Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

Если речь идет о комфорте в доме, где тепло и уютно, где всегда можно принять ванну с горячей водой или пойти под теплый согревающий душ, в таком случае твердотопливные отопительные котлы с водяным контуром — не прихоть сноба, а необходимость при отсутствии газификации в округе и частых перебоях в подаче электроэнергии в зимнее время.

Отопительные котлы с водяным контуром

В современном мире, где в наших домах, окружающее нас тепло, производится небольшими агрегатами бесшумно, автоматически регулируется температура и не требуется вмешательства человека, бытовые отопительные котлы на твердом топливе кажутся анахронизмом, чем-то древним, сродни громоздкой русской печи, с походами за дровами, угарным газом и КПД камина.

Это явное заблуждение. В реальности, они представляют собой достаточно сложный агрегат, изготовленный из высококачественной стали или чугуна, высокой производительной мощности, с высоким КПД (до 80-85%), с водяным контуром для обогрева помещения и системой автоматического регулирования, позволяющей длительное время работать без вмешательства человека.

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов длительного горения с водяным контуром

Перед приобретением оборудования стоит его сравнить с альтернативными вариантами, а для этого необходимо разобраться в его преимуществах и недостатках.

Итак, вот основные плюсы твердотопливных котлов длительного горения для отопления:

высокий уровень безопасности и надежности агрегата;
возможность применения котла в местах, где нет возможности провести газификацию;
нет необходимости в регулярном техническом обслуживании;
отходы продуктов сгорания можно использовать в хозяйстве;
можно выбрать более экономичный способ отопления;
с помощью котла можно осуществить горячее водоснабжение;
комбинированные модели способны работать в автономном режиме;
прибор можно переоборудовать под работу на любых теплоносителях: дизеле или газе.

Модель с водяным контуром

Стоит отметить и некоторые минусы:

невысокий уровень КПД;
при ручной подаче горючего необходимо постоянно выполнять его загрузку, через определенные временные промежутки.

Внутреннее устройство отельной модели

К сведению! Стоит учитывать и некоторые нюансы расположения отопительного агрегата. Так как у конструкции большой вес, то стоит продумать обустройство прочного фундамента под объект. Важно соблюдать строительные нормы, согласно которым необходимо вывести трубу наружу.

Выбор котла

Выбор твердотопливного котла дело непростое, но если правильно определить его будущие функции в доме, это упростит задачу выбора.

Главная функция — обогрев помещения. Размер помещения и необходимая регулируемая температура для комфортного нахождения в нем, определяют мощность котла. Производители этого оборудования разрабатывают линейки моделей для типовых мощностей под стандартные размеры помещений (квадратные или кубические метры). Это упрощает выбор типовой мощности.

Принцип работы отопительных котлов с водяным контуром предполагает возможность производство горячей воды для бытовых нужд. В этом случае, должен быть выбран двухконтурный котел: с контуром отопления и контуром ГВС (горячего водоснабжения). В расчете мощности это обстоятельство должно обязательно учитываться. Для горячего водоснабжения дома используется дополнительный агрегат — бойлер. Его объем должен зависеть от планового потребления горячей воды в бытовых целях. Этот объем также следует рассчитать.

Есть еще некоторые экзотические дополнительные функции твердотопливных котлов — приготовление пищи на варочных панелях. Их можно приобрести в продаже.

Следующим шагом в выборе котла является выбор топлива для него. Этот выбор, при наличии электроэнергии в доме, определяет возможность автоматизации работы производства тепла. При использовании в качестве топлива пеллет, возможна автоматизация процесса выработки тепла и ГВС для дома. Для этого необходима система подачи пеллет из бункера в котел и система автоматического удаления золы из зольника котла. Опилки и щепа не подходят для автоматизации процесса из-за больших объемов этого топлива и низкой калорийности в единице объема.

Использование крупногабаритного топлива требует регулярного вмешательства человека в процесс подготовки тепла в доме. Но возможность установки котла длительного горения сведет такое вмешательство к минимальному, до одного раза в сутки.

Принцип работы твердотопливного котла длительного горения

Давайте разберемся, как работает твердотопливный котел для отопления частного дома:

в топливнике сжигается горючее: пеллеты, солома, дрова или уголь;
тепловая энергия переходит к теплообменнику, при этом происходит процесс охлаждения продуктов сгорания;
тепловая энергия передается от теплообменника к существующему теплоносителю.

Схемы горения
Конструкция состоит из колосника, топки, камеры для золы и водяного контура. Топливо загружается двумя способами: ручным или с помощью автоматики. Основным топливом является уголь или дрова. На одну загрузку приходится в среднем 4 часа работы.

Особенности работы сложной конструкции

Важно! При выборе модели с водяным контуром следует рассчитать мощность, которая необходима для обогрева помещения и нагрева воды.

Котлы на твердом топливе для отопления частного дома: особенности строения и работы прибора

Для изготовления отопительных агрегатов может применяться два материала: сталь и чугун, каждый из которых показывает определенные свойства в процессе эксплуатации.

Высокопрочная сталь способна выдерживать значительные температурные и механические нагрузки, не деформируясь при этом. Стальные котлы отличаются невысокой стоимостью, эстетичностью и простотой загрузки топлива. Однако следует отметить, что подобные устройства используются в основном для дач или прочих построек, где люди проживают лишь периодически.

Пример стального котла

Устройства из чугуна прочны и устойчивы к образованию коррозии. К преимуществам использования можно отнести долговечность эксплуатации, неприхотливость в работе, отсутствие необходимости подготовки жидкости для котла, способность довольно долго удерживать и отдавать тепло. Подобные приборы используются в тех частных домах, где постоянно кто-то находиться.

Главный плюс чугунных устройств – невозможность появления коррозии
Существует два варианта исполнения котлов: одноконтурное и двухконтурное. В первом случае котел позволит только обогреть частный дом, котел на твердом топливе с водяным контуром кроме отопления жилища подразумевает обеспечение дачи горячей водой.

Полезный совет! Если вы хотите также иметь в доме постоянный доступ к горячей воде – выбирайте двухконтурный котел на твердом топливе длительного горения.

При помощи двухконтурного агрегата обеспечивается подача горячей воды
Котлы различаются между собой также и по времени сгорания топлива. Таким образом, они подразделяются на традиционные и пиролизные. Первый вариант предусматривает длительное сгорание топлива. Второе решение является востребованным благодаря своей энергонезависимости, высокому КПД, умеренному расходу топлива и экологичности.

Пример пиролизного устройства

Как выбрать котел длительного горения на твердом топливе

Выбирая сложный отопительный агрегат, необходимо обратить внимание на несколько факторов. Есть некоторые параметры, от которых зависит производительность котла долгого горения:

мощность. Перед выбором конструкции необходимо рассчитать возможные теплопотери по приблизительной формуле – 1 кВт на 10 квадратных метров. Такой расчет подойдет для жилища с качественным утеплением. Теплопотери также зависят от наличия окон и дверей;
материал. От этого параметра зависит способность устройства удерживать тепло. Замечательно с этим справляется агрегат из чугуна, но он плохо реагирует на скачки температур. Стальное оборудование подходит для дров. Лучший вариант комбинированный – с теплообменником из чугуна и стальным корпусом;
управление. Данный аспект влияет на стоимость. Бюджетные конструкции имеют ручную регулировку.

Характеристики твердотопливного нагревателя на примере отдельной модели

Классификация твердотопливных котлов

Большой ассортимент предлагают производители отопительного оборудования. У каждой компании есть несколько линеек, насчитывающие разное количество моделей. Это осложняет выбор котла отопления длительного горения на твердом топливе. Агрегаты могут делиться на несколько категорий: количество контуров, материал и разновидность топлива.

По способу сжигания топлива

В зависимости от способа сжигания котлы бывают с прямым сжиганием топлива и пиролизные (или газогенераторные).

В традиционной конструкции в камеру сгорания закладывается топливо, которое при горении прогревает теплообменник, а также проходящий через него теплоноситель. Минусом является небольшой КПД.

Пиролизное оборудование несколько отличается принципом работы. В условиях нехватки кислорода и высокой температуры топливо распадается на газ и твердый остаток – кокс. Пиролиз топливного сырья происходит при высоких температурах. Процесс сопровождается выделением тепла, что и осуществляет подогрев проникающего в область горения зону. Процесс горения происходит при смешении пиролизного газа и кислорода. Пиролизные устройства более экономичные и обладают более высоким уровнем КПД.

Способы сжигания для агрегатов верхнего сгорания

По материалу изготовления

Котлы классифицируются и в зависимости от материала теплообменника. Чаще всего он бывает стальным или чугунным.

Чугунные конструкции долговечны. Они длительное время нагреваются, а затем медленно остывают. Более устойчивые к температурным перепадам стальные агрегаты. Но они подвержены коррозии из-за конденсата.

Материал теплообменника должен обладать особой прочностью

По типу используемого топлива

В качестве топливного сырья могут использоваться следующие виды:

уголь;
дрова;
щепа;
пеллеты;
деревянные или торфяные прессованные брикеты.

Удобный вариант – пеллеты или брикеты, но они имеют высокую стоимость. При выборе дров рекомендуется учитывать некоторые параметры. Например, лучше использовать твердые сорта древесины, которые горят более длительное время. Не стоит применять сосновые сорта, имеющие высокую смолистость. Сырье должно быть сухим.

Рациональным решением могут стать котлы длительного горения на угле. Этот материал относится к бюджетным. Он имеет высокую теплоотдачу и продолжительное время горения. Кроме того, в процессе горения он выделяет минимальное количество вредных компонентов.

Временные возможности разных видов топлива

Калькулятор расчета расхода твердого топлива

По количеству контуров

Отопительное оборудование бывает одноконтурным, то есть применяется только для отопления или двухконтурным – не только для обогрева, но и для горячей воды. Двухконтурные модели подойдут тем, кто не имеет возможности установить дополнительную систему подогрева. Их конструкция предполагает наличие двух спиралей. Агрегат совершает нагрев воды, которая проходит по трубопроводу. Теплоноситель отдает тепло и возвращается в котел, а затем в водопровод.

Двухконтурный агрегат с автоматизированной подачей топлива

По мощности котла

Важным параметром является мощность. Существует две схемы ее расчета:

при высоте потолка не более трех метров для прогрева 10 кв.м в среднем требуется 1 кВт мощности;
формула представляет собой отношение объема комнаты к уровню теплоизоляции. Последний показатель выражается в виде коэффициента. Если жилище плохо утеплено, то применяется 60, а если хорошо, то 40.

Для дома с площадью 60÷200 кв.м понадобится устройство с мощностью до 25 кВт. При площади 200÷300 понадобятся модели с показателем до 35 кВт. Для площади 300÷600 – 35÷60 кВт.

Формула для расчета мощности топливного оборудования с учетом теплопотерь

Для более точного расчета мощности котла конкретно в вашем случае воспользуйтесь калькулятором ниже.

Калькулятор расчета необходимой мощности твердотопливного котлоагрегата

По объему загрузочной камеры

Полезный объем камеры – параметр при полной загрузке сырья. Данная характеристика демонстрирует соотношение объема топлива одной загрузки к мощности. Если взять значение для чугунных моделей, то это 1,1 литра сырья на 1,4 кВт. У стальных конструкций – 1,6 литра на 2,6 л/кВт.

Схема загрузочной камеры

К сведению! Самый большой полезный объем у моделей с верхним типом загрузки, в которые удобно подкладывать сырье.

По коэффициенту полезного действия

Высокий КПД могут иметь разные нагревательные приборы. Это пеллетные, пиролизные и даже обычные твердотопливные котлы. Приборы на торфяных брикетах или угле имеют КПД – 70÷80%. У пеллетных агрегатов этот показатель составляет – 85%. У пиролизного оборудования полезное значение выше 85%.

Схема, раскрывающая понятие кпд

Статья по теме: Современные котлы длительного горения на дровах для дома подходят для отопления как нельзя лучше. Давайте попробуем вместе проанализировать, как их правильно выбрать.

Виды котлов

Рассмотрим разные виды твердотопливных котлов.

Пиролизные котлы длительного горения

Пиролизные агрегаты имеют две камеры сгорания. В одной горит топливо, а в другой газ. Вторая камера позволяет устранить негативное воздействие на процесс горения. В емкость проходит горячий газ, убирающий влагу. Камеры разделяются колосником. Чтобы система работала требуется принудительный поддув.

Основные этапы работы системы:

топливо закладывается в колосник;
котел разжигается;
заслонка топки закрывается;
запускается поддув;
процесс горения создает высокую температуру;
летучие продукты сгорания проходят во вторую камеру и смешиваются с воздушным потоком;
происходит полное сгорание;
полученное тепло проникает в первую камеру.

Этапы работы пиролизного оборудования
Пиролизный процесс создает более высокую температуру, что способствует разложению даже отходов дров, а топливо используется по максимуму. Это автоматический котел на твердом топливе с высоким уровнем КПД.

Из недостатков стоит отметить высокую цену и зависимость от электричества.

Котлы с принципом верхнего горения

Оборудование с принципом работы верхнего горения способны длительно работать с одной закладки топлива. В такой конструкции нет колосника и зольника. В нижней части располагается поддон. Топка имеет форму цилиндра. Воздух проходит сверху и обеспечивает горение верхнего слоя закладки. Во время закладки воздух поднимается вверх, а при горении опускается вниз.

Продукты сгорания выходят в верхнюю часть топки. При этом к пиролизному газу примешивается атмосферный воздух. В роли теплообменника применяется корпус котла. При этом вода циркулирует сверху вниз.

Оборудование имеет такие плюсы:

большой промежуток времени между дозакладками, который зависит от объема топливника;
высокий уровень КПД;
отсутствие сложной автоматики.

Перед покупкой стоит учесть, что оборудование чувствительно к температурным скачкам. Конденсат выпадает на теплообменник, что увеличивает скорость коррозийных процессов.

Модель верхнего горения

Пеллетные

Котел на пеллетах представляет собой высокотехнологичную установку на автоматике. Его КПД может достигать 92%.

Длительность горение обеспечивается двумя факторами:

регулярность очистки агрегата от пепла и золы;
запас гранул в емкости, откуда они проходят в топку.

В основе устройства лежит факельная горелка с нагнетанием воздуха принудительного типа. Для больших конструкций предусмотрен вентилятор или дымосос. Пеллеты делаются из щепок древесины и других горючих отходов. В результате получаются горючие гранулы. Этот материал удобно дозировать. Он также известен своими безопасными свойствами и экологичностью.

Мощная пеллетная модель

Статья по теме: Отопление загородного дома: варианты и цены.В статье подробно описано разнообразное отопление загородного дома, варианты и цены, плюсы и минусы наиболее распространенных и оптимальных тепловых конструкций для частных объектов.

Принцип работы моделей с водяными контурами

По принципу работы ТТ-котлы делятся на несколько типов:

Котлы с прямым горением

Самый простой прибор, который отличается от обычной «буржуйки» только наличием теплообменника. Одной закладки топлива хватает на 4 – 5 часов.

С верхним горением

Такой прибор может работать на одной топливной закладке гораздо дольше обычного (до нескольких суток), за что его также называют котлом длительного горения.

Прежде всего, он отличается увеличенной топкой: ее объем вместо стандартных 50-ти составляет 100 л, а у некоторых гигантов может достигать и 280 л.

Следующий момент: топливо поджигается сверху, благодаря чему оно горит гораздо дольше.

И последнее: воздух подается строго в область горения, для чего используется телескопический воздуховод.

Пиролизные (газогенераторные) котлы

Путем экспериментов на подопытных деревьях химики выяснили, что из органического топлива можно выжать гораздо больше тепла, чем это удается при обычном сжигании.

Оказывается, если уголь или деревяшку сильно нагреть, исключив при этом доступ воздуха, они начнут выделять так называемый древесный газ – смесь, в которую помимо прочего входят метан и некоторые другие горючие газы.

Этот процесс называется пиролизом и именно он происходит в верхней камере пиролизного котла. Образующийся древесный газ через форсунку поступает в нижнюю камеру. Там и происходит его сжигание.

Принцип работы котла с водяным контуром

Такое решение обеспечило ряд положительных эффектов:

КПД котла удалось поднять до 95%;
прибором почти так же легко управлять, как и газовым;

После отработки топлива почти не остается золы.

Терморегулятор в отопительной системе является очень важным устройством, которое обеспечивает комфорт в эксплуатации отопительного оборудования. Как установить и сколько стоит термостат для котла отопления – об этом пойдет речь в следующей теме.

Пример расчета мощности газового котла вы найдете тут.

Печи длительного горения для дач и подсобок – отличный вариант обогрева помещения, ведь для них применяются любые виды твердого топлива, в том числе отходы производства. Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/pechi/dlitelnogo-goreniya-svoimi-rukami-chertezhi.html вы найдете инструкцию по изготовлению такого агрегата своими руками.

Пеллетные котлы

Эти агрегаты ориентированы на применение особого топлива – пеллет (еще называют гранулами). Пеллеты получают путем прессования опилок, измельченной соломы, шелухи семечек и других отходов.

Прессованная гранула получается очень плотной, а значит энергоемкой, но ее главное достоинство состоит не в этом, а в компактных размерах (длина – около 50 см) и в стандартизированной геометрии.

Если оборудовать котел бункером со шнековым питателем и специальной пеллетной горелкой, гранулы можно будет подавать дозированно по мере надобности.

Пеллетный котел в доме

Таким образом, отпадает опасность перегрева теплоносителя, как в случае с другими ТТ-котлами, а пользователю приходится реже беспокоиться о закладке новой порции топлива – нужно только обзавестись достаточно вместительным бункером.

Как сделать твердотопливный котел длительного горения своими руками: чертежи, видео

Прежде чем выполнить установку твердотопливного котла длительного горения своими руками нужно подготовить основу. Для этого делается бетонная стяжка. Чтобы установка стояла ровно с помощью уровня необходимо сделать возвышенность из бетона. Монтировать оборудование можно в отдельном помещении, в котором необходимо оборудовать систему вентиляции.

Чертеж твердотопливной конструкции

К месту установки котла есть определенные требования:

расстояние от корпуса конструкции до стены должно быть 2 метра;
окружающие стены, потолок и пол должны быть устойчивыми к огню;
высота потолков должна быть не менее 2,5 метра;
ширина двери – не менее 80 см;
по желанию можно поставить даже противопожарную дверь.

Важно обеспечить свободный доступ к котлу для регулярных осмотров и для очистки. Из топки необходимо периодически убирать шлак и золу. Нельзя рядом хранить воспламеняющиеся материалы.

Чертеж котла для сборки

Чтобы осуществить правильную установку нужно соблюдать противопожарную инструкцию и следовать технологии монтажа. Перед дверцей в топку можно расположить лист металла, если вдруг горячее топливо выпадет наружу. Все места стыков дымохода и дымоотвода следует пройти с герметиком. Тягу нужно проверить перед запуском отопительного агрегата.

Установка на железный лист

Некоторые умельцы делают такое сложное оборудование самостоятельно. Для этого необходимо найти чертежи и схемы в интернете, а также выбрать качественный материал.

Установка в котельной на фундамент

Как сделать котел можно посмотреть в этом видео:

Правила эксплуатации

При использовании отопительных котлов длительного горения необходимо соблюдать особые правила.

Помещение

Требования к помещению обусловлены пожарной опасностью отопителя, в котором тепло создаёт открытый огонь.

Место для твердотопливного котла обустраивается в соответствии со строительными нормами и правилами. Расположение устройства обусловлено его мощностью:

при мощности до 60 кВт котёл разрешается устанавливать в любом помещении дома;
если мощность котла составляет от 60 до 150 кВт, его ставят в котельной, расположенной в подвале, на цокольном или любом этаже;
при мощности от 150 до 350 кВт агрегат устанавливают в подвале, на цокольном либо первом этаже, в пристройке или отдельно стоящем здании.

Для каждого отопителя и коммуникаций выделяют площадь, оговорённую строительными нормами:

котлу мощностью меньше 30 кВт отводят участок 7,3 м2;
30—60 кВт — 13,5 м2;
60—200 кВт — 15 м2.

Внимание! Минимальный размер котельной для самого маломощного прибора — 8 м2.

Стены и потолок отделывают негорючими материалами. Под котлом строят бетонный фундамент, для агрегатов малого веса изготовляют негорючую подложку. Основание покрывают стальным листом.

Предлагаем ознакомиться Настойка водяного перца применение в гинекологии

Для твердотопливных устройств строят только вертикальные дымоходы. В котельной предусматривают естественное и искусственное освещение (30 см2 на каждый метр площади плюс светильник).

Во избежание скопления угарного газа монтируют вытяжную вентиляцию. В котельной на видном месте держат средства пожаротушения. В этом помещении не хранят запас топлива, горючие жидкости и материалы.

Котлы длительного горения зимой работают непрерывно (при постоянном проживании людей). Во время оттепелей и в межсезонье мощность отопителя снижают, регулируя загрузку и подачу воздуха.

Фото 3. Загрузка дров в твердотопливный котел длительного горения. Топливо должно быть сухим.

Летом и в межсезонье котлы длительного горения топят только при похолодании. Если хозяева отсутствуют долгое время, устройства заглушают, воду сливают во избежание разрушения прибора и труб.

Устройство с водяной рубашкой требует внимательного отношения к температуре нагрева жидкости. Нельзя допускать её перегрева и кипения в трубах.
Котлы топят только теми видами топлива, что указаны в инструкции.
Размер топлива различен для разных моделей, нарушение этого правила ведёт к поломке устройства.
Чистка топки проводится после полного прогорания топлива.
Дымоход раз в отопительный сезон очищают от сажи и конденсата.
При эксплуатации следят за состоянием труб, радиаторов и контейнера для воды, при обнаружении протечек принимают меры по ремонту.
При поломке насоса, манометров, другого оборудования агрегат останавливают и вызывают специалиста.

Как правильно выбрать и купить твердотопливный котел длительного горения: цены

В таблице ниже можно посмотреть цены на некоторые модели твердотопливных котлов.

Фото	Модель	Характеристики	Средняя цена, руб.
Viessman Vitolingo 100 S VL1A025	Пиролизный котел. Мощность 30 кВт. Для дров. Открытая камера сгорания.	270200
Каракан 10 ТПЭВ	Двухконтурный агрегат. Мощность 10 кВт. Дрова и уголь. Напольный монтаж.	19800
Конорд КС-ТВ 12 р	Двухконтурная модель. Мощность 12 кВт. Площадь обогрева 120 кв. м. Открытая камера сгорания.	20400
Очаг КСТВ 20 м	Мощность 20 кВт. Площадь обогрева 20 кв. м. Двухконтурная модель. Напольная установка.	23500
Буржуй КТ 75 А 2 К	Мощность 75 кВт. Двухконтурная пиролизная модель. Отапливается дровами, брикетами и углем. Энергонезависимая конструкция.	245500

Надеемся, что вам пригодится наш обзор, и вы сможете сделать правильный выбор. Хороша и качественная модель не обязательно должна быть дорогой. Главное перед покупкой правильно посчитать площадь обогрева и выбрать оптимальный вариант с учетом индивидуальных потребностей.