Устройство и принцип работы твердотопливного котла – теория и практика

Полезные советы по изготовлению ТТ котла

• Если вы хотите  сделать ТТ котел  универсальным  с позиции  использования сырья, то для топочной камеры используйте трубу из жаропрочной легированной стали.

  Можно значительно сократить расход  на строительство  агрегата, если  взять бесшовную стальную  трубу 20 марки.

• Прежде чем устанавливать котел на место, которое определено  под этот агрегат, проведите первую растопку на улице, оборудовав котел  временным  дымоходом. Так вы убедитесь в надежности конструкции  и  увидите, правильно ли собрали  корпус.
• Если в качестве  основной камеры  вы будет  использовать газовый баллон, то учитывайте, что  такой агрегат  вам  обеспечит  горение  на 10-12 часов из-за небольшого количества закладываемого топлива. Итак небольшой объем пропанового баллона уменьшится после  срезания крышки и зольника. Чтобы  увеличить  объем  и  обеспечить  большее время горения, необходимо использовать  два баллона. Тогда  объема топочной камеры точно  хватит  на обогрев большого помещения, и не нужно  будет  закладывать дрова каждые 4-5 часов.

• Чтобы дверца зольника плотно закрывалась, не давая доступа воздуху, нужно ее хорошо герметизировать. Для этого по периметру дверцы проложите асбестовый шнур.

  Если  вы будет  выполнять  в котле дополнительную  дверцу, которая позволяет «дозагружать» топливо  не снимая крышки, ее тоже нужно  плотно герметизировать с помощью асбестового шнура.

Для эксплуатации ТТ котла, схему которого мы прилагаем  ниже подходит  любое твердое топливо:

• каменный и бурый уголь;
• антрацит;
• дрова;
• древесные пеллеты;
• брикеты;
• опилки;
• сланцы с торфом.

По качеству топлива особых  указаний нет – подойдет любое. Но  учитывайте, что при большой влажности топлива, котел  не даст большой коэффициент полезного действия.

Стоимость

Для водогрейных котлов характерен довольно большой разброс цен.

• котел «Каракан 8-ТПЭ» (мощность — 8 кВт): 12200 руб.;
• котел «Сибирь КВО 15 ТПЭ» (мощность — 15 кВт): 17400 руб.;
• котел «Гефест-15» (мощность — 15 кВт): 21570 руб. (комбинированный, то есть имеет встроенный ТЭН);
• котел «Каракан 12-ТГЭВ» (мощность — 12 кВт, дополнительно имеются газовая горелка, ТЭН, водогрейный бак): 21700 руб.

Импортные котлы обходятся значительно дороже, например:

• котел «BURNit WBS 25» (Болгария, 25 кВт, дополнительно может работать на газу, дизельном топливе и масле): 86250 руб.;
• Viadrus Hercules U22C-2 (Чехия, 11,7 кВт): 44 тыс. руб.;

Buderus Logano S111-2 (Германия, 12 кВт) стоит 53440 руб.

Достоинства и недостатки

В арсенале твердотопливных котлов длительного горения имеется ряд положительных качеств, которые делают такое приобретение крайне выгодным:

1. Высокий КПД. Топливные котлы длительного горения отличаются от обычных печей достаточно высоким КПД, который у отдельных моделей может достигать 95% – а этот показатель вполне сравним с эффективностью работы газовых отопительных котлов. Такая эффективность достигается за счет теплообменников и использования в качестве основного топлива пиролизного газа.
2. Экологичность. Все модели твердотопливных котлов длительного горения выбрасывают в воздух только водяной пар и углекислый газ, которые не причиняют никакого вреда окружающей среде.
3. Небольшая стоимость топлива, его доступность и автономность отопления. Работающие на дровах твердотопливные котлы длительного горения, не зависят от наличия газовых магистралей, а некоторые из них – еще и от электричества. Само по себе твердое топливо обходится не очень дорого, а отсутствие необходимости в согласовании отопительного оборудования делает твердотопливный котел очень выгодным приобретением.
4. Возможность обеспечения горячей водой. В некоторых моделях котлов присутствуют встроенные контуры, необходимые для создания горячего водоснабжения. Даже если такой контур отсутствует, всегда можно докупить отдельный бойлер и подключить его к котлу.
5. Долговечность и простота обслуживания. Правильно установленный котел отопления длительного горения на твердом топливе, который используется в соответствии с правилами эксплуатации, вполне может прослужить несколько десятков лет без каких-либо нареканий.

Из недостатков можно выделить следующие качества:

1. Необходимость пополнения топливных запасов. Это самый заметный минус всех твердотопливных котлов – сколько бы времени не требовалось на прогорание одной партии топлива, рано или поздно придется закладывать следующую. Кроме того, для нормальной работы котла требуется иметь запас топлива, который может храниться только в специально оборудованном месте.
2. Необходимость регулярной чистки. Обязательным пунктом в любой инструкции по эксплуатации твердотопливного котла является периодическая очистка котла от золы и сажи.
3. Требовательность к месту установки. Твердотопливным отопительным котлам нужно отдельное помещение и хороший фундамент. Кроме того, в помещении должна быть нормальная вентиляция.

Заключение

Твердотопливные котлы длительного горения – это один из лучших вариантов автономных отопительных устройств для частных и загородных домов. Зная их достоинства и учитывая недостатки, можно сделать выводы об актуальности приобретения данных устройств и их эксплуатации. 

Предъявляемые требования

Котлы длительного горения относятся к категории «твердотопливных агрегатов», так что все требования, которые предъявляются данной категории, эти аппараты должны соблюдать. Это касается и монтажа, и эксплуатации.

• Отдельное расположение котельной или топочной.
• Помещение должно полностью соответствовать правилам содержания пожарной безопасности. А это: помещение должно быть возведено из негорючих материалов, в нем должна быть организована хорошо действующая вентиляционная система, установлен по правилам дымоход.
• Кстати, о дымоходе. Он должен быть изготовлен из негорючих материалов, к тому же иметь высокие показатели сопротивляемости агрессивным химическим веществам. Идеальный вариант, если эта труба будет или из нержавеющей стали, или из керамики.
• Рекомендуется дымоход как можно чаще прочищать от сажи. К сожалению, это бич всех твердотопливных котлов. Специалисты советуют это делать минимум два раза в год: после отопительного сезона и в середине. Это позволит сэкономить на топливе и поднять эффективность работы самого отопительного прибора.
• Все котлы данного типа – это приборы напольного исполнения, поэтому прочное и надежное основание – залог их эффективной эксплуатации. Обычно под них заливают небольшой бетонный фундамент в виде плиты.

Не забудьте оценить статью:

7 Простые варианты КДГ – конструкции с минимальными затратами

Если дровяной котел планируется установить на даче, в которой никто постоянно не живет, либо в хозпостройке, его рекомендуется делать из подручных материалов. Для этого многие используют кусок железной толстостенной трубы сечением 30 и длиной 85–90 см. Она играет роль корпуса.

В верхней части такого котла монтируется дымоход для удаления угарного газа. Его диаметр – 10–12 см. Он присоединяется к корпусу сваркой. Снизу делается дверка, ставятся колосники.

В корпусе монтируется (под уклоном) трубопровод малого диаметра. Он подключается к отопительной системе, по которой станет перемещаться горячая вода. Последняя используется и непосредственно для обогрева помещения, и для бытовых нужд.

КДГ изготавливают из старой бочки (схема с пояснениями ниже). Ее верхний обод следует обрезать, произвести его качественное выравнивание. Внутрь этой емкости помещают предварительно разрезанный резервуар с меньшими размерами.

Крышку делают из огнеупорного и прочного металла. К корпусу она должна прилегать полностью герметично. Для выхода угарных газов в бочке проделывается отверстие сечением 15 см. Дополнительно прорезается второй проем диаметром 10 см. По нему к топливу поступает воздух.

При желании такую отопительную конструкцию несложно модернизировать, оснастив ее грузом и вентилятором. Тогда на одной загрузке дров она сможет работать до 48–60 часов.

Твердотопливный котел длительного горения — разновидности.

Почетное звание — твердотопливный котел длительного горения получает любой аппарат, который поддерживает горение в течение суток. Прогорел котел сутки – получил статус длительного горения, прогорел двое – статус не меняется, прогорел неделю – получи все тоже наименование.

Таким образом, мы можем встретить аппарат с различным периодом поддержки тления топлива, при этом само словосочетание “твердотопливный котел длительного горения” вряд ли раскроет нам все технические характеристики устройства.

Всего два основных вида оборудования различают в данном сегменте — котёл на дровах длительного горения и котел на угле длительного горения. Обслуживать оба устройства способны как систему с водяным контуром, так и систему с теплоносителем на основе гликоля

Кроме того, твердотопливный котел длительного горения, обладает рядом отличительных признаков, на которых мы заострим внимание

Особенности эксплуатации котла на дровах

Большое влияние на производительность и экономичность работы отопительных котлов оказывает продолжительность горения одной закладки топлива.

Как добиться длительного горения дров

Максимальную продолжительность горения котла обеспечивают дрова, соответствующие следующим требованиям:

• Влажность древесины не должна превышать 20–25%, высокая влажность неизбежно приведет к отложениям дегтя на внутренней поверхности топки и дымохода;
• Длина поленьев зависит от размеров камеры сгорания, оптимальный вариант – использовать заготовки длиной 35–40 см;
• Твердость древесины должна быть максимальной, поскольку длительность горения твердых пород заметно больше чем у хвойных и фруктовых деревьев.

Ниже приведена теплотворность наиболее распространенных пород древесины:

Вид древесины	Теплотворность при влажности 20%, кВт/м3	Теплотворность при влажности 50%, кВт/м3
Береза	2720	2375
Сосна	2165	1850
Ель	1905	1665
Осина	2120	1830
Ясень	2915	2545
Ольха	2245	1975

Как видно из таблицы, теплоемкость одного и того же сорта древесины может существенно изменяться в зависимости от влажности поленьев. Кроме этого, на длительность горения оказывает влияние способ укладки дров в топочное отделение котла.

Как правильно загружать дрова

Загрузка поленьев производится в следующей последовательности:

1. Перед основной закладкой прогревают котел и дымоход. Для этого необходимо:

• Уложить на дно топки бумагу, лучины, стружку или тонкие ветки.
• На полученную постель дрова укладываются таким образом, чтобы между ними оставались щели для свободной циркуляции воздуха. Для качественного прогрева топки и дымохода, как правило, достаточно половины стандартной закладки.
• Поджечь бумагу и дождаться начала интенсивного горения, после чего закрыть дверцу, оставив открытой воздушную заслонку.

При запуске дровяного котла длительного горения не желательно использование для ускорения розжига бензина, керосина и других нефтепродуктов.

2. По окончании прогрева следует тщательно вычистить камеру сгорания и ящик для золы.

3. На дно топочной камеры укладываются лучины и хворост, сверху которых рядами располагаются поленья основной закладки. Зазор между дровами должен быть меньше чем при прогреве. Расстояние от верхних дров до потолка камеры котла должно составлять порядка 15–20 см.

От правильности загрузки топочной камеры зависит не только длительность автономной работы, но и расход горючего.

Сколько надо дров на зимний сезон

Однозначно ответить на этот вопрос нельзя, поскольку количество расходуемого топлива в дровяных котлах длительного горения зависит от объема загрузочной камеры, породы дерева, относительной влажности дров и других факторов, однако средние нормы расхода все-таки существуют.

При наличии доступа к интернету, вычислить необходимый объем дров для отопительного сезона не составит труда. Существует масса различных онлайн калькуляторов для таких расчетов. Чтобы точно определить сколько потребуется топлива, достаточно ввести параметры отапливаемой постройки и характеристики используемой древесины.

Для самостоятельного расчета потребуются специальные знания, да и точность таких математических изысканий будет весьма сомнительна.

Обвязка с теплоаккумулятором

Вся идея применения теплоаккумулятора заключается в таких нюансах:

1. Газовый котел, получающий газ из баллона, и отопительные устройства образуют одну закрытую систему. Конечно, она включает в себя теплоаккумулятор.
2. , угле или пеллетах также подключаются к теплоаккумулятору. Но нагретая ими вода отдает тепло теплоаккумулятору, а дальше оно передается теплоносителю, который циркулирует по закрытой системе.

Чтобы сделать своими руками такую обвязку правильно, кроме котлов для дома и теплоаккумулятора нужно иметь:

1. Открытый расширительный бак.
2. Шланг, который будет находиться между баком и канализацией.
3. Отсекающие краны (13 шт).
4. Циркуляционный насос (2 шт).
5. Трехходовой клапан.
6. Фильтр для очистки воды.
7. Трубы из стали или полипропилена.

Согласно многим видео о разных котлах, включая устройства газ-дрова, создаваемая схема может работать в четырех режимах:

1. От дровяного котла с передачей градусов через теплоаккумулятор.
2. От этого же котла с обходом теплоаккумулятора (конечно, газовое устройство будет отключено).
3. От газового котла, который может получать газ из баллона.
4. От обоих котлов.

Как сделать котел своими руками – технология изготовления

Перед тем, как сделать твердотопливный котел своими руками, нужно разобраться во всех деталях конструкции. Порядок работы по сооружению твердотопливного котла длительного горения своими руками:

1. Изготовление контроллера подачи воздуха. Для этого труба оснащается наварным болтом. После этого при помощи болгарки из стального листа нужно вырезать круг, диаметр которого соответствует трубе. Его края оснащаются отверстиями с таким расчетом, чтобы добиться свободного погружения болта для крепления крышки обычной гайкой. С помощью этого круга в последующем можно будет дозировать объем поступающего воздуха, контролируя интенсивность пламени.
2. Эта же труба оформляется серией небольших горизонтальных просветов. Они будут выполнять функцию воздушных продухов.
3. Из стального листа изготовляется еще один круг: его диаметр должен на 5-10 мм уступать сечению топки. В центре круга проделывают отверстие под трубку с заглушкой, с дальнейшим привариванием в 20-30 см от края.
4. Изготавливают корпус. Если в этом качестве применяется старый газовый баллон, его нужно предварительно освободить от верхней части (там, где кран). При использовании трубы на 250 мм ее предварительно заглушают в нижней части.
5. Чтобы соорудить дымоход, сверху цилиндра (в 10-ти см от края) делают вырез диаметром 100 мм, вваривая туда трубу с толстыми стенками.
6. Для установки поддува для котла дно топки оснащается отверстием под трубу: ее нужно вставить таким образом, чтобы добиться выхода поддува для котла на твердом топливе за пределы корпуса. Обязательно нужно разместить его ниже уровня дымохода: это станет залогом хорошей циркуляции воздуха.
7. Теплорассеивающий экран сооружается из листа толщиной 10 мм. Из него вырезают круг диаметром 200-220 мм. Для удобства эксплуатации на экран наваривают арматурную ручку.
8. Конвекционный кожух имеет цилиндрическую форму. Его изготовляют из листового металла: в диаметре конструкция должна на 50-70 мм превосходить топку. Чтобы собрать конструкцию полностью, приваривают между собой основание котла и конвекционную камеру.
9. Для изготовления верхней крышки прибора, можно применить ранее отрезанную часть баллона. Если же использовался листовой металл, то из него изготовляется окружность такого же диаметра, с наварными ручками из арматуры.

Чтобы сделать циркуляцию воздуха максимально эффективной, на дно самодельного твердотопливного котла длительного горения приваривают стойки или опору высотой до 300 мм. Для этого подойдут ранее заготовленные уголки или швеллер

Реализуя проект, важно понимать, что безопасность работы агрегата в основном зависит от надежности корпуса. Его рекомендуется изготовить из огнеупорного стального листа от 5 мм

От толщины корпуса напрямую зависит скорость нагревания печки, и ее способность аккумулировать тепло.

Популярные производители и их предложения

Компаний, которые производят твердотопливные котлы довольно много, среди них есть несколько наиболее популярных. Наш рейтинг лучших котлов 2018 года.

Buderus Logano

Цена: 100 000 -109 000 рублей.

Преимущества	Недостатки
Высокое качество конструкции, гарантия производителя до 20 лет	Высокая цена
Надежная автоматика
Легкость монтежа

Stropuva

Этот прибалтийский бренд известен в России с 2008 года, агрегаты Stropuva – это надежность и впечатляющий объем топливной камеры, они способны работать на одной закладке до 5 суток, если используется уголь, для дров этот предел ограничен 30 часами.

Цена: 52 000 – 65 000 рублей.

Преимущества	Недостатки
Высокий КПД, минимум 90%	Большой вес агрегата
Экономный расход	Отсутствие встроенной автоматики

Protherm

Чешская компания Protherm присутствует на российском рынке с 2011 года, за это время продукция компания приобрела широкую популярность, благодаря таким качествам, как надежность, легкость монтажа и обслуживания, а также энергонезависимостью отопительных устройств этой марки.

Цена: 52 000 – 60 000 рублей.

Преимущества	Недостатки
Не дорогой	Ручной розжиг
КПД до 90%	Маленькая топка
Встроенная автоматика

Zota

Кому, как не сибирякам знать, что такое холод, красноярское предприятие Zota известно своими комбинированными моделями котлов. Универсальность оборудования позволяют использовать различные виды топлива – газ, дрова, уголь или солярка, при таком наборе вариантов невозможно остаться без тепла, даже в труднодоступной местности.

Цена: 34 000 – 40 000 рублей.

Преимущества	Недостатки
Встроенная автоматика	Низкий КПД, 70%
Низкая цена
Встроенный электрический тен

Теплодар

Характерное название для продукции российской компании, которое его целиком оправдывает. Котлы Теплодар отличаются универсальностью, всегда есть возможность поменять дрова или уголь на пеллеты или газ, для этого не потребуется замены агрегата, достаточно установить соответствующую горелку. Под этим брендом выпускается множество различных моделей как дорогостоящих, так и бюджетных.

Цена: 30 000 – 90 000 рублей.

Преимущества	Недостатки
Большой выбор моделей по типу и топливу	Дополнительное оборудование необходимо покупать отдельно
Встроенный ТЭН

Теплодар Куппер

Этот продукт завода Теплодар позволяет владельцу не думать о проблемах с покупкой топлива – подойдет любое. Уникальность конструкции марки Куппер – основа эффективной работы оборудования, его КПД один из самых высоких среди аналогов.

Куппер Про

Очередная удачная разработка компании Теплодар – котлы длительного горения Куппер Про, вся линейка этой серии имеет эффективный теплообменник и охлаждаемую водой колосниковую решетку, агрегаты оснащены дополнительной дверцей, их на лицевой стороне стало три.

Дон

Еще один российский представитель на рынке твердотопливных котлов, теплогенераторы Дон выпускаются на ростовском заводе «Конкорд». Свою популярность они заслужили благодаря универсальности и надежности, производитель использует для изготовления качественную котельную сталь.

Сибирь

Завод НМК из Новосибирска специализируется на выпуске недорогих бюджетных моделей, но несмотря на умеренную цену, агрегаты марки Сибирь очень эффективны, высокий КПД обеспечивается колосниковой решеткой, выполненной из труб и балками на выходе дымовых газов, также заполненных теплоносителем.

В заключении несколько видео обзоров

Действительно, твердотопливное оборудование можно устанавливать, не задумываясь о слабой инфраструктуре или удаленности от крупных населенных пунктов. Всегда можно подобрать модель, которая обеспечит теплом и горячей водой жилое или промышленное помещение в самых неблагоприятных условиях.

Правильная установка котла: пошаговая инструкция

Многие потребители, приобретая твердотопливный котел и ожидая от него эффекта длительного и экономичного прогорания сырья до заявленных до 7 дней, через какое-то время обращают внимание на то, что прибор не обеспечивает заявленной экономичности. И дело здесь вовсе не плохом качестве или браке котла, а в допущенных ошибках при подключении

Установка ТТ котла своими руками

Конечно, учитывая сложность конструкции и ответственность данного мероприятия, многие доверяют установку ТТ котла длительного горения мастерам. Однако, следуя нашей подробной пошаговой инструкции, можно и самостоятельно, без посторонней помощи, установить котел. Хотя без помощника вам в этом деле не обойтись, ведь вес прибора составляет не менее 50 кг.

На этапе подготовительных работ, следует сразу продумать, где будет установлен котел. В идеале, конечно, оборудовать отдельную котельную.

котельная в частном доме

Учитывая, что твердое топливо все-таки создает определенную грязь, такая отопительная система должна быть произведена в отдельном нежилом помещении. Но если мощность котла небольшая (не превышает 30-35 кВт), то можно просто отделить (зонировать) основное помещение от «котельной».

Схема вентиляции в котельной

Чтобы у людей, производящих обслуживание котлов и его розжиг не возникло проблем с дыханием, в котельной должна обязательно быть оборудована система вентиляции. С улицы должен поступать чистый воздух.

Подготовьте следующие инструменты:

1. Слесарный набор (разводные, рожковые, накидные ключи).
2. Строительный уровень.
3. Дисковая пила.
4. Отвертка и набор насадок.
5. Маркер.
6. Пистолет для герметика.

Слесарный набор инструментов

Кроме самого отопительного твердотопливного котла, необходимо будет еще приобрести материалы для подключения котла к отопительной системе.

• Муфта стальная (3 штуки).
• Шаровой кран со сгоном (2 шт) с диаметром 50 мм.
• Металлическая труба для подключения котла.
• Герметик (огнеупорный).
• Сантехническая подмотка.

Этап 1. Подготовка и защита помещения.

К вопросу пожаробезопасности следует подойти со всей ответственностью.

1. Определяемся с местом, где будет расположен котел. Если в доме производится замена устаревшей модели на более современную и производительную, то место вместе с дымоходом уже подготовлено. Если же система отопления конструируется с нуля, то следует сразу продумать систему отвода газов и расположение котла в помещении. Место под установку котла должно обеспечивать удобную эксплуатацию и прямой доступ. Комната, где устанавливается твердотопливный котел, должна быть нежилой.

2. Основание, на котором будет размещаться котел, необходимо перекрыть металлическим щитом. При этом размеры щита должны на 25% быть больше самого прибора. Если мощность прибора превышает 50 кВт, то устанавливать такой агрегат следует на фундамент из бетонной стяжки. Как правило, высота такого фундамента должна составлять от 100-150 мм выше уровня пола. При этом фундамент должен иметь отдельную от пола стяжку.

Установка котла на металлический лист

При монтаже маломощного агрегата, допускается установка котла на черновую стяжку из бетона.

Обязательно проверьте уровень наклона фундамента. Он должен быть идеально ровным. При необходимости (если пол не ровный) следует выложить фундамент из кирпича.

1. Нарисуйте маркером или мелом на полу место, где будете устанавливать котел и внимательно перепроверьте все расстояния. Соблюдайте расстояние от стен (регламентировано СНиПом). От топочной двери до стены расстояние должно быть не менее 125 см. Расстояние между боковыми частями и задней стороной котла и стеной должно быть не менее 700 мм.

1. Стену, которая примыкает к передней части котла (где расположена топка и дверца) наносим слой штукатурки толщиной в 25 мм. Дополнительно устанавливаем металлический лист на уровне выше котла на 25-30 см.

2. Освободите новый котел от заводской упаковки.
3. Установите котел на подготовленный фундамент и снова проверьте уровнем, насколько ровно стоит прибор. Патрубок выхода газов должен находиться на одном уровне с трубой дымохода. Если линия не будет ровной, то может быть нарушена тяга в процессе эксплуатации.
4. Вставьте все необходимые элементы котла, поставляемые отдельно (зольник, дверцы).

Нормы пожаробезопасности