендуют предварительно в котельне сделать цементную стяжку, толщина которой должна быть не менее 5 см. Также тут обустраивают подсыпку такой же толщины. Тут важно сказать, что для монтажа расширительного бачка нужно выбрать самую высокую точку, для чего обычно выбирается чердак.
2. В системе отопления должен присутствовать дымоход, который оборудуют клапаном. Такая деталь подбирается из нержавеющей стали. В нижней части дымохода монтируют сборник, в котором будет скапливаться весь конденсат. Так как по такой трубе предстоит проходить дыму с различного рода примесями, то со временем на внутренней поверхности начнет образовываться налет. Соответственно, нужно создать условия, чтобы можно было приводить дымоход в порядок, для чего по всей длине оборудуются окошки. Важно чтобы они были легкодоступны.

 

 

3. Если трубе для отвода копоти предстоит проходить через малоотапливаемые помещения в доме, то такие участки должны быть утеплены. Это поможет не только избежать образования дополнительного конденсата, но и существенно продлит срок службы самого материала.
4. При создании схемы отопления нужно обязательно устанавливать предохранительный клапан. Это обосновано тем, что твердотопливные котлы должны работать только с водяным контуром, где есть давление в 2кгсм.куб., при этом температурный показатель не должен превышать 90 градусов. Поэтому клапан станет предохранителем при каких-либо сбоях.

 

На самом деле, все технологические нюансы всегда указываются в инструкции к агрегату. Соответственно, перед тем как выбирать схему обвязки котла, нужно внимательно изучить документацию.

 

Виды схем обвязок твердотопливного котла

 

Схема подключения к системе отопления должна выбираться в соответствии с количеством контуров нагревательного элемента. Также тут учитывается геометрия и квадратура помещения, где устанавливают контур, и будут ли дополнительные вспомогательные устройства. Проанализировав все эти моменты, можно приступать к созданию чертежа.

 

Схема контура может быть следующей:

— открытой (циркуляция гравитационного типа);

— закрытой (естественная или принудительная циркуляция);

— коллекторный тип.

 

Любой тип схемы подключения требует правильной организации контура. Важно соблюсти дельту температур воды, чтобы на входе и выходе, она не превышала 20 градусов. Если этот момент упустить, то могут возникнуть побочные эффекты, в частности конденсат, который приводит к коррозии металлических элементов.

 

 

Открытый контур с гравитационной циркуляцией

 

Данный вариант легко выполнить даже новичку. Тут вода циркулирует в системе за счет разницы плотности холодной и горячей жидкости. Согласно законов физики, горячая вода начинает поступать вверх (так как ее плотность меньше), а там уже остывает и возвращается в исходную точку.

 

 

Не смотря на то, что такой тип обвязки достаточно прост, он требует соблюдения ряда требований. Во-первых, для того, чтобы вода свободно циркулировала в системе, нужно устанавливать нагревательное оборудование на полметра ниже, чем в доме расположены батареи. Во-вторых, чтобы свести к минимуму проявление гидросопротивляемости, нужны трубы сечением до 5 см, при этом распределительные трубы на батареях могут иметь значение в 2,5 см. В-третьих, запирающие устройств и арматура напрямую влияет на свободную циркуляцию воды в системе, поэтому таких элементов должно быть минимум.

 

Но ради справедливости стоит сказать, что открытая система с естественной циркуляцией имеет и ряд своих преимуществ. Помимо того, что она самая простая в обустройстве, финансовые затраты на нее не так уж и велики. Правда, хозяин не сможет постоянно контролировать температурный режим теплоносителя на выходе, из-за чего обогрев контура несколько снижается. Также расширительный бак эпизодически остается открытым, значит, получается, что кислород имеет контакт с теплоносителем, из-за чего постепенно повышается риск развития коррозии.

 

 

Подведя итоги, стоит сказать, что специалисты рекомендуют данный тип схемы отопления только для тех частных домов, где люди живут время от времени, а не на постоянной основе, например, для дачи.

 

Закрытая система с естественной циркуляцией

 

В данной схеме основой является разность плотности горячей и холодной воды, как и в предыдущем варианте. Тут контур имеет достаточно простое строение, благодаря чему, монтаж осуществляется быстро и его стоимость не будет слишком высокой. Если в открытой системе, предохранительный бак остается открытым, то тут он полностью закрыт. А значит, кислород не имеет никакого контакта с теплоносителем, за счет чего снижает риск развития коррозии системы, а это существенно продлит срок службы всех устройств.

 

 

В данной схеме есть ряд основных элементов:

• котел;
• расширительный бак;
• мембранный бак;
• группа безопасности.

 

О последних устройствах стоит сказать более подробно. Такая группа, как видно из названия, обеспечивает безопасную эксплуатацию. В нее входит манометр, который контролирует давление внутри котла, и предохранительный клапан, сбрасывающий давление. Если в системе произойдут какие-либо сбои, то такие устройства не позволят возникнуть побочным эффектам.

 

 

КПД системы зависит от теплоизоляции труб для отопления, то есть, чем надежнее они защищены специальными материалами, тем меньше тепла будет рассеиваться. Но стоит знать, что в схеме закрытого типа с естественной циркуляцией нет возможности контролировать температуру теплоносителя на выходе (как и в предыдущем случае). Это приводит к снижению эффективности обогрева. Именно поэтому специалисты рекомендуют проводить дополнительную теплоизоляцию труб, чтобы суметь максимально сохранить тепло.

 

Взвешивая все за и против, становится понятным, что такая система может быть эффективной в доме, если учесть все нюансы естественной циркуляции воды. А значит, она вполне может подойти для дома, в котором планируется жить круглый год.

 

 

Закрытая система с циркуляционным насосом

 

Данный тип установки считается максимально эффективным и экономным. В этом случае, увеличение КПД контура идет из-за высокой теплоотдачи воды. Тут нет необходимости использовать много теплоносителя, благодаря чему идет экономия электроэнергии. Наличие насоса обеспечивает принудительную циркуляцию воды, за счет, чего она может проходить по трубам более меньшего диаметра, чем в предыдущих двух случаях. Но тут важно выбрать правильный насос, от которого и будет зависеть эффективность отопления.

 

 

Стоит особое внимание уделить как раз насосу. Благодаря нему идет принудительная циркуляция жидкости в системе, а это, в свою очередь, приводит к увеличению теплоотдачи труб и батарей. Специальный датчик регулирует работу устройства. Такой элемент должен устанавливаться на возвратной трубе, через которую остывший теплоноситель приходит к котлу.

 

В данном случае не происходит испарения теплоносителя, так как в этой схеме имеется герметичный мембранный бак. Закрытый тип обвязки котла помогает избежать такого явления, как коррозия, благодаря чему все элементы будут служить намного дольше.

 

Если говорить о недостатках системы с насосом, то тут в первую очередь стоит упомянуть про зависимость от электричества. То есть, если в доме по каким-либо причинам пропадет свет, то устройство перестанет работать, а значит, пока не появится электричество, то в помещениях будет холодно. Также такая система требует не просто умений и навыков в монтаже, но и существенных финансовых вложений для покупки насоса. Поэтому данный вопрос лучше доверить профессионалам.

 

Этот вариант отопления отлично подходит не только для домов, но и для квартир, где предполагается постоянное проживание.

 

Коллекторный контур

 

Есть еще одна схема подключения – коллекторный тип. Но сразу стоит оговориться, что такая работа достаточно трудна и требует серьезных знаний и навыков. Так как такой подход используется относительно недавно, то лучше не рисковать, а сразу же нанять специалистов, которые проведут такую систему.

 

Данный вариант отличается высокой энергоэффективностью. Это обусловлено тем, что каждый прибор в системе отопления подключен к общему контуру через индивидуальный коллектор. Такое устройство является своеобразным распределителем теплоносителя. Представлено оно в виде трубы с большим сечением, в которой имеются выходы к каждому радиатору в доме.

 

 

Еще к плюсам этой схемы можно отнести возможность контроля температуры каждой батареи, чего нет ни в одной из предыдущих обвязок. Это обусловлено тем, что тут каждый радиатор будет иметь индивидуальное подключение, благодаря чему, есть возможность самостоятельно регулировать «климат» в каждом помещении дома. Кроме того, если внезапно одна из батарей поломается, то это никак не отразится на работе других радиаторов. Останется просто заменить поломавшийся элемент и подключить его обратно ко всей системе. Также данная обвязка твердотопливного котла позволяет существенно экономить, ведь если в доме, есть помещения, которые не надо отапливать, то тут попросту перекрывают краны.

 

Коллекторная разводка создается на этапе строительства дома. Дело в том, что подающие и отводящие трубы, которые подключаются к каждому радиатору отдельно, должны укладываться под черновой стяжкой пола. Во-первых, это более эстетично, во-вторых, есть возможность сделать дополнительно и теплый пол (по крайней мере, его часть). А если использовать в обвязке гидрострелку, то можно создать сразу несколько контуров, где будут разные температурные режимы.

 

 

Если рассуждать объективно, то у каждого типа подключения есть свои минусы и плюсы. Когда хочется более универсальное отопление, то предстоит отдать за него больше денег. Но такой вопрос в каждом случае решается индивидуально, при этом в учет берутся не только финансовые возможности, но и климатические условия местности, где будет располагаться дом.

 

 

Как правильно выбрать схему подключения котла?

 

Для того чтобы в доме было тепло, мало знать про то, какие есть схемы отопления с твердотопливным котлом. Мастера, которые не один год занимаются созданием систем отопления, дают следующие рекомендации:

1. Создавая чертеж схемы отопления на твердотопливном котле, предварительно стоит ознакомиться с видами и принципами работы таких теплогенераторов. Это может быть нагреватель постоянного или длительного горения, пиролизный или пеллетный агрегат, буфер. У каждого из таких устройств есть свои критерии работы, которые для некоторых могут стать минусами, а для других плюсами.

 

 

2. Чтобы получилась идеальная схема теплоснабжения, нужно суметь совместить функционирование котла с баком, так как этот элемент накапливает тепловую энергию. Это обосновано тем, что нагревающий воду элемент может менять свою температуру в диапазоне от 60 до 90 градусов. Постоянного показателя нет. Так как твердотопливные котлы являются инертными приборами, это выгодно их отличает от газовых, дизельных и электрических аналогов.
3. Выбирая схему отопления нужно объективно оценивать риск перебоя с электроэнергией. Если в районе часто возникает отключение света, то система с водяным насосом, не только не окупит себя, но и быстро может выйти из строя. Поэтому тут лучше выбирать тип отопления с естественной циркуляцией.
4. Выбирая обвязку, стоит заранее продумать предохранительные линии между котлом и баком. Их располагают в точках входных и выходных труб так, чтобы они были максимально близко к водонагревателю. Также для достижения максимального эффекта, нужно постараться, чтобы расстояние между котлом и расширительным баком было минимальным. Но тут уже нельзя монтировать предохранительные клапаны или краны.
5. Если же была выбрана схема с насосом, то его устанавливают на возвратной трубе, максимально близко к теплогенератору. Таким образом, если даже и отключат свет и насос перестанет работать, то вода будет продолжать двигаться по контуру, то есть минимальное тепло сохранится. Устройство нужно монтировать по обводному пути. Только тогда будет возможность отключить его от сети (при необходимости), а сам обвод перекрыть посредством кранов.

 

 

6. Есть такое понятие, как байпас. Это перемычки с кранами, которые размещают между линией подачи и обратной трубой. Такое обустройство способствует возврату «лишней» горячей воды, когда объем меняется посредством терморегулятора.
7. В дымоходной трубе необходимо устанавливать клапан из нержавеющей стали. Так как в дыме есть влага, пусть и в небольших количествах, но именно она может спровоцировать разрушение внутренней части.

 

Обвязка – процесс, которому стоит уделить особое внимание. Поэтому проектируют и монтируют ее только в том случае, если есть полная уверенность в своих силах.

 

Отзывы

 

Николай Авраменко, 51 год, г. Энергодар

Ознакомившись со статьей, я бы хотел внести свое примечание. Тут затрагивалась тема эксплуатационных характеристик твердотопливных котлов. Указывалось о том, что у них есть такая особенность, как высокая инерционность. Я бы хотел сказать, что данное явление не свойственно пеллетным котлам. Это обусловлено тем, что в таких устройствах есть горелка, которая получает древесные гранулы порционно. Поэтому, когда прекращается подача сырья, то и пламя сразу угасает. Хотя такие котлы стоят не так уж и дешево.

 

Антон Абрамов, 29 лет, г. Омск

В свое время я интересовался работой твердотопливных котлов, так как предлагали должность, связанную с этой сферой. Я бы хотел пару своих слов оставить о термостате и его регулирующей особенности. Нужно понимать, когда устанавливается определенная температура, например, в 85 градусов, хоть и прикрывается заслонка, но горение и тление то продолжается. Из-за этого вода еще нагревается на пару градусов, а уже потом установится точно. Поэтому не стоит термостат крутить туда-сюда, иначе, это может привести к поломке всей системы.

 

Никита Карпенко, 37 лет, г. Архангельск

Когда мы построили дом за городом, мы планировали там жить круглый год. Пришло время, что дело дошло до отопления, и я остановился на системе закрытого типа с естественной циркуляцией. Во-первых, мне было достаточно легко ее создать своими руками, во-вторых, мы были уже немного ограничены в деньгах. Особых проблем у меня в монтаже не возникло, но когда пришли первые холода, я понял, что тепла на дом явно не хватает. Так в школе я неплохо дружил с физикой, то понял, что тепло «теряется» на участках, где трубы остались открытыми. Взяв рулон минеральной ваты, я обвернул все трубы, которые проходят на открытых участках. Буквально уже к концу первого дня, наша семья почувствовала значительное потепление в комнатах. Поэтому о таких моментах нужно помнить.

 

aqua-tehnik.ru

Твердотопливные котлы на дровах

Котлы на дровах по принципу сжигания топлива делятся на три категории:

Твердотопливные котлы естественного, природного горения

В твердотопливном котле с обычным природным процессом горения топлива горит сразу вся закладка дров.

В традиционных котлах естественного горения происходит обычный, природный процесс сгорания топлива. Такие котлы имеют простое устройство, относительно не дорогие, менее требовательны к качеству топлива и не сложные в обслуживании.

Мощностью котла можно управлять, изменяя интенсивность горения топлива, но в ограниченном диапазоне 60-100%. Для этого, прикрывая заслонку, уменьшают подачу воздуха в котел  При этом снижается не только мощность, но и КПД котла. Максимальный КПД котлов классического горения не превышает 80%.

Самый большой недостаток — малая продолжительность горения одной загрузки топлива, обычно не более 4-х часов.

Пиролизные газогенераторные твердотопливные котлы длительного горения на дровах

Работа пиролизных котлов основана на принципе газификации топлива.

Топка котла разделена на две части. В верхней камере котла (камере загрузки топлива) топливо тлеет. Под действием высокой температуры и недостатке воздуха для полного сгорания, из древесины выделяется горючий газ, который затем сжигается в нижней камере (камере сгорания).

Этот процесс повышает КПД котла до 85-90% и увеличивает продолжительность горения до 12 часов.

Пиролизные котлы достаточно сложные и дорогие устройства. Как правило, котлы оснащаются дымососом, электронными устройствами управления и контроля.

Котлы требуют обязательного использования дров влажностью не более 20-25%. При естественной сушке в поленнице, колотые дрова приобретают указанную влажность только через два года хранения под навесом.

Для увеличения продолжительности горения пиролизных котлов необходимо топливо определенных размеров, например, толщина полена не должна быть меньше 10см.

Диапазон регулирования мощности котла 50-100% Работа котла нарушается при малой нагрузке, с мощностью менее 30-50%. Для отопления дома в межсезонье необходим другой источник тепла.

Пиролизные котлы торговых марок VERNER и ATMOS  имеют хорошие отзывы домовладельцев.

Твердотопливные котлы с подачей в топку вторичного воздуха

 (Псевдо пиролизные котлы)

В обычных котлах с природным процессом горения, в целях регулирования мощности сокращают подачу воздуха в топку. Недостаток воздуха для горения, как и в пиролизных котлах, вызывает появление в отходящих газах горючих газов, которые бесполезно улетают в трубу. Увеличивается расход топлива, а КПД котла уменьшается.

В твердотопливном котле с подачей в топку вторичного воздуха происходит обычный природный процесс горения топлива — горит сразу вся закладка дров. Подача вторичного воздуха в верхнюю часть топки способствует сжиганию горючих газов, которые появляются при ограничении подачи воздуха в топку. Канал подачи вторичного воздуха в верхней дверце показан синей стрелкой.

Для повышения экономичности обычных твердотопливных котлов, производители придумали в верхнюю часть топки дополнительно подавать вторичный воздух, и горючие газы сгорают в топке.

У таких котлов увеличивается КПД, но продолжительность горения загрузки топлива и другие параметры остаются как у традиционных котлов.

Однако, некоторые производители и продавцы называют такие котлы тоже пиролизными. Такой маркетинговый ход — дешевые пиролизные котлы, налетай покупай. Как говорят, не обманешь — не продашь.

В настоящих пиролизных котлах увеличение длительности горения обусловлено тем, что процесс горения происходит только в нижнем слое закладки дров. Для того, чтобы не горела вся закладка топлива, тяга в топке направлена вниз или в сторону от зоны горения. Дрова тлеют, а большая часть тепла выделяется в результате сгорания газов.

В традиционных котлах с подачей в топку вторичного воздуха, горение газа лишь незначительно увеличивает поступление тепла, и только в тот период, когда ограничивают мощность котла, прикрывая подачу воздуха. Основное количество выделяемого тепла обеспечивает естественный процесс горения дров. Тяга в  топке котла направлена вверх, поэтому горит вся закладка топлива.

В продаже встречаются котлы (российские, китайские …) с бутафорской системой подачи вторичного воздуха в топку. При покупке котла вам покажут детали системы, расскажут как она работает, но на практике эффекта не будет, так как не выполнены другие условия сгорания газа.

Насторожитесь, если продавец утверждает, что в его «пиролизном» котле можно сжигать другое топливо, кроме дров, а дожиг газа в топке работает на дровах с высокой влажностью. Из влажного топлива выделяется много водяного пара, который снижает концентрацию и температуру отходящих газов и газы не горят.

В видеоролике пример недобросовестной рекламы псевдо пиролизного котла, как пиролизного.

Отопительный котел нижнего горизонтального горения

Как видно из приведенного рисунка, в котле с горизонтальным сгоранием топлива горение происходит вблизи колосника, образующиеся дымовые газы уходят в вертикальный кожухотрубный теплообменник, вынесенный за пределы закладочной камеры и далее в дымовую трубу.

Тепло, образующееся при сгорании топлива, воспринимается водоохлаждаемым колосником, стенками топки и кожухотрубным теплообменником. В дымовую трубу выбрасываются газы с невысокой температурой, необходимой для создания тяги.

В подобной конструкции котла вся закладка дров не прогревается, не продувается горячими дымовыми газами. Горит только нижний слой. Такая конструкция позволяет увеличить объем загрузочной камеры, и обеспечивает весьма длительную работу котла на одной загрузке — на дровах до 12 часов. 

Котел работает непрерывно, без остановки. Просто докладываете топливо сверху и удаляете золу снизу на работающем котле без остановки процесса горения.

Котел оснащен заслонкой, расположенной между загрузочной камерой и дымоходом. Перед открытием загрузочной дверцы открывают растопочную заслонку. Тяга через открытую растопочную заслонку не допускает дымления котла  в помещение через дверцу загрузочной камеры при закладке дров.

Обратите внимание на ручку внешнего механизма прочистки выше дверцы поддувала. Выдвижение ручки на себя приводит в действие каретку продольной очистки колосника. Очистка может быть проведена при работающем котле. В задвинутом состоянии каретка прячется в парковочной нише. Внешняя механическая очистка колосника позволяет удалять золу не останавливая котел. 

Работа на сырых дровах — котел может работать на дровах влажностью до 50%

Удобная верхняя загрузка и легкое обслуживание — удобная верхняя загрузочная дверка позволяет до самого верха загрузить котел дровами одного размера. Простая шомпольная очистка теплообменника позволяет всегда поддерживать высокий КПД котла.

Резервный электронагреватель — котел имеет встроенный ТЭН, который можно использовать для увеличения максимальной мощности котла в наиболее холодное время года или использовать как резервный источник тепла при окончании топлива.

Высокая эффективность — водоохлаждаемый колосник и эффективный кожухотрубный теплообменник (такой же как на промышленных котлах) обеспечивает высокий КПД котла во всем диапазоне рабочих мощностей.

Отопительные твердотопливные котлы на дровах длительного горения в верхнем слое

В твердотопливном котле длительного горения в верхнем слое горит только верхний слой закладки дров.

Топливо в котле верхнего горения уложено толстым слоем в высокой топке и горит (тлеет) сверху вниз, как свеча. Время горения одной загрузки дров в минимальном режиме достигает 30 часов. Котел работает с высоким КПД до 90% во всем диапазоне регулирования мощности. Мощность котла регулируется в широком диапазоне от 10-100%.

В котлах отсутствуют сложные электронные системы управления и контроля. При работе на дровах не требуется подключение к электросети.

Котлы верхнего горения менее дорогие, чем пиролизные. Требуют обязательного использования дров влажностью не более 20-30%. Не допускают дозагрузки топлива, работают только циклом: загрузка топлива — розжиг — горение — затухание — чистка котла.

Хорошо себя зарекомендовали котлы верхнего горения торговых марок Liepsnele, Stropuva и Candle.

Теплоноситель заполняет пространство между внутренней и наружной стенками на всю высоту цилиндрического корпуса котла.

Воздух для горения подается непосредственно в зону горения через телескопическую трубку поз.18 и воздухораспределитель поз.11. Постоянно горит только верхний слой топлива поз.12 толщиной 10-20 см. По мере сгорания топлива воздухораспределитель опускается вниз, вслед за топливом.

Загрузка топлива производится через дверцу поз.10. Отходящие газы отводятся в дымоход через патрубок поз.7. Подача воздуха регулируется клапаном поз.3, который управляется регулятором мощности поз.1. В камере поз.6 поступающий для горения воздух предварительно подогревается отходящими газами.

В продаже имеются и более дорогие модели котлов с горением в верхнем слое. Например, котел одного из производителей оснащен встроенным теплообменником для подогрева воды в системе горячего водоснабжения.

Котел имеет электрический нагнетатель воздуха, который управляется электронной системой от термостата. В результате изменения количества воздуха, мощность котла в процессе горения меняется в зависимости от температуры теплоносителя.

Электронная система выводит на дисплей различные показатели для контроля режима работы котла. Котел имеет индикатор минимального количества топлива в топке и подает сигнал об этом хозяину. Конструкция котла предусматривает возможность дозагрузки топлива не останавливая процесс горения.

Производители оборудования выпускают универсальные комбинированные котлы, которые могут сжигать топливо в двух режимах — с подачей воздуха или снизу, или сверху. Стоимость таких котлов естественно выше.

Автоматические твердотопливные котлы

В продаже имеются автоматические твердотопливные котлы. Правильнее назвать их полуавтоматическими, поскольку котел все таки требует периодически определенных действий от человека, пускай и не каждый день.

С устройством и принципом работы автоматического твердотопливного котла можно познакомиться, если посмотреть этот видеоклип:

Топливом для автоматического котла могут быть гранулированный уголь фракции 5 — 25 мм. или древесные гранулы — пелеты, а также гранулы из других горючих материалов — торфа и отходов растительного и животного происхождения.

Необходимость использования только гранулированного топлива для сжигания в автоматических котлах, вызывает определенные сложности для хозяев дома. Стоимость такого топлива на рынке заметно выше, чем обычных колотых дров или угля.

В автоматических котлах производители часто предусматривают возможность замены горелки для гранулированного топлива, на другую горелку — для газа или жидкого топлива. Вместо горелки могут устанавливаться колосники. В этом варианте котел превращается в обычный котел на дровах.

Гранулированное топливо обычно продается в мешках. Топливо легко и без пыли загружается в бункер котла. Одной загрузки бункера хватает на 3 — 10 дней работы котла.

После розжига в начале отопительного сезона, горение в автоматическом котле происходит непрерывно. Автоматический котел может работать в двух режимах:

• Режим активного горения, при котором мощность котла может быть в диапазоне 10 — 100% от номинальной.
• Режим поддержки горения, когда мощность котла выбирается такой, чтобы обеспечить температуру теплоносителя в котловом контуре около 55 град.С. Автоматический контроллер переводит котел в режим поддержки, когда отсутствует отбор тепла из отопительного контура. Такой режим необходим для защиты котла от низкотемпературной коррозии (подробнее см. ниже), а также обеспечивает постоянную готовность котла к возобновлению активного горения.

В процессе работы котла необходимо:

• Следить за наполнением бункера и загружать топливо в бункер один раз каждые 3 — 7 дней.
• Удалять золу из съемного зольного ящика через каждые 2 — 4 дня.
• Один раз в неделю чистить внутренние поверхности котла от отложений специальным инструментом.
• Ежегодно, перед началом отопительного сезона, проводить чистку и проверять исправность дымохода котла.

Как выбрать мощность твердотопливного котла

Твердотопливный котел нужно выбрать так, чтобы его номинальная отопительная мощность соответствовала тепловым потерям отапливаемого объекта.

Выбор котла слишком большой номинальной мощности приводит к тому, что котел большую часть времени работает в режиме значительного ограничения мощности. А это, в свою очередь, приводит к снижению КПД (увеличению расхода топлива), повышенному образованию отложений (сажи, дегтя), ускоренной коррозии котла и дымохода. Увеличивается риск перегрева теплоносителя в котле. Стоимость котлов растет по мере увеличения мощности.

Поэтому не следует покупать котел, имеющий значительно большую мощность, чем тепловые потери дома.

Правда, при подборе котла с большим запасом по мощности увеличивается продолжительность горения одной закладки топлива — в топке больше дров. Но, выгодно реализовать это преимущество можно только в системе отопления с аккумулятором тепла.

Точный расчет тепловых потерь дома и мощности отопительного котла достаточно сложная задача, решение которой лучше поручить специалистам-проектировщикам. Менеджеры фирмы, которая продает котлы, скорее всего посоветуют Вам выбрать котел избыточной мощности — это им выгодно.

Ориентировочно мощность котла для отопления дома выбирают, руководствуясь общепринятыми величинами удельной мощности на 10м² отапливаемой площади по климатическим зонам:

• Для южных районов России: 0,7 — 0,9 кВт/10м².
• Для средней полосы — 1,2 — 1,5 кВт/10м².
• Для северных районов — 1,5 — 2 кВт/10м².

Например, для региона г. Москвы в доме с отапливаемой площадью 150 м2 следует установить котел мощностью 150м² х 1,2кВт/10м² = 18кВт. 

Для дома, построенного с соблюдением современных требований к энергосбережению, для расчета применяют меньшие из указанных значений.

 Рекомендуется увеличивать мощность котла примерно на 30% при работе котла с буферным баком — аккумулятором тепла. Запас мощности также необходим, если котел используется в системе горячего водоснабжения.

Следует также учитывать, что теплоёмкость незамерзающих жидкостей на 20% ниже чем у воды. При их использовании в качестве теплоносителя мощность котла может падать на 10 – 15% от номинальной.

Систему водянного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя рекомендуется использовать в домах с отапливаемой площадью помещений не более 100м². В домах большей площади или в системах отопления с теплыми полами применяют принудительную циркуляцию теплоносителя с установкой циркуляционных насосов. 

Защита твердотопливного котла от перегрева

В твердотопливном котле горящее топливо, да и сам котел обладают довольно большой массой. Поэтому процесс тепловыделения в котле имеет большую инерцию. Горение топлива и нагрев воды в котле на твердом топливе нельзя мгновенно остановить, прекратив подачу топлива, как это делается в газовом котле.

Твердотопливные котлы, больше чем другие, склонны к перегреву теплоносителя – вскипанию воды, если пропал отбор тепла, например, при внезапном прекращении циркуляции воды в системе отопления, или тепла в котле выделяется больше, чем расходуется.

Кипение воды в котле ведет к росту температуры и давления в системе отопления со всеми серьезными последствиями – разрушению оборудования системы отопления, травматизму людей, повреждению имущества.

Современные закрытые системы отопления с твердотопливным котлом особенно склонны к перегреву, так как содержат сравнительно маленький объем теплоносителя.

В системах отопления обычно используются полимерные трубы, коллекторные узлы управления и распределения, различные краны, клапаны и другая арматура. Большинство элементов системы отопления очень чувствительны к перегреву теплоносителя и скачкам давления, вызванных кипением воды в системе.

Твердотопливный котел в системе отопления должен иметь защиту от перегрева теплоносителя.

Для защиты твердотопливного котла от перегрева в закрытой системе отопления, не имеющей соединения с атмосферой, необходимо выполнить два действия:

1. Перекрыть подачу воздуха для горения в топку котла, чтобы как можно быстрее снизить интенсивность горения топлива.
2. Обеспечить охлаждение теплоносителя на выходе из котла и не допустить повышения температуры воды до кипения. Охлаждение должно происходить до тех пор, пока выделение тепла не снизится до уровня, при котором кипение воды станет невозможным. 

Рассмотрим, как выполнить защиту котла от перегрева, на примере схемы отопления, которая приведена ниже.

Схема подключения твердотопливного котла к закрытой системе отопления

Схема закрытой системы отопления с твердотопливным котлом.  1 — группа безопасности котла (предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр); 2 — бак с запасом воды для охлаждения теплоносителя при перегреве котла; 3 — поплавковый запорный клапан; 4 — термоклапан; 5 — группа подключения расширительного мембранного бака; 6 — узел циркуляции теплоносителя и защиты котла от низкотемпературной коррозии (с насосом и трехходовым клапаном); 7 — теплообменник защиты от перегрева.

Защита котла от перегрева работает следующим образом. При повышении температуры теплоносителя выше 95 градусов, термостат на котле закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания котла.

Термоклапан поз.4 открывает подачу холодной воды из бака поз.2 в теплообменник поз.7.  Холодная вода, протекающая через теплообменник охлаждает теплоноситель на выходе из котла, не допуская кипения.

Запас воды в баке поз.2 необходим на случай отсутствия воды в водопроводе, например, при отключении электроэнергии. Часто в системе водоснабжения дома устанавливают общий накопительный бак. Тогда воду для охлаждения котла берут из этого бака.

Теплообменник для защиты котла от перегрева и охлаждения теплоносителя, поз.7 и термоклапан, поз.4 производители котлов обычно встраивают в корпус котла. Это стало стандартным оснащением котлов, предназначенных для закрытых систем отопления.

В системах отопления с твердотопливным котлом (за исключением систем с буферным баком) нельзя устанавливать на отопительных приборах (радиаторах) термостатические клапаны и другие автоматические приборы, сокращающие отбор тепла. Автоматика может уменьшать потребления тепла в период интенсивного горения топлива в котле, а это может вызвать срабатывание защиты от перегрева.

Еще один способ защиты твердотопливного котла от перегрева описан в статье:

Читайте:  Буферный бак — защита твердотопливного котла от перегрева.

Продолжение на следующей странице 2:

domekonom.su