Котлы отопления на твердом топливе: как выбрать?

Хотя в России газ является самым дешёвым энергоносителем, но твердотопливные котлы отопления продолжают широко применяться во всех регионах, куда не доходит голубое топливо. Особенно популярны они в тех местах, где нет проблем с заготовкой твёрдого топлива: дров, опилок, торфа, угля.Твердотопливные отопительные котлы берут своё начало от русских печей и имеют такой же принцип работы. В ходе постепенной эволюции и технического процесса крупногабаритные печи преобразовались в компактные эффективные и функциональные стальные котлы.

Основные преимущества и виды котлов отопления на твёрдом топливе

Главным достоинством этого отопителя является абсолютная независимость от внешних причин, поставщиков и распределителей энергоносителей. Если организации, распределяющие электроэнергию и природный газ, могут в любой момент прекратить подачу топлива из-за неисправности в распределительной сети или несвоевременную оплату тарифа, то твёрдое топливо можно купить везде и даже заготовить впрок самому бесплатно.

Недостаток состоит в том, что котлы отопления на твердом топливе требуют постоянного ухода и обслуживания.

Нужно, как минимум дважды в сутки, загружать топливо, выгружать остатки сгорания, периодически чистить котёл и дымоход.

Современные отопительные котлы на твердом топливе могут иметь не одну камеру сгорания. По принципу использования внутренней энергии топлива эти котлы подразделяются на агрегаты классического типа и котлы продолжительного горения. Последние в свою очередь делятся на котлы верхнего горения и газогенераторные (пиролизные) котлы.

Обычный котёл классического типа имеет три отсека, разделённых колосниками (решёткой):

  • верхний отсек – тепловая камера, где располагается змеевик или решётка теплообменника с нагреваемой водой;
  • средний отсек — топка, куда закладывается твёрдое топливо для сжигания;
  • нижний отсек – зольная камера, используемая для подачи воздуха и удаления золы.
Классический котел имеет три отсека, разделённых колосниками

Классический котел имеет три отсека, разделённых колосниками

В таком твердотопливном котле отопления процесс горения топлива начинается с нижних слоёв и затем охватывает полностью весь его объём. При достаточном поступлении воздуха топливо сгорает быстро (от 2 до 8 часов) и требуется новая его закладка. При этом отдача тепла теплоносителю происходит не полностью, что и определяет невысокий кпд котлов классического типа. Простота конструкции, надёжность работы и возможность использования разных видов твёрдого топлива являются основными плюсами классических типов отопителей.

Более эффективными в плане теплоотдачи по сравнению с ними являются отопители длительного горения, которые могут гореть с одной загрузки топлива до суток и более.

Котлы верхнего поверхностного горения

Эти отопительные котлы, работающие на твердом топливе, не имеют зольного отсека и колосника для просеивания золы. Основанием для загружаемого топлива является глухой поддон, так как процесс горения должен производиться сверху вниз, от верхнего слоя к нижним слоям топлива. Для обеспечения такого процесса топка обладает цилиндрической формой, по центру которой сверху подаётся по телескопической трубе воздух. Распределитель воздуха опирается непосредственно на поверхность заложенного сырья и по мере её сгорания опускается вниз.

Высота цилиндрической топки достаточная, чтобы за раз вместить большое количество топлива, разжигание которого производится сверху. При такой системе подачи воздуха горение сырья происходит медленно, дровяная закладка может гореть 12 часов, а угольная – 2 суток.

Схема котла с верхним горением

Схема котла с верхним горением

В пространство между стенками внутренней топки и наружного корпуса котла подаётся вода, которая циркулирует в системе отопления дома.

Воздух в топку может подаваться за счёт естественной тяги, создаваемой при сгорании топлива, так и принудительным наддувом от вентилятора.

Такие твердотопливные котлы отопления с поверхностным горением имеют более полное выгорание горючих газов и большой плюс по сравнению с обычным котлом – более длительный процесс горения, позволяющий уменьшить периодичность закладки топлива и очистки топки от золы. В остальном же они имеют только минусы, выраженные в следующем:

  • увеличенные размеры котла;
  • большая часть золы должна уноситься потоком через дымоход, чтобы не препятствовать горению, что приводит к необходимости искусственного наддува, повышенному засору вытяжного тракта и окружающей среды;
  • нельзя применять крупные куски древесины и влажные дрова;
  • появление конденсата на стенках при увеличении скорости циркуляции воды в отопительной системе, вызывающего ускоренную коррозию материала.

Газогенераторные пиролизные котлы

Пиролизом называется термохимический процесс окисления (горения), происходящий при недостатке кислорода. Итогом процесса является твёрдый осадок в виде золы или шлака и выделенный пиролизный газ, представляющий собой горючую смесь углекислоты с лёгкими углеводородами. В котлах отопления на твердом топливе, использующих пиролиз, имеется два отсека топки или две камеры сгорания, и процесс горения производится в два этапа.

Схема газогенераторного пиролизного котла

Схема газогенераторного пиролизного котла

В нижнем отсеке, куда загружается топливо, происходит его медленное тление при очень ограниченном поступлении воздуха, которое регулируется механической заслонкой, расположенной внизу. Выделяемый при этом пиролизный газ поднимается в верхний сектор, куда поступает воздух по распределительной трубе. Там происходит догорание выделяемого при тлении пиролизного газа. Остатки гари вытягиваются наружу через дымоход.

Пиролизные твердотопливные котлы с водяным контуром отопления имеют снаружи камеры теплообменную рубашку.

В более эффективных пиролизных твердотопливных котлах отопления первичная камера сгорания располагается сверху, а камера вторичного горения внизу. Воздух в топку подаётся сверху, и горение топлива происходит сверху вниз, для чего требуется вентилятор принудительного наддува. По сравнению с предыдущими моделями пиролизные газогенераторы обладают следующими преимуществами:

  • полное сгорание топлива с образованием мелкой золы, используемой в качестве удобрения;
  • продолжительное горение, обеспечивающее малую периодичность растопки (не чаще, чем раз в сутки);
  • меньше трудоёмкость обслуживания;
  • возможность закладки крупных дров, которые также будут сгорать полностью;
  • возможность автоматического управления режимом горения в зависимости от температуры воды.

Принцип работы пиролизных котлов

К недостаткам пиролизных котлов отопления на твердом топливе можно отнести:
  • необходимость использования только сухого сырья;
  • необходимость полной загрузки топки для обеспечения стабильного тления;
  • зависимость от электропитания для обеспечения принудительного наддува и работы термостата, обеспечивающего автоматическую регулировку температуры.
Конструкция пиролизного котла

Конструкция пиролизного котла

Автоматические твердотопливные котлы на пеллетах

Эти агрегаты одни из самых продвинутых и дорогих типов твердотопливных теплогенераторов. Они работают на пеллетах – спрессованных гранул, изготовленных из отходов древесной промышленности и сельского хозяйства. Эффективность таких агрегатов достаточно высока (кпд достигает 85%). За счёт наличия накопительного бункера, который может заполняться топливом раз в неделю, и откуда производится автоматическая подача гранул в топку, пеллетные бытовые твердотопливные котлы можно отнести к семейству котлов продолжительного горения.

Интерьерный пеллетный котел PRESTIGE

Интерьерный пеллетный котел PRESTIGE

Конструктивной особенностью этих отопительных устройств является использование специальных горелок факельного или ретортного типа, для эффективной работы которых требуется подвод принудительного наддува воздуха и качественных сухих топливных гранул.

Автоматическая и непрерывная подача топлива из бункера обеспечивается электрическим шнековым конвейером.

Передача тепла теплоносителю осуществляется с помощью водяных рубашек или жаротрубных теплообменников. Основными их недостатками являются работа только с одним видом топлива и большие габариты.

Двухконтурные котлы на твердом топливе, особенности применения

Обычно твёрдотопливные котлы используются только в целях отопления, то есть имеют только один контур циркуляции воды. Он слабо приспособлен под нужды горячего водоснабжения, требующего большого безвозвратного расхода теплоносителя. Однако некоторые производители выпускают идвухконтурный твердотопливный котел, в который, кроме основного водяного резервуара теплообменника, встраивают и дополнительный резервуар или змеевик для ГВС.

Схема двухконтурного котлы на твердом топливе

Схема двухконтурного котлы на твердом топливе

При этом схема отдачи тепла в контур ГВС может быть различной. Змеевик теплообменника для ГВС может располагаться непосредственно в камере сгорания и получать тепло прямо от источника. В других случаях используется косвенный теплообмен, когда тепло от сгорания топлива передаётся в контур ГВС через отопительный теплообменник. В любом случае без дополнительного бойлера, служащего для накопления подогретой воды, двухконтурные твердотопливные котлы в полном объёме обеспечить суточные потребности в горячей воде для бытовых нужд не смогут.

Кроме того, бойлер может обеспечивать ГВС в летнее время, когда отопление не нужно, за счёт включения электрического тэна.

Как выбрать твердотопливный котел

Современный рынок котельного оборудования предлагает потребителю широкий выбор различных видов тепловых генераторов. Разнообразные котлы отопления на твердом топливе от различных производителей могут отличаться по техническим характеристикам, материалу изготовления, применяемому типу твёрдого топлива, принципу нагрева и количеству контуров теплоносителя, составом дополнительного оборудования.

Как выбрать твердотопливный котел

Чтобы сделать правильный выбор твердотопливного котла нужно обратить внимание на следующие моменты:
  • Необходимую мощность котла можно оценить грубо из расчёта 1кВт на 10м2 отапливаемой площади утеплённого дома. Для не утеплённого дома расчёт можно проводить из нормы 130Вт/м2.
  • Материал, из которого изготовлен котёл – он может быть чугунный, железный или металлокерамический. Наиболее устойчивым к коррозии и долговечным является чугунный котёл, но он требует бережного отношения, так как может расколоться от случайного сильного удара при транспортировке и установке, больших перепадов температур. Кроме того, он самый тяжёлый. Стальной котёл быстрее ржавеет и прогорает. Наиболее оптимальным является металлокерамический котёл.
  • Способ загрузки топлива может быть ручным и автоматическим. Последний вариант используется только для пеллетных котлов, но это топливо сегодня доступно не везде.
  • Автономность агрегата от электросетей актуальна там, где часты перебои электроснабжения.
  • Наличие автоматической регулировки подачи воздуха удобно для пользования котлом и повышает его безопасность.

Оценить, какой твердотопливный котел лучше подходит для конкретного типа здания, можно, изучив отзывы потребителей и рейтинг популярныхтвердотопливных котлов среди покупателей. Если посмотреть на рейтинг твердотопливных котлов по маркам и производителям,то наиболее востребованными моделями на территории России являются литовские Stropuva от 7кВт и более, 40-киловаттные украинские «Бураны», польские модели «Логика» на 200кВт, немецкие Buderus, российские «Прометеи» и др. Не последним фактором в выборе агрегата является его стоимость.

Если Вам понравился наш сайт или пригодилась информация на этой странице поделитесь ею с друзьями и знакомыми - нажмите одну из кнопок соц сетей внизу страницы или вверху, ведь среди кучи ненужного мусора интернете достаточно сложно найти действительно интересные материалы.