Дровяной котел отопления – виды, особенности, преимущества и недостатки

Особенности конструкции и принцип работы

Несмотря на разнообразие типов котлов на дровах для обогрева дома, их устройство  аналогично.

Каждый отопительный агрегат состоит из:

• камеры сгорания твердого топлива;
• водного теплообменника;
• дымоходной конструкции;
• зольника.

Самый простой дровяной котел для отопления по конструкционному устройству представляет собой буржуйку, в которой в процессе горения древесины нагревается вода, которая затем поступает в отопительную систему. Но в этом случае показатель эффективности работы оборудования незначительный, а расход древесины большой.

К нему подсоединяют трубопроводы, которые предназначаются для подачи нагретой жидкости в отопительную систему домовладения. Ее укомплектовывают радиаторами, трубами и расширительным устройством.

Котел для обогрева дома на дровах и дымоходная конструкция снабжают теплом помещение, в котором располагаются. После сгорания топлива появляется дым – посредством дымохода он выводится наружу в атмосферу, а сажа собирается на его стенках. При этом нужно помнить, что ее большой слой в трубе приводит к уменьшению тяги и возрастанию риска возгорания.

Производят чистку дымовыводящих каналов через специальные отверстия, прикрытые заслонками. Для этого задействуют ерши и щетки. Благодаря развитию современных технологий появились особые составы, добавляемые в дровяной котел для водяного отопления частного дома – они в процессе сгорания способствуют очищению каналов дымохода изнутри.

Подача холодного теплоносителя и нагретой воды из теплообменника происходит благодаря патрубкам. Современные приборы оснащают автоматическими устройствами, которые упрощают обслуживание котла.

К ним относятся:

1. Датчик температуры, подающий сигналы на вентилятор поступления воздуха.
2. Датчик давления, сигнализирующий о превышении требуемого значения.
3. Датчики давления теплоносителя.

Эффективность функционирования отопительного дровяного котла зависит от качества используемого топлива. Если для теплоснабжения нужны дрова, тогда нельзя пользоваться углем и торфяными брикетами. Также не следует задействовать недостаточно просушенные дрова, поскольку в процессе сгорания образуется много сажи и пара, в результате чего котел нужно будет чистить.

Выбор дровяного котла для отопления

Чтобы решить, какой дровяной котел выбрать, нужно учесть несколько факторов. Первым делом нужно рассчитать требуемую для обогрева здания мощность, чтобы котел обеспечивал полноценное отопление всех помещений. Кроме того, при расчетах нужно учитывать КПД конкретной модели и брать небольшой запас мощности с учетом этого показателя.

Следующий пункт – материал изготовления котла. Чаще всего выбирать приходится между сталью и чугуном. Материал, из которого сделан дровяной котел, напрямую влияет на качество конструкции, ее вес и эффективность отопления. На этом этапе стоит также продумать будущее расположение котла и подобрать его габариты так, чтобы он мог поместиться на подготовленном месте.

Пеллетные твердотопливные котлы, котлы с автоматической подачей топлива

В Европе этот вид котлов пользуется большой популярностью. Их используют для отопления, а так же для нагрева воды для бытовых нужд. В качестве топлива для этих котлов используют пеллеты – пресованные стружки, опилки из дерева

Основное важное удобство – автоматизация. Они прекрасно справляются с поддержанием заданной температуры

Всё, что от вас требуется – это в начале отопительного сезона заправить бункер топливом. В котёл встроен шнек, который самостоятельно подаст в топку пеллеты. Разочаровывает лишь то, что кроме пеллет ничего нельзя сжигать.

Автоматический пеллетный котел

Преимущества:

• долговечность, срок службы более 20 лет;
• автоматизация дозакладки топлива;
• автоматический розжиг;
• КПД 90%;
• стабильно держат заданную температуру.

Недостатки:

• работает только на древесных гранулах;
• высокая стоимость топлива и оборудования;
• необходимо подключение к электросети.

Важно. Использование неподходящего топлива приводит к его избыточному расходу и может стать причиной поломки техники.

Разводка с принудительной циркуляцией

Принудительную циркуляцию носителя от котла по схеме осуществляет насос.

Добавление насоса – расширение возможностей. Среди вариантов отопления на циркуляции по принуждению самые новаторские, модные.

Принудительные циклы не боятся мембранных баков, клапанов. Тяга, создающаяся в цикличном отоплении, достаточна для преодоления эластичных помех.

Создание тяги, отопление сопровождается звуком работающего насоса. Бесшумно работающие модели обходятся дороже стандартных, звук работы стандарта не оглушителен. Обустроив котельную в подвале, подсоединив трубопроводы правильно, труба не будет издавать звуков. Радиаторы бесшумны.

С насосом

Котлы длительного горения

Данный вид котлов способен работать на коксе, буром и каменном угле, торфяных брикетах, дровах, дровяной щепке, опилках. Те модели, которые предназначены для работы только на древесине, отличаются лишь системой подачи воздуха и материалов, из которых выполнена камера сгорания. За один раз можно загрузить до 50 кг топлива. Время горения дров от 12 часов до двух суток. Если топку заправить углём, то время горения составит от четырёх суток до недели. Если на улице потеплело, и нет необходимости сильно топить, то можно понизить мощность котла на 10%, просто понизив скорость горения топлива.

Котлы длительного горения очень удобны тем, что не требуют постоянного подбрасывания топлива

Котлы длительного горения – это котлы нового поколения. Во многих моделях у котла есть дно, что говорит о полной герметичности. Твёрдое топливо сгорает в таком котле сверху вниз. Вот почему они могут так долго работать на одной загрузке. Топливо горит не всё сразу, а только первые 10-20 см. Воздух, который подаётся в топку, прогревается исходящим дымом, а затем поступает в зону горения с помощью рекуператора. Распределитель воздуха всегда находится на уровне горения топлива.

Преимущества:

• энергонезависимы;
• при одной загрузке углём работают до 5 суток, а дровами — до 2 суток;
• глубокая регулировка мощности;
• золу вынимают 2-3 раза в месяц;
• цена такого котла ниже пиролизного, но выше классического твердотопливного котла длительного горения.

Установленный котел длительного горения

Недостатки:

• КПД низкий;
• работа полным циклом без возможности дозагрузки топливом;
• дополнительно необходимо устанавливать циркуляционный насос, который работает от сети.

Этап 1. Подготовка основания

Перед установкой котла, работающего на твердом топливе, необходимо выбрать место для монтажа оборудования. Этот этап является самым важным при решении вопроса, как правильно установить котел отопления, поэтому к его выполнению следует подойти со всей ответственностью.

Твердотопливный котел не может быть установлен в помещениях жилого типа, например, в кухне, спальне или гостиной. Для этого оборудования необходимо приготовить отдельное помещение. Еще одним обязательным условием является наличие эффективной вентиляционной системы, которая предотвратит попадание внутрь помещения вредных газов.

В отличие от установки навесного котла в частном доме для современных твердотопливных котлов требуется прочное устойчивое основание высотой 10-20 см. Это может быть специально изготовленный подиум или армированная цементная стяжка. В качестве дополнительной защиты нужно использовать стальную пластину толщиной 0,6 мм или лист асбеста толщиной около 5 мм.

Твердотопливный котел с аккумулятором тепла

Очень большой популярностью пользуется отопление дома твердотопливным котлом с использованием угля и дров. Но для того, чтобы тепло никуда не уходило нужно его аккумулировать. Порой для задержки тепла используют водяной теплый пол с достаточно большой толщиной бетона.

Но также очень эффективным будет использование большого бака с водой, способного изолировать тепло. Такой бак подсоединяют между котлом и системой отопления. Используя циркулярный насос, котел подогревает воду и далее она подается в специальный бак. После того как вода остывает, она обратно уходит в котел. Также в этой системе есть и второй насос, который «гоняет воду по верхней и нижней части бака.

Подобный бак устанавливают для выполнения таких функций:

• Аккумулирование тепла и отдача по мере необходимости;
• Защита котла от перегрева;
• Автоматическое распределение тепла;
• Является связующим элементом любого типа котла с системой отопления;
• Может обеспечить горение топливных материалов с максимальным КПД;
• Увеличение времени горения;
• В некоторых случая потребление воды.

Достоинства двухконтурного отопления

Двухконтурным называется тот вид отопления, при котором с помощью котла происходит нагрев воды специально для использования ее в быту и для отопления всего помещения. Таким образом, всю потребность горячей воды обеспечивает один двухконтурный котел. Есть и другие причины, по которым он набирает все большую популярность :

• Дает возможность не зависеть от коммунальных хозяйств и позволяет самим регулировать отопление, тем самым создавая комфорт дома
• Возможность установки в любой части дома. так как не требуется дополнительная система вытяжки, вентиляция также не требуется
• Кроме самого котла Вам ничего не понадобится, ведь все необходимое для отопления и снабжения дома горячей водой в течении длительного времени уже будет встроено
• Выгодная и доступная цена

Как работает дровяная печь с водяным контуром Выбираем печи-камины для дачи с водяным контуром и теплообменником Кирпичная печь с водяным контуром Печь с водяным контуром на отработке – как сделать своими руками.

Электрические котлы отопления

Электрический котёл отопления

Электрические котлы отопления различаются по типу монтажа и могут быть установлены в настенном или напольном варианте.

Интересно! Исключительно отопительные котлы, чья мощность не превышает 60 кВт могут монтироваться на стену, а более мощные – только на пол.

Электрокотлы подключаются к стандартной одно- или трехфазной электросети, а в качестве наполнителя системы отопления может использоваться вода из обычного водопровода, специализированные масла или антифриз.

Важно! Только приборы, мощностью менее 12 кВт могут подключаться к однофазной сети. Электрические отопительные котлы отличаются методом прогрева теплоносителя

Основные типы:

Электрические отопительные котлы отличаются методом прогрева теплоносителя. Основные типы:

• Косвенный нагрев. В данных приборах нагрев происходит посредством использования ТЭН, находящегося в теплообменном баке.
• Прямой нагрев. Теплоноситель прогревается за счет тепла, образуемого опущенной в воду парой электродов.
• Индукционные энергосберегающие.

Котлы ТЭН

В этих приборах, подогрев теплоносителя осуществляется путем преобразования электрической энергии в тепло посредством трубчатого нагревателя, находящегося в теплообменнике. ТЭНовые котлы работают с любым теплоносителем и не зависимо от их начальной температуры. Необходимый уровень давления создается благодаря циркуляционному насосу.

Интересно! Значительно сократить траты на обогрев можно благодаря установке специальных температурных датчиков на радиаторах.

Котлы, использующие ТЭН, могут быть как одноконтурными, так и двухконтурными и использоваться для подачи горячего водоснабжения.

Основными недостатками таких котлов являются:

• Выгорание ТЕНа, что подразумевает его замену.
• Образование накипи на нагревающем элементе. Это происходит из-за использования жесткой воды низкого качества и приводит к потере мощности и поломке ТЭНа.

Важно! Значительно продлить срок службы котла можно используя специальные смягчители для воды

Котел электродного типа

Принцип действия таких котлов – электрический ток проходит через теплоноситель напрямую, что и вызывает нагрев. Электродные котлы характеризуются экономичностью и надежностью. В сравнении с ТЕНом, реальная экономия электроэнергии составляет до 40%. Несомненный плюс – это отсутствие возможности образования накипи, так как такового тепловыделяющего элемента нет, только катод и анод, через которые пропускается электрический ток.

Устройство такого типа котлов не требует установки насоса для циркуляции и большого бака теплообменника, что делает устройство достаточно компактным.

Теплоноситель нагревается за очень короткий промежуток времени, а КПД доходит да 95%. Котлы электродного типа очень надежные, долговечные, энергосберегающие и экономичные, но есть и некоторые недостатки:

• Невозможность подключения к электросети посредством УЗО.
• Необходимость использования в качестве теплоносителя только специальные антифризные жидкости, поставляемые производителе котла.

Резистивные энергосберегающие электрические котлы

Наименее известный представитель электрических отопительных котлов, по принципу действия похожий на электродный. Непосредственно нагревающий элемент – металлическая трубка, с нанесенным на нее слоем вольфрама, которая и нагревает воду. Данный метод называется — электромагнитная индукция.

Несмотря на малую известность, котлы такого типа обладают рядом преимуществ,

• В качестве теплоносителя можно использовать обычную водопроводную воду.
• Высокая мощность, за счет отсутствия теплового барьера.
• Экономичность и высокий уровень энергосбережения.

Пиролизные твердотопливные котлы

Пиролизные котлы – это относительно новая технология. Используется данный вид котлов для отопления и обогрева воды. Имеют две камеры сгорания. В первой камере горит само топливо при искусственном дефиците кислорода. При горении выделяются летучие вещества, которые сгорают во второй камере.

Устройство пиролизного котла

Работают пиролизные котлы на дровах, топливных брикетах, пеллетах, буром угле, есть модели с потреблением кокса и угля. Топливо обязательно должно быть сухим, иначе водяной пар, попадая во вторую камеру, может потушить котёл. Некоторые пиролизные котлы оснащаются термостатическим регулятором воздуха и устройствами, которые защищают котёл от закипания. В случае закипания, термостатический клапан сбросит воду, открыв заслонку, и температура внутри котла понизится.

Преимущества:

• КПД не менее 90%;
• минимальное количество образования золы и сажи;
• 2-4 раза требуется дозакладка топлива;
• удобны и надёжны в использовании;
• топливо сгорает полностью, зольник не нужно часто чистить;
• пониженный выброс вредного дыма в атмосферу;
• можно сжигать крупные неколотые дрова.

Камера дожига пиролизного котла

Недостатки:

• сложная конструкция котла;
• высокая стоимость;
• древесина обязательно должна быть сухой (не более 20% влажности);
• необходимо подключение к электросети;
• ручная загрузка топлива в топку;
• на нагрузке в половину мощности горение нестабильно, образуется дёготь в газоходах;
• нет возможности автоматизировать процесс подачи топлива.

Базовая схема обвязки твердотопливного котла

Для наилучшего понимания процессов, что происходят во время работы теплогенератора, мы покажем на рисунке его обвязку, а затем разберем назначение каждого элемента. В том случае, когда отопительный агрегат – единственный в доме источник тепла, то для его присоединения рекомендуется использовать следующую базовую схему:

Примечание. Базовая схема, где имеется малый котловой контур и трехходовой клапан, представленная на рисунке, обязательна к применению и при совместной работе с другими видами теплогенераторов.

Итак, первым на пути движения теплоносителя от котельной установки встречается группа безопасности. Она состоит из трех деталей, установленных на одном коллекторе:

• манометр – для контроля давления в сети;
• автоматический клапан для сброса воздуха;
• предохранительный клапан.

При работе твердотопливного котла всегда присутствует риск перегрева теплоносителя, особенно на режимах, близких к максимальной мощности. Это связано с некоторой инерцией горения топлива, ведь при достижении требуемой температуры воды или внезапном отключении электричества сразу прекратить процесс не удастся. В течение нескольких минут после прекращения подачи воздуха теплоноситель еще будет нагреваться, в этот момент и возникает риск парообразования. Это приводит к росту давления в сети и опасности разрушения котла или прорыва труб.

Чтобы исключить аварийные ситуации, обвязка котла на твердом топливе обязательно должна включать в себя предохранительный клапан. Он настраивается на определенное критическое давление, чье значение указано в паспорте теплогенератора. Как правило, величина этого давления в большинстве систем равно 3 Бар, при его достижении клапан открывается, выпуская пар и лишнюю воду.

Далее, в соответствии со схемой, для правильной эксплуатации агрегата необходимо организовать малый контур циркуляции теплоносителя. Его задача – не допустить попадание холодной воды из домовой системы отопления в теплообменник и водяную рубашку котла. Это возможно в 2 случаях:

• при запуске отопления в работу;
• когда вследствие отключения электроэнергии останавливается насос, вода в трубопроводах остывает, а потом подача напряжения возобновляется.

Важно! Ситуация с отключением электричества представляет особую опасность для чугунных теплообменников. Резкая подача насосом холодной воды из системы может привести к его растрескиванию и потере герметичности

Если топка и теплообменник изготовлены из стали, то подключение твердотопливного котла к системе отопления через трехходовой клапан защищает их от низкотемпературной коррозии. Явление возникает, если на внутренних стенках камеры сгорания образуется конденсат из-за разницы температур. Смешиваясь с летучими фракциями и пеплом, влага образует слой накипи на стальных стенках, который очень тяжело счищается. При этом металл подвергается коррозии и сокращается срок службы изделия в целом.

Схема работает по такому принципу: пока вода в рубашке котла и в системе холодная, трехходовой клапан позволяет ей циркулировать по малому контуру. После достижения температуры 60 ºС узел начинает подмешивать на входе в агрегат теплоноситель из сети, постепенно наращивая его расход. Таким образом, вся вода в трубах прогревается постепенно и равномерно.