Обзор твёрдотопливных котлов длительного горения с водяным контуром для дома

Алан-э-Дейл       09.09.2022 г.

Виды котлов по принципу действия

В зависимости от способа сгорания топлива выделяют четыре типа котлов:

Классический котел прямого горения (или естественной тяги). Это традиционная и наиболее распространенная конструкция. Главные достоинства: простое устройство, доступная цена, способность работать на любом виде топлива, энергонезависимость. Последний фактор очень важен для сельской местности с плохим качеством электросетей – как правило, для работы котла не надо электричество, а терморегуляция осуществляется с помощью заслонки и механического привода. Принципиальный недостаток один – неполное сжигание топлива. А уже из этого следуют остальные: невысокий по сравнению с другими видами КПД, большой процент твердого остатка продуктов горения, трудоемкое обслуживание и уход. Исходя из этого. такой вид сложно отнести к категории «лучшие твердотопливные котлы для отопления дома».

Схема прямого горения с нижней подачей воздуха и механической тягой «на цепочке» для управления заслонкойИсточник metalscrap.org.ua

Классический котел с дополнительной тягой. Есть два варианта устройства. В первом случае воздух «вдувают» в топку, что обеспечивает более полное сгорание топлива. Во втором – котел оборудуют дымососом (вытяжным вентилятором перед дымоходной трубой), который создает разрежение в топочной камере и увеличивает естественную тягу. Достоинства такие же как у котла прямого горения, кроме энергонезависимости. Но «зависимость» от электроэнергии компенсируется повышенным КПД и более высокими показателями мощности при таких же размерах топки и виде топлива.

Котел с дополнительной тягойИсточник loyalprice.com.ua

Пиролизный (или газогенераторный) котел. В какой-то мере это следующая ступень развития котла с дополнительной тягой, но меняется сам принцип горения топлива. Функционально котел разделен на две камеры. В первой, при искусственной нехватке воздуха, дрова тлеют, вырабатывая не только тепло, но и пиролизные газы, которые поступают во вторую камеру, где они полностью сгорают в условиях дополнительной подачи воздуха. По уровню КПД эти котлы самые эффективные, но и «капризные». Главный недостаток – строгие требования к стабильному качеству топлива. Если это дрова (а большинство видов моделей пиролизных котлов «настроены» именно на них), то стандартное требование – влажность древесины должна быть не выше 20%. В противном случае снижается генерация пиролизных газов, превращая котел в разряд обычного с принудительной подачей воздуха, что с учетом высокой стоимости оборудования нерентабельно. Помимо эффективности, к достоинству относится длительность сгорания одной закладки – до 12 часов.

Пример практической реализации газогенераторного котлаИсточник projject.ru

Время прогорания одной закладки зависит от вида топливаИсточник cs.decorexpro.com

Отдельно надо сказать о котлах с автоматической подачей топлива в камеру горения. По принципу действия – это традиционные котлы с естественной или принудительной тягой, но благодаря отдельному бункеру для топлива, время работы на одной «заправке» может достигать от нескольких суток до нескольких недель (зависит от объема бункера и площади обогреваемого помещения).

Пеллетные котлы с лотковой горелкой по сути также поддерживают «верхнее» горение топлива с высокой эффективностью теплоотдачиИсточник eanok.de

Котлы с бункером работают либо на пеллетах, либо на каменном угле, измельченным до определенной фракции (обычно не крупнее 25 мм). Есть модели с автоматическим золоудалением, что в сочетании с автоматикой по поддержанию режима работы делает схему отопления частного дома с твердотопливным котлом такой же удобной в пользовании, как и газовую.

Что такое котел длительного горения на твердом топливе

Многие домовладельцы предпочитают устанавливать обогревательные приборы, чтобы не зависеть от теплосети. Данный агрегат идеально смотрится в условиях дачи или загородного дома. Сейчас существует большое разнообразие отопительной техники, но модели, работающие на твердом топливе, считаются более экономичными, по сравнению с газовыми и дизельными установками. Пользователи отмечают среди их положительных качеств автономность и низкое потребление электроэнергии.

Конструкция

Прежде чем переходить к принципу работы таких установок, следует понять, из каких ключевых элементов они собираются.

Устройство твердотопливного оборудования следующее:

  • цилиндрический корпус — камера сгорания;
  • дверка, через которую загружаются дрова;
  • зольник;
  • распределитель воздуха — круг из металла со специальным отверстием посередке, под действием собственного веса он прижимает топливо и, когда дрова сгорают, опускается;
  • труба подачи воздуха, которая соединена с распределителем и расположена в верхней части котла, благодаря заслонке можно регулировать подачу воздуха;
  • дымовая труба;
  • теплообменник.

Как видно, конструкция стандартного котла не такая уж и сложная. По этой причине сейчас такую установку нередко собирают своими руками. Но в процессе сборки должны учитываться многие детали.

Принцип действия

Котлы отопления на твердом топливе работают по принципу «верхнего горения». Прежде чем кислород поступает к топке, он в обязательном порядке подогревается. Это делается, чтобы в конечном счете вырабатывалось меньше отходов горения, то есть золы и сажи.

Подача кислорода осуществляется сверху вниз, поэтому в первую очередь начинают гореть дрова, уложенные верхним слоем. После их сжигания активируется подача воздуха к нижней части топлива. Такой принцип постоянен и позволяет более эффективно расходовать дрова. Данная технология необходимая для продолжительного процесса горения.

Как видно, аппарат отличается экономичностью, и при этом остается экологичным. Естественно, чтобы добиться таких характеристик, следует грамотно выбирать оборудование, чтобы оно было изготовлено из огнестойких материалов. Только в этом случае установка будет выдавать максимальный КПД, оставаясь безопасной в эксплуатации.

Преимущества

Если котел, предназначенный для отапливания загородного дома, имеет встроенную автоматику, то его обслуживание не будет отнимать у хозяина много времени и сил. Все, что потребуется — спустя определенное время закладывать новую порцию дров.

Ключевые достоинства агрегатов:

  • доступность как самого оборудования, так и топлива;
  • экологичность;
  • допускается использование различных видов топлива;
  • высокий КПД;
  • простота управления;
  • безопасная эксплуатация.

Немаловажное преимущество дровяных котлов заключается в их полной энергонезависимости. Это делает эксплуатацию более удобной, одновременно расширяя сферу использования агрегатов

На данную особенность зачастую обращают внимание те пользователи, планирующие устанавливать оборудование в местности, где периодически наблюдаются перебои в подаче электроэнергии или последняя вовсе отсутствует

Существуют и универсальные модели, для работы которых требуется электричество. Если правильно пользоваться установкой, она будет оставаться безопасной. Объясняется это тем, что дрова не взрывоопасны, по сравнению с газом или дизельным топливом. Управление простое и не потребует особых знаний или навыков.

Недостатки

Оборудование, которое в народе называют «буржуйка», имеет свои минусы, с которыми нужно ознакомиться перед приобретением.

Выделяют такие недостатки:

  • более высокая стоимость, по сравнению с классическими котлами, работающими на твердом топливе;
  • при загрузке дров следует придерживаться рекомендаций производителя;
  • универсальные модели зависимы от электроэнергии;
  • подходят только определенные топливные элементы (влажность, размеры);
  • из-за глубокой топки дрова порой бывает сложно разжечь, если загрузка неполная;
  • в ходе работы не получится догрузить мелкое топливо, например, опилки.

Если учесть все эти минусы и грамотно подойти к вопросу выбора аппарата, он не только прослужит долгие годы, но будет экономичным и эффективным.

Сравнение котлов разных брендов

Для полноты картины необходимо взглянуть на таблицу сравнения моделей с наивысшими оценками. Выбирать подходящий отопительный прибор следует, опираясь на требуемые в доме характеристики. Именно они должны быть положены в основу решения. Не лишним будет поинтересоваться местоположением завода, ведь доставка тяжелых объектов это недешевое удовольствие. Гораздо лучше найти завод, производящий котлы в соседнем регионе, тогда доставка будет не очень дорогой, и каждый хозяин сможет позволить себе покупку качественного отопительного котла.

Удобно выирать подходящую модель пользуясь сравнительной таблицей, где представлены отопительные котлы разных фирм, моделей и модификаций.

Характеристики Оценка Стоимость, руб
Котлы отопления ZOTA
Zota Master 14
  • Мощность, кВт: 14
  • Температура теплоносителя: 95
  • Виды топлива: дрова, уголь, дизель, природный, сжиженный газ
  • Доп. функции: термометр
20 240
Zota MIX 20
  • Мощность, кВт: 20
  • Температура теплоносителя: 95
  • Виды топлива: дрова, уголь, дизель, природный, сжиженный газ
  • Доп. функции:термометр, манометр
40 860
Zota MIX 40
  • Мощность, кВт: 40
  • Температура теплоносителя: 95
  • Виды топлива: дрова, уголь, дизель, природный, сжиженный газ
  • Доп. функции: термометр, манометр, варочная панель
59 760
Zota MIX 50
  • Мощность, кВт: 50
  • Температура теплоносителя: 95
  • Виды топлива: дрова, уголь, дизель, природный, сжиженный газ
  • Доп. функции: термометр, манометр, варочная панель
64 434
Котлы отопления Теплодар
Теплодар Куппер ОВК 10
  • Мощность, кВт: 10
  • Температура теплоносителя: 60-80
  • Виды топлива: дрова, паллеты, уголь, природный газ
  • Доп. функции: подключение внешнего управления, варочная панель, тернометр
20 058
Теплодар Куппер ОВК 18
  • Мощность, кВт: 18
  • Температура теплоносителя: 95
  • Виды топлива: дрова, паллеты, уголь, природный газ
  • Доп. функции: подключение внешнего управления, варочная панель, тернометр
24 650
Теплодар Куппер ПРО 22
  • Мощность, кВт: 22
  • Температура теплоносителя: 90
  • Виды топлива: дрова, древесные брикеты, паллеты, уголь, угольные брикеты, природный газ
  • Доп. функции: тернометр
26 980
Теплодар Куппер ПРО 42
  • Мощность, кВт: 42
  • Температура теплоносителя: 60-80
  • Виды топлива: дрова, древесные брикеты, паллеты, уголь, угольные брикеты, природный газ
  • Доп. функции: тернометр
39 414
Котлы отопления от Кировского завода
КЧМ-5-К-03M1 21
  • Мощность, кВт: 21
  • Температура теплоносителя: 95
  • Виды топлива: дрова, торфяные брикеты, уголь, дизель, мазут, отрабо-танное масло, газ
  • Доп. функции: тернометр
  • Отапливаемая площадь, м2: 210
43 000
КЧМ-5-К-03M1 60
  • Мощность, кВт: 60
  • Температура теплоносителя: 95
  • Виды топлива: дрова, торфяные брикеты, уголь, дизель, мазут, отрабо-танное масло, газ
  • Доп. функции: тернометр
  • Отапливаемая площадь, м2: 600
94 500
КЧМ-5-К-03M1 70
  • Мощность, кВт: 70
  • Температура теплоносителя: 95
  • Виды топлива: дрова, торфяные брикеты, уголь, дизель, мазут, отрабо-танное масло, газ
  • Доп. функции: тернометр
  • Отапливаемая площадь, м2: 700
96 900
КЧМ-5-К-03M1 80
  • Мощность, кВт: 80
  • Температура теплоносителя: 95
  • Виды топлива: дрова, торфяные брикеты, уголь, дизель, мазут, отрабо-танное масло, газ
  • Доп. функции: тернометр
  • Отапливаемая площадь, м2: 800
103 990
Котлы отопления от компании Центр котлов
Wirt Smart 15
  • Мощность, кВт: 15
  • Температура теплоносителя: 90
  • Виды топлива: дрова, паллеты, торфяные брикеты, уголь, дизель, природный газ
  • Доп. функции: Нет данных
  • Отапливаемая площадь, м2:
51 500
Wirt Smart 40
  • Мощность, кВт: 40
  • Температура теплоносителя: 90
  • Виды топлива: дрова, паллеты, торфяные брикеты, уголь, дизель, природный газ
  • Доп. функции: термометр
  • Отапливаемая площадь, м2:
82 500
Wirt Classic 20
  • Мощность, кВт: 20
  • Температура теплоносителя: 95
  • Виды топлива: дрова, уголь
  • Доп. функции: термометр, варочная панель
  • Отапливаемая площадь, м2:
26 500
Wirt Electro 20
  • Мощность, кВт: 20
  • Температура теплоносителя: 60-90
  • Виды топлива: дрова, уголь
  • Доп. функции: термометр, варочная панель
  • Отапливаемая площадь, м2:
42 100

Данная таблица наглядно показывает зависимость многофункциональности котла от его цены. Дорогие модели способны работать на большем количестве топлива. Так же видно, что количество дополнительных функций у некоторых производителей весьма ограничено

Это говорит о специализации на самой важной функции отопительного котла – обогреве здания. Подбирать такой аппарат следует, опираясь в первую очередь на требуемую мощность

Остальные функции будут не столь важны, и они могут лишь помочь сделать выбор в пользу той или иной модели одинаковой мощности.

Правила и нормы

Долго работающий отопительный котел может оказаться настоящей находкой только при грамотной эксплуатации. Пиролизные установки хорошо работают главным образом для подогрева. Несколько хуже они справляются с получением горячей воды для бытовых целей. Стандартным требованием к котлу длительного горения является минимальный выброс углекислоты в атмосферу.

В качестве топлива могут применяться самые разные органические вещества:

  • дрова;
  • пеллеты;
  • уголь бурый;
  • уголь каменный (антрацит);
  • коксующиеся угли;
  • брикеты торфа;
  • разнообразные отходы деревообрабатывающего производства (их тоже гранулируют или брикетируют).

Непременным требованием к любому горючему, закладываемому в котел продолжительного горения, является минимальная влажность

Особенно это важно при использовании древесины. Да, часть производителей указывает, что их оборудование позволяет сжигать и влажное топливо

Качественные фирмы-производители

Твердотопливные котлы длительного горения представлены зарубежными и отечественными фирмами. Многие модели можно увидеть на фото.

Stropuva

Литовский производитель, предлагающий оборудование для отопления промышленных зданий и больших жилых домов. Принцип работы устройств — прогорание горючего материала сверху-вниз. Изготовитель предлагает устройства для систем с естественной и принудительной вентиляцией. Они предназначены для работы с деревом, бурым углем, древесными отходами. Мощность агрегатов — 10 кВт и более. В камеру сгорания можно заложить до 50 кг топлива. Все аппараты просты в эксплуатации.

Stropuva — литовский производитель котлов.

НМК

Новосибирская фирма, специализирующаяся на выпуске отопительных котлов высокого качества. Она предлагает устройства низкой, средней и высокой ценовых категориях. Оборудование соответствует мировым стандартам качества, но адаптировано к условиям российского климата. Продажа возможна в любом уголке страны.

Buderus

Немецкий производитель, который выпускает агрегаты, функционирующие в автономном режиме. Для изготовления используется сталь толщиной до 5 мм. КПД аппаратов достигает 85%. Котлы универсальны, но требовательны к качеству топливного материала.

Buderus — немецкий котел с автоматическим режимом.

Zota

Российская фирма, предлагающая широкий ассортимент устройств, которые работают на дровах, пеллетах, угле. Оборудование предназначено для обогрева промышленных и бытовых помещений. Мощность аппаратов колеблется в пределах 3-400 кВт. Закладку горючего осуществляют 1-2 раза в сутки.

Wattek

Чешский производитель предлагает котлы, характеризующиеся простотой обслуживания и длительным сроком эксплуатации — более 10 лет. Агрегаты изготовлены из стали толщиной 5 мм. Материал устойчив к высокой температуре. В качестве топлива используют дрова, брикеты, уголь, пеллеты. Монтаж котлов не вызывает трудностей. Преимуществом оборудования является увеличенная площадь теплосъема. Максимальное время горения составляет 8 часов. Его обеспечивает уголь.

Wattek — чешский производитель котлов.

«Теплогарант»

Производственные мощности изготовителя расположены в Костроме. Оборудование в 4 раза экономичнее традиционных твердотопливных установок. Загрузку осуществляют дважды в сутки. Мощность котлов колеблется в пределах 10-20 кВт. Аппараты обладают высоким уровнем энергоэффективности на разных видах горючего материала.

ACV

Бельгийская фирма, предлагающая отопительное оборудование для обогрева промышленных помещений, хозяйственных и жилых зданий, офисов. Котлы изготовлены из жаропрочной стали толщиной 5 мм. Для работы можно использовать уголь, брикеты из отходов древесины и сельскохозяйственных растений, пеллеты.

ACV — бельгийская фирма отопительного оборудования.

Мощность агрегатов составляет 15-80 кВт. Материал устойчив к отложению продуктов сгорания на стенках. Оборудование полностью автоматизировано. Возможно регулировать мощность устройства. Котлы защищены от перегрева, оснащены системой контроля интенсивности пламени.

«Неделька»

Российский производитель, предлагающий оборудование мощностью 15-90 кВт. Загружать агрегат можно раз в неделю. Преимуществом устройств является использование топлива невысокого качества. Котел способен обогреть несколько помещений, общая площадь которых составляет 350-400 м². Максимальный КПД можно получить при использовании антрацита или бурого угля. Недостатком устройства является большой размер. В результате сгорания топлива образуется много сажи, поэтому оборудование нуждается в периодической чистке.

Wirbel

Австрийский производитель, выпускающий котлы долгого горения на угле, дровах, брикетах. Гарантийный срок службы — 17 лет. Для изготовления используется сталь толщиной 5 мм. Расход топлива экономичный, а КПД достигает 93%.

Wirbel — австрийский котел долгого горения.

Heiztechnik

Фирма предлагает небольшой ассортимент котлов отопления, мощность которых составляет 10-100 кВт. Их можно использовать для обогрева площади от 60 до 1000 м². Для работы аппаратуры применяют любое твердое топливо. Для изготовления моделей применяют сталь толщиной 4-6 мм. Срок службы оборудования колеблется в пределах 15-20 лет. Преимуществом агрегатов является возможность удаленного управления.

Из чего изготавливаются твердотопливные котлы?

Выпускаются твердотопливные котлы чугунные и стальные (здесь подразумевается материал теплообменника).

Чугунные твердотопливные котлы

Чугунные котлы очень надёжны, долговечны, и часто от них избавляются не потому, что они вышли из строя, а просто из-за замены на газовые. Сразу скажу вещь, отрадную моему скифскому сердцу: речь идёт о надёжности именно отечественных котлов. Так что, озаботившись приобретением данного отопительного прибора, не обязательно выкладывать лишние деньги на импорт.

Чугунные котлы топятся углем, дровами и брикетами.

Из каких соображений выбрать чугунный котёл, помимо производителей? Загрузка топлива в чугунных котлах через дверцу спереди, что может быть не удобно, если дверца маленькая

Так что обратите хотя бы внимание на размер топочной дверцы: чем она больше, тем проще будет загружать котёл топливом

Ещё конкретней? Хорошие котлы КЧМ-5-К, в них могут быть установлены ТЭНы, и их (котлы, а не ТЭНы) можно переделать под газ или дизтопливо.

Стальные твердотопливные котлы

Плюсы стальных котлов — меньше цена, чем чугунных; их проще чистить и удобней загружать (у них довольно большое окно для загрузки, которое расположено обычно сверху). Из минусов: несколько менее долговечны чугунных; имеет место выпадение конденсата, отчего требуется поддерживать температуру не меньше 65 градусов.

Такие котлы делаются из жаропрочной стали. В основном, они для топки древесным топливом, но некоторые модели подходят для угля.

Современные стальные котлы (например, «ЗОТА») чаще всего оснащаются ТЭНами, блоком управления, датчиками температуры теплоносителя и воздуха в помещении.

Такие котлы часто и комбинированные: могут работать ещё и на газе («ЗОТА-микс»).

ТЭНы могут включаться автоматически, когда котёл достаточно остынет. Это удобно особенно утром – не надо, проснувшись, сразу кидаться за растопку, в доме и так тепло. Ну и в межсезонье, когда ещё/уже морозов нет, котёл может греть теплоноситель только электричеством.

В твердотопливных котлах можно использовать «незамерзайки», но нужно знать, что для котла с ТЭНами подходят антифризы только на основе пропиленгликоля. Без ТЭНов годится антифриз на основе этиленгликоля.

Устройство и принцип работы

В основе принципа длительного горения лежит снижение скорости сгорания топлива за счет уменьшения подачи воздуха. Кислород в первичную камеру сгорания подается в количестве, достаточном для тления, но не обеспечивающем интенсивное горение.

Во время медленного окисления древесины выделяются газообразные углеводороды, получившие название пиролизных газов. Сам процесс органического разложения древесных волокон под действием высокой температуры называется приролизом.

Дожигание продуктов окисления во вторичной камере на длительность горения топливной закладки не оказывает существенного влияния, однако существенно увеличивает общую эффективность работы котла на дровах. Это связано с тем, что при сгорании вторичных газов выделяется значительно больше тепловой энергии чем при интенсивном горении дров.

Энергозависимые установки длительного горения

Компоновка дровяных котлов длительного горения предполагает расположение основной топочной камеры непосредственно над зоной сжигания вторичных газов, а сообщение между ними осуществляется через специальные керамические форсунки, способные работать при температуре от 800 до 1000 С. Днище главного топливного отсека оборудовано специальной термостойкой постелью, чаще всего из шамотного кирпича или керамобетонных блоков.

Направленное движение воздуха (тяга) обеспечивается с помощью нагнетающего вентилятора, от частоты вращения которого зависит количество кислорода в рабочей зоне. На основании данных, полученных от температурного датчика, автоматическая система управления (АСУ) может увеличивать или уменьшать угловую скорость крыльчатки. К достоинствам такой схемы можно отнести высокую точность регулировки. Кроме этого, воздух, проходя через верхний топочный бункер, нагревается, что упрощает процесс воспламенения пиролизных углеводородов.

Интенсивность циркуляции теплоносителя в отопительном контуре регулируется насосом, который также подключается к АСУ. Если температура теплоносителя снижается, автоматически увеличивается подача воздуха.

Точность регулировки и экономичность энергозависимых дровяных котлов отопления длительного горения обеспечивают значительную экономию дров, что за весь отопительный сезон выливается значительную сумму. Однако не следует сбрасывать со счетов тот факт, что при отсутствии электропитания, такой котел становится бесполезной грудой металлолома, поскольку естественная тяга в таких конструкциях, как правило, не предусматривается.

Энергонезависимые дровяные котлы длительного горения

Несмотря на то что экономичность и производительность таких установок заметно ниже, чем установок оснащенных АСУ, они совершенно не зависят от наличия электроэнергии, что является их существенным плюсом. К недостаткам таких систем относится, прежде всего, сложность настройки.

У такого котла на дровах регулировка подачи кислорода производится открытием специальной заслонки, имеющей кинематическую связь с биметаллическим терморегулятором, расположенным на верхней крышке изделия.

После розжига дровяной закладки и получения устойчивого горения заслонку приводят в рабочее положение, уменьшая тем самым количество воздуха в первичной камере сгорания и обеспечивая оптимальные условия для химико-термического окисления древесного горючего. Горячие пиролизные газы, под действием естественной тяги, поступают в верхнюю камеру сгорания, где смешиваются с разогретым вторичным воздухом, вследствие чего воспламеняются.

Циркулирующий в водяной рубашке теплоноситель быстро нагревается за счет контакта с горячими стенками камеры сгорания. Высокую производительность таких конструкций обеспечивает большая площадь теплообменника.

Отопительные котлы на дровах обратного горения

Главной особенностью таких устройств является то, что процесс первичного сжигания происходит в направлении от верхних слоев к нижним.

Конструкция представляет собой вертикально расположенный цилиндр со штоком и прижимным диском, обеспечивающим равномерное распределение воздуха по всей поверхности горения.

Образовавшиеся в результате пиролиза газы поступают в верхнюю часть корпуса, где смешиваются с предварительно разогретым вторичным воздухом и воспламеняются. Раскаленная боковая поверхность непосредственно контактирует с теплоносителем, поступающим в контур отопления через выходной патрубок. Для большей эффективности, прибор может быть установлен в защитный кожух, а образовавшаяся полость заполнена пенополиуретаном или другим негорючим теплоизолятором.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.