Твердотопливный котел длительного горения на дровах

В отличие от электрических и газовых отопительных агрегатов, котлы, работающие на твёрдом топливе, практически никогда не оснащаются циркуляционными насосами, группой безопасности, устройствами регулировки и управления. Каждый решает эти вопросы самостоятельно, выбирая схему обвязки обогревающего прибора в соответствии с типом и особенностями системы обогрева. От того, насколько правильно будет выполнен монтаж теплогенератора, зависит не только экономичность и производительность отопления, но и его надёжная, безаварийная работа. Именно поэтому важно включить в схему узлы и устройства, которые обеспечат долговечность отопительного агрегата и его защиту при возникновении нештатных ситуаций.

Кроме того, при монтаже твердотопливного котла не стоит отказываться от оборудования, которое создаёт дополнительное удобство и комфорт. При помощи теплоаккумулятора можно решить проблему перепада температур во время перезагрузки котла, а бойлер косвенного нагрева обеспечит дом горячей водой. Задумались о подключении твердотопливного отопительного агрегата по всем правилам? Мы поможем вам в этом!

Содержание

  • 1 Типовые схемы обвязки твердотопливных котлов
    • 1.1 Система открытого типа с естественной циркуляцией в частном доме
    • 1.2 Закрытая система с естественной циркуляцией
    • 1.3 Особенности систем с принудительным движением теплоносителя
      • 1.3.1 Подключение через коллекторы
      • 1.3.2 Установка аварийных и регулировочных систем
      • 1.3.3 Обвязка с трёхходовым клапаном
      • 1.3.4 Схема с буферной ёмкостью
      • 1.3.5 Элементы обвязки, обеспечивающие безопасность отопительной системы
      • 1.3.6 Схема с подключением бойлера косвенного нагрева
    • 1.4 Видео: Обвязка твердотопливного котла
  • 2 Правильная установка твердотопливного котла в отопительную систему закрытого типа
    • 2.1 Обустройство котельной
    • 2.2 Подготовка к установке обогревающего агрегата
    • 2.3 Монтаж и подключение твердотопливного теплогенератора
    • 2.4 Особенности интеграции твердотопливного агрегата в открытую отопительную систему
    • 2.5 Видео: Подключение твердотопливного котла своими руками

Назначение устройства

Твердотопливный котел длительного горения – это сложный агрегат, производящий нагрев циркулирующей воды путем сжигания различного топлива (древесины, угля, опилок, торфа, пеллет и прочего).

Котел может быть одноконтурным, применяемым только для отопления помещений, и двухконтурным, способным не только отапливать здание, но и нагревать воду накопительным или проточным методом. Для этого используется встроенная система ГВС.

Почему дровяной котел порой становится лучшим вариантом?

Безусловно, оптимальным вариантом как по удобству эксплуатации, так и по стоимости энергоносителя, признаны газовые агрегаты. Но, к сожалению, не все населенные пункты страны (и особенно это касается сельской местности) охвачены газификацией. Кроме того, подведение газа к дому, даже при наличии центральной магистрали, является довольно непростой и затратной задачей, связанной с оформлением многочисленных документов. Получение всех разрешений и согласований, составление проекта, а также закупка всего необходимого для подведения индивидуальной газоснабжающей линии потребует немало времени, нервов, денег.

Газовое оборудование для отопления частного дома – увы, не у всех есть возможность воспользоваться его удобством

Электрические отопительные агрегаты, казалось бы, могут быть применены для обогрева любого строения, к которому подведено электричество. Такие котлы просты в монтаже, регулировке и эксплуатации. Однако, их использование тоже имеет свои «подводные камни».

Возможно, вас заинтересует информация о том, какие характеристики имеет электрокотел для отопления частного дома

Электрический котел – устанавливается быстро и просто, но расходы на такое отопление далеко не всем по карману.

Например, для установки приборов большой мощности (выше 7÷9 кВт) необходимо проведение трехфазной линии питания.  А это – опять походы по инстанциям, составление проекта, его согласование, утверждение и прочие «радости». Еще одним фактором, который нельзя не учитывать, является высокая стоимость электроэнергии, причем, с каждым годом она растет. Поэтому и оплата за отопление с использованием электрического котла может стать неподъемным бременем для бюджета семьи.

Кроме этого, необходимо помнить, что если при аварийной ситуации произойдет отключение электроэнергии, то дом останется не только без света, но и без отопления.

Закономерный вывод – при невозможности использования газа твердотопливный котел более надежен и выгоден при отоплении частного дома. Тем более что отопление жилья дровами на протяжении многих десятилетий является традиционным, так как недостатка в этом топливе нет. Особенно проблем не возникает в регионах, богатых лесными массивами, в которых всегда достаточно сухостоя. Да и закупка готовых дров в масштабе отопительного сезона обойдется куда дешевле, чем оплата электроэнергии.

Именно поэтому, даже установив газовое отопительное оборудование, очень многие хозяева старых домов вовсе не спешат избавляться от печей и каминов, которые поддерживаются в рабочем состоянии «на всякий случай».

Однако, печь — это не тот вариант, который способен обогреть большие площади дома. Поэтому, чтобы добиться комфортных температур, в здании приходилось устанавливать несколько печей, которые протапливались несколько раз в сутки. Конечно же, это не только затруднительно, но и крайне неэкономно.

Твердотопливный котел – современный мощный агрегат, способный обеспечивать теплом весьма крупный жилой дом.

Этот дискомфорт устраняется созданием полноценной системы отопления, работающей от твердотопливного котла длительного горения, позволяющим снабдить весь дом теплом из одного места. В отличие от обычной печи, такие агрегаты способны работать от одной закладки топлива до 12 и даже более часов. Таким образом, подобный котел будет требовать внимания два раза в сутки, когда в топку закладывается необходимое количество дров.

Кстати, существуют также и такие модели твердотопливных агрегатов, которые способны работать на одной закладке топлива и сутки, и более.

Строение одной из моделей твердотопливного котла длительного горения и виды используемого топлива.

Преимуществом твердотопливных котлов является и то, что практически все модели могут работать не только на дровах, но и на других видах твердого топлива. Для этой цели из древесных отходов в промышленных масштабах производятся пеллеты, торфяные брикеты, а также так называемые «евродрова».

В качестве топлива для этих агрегатов используются и некоторые сорта каменного угля, однако, рассчитаны на него не все модели. Поэтому если планируется применять для отопления уголь, то следует выбирать соответствующую модель, изучив ее характеристики при приобретении.

Немного о контурах для ГВС

В силу своих особенностей любые твердотопливные отопители мало приспособлены для прямого нагрева воды на нужды ГВС. Тем не менее некоторые производители все же встраивают в свои изделия второй контур в виде змеевика. При этом схема двухконтурных твердотопливных котлов бывает разной, змеевик может располагаться внутри водяной рубашки и прогреваться от теплоносителя. В других моделях его помещают внутрь топливника либо над ним.

Оптимальный вариант – не помещать теплообменник внутрь дровяного теплогенератора, а готовить воду в бойлере косвенного нагрева, что будет служить одновременно и тепловым аккумулятором. Но приобрести подобное оборудование не всем под силу, поэтому пользователям все еще интересны двухконтурные агрегаты, хотя обеспечить все потребности в горячей воде они вряд ли смогут. Ниже представлена схема установки котла функцией подогрева воды для ГВС:

Подготовка котельной к установке агрегата

Твердотопливные котлы с открытой камерой горения необходимо размещать в отдельных специальных помещениях – котельных. Такие помещения обустраивают в подвале или же в цоколе, оборудуя их системой интенсивного вентилирования для обеспечения нормальной работы твердотопливного агрегата.

В случае необходимости выполняют заливку специального фундамента в месте предполагаемой установки отопительного агрегата

Котлы, потребляющие твердое топливо, можно установить собственноручно, причем без каких-либо согласований с соответствующими службами. Однако в процессе установки твердотопливного котла необходимо соблюдать комплекс правил.

Так, пол в месте установки твердотопливного котла следует сделать идеально ровным и прочным. В большинстве случаев котлы устанавливают на специальные плиты, изготавливаемые из негорючих материалов.

В некоторых случаях котел располагают на ровном основании из бетонной стяжки, толщиной от 50 мм

Устанавливать котел следует на некотором расстоянии от стен. Зазор между задней стенкой котла и стеной помещения должен составлять как минимум 60 см, при этом расстояние между стеной котельной и передней поверхностью котла должно составлять не менее 25 см.

Перед установкой отопительного агрегата стены и пол помещения котельной необходимо покрыть противопожарным материалом с минимальным пределом огнестойкости 0,75 ч. Для этих целей могут быть использованы: листы металла, базальтового картона, минерита или же асбестоцемента.

Также помещение котельной должно быть оборудовано системой слабоприточной вентиляции. Это может быть обычное окно, или же отверстие, проделанное в стене. При этом его площадь рассчитывается исходя из мощности котла: на 1 киловатт мощности котла должно приходиться 8 квадратных сантиметров вентиляционного проема.

В случае, когда помещение котельной оснащено только освещением, в нем стоит установить и розетки с питанием от электросети в 220 V.

Если котел размещен от стены на расстоянии менее 38 сантиметров, достаточно изолировать эту стену листом огнестойкого материала

Жаропрочным листом стоит закрыть пол непосредственно в месте установки котла, чтобы защитный материал выдавался вперед на 80 см от передней стенки котла. Эта мера поможет избежать возникновения пожара в случае выпадения жара из топки.

Все производители тепловых агрегатов в инструкциях по монтажу своей продукции рекомендуют возводить фундамент для установки на него котла. Так, если котел малой мощности, вес которого не превышает 200 кг, его со спокойной душой можно устанавливать на основу из цементной стяжки. В случае верного обустройства она без проблем выдерживает такого рода нагрузки.

А вот для монтажа агрегата, вес которого превышает 300 кг, целесообразно соорудить основу из армированной железобетонной стяжки. Причем ее толщина должна составлять от 10 до 12 см. Если же вес котла превышает 300 кг, то его нужно устанавливать исключительно на основание, состоящее из отдельной фундаментной плиты.

Монтаж пеллетных котлов с электродвигателем и пеллетным шнеком производят на специально залитый фундамент, чтобы минимизировать влияние вибрационной нагрузки на основание под ними

Твердотопливные котлы разрешено устанавливать на пол из дерева. Однако для начала место установки придется подготовить собственноручно, предварительно усилив его брусообразными лагами, сечение которых составляет как минимум 100х50 мм.

Если же в котельной запланирована установка дополнительного тяжелого оборудования, то делать заливку фундамента под каждую его единицу нецелесообразно. В таком случае гораздо проще залить так называемые промышленные полы, то есть сделать стяжку из бетона на высоту 12 см.

При этом ее наполнением должна быть арматура диаметром от 8 до 14 мм. Затем нужно сделать плотную подушку из щебня, а сверху положить сетку с размером окошка 20х20 см.

Площадь помещения, отведенного для оборудования котельной, должна составлять не меньше 15 квадратных метров, при высоте потолка 2,5 метров

Исходя из того, как подключен котел к дымоотводу: через крышу или же через стену, необходимо спроектировать размещение отверстия, через которое будет выведена труба дымохода и проделать его. При этом ее внутренний диаметр должен совпадать с диаметром выходной горловины твердотопливного агрегата или же быть чуть больше.

Рекомендации по изготовлению самодельного котла

Приступая к изготовлению котла длительного горения своими руками, необходимо вооружиться следующими советами:

  • Чтобы в процессе эксплуатации прибора можно было использовать любое топливо, топочную камеру лучше сделать из жаропрочной легированной стали. Несколько удешевить бюджет работ помогает применение бесшовной стальной трубы марки 20.
  • Перед тем, как заносить самодельный агрегат в приготовленную для него котельную, рекомендуется протестировать его на улице, оснастив временным дымоходом. Это даст возможность проверить надежность обогревателя и убедиться в правильности сборки корпуса.
  • Основная камера, изготовленная из газового баллона, в состоянии обеспечить продолжительность на протяжении 10-12 часов, т.к. дров в нее входит немного. Изначально небольшое внутреннее пространство пропанового баллона уменьшается после удаления крышки и зольника. Для увеличения показателей котла его можно изготовить из двух баллонов. Это позволит получить достаточно большую топочную камеру для обогрева обширных помещений и увеличить время между закладками дров.
  • Дверца зольника должна герметично закрываться, что не даст внешнему воздуху просачиваться внутрь камеры. Это достигается укладкой по периметру дверцы асбестового шнура. Если в котле имеется дополнительная дверца для дозагрузки топлива без съема крышки, она также герметизируется подобным образом.

Стандартные твердотопливные используют дрова, антрацит, опилки, брикеты, торф, каменной и бурый уголь. Особые претензии к качеству топлива обычно не предъявляются. Однако желательно, чтобы топливный материал был максимально сухим, что даст гарантию высокого КПД.

Типовые схемы обвязки твердотопливных котлов

Мнение о том, что твердотопливный котёл представляет собой морально устаревший агрегат, покрытый грязью и копотью, ошибочно, не так ли?

Сложность управления процессом горения в твердотопливных котлах приводит к большой инерционности отопительной системы, что негативно сказывается на удобстве и безопасности во время эксплуатации. Ситуация осложняется ещё и тем, что КПД агрегатов этого типа напрямую зависит от температуры теплоносителя. Для эффективной работы отопления обвязка должна обеспечивать температуру теплового агента в пределах 60 – 65 °С. Разумеется, при неправильной интеграции оборудования такой нагрев при плюсовой температуре «за бортом» будет весьма некомфортным и неэкономичным. Кроме того, полноценная работа теплогенератора зависит от ряда дополнительных факторов — типа отопительной системы, количества контуров, наличия дополнительных потребителей энергии и т. д. Представленные ниже схемы обвязок учитывают самые распространённые случаи. Если же ни одна из них не отвечает вашим требованиям, то знания принципов и особенностей структуры отопительных систем помогут в разработке индивидуального проекта.

Система открытого типа с естественной циркуляцией в частном доме

Прежде всего, необходимо отметить, что открытые системы гравитационного типа считаются наиболее подходящими для твердотопливных котлов. Связано это с тем, что даже в экстренных случаях, связанных с резким повышением температуры и давления, отопление, скорее всего, останется герметичным и работоспособным. Немаловажно и то, что функциональность обогревающего оборудования не зависит от наличия электропитания. Учитывая, что котлы, работающие на дровах, устанавливают не в мегаполисах, а в удалённых от благ цивилизации районах, этот фактор не покажется вам таким уж малозначительным. Конечно, эта схема не лишена недостатков, главными из которых являются:

  • свободный доступ кислорода к системе, что вызывает внутреннюю коррозию труб;
  • необходимость в пополнении уровня теплоносителя вследствие его испарения;
  • неравномерность температуры теплового агента в начале и в конце каждого контура.

Слой любого минерального масла толщиной в 1 – 2 см, налитого в расширительный бак, предотвратит попадание кислорода в теплоноситель и снизит скорость испарения жидкости.

Несмотря на недостатки, гравитационная схема очень популярна ввиду её простоты, надёжности и низкой стоимости.

Схема монтажа твердотопливного агрегата в отопительной системе открытого типа

Принимая решение выполнять монтаж данным способом, учтите, что для нормальной циркуляции теплоносителя вход котла должен находиться ниже радиаторов отопления не менее, чем на 0.5 м. Трубы подачи и обратки должны иметь уклоны для нормальной циркуляции теплоносителя. Кроме того, важно правильно рассчитать гидродинамическое сопротивление всех веток системы, а в процессе проектирования стараться уменьшить число запорной и регулирующей арматуры. Правильная работа системы с естественной циркуляцией теплоносителя зависит и от места установки расширительного бачка — он должен подключаться в самой высокой точке.

Закрытая система с естественной циркуляцией

Установка на обратной магистрали расширительного бачка мембранного типа позволит избежать вредного воздействия кислорода и избавит от необходимости контроля уровня теплоносителя.

Конструкция мембранного расширительного бака

Принимая решение оборудовать гравитационную систему герметичным расширительным бачком, учитывайте следующие моменты:

  • ёмкость мембранного бака должна вмещать не менее 10%!о(MISSING)бъёма всего теплоносителя;
  • на трубе подачи обязательно должен быть установлен предохранительный клапан;
  • самая верхняя точка системы должна быть оборудована воздухоотводчиком.

Дополнительные устройства, которые входят в группу безопасности котла (предохранительный клапан и воздухоотводик), придётся приобретать отдельно — производители очень редко комплектуют агрегаты подобными устройствами.

Предохранительный клапан позволяет произвести сброс теплоносителя в случае, если давление в системе превысит критическое значение. Нормальным рабочим показателем считается давление от 1.5 до 2 атм. Аварийный клапан настраивают на величину 3 атм.

Более подробно об этой системе узнаете из нашей следующей статьи: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/zakrytaya-sistema-otopleniya.html.

Особенности систем с принудительным движением теплоносителя

Для того чтобы выровнять температуру на всех участках, в закрытую отопительную систему интегрируют циркуляционный насос. Поскольку этот агрегат может обеспечить принудительное движение теплоносителя, требования к уровню установки котла и соблюдению уклонов становятся ничтожными. Тем не менее, не стоит отказываться от автономности естественного отопления. Если на выходе из котла установить обходную ветку, именуемую байпасом, то в случае отключения электричества циркуляцию теплового агента обеспечат силы гравитации.

Применение байпаса позволит при необходимости переключиться на естественный способ циркуляции теплоносителя

Электрическая помпа устанавливается на обратной магистрали, между расширительным баком и входным штуцером. Благодаря пониженной температуре теплоносителя насос работает в более щадящем режиме, что увеличивает его долговечность.

Установка циркуляционного агрегата на обратке необходима ещё и в целях безопасности. При закипании воды в котле возможно образование пара, попадание которого в центробежный насос чревато полным прекращением движения жидкости, что может привести к аварии. Если же прибор будет установлен на входе в теплогенератор, то он сможет обеспечивать циркуляцию теплоносителя даже при возникновении нештатных ситуаций.

Подключение через коллекторы

В случае если к твердотопливному котлу требуется подключить несколько параллельных веток с радиаторами, водяной тёплый пол и т. д., то требуется балансировка контуров, иначе теплоноситель пойдёт по пути наименьшего сопротивления, а остальные участки системы останутся холодными. С этой целью на выходе из отопительного агрегата устанавливают один или несколько коллекторов (гребёнок) – распределительных устройств с одним входом и несколькими выходами. Монтаж гребёнок открывает широкие возможности для подключения нескольких циркуляционных насосов, позволяет подавать к потребителям тепловой агент одинаковой температуры и регулировать его подачу. Единственным минусом обвязки этого типа можно считать усложнение конструкции и повышение стоимости отопительной системы.

Коллекторная обвязка твердотопливного котла

Отдельным случаем коллекторной обвязки является подключение с гидрострелкой. Её отличие от обычного коллектора заключается в том, что это устройство выступает своего рода посредником между отопительным котлом и потребителями. Выполненная в виде трубы большого диаметра, гидрострелка устанавливается вертикально и подключается к входному и напорному патрубкам котла. При этом врезку потребителей делают на различной высоте, что позволяет подобрать оптимальную температуру для каждого контура.

Установка аварийных и регулировочных систем

Аварийные и регулировочные системы служат нескольким целям:

  • защита системы от разгерметизации в случае неконтролируемого повышения давления;
  • регулировка температуры отдельных контуров;
  • защита котла от перегрева;
  • предотвращение конденсационных процессов, связанных с большим перепадом температуры подачи и обратки.

Для решения задач безопасности системы в схему обвязки вводят предохранительный клапан, аварийный теплообменник или контур естественной циркуляции. Что же касается вопросов регулирования температуры теплового агента, то в этих целях применяют термостатические и управляемые клапаны.

Обвязка с трёхходовым клапаном

Устройство трёхходового смесительного клапана

Твердотопливный котёл является отопительным агрегатом периодического действия, поэтому он подвергается опасности коррозии из-за конденсата, который выпадает на его стенках во время разогрева. Связано это с попаданием слишком холодного теплоносителя из обратки в теплообменник отопительного агрегата. Устранить опасность этого фактора можно при помощи трёхходового клапана. Это устройство представляет собой регулируемый вентиль с двумя входами и одним выходом. По сигналу с датчика температуры трёхходовой клапан открывает канал подачи горячего теплоносителя на вход котла, препятствуя возникновению точки росы. Как только отопительный агрегат войдёт в рабочий режим, подача жидкости по малому кругу прекращается.

Схема обвязки с трёхходовым клапаном

Довольно распространённой ошибкой является монтаж центробежного насоса до трёхходового вентиля. Естественно, при закрытом клапане ни о какой циркуляции жидкости в системе не может быть и речи. Правильно будет устанавливать помпу после регулировочного устройства.

Трёхходовой клапан можно использовать и для регулировки температуры теплового агента, поступающего к потребителям. В этом случае устройство настраивают на работу в другую сторону, подмешивая холодный теплоноситель из обратки в подачу.

Схема с буферной ёмкостью

Схема системы отопления с буферной ёмкостью

Низкая управляемость твердотопливных котлов требует постоянного контроля за количеством дров и тягой, что значительно снижает удобство при их эксплуатации. Загружать больше топлива и при этом не переживать по поводу возможного закипания жидкости позволит монтаж буферной ёмкости (теплоаккумулятора). Это устройство представляет собой герметичный бак, отделяющий отопительный агрегат от потребителей. Благодаря большому объёму, буферная ёмкость может накапливать избыточное тепло и по мере необходимости отдавать его радиаторам. Отрегулировать температуру жидкости, поступающей из теплоаккумулятора, поможет узел смешивания, который использует всё тот же трёхходовой клапан.

Элементы обвязки, обеспечивающие безопасность отопительной системы

Обвязка с аварийным контуром

Кроме предохранительного клапана, о котором говорилось выше, защита отопительного агрегата от перегрева решается при помощи аварийного контура, по которому в теплообменник подаётся холодная вода из водопровода. В зависимости от конструкции котла подача охлаждающей жидкости может осуществляться непосредственно в теплообменник или специальный змеевик, установленный в рабочей камере агрегата. К слову, именно последний вариант является единственно возможным для систем с залитым антифризом. Подача воды осуществляется при помощи трёхходового вентиля, которым управляет датчик, установленный внутри теплообменника. Сброс «отработанной» жидкости происходит по специальной магистрали, соединённой с канализацией.

Схема с подключением бойлера косвенного нагрева

Схема с подключением бойлера косвенного нагрева

Обвязка с подключением бойлера для горячего водоснабжения может применяться для отопительных систем всех типов. Для этого специальную теплоизолированную ёмкость (бойлер) подключают к водопроводу и системе ГВС, а внутри водонагревателя устанавливают змеевик, который врезают в магистраль подачи теплового агента. Проходя по этому контуру, горячий теплоноситель отдаёт тепло воде. Нередко бойлер косвенного нагрева оснащают ещё и ТЭНами, благодаря которым появляется возможность получать горячую воду в тёплое время года.

Трёхходовый клапан может быть использован и в схеме обвязки бойлера косвенного нагрева. Более подробно об этом читайте в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotelnaya/obvyazka-bojlera-kosvennogo-nagreva.html.

Видео: Обвязка твердотопливного котла

Поэтапный ход монтажа

В любой инструкции, прилагаемой к котлу, есть рекомендации по установке оборудования. Монтаж твердотопливного котла должен производиться четко по инструкции и техническим правилам производителя.

Необходимо соблюдать последовательность действий.

Основание

Для начала следует устроить твердое основание из негорючего материала под днище на 20 см шире подошвы агрегата, лучше всего залить бетонную основу. После этого нужно установить котел на твердое основание с учетом всех расстояний, отрегулировать горизонтальность и вертикальность аппарата.

Подключение труб и элементов безопасности

Придерживаясь схемы подключения, произвести врезку группы безопасности в полной комплектации для данного типа котла, которая ставится до запорных кранов.

После этого следует подсоединить трубы отопления, подключение желательно выполнять через запорную арматуру, при этом стыки тщательно уплотнить льном или сантехнической лентой.

Дымоход

Далее нужно собрать дымоход, хорошая тяга в котором зависит от правильно подобранной площади сечения и высоты трубы, все соединения нужно промазать термостойким герметиком.

Завершающий этап

На следующем этапе уже можно заполнить систему отопления водой под более высоким давлением и проверить на наличие протечек. После чего необходимо проверить расположение колосников, заслонок, заглушки, шамотных камней. В заключение установки нужно сбросить давление воды до рабочего, установить заслонки в дымоходе и топке, загрузить дрова.

Теперь можно разжигать котел, при достижении проектной температуры включить терморегулятор на выбранный уровень подачи тепла для комфортного отопления помещения и не забывать вовремя подкладывать дрова в топку.

Разновидности конструкций твердотопливных котлов длительного горения

Из выше представленной информации уже понятно, что основная задача при эксплуатации котлов подобной конструкции заключается в достижении правильного дозирования воздушных потоков: первичного, поступающего в топливную камеру, и вторичного воздуха, ответственного за качественное полное прогорание пиролизных газов.

В моделях разных производителей эти задачи решаются различными способами. То есть конструкция котлов может  быть укомплектована дополнительными приборами, уравновешивающими происходящие процессы.

Котлы с принудительной подачей воздуха

Одним из вариантов конструкций являются котлы со встроенным в них вентилятором, который используется для нагнетания воздуха. Распределение воздушных потоков по камерам по внутренним каналам осуществляется при помощи автоматичного блока управления.

Схема котла длительного горения со встроенным вентилятором для нагнетания воздуха

Практически все котлы, оснащенные вентиляторами, скомпонованы так, что основная загрузочная камера расположена в центральной части конструкции.

Благодаря наличию вентилятора топливо быстро разгорается, а жаростойкие материалы, которыми, как правило, облицованы ее внутренние стенки (керамобетон или шамот) отлично аккумулируют тепло. Созданная в топке тяга постоянно поставляет выделяемый топливом пиролизный газ в камеру дожига, которая в некоторых моделях и вовсе расположена снизу. На входе это пространство установлены специальные керамические сопла, выдерживающие воздействие температур, доходящих до 1000 градусов.

Сгорая, пиролизные газы нагревают трубы водяной «рубашки». В свою очередь, циркуляционный насос для отопления, установленный в отопительный контур и также связанный с автоматическим блоком, обеспечивает требуемую интенсивность перемещения теплоносителя по всей системе отопления.

В некоторых моделях твердотопливных котлов, камера дожига может быть расположена в задней или верхней части конструкции котла.

Вариант котла длительного горения с камерой дожига, расположенной в задней части конструкции.

В случае если камера дожига расположена в задней части котла, она имеет достаточно сложную конструкцию теплообменных элементов, что способствует быстрому нагреву теплоносителя. Благодаря этому достигается высокий КПД прибора, доходящий порой до 90÷95%!

Подобные конструкции котлов с электронным управлением имеют большое количество преимуществ, но есть у них и свой существенный недостаток — это энергозависимость. В случае отключения электроэнергии вентиляторы, насос, и естественно, весь автоматический блок не функционируют, что приводит к приостановке или полной остановке движения теплоносителя по отопительному контуру. Если отключение электроэнергии не редкость для района, где расположен дом, то необходимо иметь систему обеспечения автономного питания  — это может быть электрогенератор, который необходимо всегда держать в состоянии полной готовности. От нечастых и не слишком длительных перебоев помогают специально предназначенные для этого UPS – аккумуляторные блоки бесперебойного питания.

Возможно, вам будет интересна информация о том,  как сделать теплоаккумулятор для твердотопливного котла своими руками

Еще одним серьезным недостатком котла с электронной системой управления является  высокая чувствительность к перепадам напряжения. Поэтому приходится обеспечивать им защиту, устанавливая отдельный стабилизатор напряжения.

Стабилизатор напряжения – гарантия корректной работы электроники котла

Не стоит жалеть на этот прибор деньги – его стоимость несопоставима со стоимостью котла, насыщенного электроникой, и манкирование такой мерой предосторожности может вылиться в куда большие затраты! Как подобрать стабилизатор напряжения для котла отопления – читайте в специальной публикации нашего портала.

Энергонезависимые приборы отопления

Чтобы избежать зависимости от стабильности электроснабжения, стоит выбирать агрегаты длительного горения с организацией естественной тяги воздуха и оснащённые механический системой управления. Таких моделей на рынке представлено немало. Например, это знакомые всем котлы отечественного производителя с названием «Буржуй-К» или «Траян».

Твердотопливный котел «Буржуй-К».

Эти приборы имеют объемную топливную камеру, расположенную в нижней части конструкции, под которой находится поддувало, одновременно выполняющее функцию зольника. Заслонка для доступа воздуха, находящаяся внизу дверцы, связана цепочкой с терморегулятором.

При розжиге загруженных в топку дров, необходимо максимально открыть заслонку для обеспечения активного возгорания топлива и запуска пиролизного процесса. Для его достижения необходима температура не менее 200 градусов.

После возгорания заслонку следует закрыть, сокращая до минимума доступ кислорода в топливную камеру, переведя горение в стадию тления. Далее, как уже было описано выше, происходит выделение пиролизных газов, которые поступают и возгораются в камере дожига.

Благодаря такой конструкции отопительный прибор полностью энергонезависим, поэтому даже при отсутствии электроэнергии дом будет по-прежнему снабжаться теплом.

Подобный тип котлов уступает по своему КПД и экономии топлива энергозависимым приборам, однако, именно его независимость от наличия электричества делает его популярным среди потребителей. Кроме того, платить за потребление энергии также не придется, что также поможет сэкономить на эксплуатации системы отопления в целом.

Твердотопливные котлы с верхним горением

Еще один вариант конструкции отопительных агрегатов — это орининальные технологические системы с направлением горения дров сверху вниз. Подобный принцип используется не только во многих моделях твердотопливных котлов, но и в печах, работающих по принципу длительного горения.

Котлы, имеющие верхний розжиг, как правило, имеют форму цилиндра, расположенного вертикально. Для этого типа отопительных агрегатов подходят практически все виды твердого топлива — это дрова, брикеты, уголь, щепа, опилки и др. Камера в таких котлах имеет весьма большой объем, что позволяет им функционировать на одной загрузке топлива длительное время: эта длительность зависит от конкретной модели и вида топлива. Например, некоторые из них способны работать на дровах от 24 часов до трех суток, а при использовании угля — даже от трех до семи суток.

Твердотопливный котел цилиндрической формы с верхним горением дровяной закладки.

Рабочий цикл такого котла можно представить в следующем порядке:

Принцип работы котла с верхним горением топливной закладки

Итак, такой котел имеет цилиндрический вертикально расположенный корпус (поз. 1).

Через специальную дверцу (поз. 2) осуществляется загрузка выбранного топлива (поз.3) в камеру. В самом низу расположена дверца (поз. 4), служащая для очистки камеры от золы перед очередной загрузкой.

Если для отопления используются дрова, то поленья большого диаметра укладываются вниз и середину закладки, а вокруг них и сверху загружается щепа. Затем, с помощью бумаги производится розжиг верхних тонких дров. Для поджигания топлива можно использовать специально предназначенные для розжига печей жидкости.

 В верхней части корпуса расположен канал подачи воздуха (поз. 5) в котел, оснащенный задвижкой. Задвижка может быть ручной или полуавтоматической, работающей по принципу изменения конфигурации биметаллической пластины под действием температуры. Воздух из этого канала поступает камеру подогрева (поз. 6), где нагревается под действием выработанного котлом тепла.

Как только начнется поверхностное горение дров, на закладку опускается специальный распределитель воздуха (поз. 7). Это довольно массивная деталь из металлического профиля, внутри которой имеются каналы для равномерного распределения воздуха по поверхности горящего топлива. Своей тяжестью распределитель ложится на горящую закладку, и по мере ее прогорания постепенно опускается вниз. Для этого он связан с камерой подогрева воздуха трубой особой телескопической конструкции (поз. 8).

В камере подогрева воздуха имеется заслонка (поз 9), которая регулирует поток вторичного воздуха в верхнюю часть камеры сгорания (поз.10).

Пиролизные газы, выделенные при тлении верхнего слоя закладки, поднимаются в верхнюю часть топливной камеры, где встречаются с поступающим сверху потоком горячего вторичного воздуха. То есть создаются все необходимые условия для их полного дожига с большим выделением тепла. После этого газообразные отходы отводятся через патрубок (поз. 11) в дымоход.

Выработанное тепло передаётся водяной рубашке котла (поз. 12), которая через патрубки «обратки» (поз. 13)  и подачи (поз. 14) связаны с отопительным контуром системы.

Как видите, по сути, в данной конструкции нет очевидного разделения на камеру предварительного горения дров и окончательного дожига газов – общее пространство разделяется на эти зоны положением распределителя воздуха, и размеры этих зон меняются по ходу работы агрегата.

Такие модели котлов могут быть оснащены и встроенным вентилятором, который осуществляет подачу воздуха принудительно. Однако, даже их работа может осуществляться и при наличии только естественной тяги. Поэтому, отопление дома будет работать даже при отсутствии электроэнергии.

Эта конструкция показала свою эффективность, поэтому некоторые домашние умельцы берут ее за основу при создании собственных изделий. Яркий пример тому – популярная дровяная печь с необычным названием «Бубафоня».

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет байпас в системе отопления

Пиролизные котлы

Принцип действия данных теплогенераторов основан на раздельном сжигании в двух камерах, сообщающихся между собой через форсунку из огнеупорного кирпича. В первичной камере, расположенной сверху, тлеют дрова при ограниченной подаче воздуха вентилятором. В результате происходит процесс пиролиза, иначе – газификации, при котором выделяется смесь горючих газов. Она перемещается во вторую камеру, где и дожигается при поступлении вторичного воздуха. Рабочая схема пиролизного котла, работающего на твердом топливе, выглядит следующим образом:

Дымовые газы из вторичной топки попадают в жаротрубный теплообменник в виде вертикальных газоходов, окруженных водяной рубашкой. Там они остывают, передавая тепло воде, и покидают котел через дымоходный патрубок. Производительностью вентилятора управляет электронный блок – контроллер, ориентируясь на показания датчиков давления и температуры.

В целом теплогенератор имеет неплохие показатели эффективности – порядка 80%!,(MISSING) но при этом агрегат существенно дороже классического. Кроме того, котел показывает высокий КПД только при работе на сухих дровах, хотя это утверждение справедливо и для других твердотопливных агрегатов.

Рекомендации по эффективной эксплуатации

В процессе эксплуатации котла, потребляющего твердые виды топлива, в его топке остаются шлаковые отложения. По мере накопления их необходимо периодически удалять. Кроме того, для поддержания энергоэффективности такого котла, следует периодически предпринимать определенные действия.

Во-первых, время от времени стенки котла необходимо очищать от скопившегося пепла и нагара. Из-за миллиметрового слоя нагара на стенках энергоэффективность твердотопливного котла уменьшается на 3%! (MISSING)Чистить его необходимо не реже чем раз в семь дней. При этом котел должен быть отключен, а его стенки остывшими.

Во-вторых, по мере забивания решетки колосников пеплом, котел тоже постепенно будет терять свою энергетическую мощность. Если такое явление было замечено, устранить его можно довольно просто – слегка пошевелив содержимое топки.

Современные модели твердотопливных котлов оснащены специальным рычагом для переворачивания углей, к тому же в случае надобности он поможет сбросить угли.

В-третьих, с целью улучшения обращения воды по тепловому контуру котла можно задействовать циркуляционный насос. Это позволит в значительной степени повысить энергоэффективность теплового агрегата, поскольку перемещение носителя тепла по системе будет происходить гораздо быстрее, и возвращаться в котел он будет с более высокой температурой.

А это означает, что для его повторного подогрева будет уходить меньше тепловой энергии, следовательно, энергоэффективность такого котла будет заметно больше.

Циркуляционный насос можно расположить перед входом в котел в трубе обратной подачи воды

В-четвертых, стоит контролировать состояние тяги в дымовыводящем канале. А чтобы она поддерживалась в оптимальном состоянии, дымоход необходимо прочищать не реже чем раз в год. Отрезки дымоходного канала, пролегающие через помещения без обогрева, необходимо утеплить.

Это нужно сделать для предотвращения образования конденсационных паров. Они, в свою очередь, вредны тем, что скапливаясь, мешают нормальному высвобождению продуктов горения.

А чтобы топливо использовалось наиболее эффективно, надо установить регулятор температуры в положение минимальной производительности, но лишь в том случае, когда помещение дома хорошо прогрелось, а на улице потеплело.

Хозяин частного дома всегда может выбрать способ выполнения всего комплекса работ: собственноручно или же посредством специалистов фирм занимающихся установкой котлов

Монтаж в доме

Вопрос пожарной безопасности котла является очень серьезным моментом. Для его установки лучше предусмотреть отдельную комнату или угол, отделив его кирпичной кладкой. Так как поверхность котла металлическая, высока вероятность получения ожогов при неосторожном прикасании к ней. Важно также, чтобы в месте монтажа была возможность удобно вывести дымоход на улицу (через кровлю или стену). Для свободного доступа к прибору пространство в 50 см по окружности от него освобождается от любых предметов.

Правила установки:

  • Сооружение кирпичного основания. Оно должно состоять из двух сплошных рядов из кирпича, и соответствовать размерам на твердотопливный котел длительного горения.
  • Расстояние от топочной двери до стены — не менее 125 см. Расстояние между боковыми частями и стеной должно быть не менее 700 мм.
  • Между топочной дверцей и стеной соблюдается дистанция не менее 125 см. Пространство между сторонами котла и стеной — не менее 70 см.
  • Если для сооружения стен использовалась древесина, участки соприкосновения котла и перекрытия дополнительно оформляются металлической или базальтовой защитой. То же самое касается участков выведения дымохода наружу сквозь стены или потолок.
  • Котел устанавливают на фундаменте строго по уровню. При этом выходной патрубок должен располагаться на одной линии с дымоходом, в противном случае возможны нарушения тяги по ходу эксплуатации (прочитайте также: «Как работает регулятор тяги для твердотопливных котлов – виды, принцип работы, преимущества»).
  • Все соединительные узлы необходимо уплотнить герметиком. 
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: