Твердотопливные котлы длительного горения: как выбрать и установить

Разновидности топливного бункера

Загрузочные устройства котлов длительного горения бывают 2 типов: встроенные и механизированные хранилища. Оснащение агрегата влияет на автономность работы и саму возможность размещения установки. Площадь отдельных бункерных хранилищ в частных домах может достигать 20-50 м².

Встроенный

Комбайновые котлы оборудованы хранилищем объемом до 1 м³. Емкость крепится над топкой либо сбоку от нее. При выборе встроенных бункеров учитывают их высоту. Закладка топлива в пустой отсек должна производиться без помех. Чем выше емкость, тем труднее в нее засыпать пеллеты и уголь.

Преимущество встроенных хранилищ – малогабаритность. Недостаток – небольшая автономность.

Механизированный

Котлы с рукавной загрузкой предполагают отдельное хранение топлива в специальных резервуарах. Ими могут быть навесные полотна, отдельно стоящие ящики, каркасные поддоны или целые подсобки. Длина рукава, обеспечивающего подачу сырья, не должна превышать 10 м. При транспортировке твердое топливо рассыпается, образуя много пыли. Это снижает КПД котла.

Механизированный бункер предполагает хранение топлива.

Преимущество механизированных хранилищ – вместительность. Единственным недостатком является необходимость постоянного контроля загрузки (электропроводки, креплений под рукав).

Размеры бункера отвечают за функциональность и практичность котла. Форму хранилища подбирают с тем учетом, чтобы задействовать свободную площадь или объем. Конструкцию покупают под заказ с учетом расхода топлива. Например, 1 т пеллет помещается в контейнер объемом 2 м³. Этого количества хватает на 40 суток. При стандартном расходе топлива (25 кг в день) одна из сторон резервуара должна быть не меньше 40 см.

Отрицательные стороны твердотопливных котлов длительного горения

Основными недостатками являются:

1. Трудоемкая очистка. Внутренняя поверхность камеры имеет большую площадь; с нее нужно удалить не только сажу, но и недогоревшие остатки топлива.
2. Невозможность подбросить дров в середине цикла. Нужно дождаться, пока догорит текущая закладка.
3. Периоды холодных батарей. В конце цикла в течение 1,5-2 часов, пока догорает последнее топливо, котел дает мало тепла.
4. Потребность в высокой номинальной мощности. Чтобы время горения соответствовало паспортному, производительность котла должна в 2 раза превосходить расчетную.

Трудоемкая очистка является недостатком ТТ-котлов.

Последний пункт нужно пояснить на примере. Если владелец дома площадью 200 кв. м хочет, чтобы отопитель работал 36 часов на дровах и 5 суток на угле, как это заявлено в паспорте, ему нужно покупать модель с номинальной мощностью 40 кВт. По стандартному усредненному расчету такому объекту требуется 20 (кВт) тепла — по 1000 Вт на каждые 10 (кв. м). Но котел такой мощности, как показала практика, работает лишь 12 часов на дровах и 48 на угле.

Имеются и другие недостатки.

Большие габариты и отсутствие мобильности

Следствием наращивания объема топки стало увеличение размеров и массы прибора. Это усложняет доставку и устройство основания. Согласно нормам, агрегаты массой свыше 300 кг устанавливают на фундамент.

Самые мощные модели не проходят в стандартный дверной проем. Приходится разбирать часть стены.

Наличие отдельного помещения для хранения топлива

Запас горючего на зиму занимает много места. Причем для хранения нужно отвести помещение, т.к. на улице оно отсыреет и будет плохо гореть. На складе требуется обеспечить проветривание, чтобы влажность оставалась на оптимальном уровне.

Регулярный контроль и ручное управление

Конструкция приборов этого вида не предусматривает автоматизацию топливоподачи, как, например, в пеллетных котлах. Уголь или дрова загружают вручную.

Конструкция приборов имеет ручное управление.

Энергонезависимые модели нуждаются в постоянном контроле, потому что механическая автоматика работает с погрешностью до 20°С.

Эта величина зависит от влажности топлива, условий в помещении и других факторов, так что даже при использовании однотипного горючего случаются отклонения.

Определенные условия эксплуатации

ТТ-отопители негативно реагируют на потерю температуры в обратке ниже +50…+55°С.

В таких условиях на стенках теплообменника образуется кислотный конденсат, разъедающий материал. Во избежание этого приходится усложнять обвязку: соединять подачу и обратку возле прибора перемычкой и ставить на ней автоматически управляемый 3-ходовой клапан для подмеса горячей среды.

Такие отопители отличаются большой инерционностью: даже после закрытия воздушной заслонки топливо некоторое время продолжает гореть и выделять энергию.

Пожароопасные

Риск возгорания при использовании теплогенераторов на твердом топливе намного выше, чем в случае с газовыми или электрическими аналогами. Из камеры могут вылетать искры, при обратной тяге возможен и выход пламени. По этой причине:

• минимальное расстояние от установки до стены составляет 1 м (с несгораемым покрытием — 80 см);
• пол перед топкой закрывают настилом из стали толщиной 1,2 мм на подушке из базальтового картона.

Может загореться и сажа в дымоходе, во избежание этого его нужно чистить как минимум раз в год.

Неэкологичные

Отопители этого типа не обеспечивают полного сгорания топлива. Помимо углекислоты и воды, выхлоп содержит углеводородные радикалы и другие соединения, загрязняющие окружающую среду.

Лучшие твердотопливные пиролизные котлы

Инновационный подход использован производителями при создании пиролизных котлов. При сгорании твердого топлива выделяется древесный газ, который становится дополнительным источников тепловой энергии. Сгорание этого газа приводит к уменьшению образования сажи и золы, а также к повышению КПД. К недостаткам пиролизных котлов специалисты относят высокую цену и требовательность к качеству топлива.

Burzhui-K T-50A 50 кВт 

Рейтинг: 4.9

Одна из самых больших твердотопливных моделей в каталоге Burzhui-K — Т-50А. Она подойдет для отопления площади 550 кв. м. Это огромный котел с габаритами 690х1580х1210 мм и весом 780 кг, но его КПД составляет 85%, что очень неплохо для такого вида оборудования. Аппарат с одним контуром имеет раздельную систему сгорания твердого топлива и выделяемых газов, что ускоряет теплообмен и повышает количество передаваемого тепла к воде. Для регулировки скорости прогорания дров предусмотрен подсос воздуха снизу. Дверка для подбрасывания топлива закрывается на надежную защелку. Термометр и манометр уже есть в комплекте.

На фоне конкурентов котел выделяется способностью работать под давлением 4.5 бар. Это разрешает устанавливать к нему в систему отопления более мощные циркуляционные насосы и прокачивать разогретый теплоноситель на высокой скорости

На товар стоит обратить внимание директорам школ и детских садиков, чтобы здание быстрее успевало прогреться с утра до прихода посетителей.

Достоинства

• термометр и манометр в комплекте;
• КПД 85%;
• подходит для площади 550 м²;
• поддерживает давление до 4.5 бар.

• теплоноситель можно нагревать только до 90 градусов;
• нет встроенного циркуляционного насоса;
• весит 780 кг;
• высокая стоимость.

Буржуй-К МОДЕРН-12

Рейтинг: 4.7

Скромный в плане цены и тепловой мощности пиролизный котел Буржуй-К МОДЕРН-12 сумел закрепиться в нашем обзоре. Он создан для отопления небольших площадей (до 120 кв. м) и выгодно отличается от конкурентов самым высоким КПД 92%. Прибор может похвастаться и “всеядностью”, в топку можно бросать дрова, древесные брикеты и пеллеты, торф и уголь. Разогреть теплоноситель котел может до 95°С, что также лучший показатель среди аналогичных изделий. При этом контролировать состояние гидравлической системы позволяет термометр и манометр.

Отечественный котел прост в эксплуатации, он способен эффективно работать в автономном режиме с минимальным участием человека. Автоматический регулятор тяги делает использование прибора удобным и безопасным.

Достоинства

• доступная цена;
• автоматический регулятор тяги;
• длительное горение закладки;
• высокий КПД;

малая тепловая мощность.

ТРАЯН Т20

Рейтинг: 4.6

Широкое применение находит твердотопливный пиролизный котел ТРАЯН Т20. Благодаря самой низкой цене и оптимальной производительности эксперты  включили его в обзор лучших. Тепловой мощности 20 кВт вполне хватит, чтобы отопить загородный дом, дачу или производственное помещение площадью до 220 кв. м. Модель оснащена такой полезной опцией, как автоматический регулятор тяги. В качестве теплоносителя может выступать не только вода, но и антифриз. Пользователи нередко дополнительно устанавливают циркуляционный насос, чтобы увеличить напор в системе.

Источником тепла могут быть традиционные дрова, топливные или торфяные брикеты. Производитель предусмотрел возможность установки электрического ТЭНа мощностью 6 кВт. Уступает лидерам в КПД 82%. Длительность горения одной закладки составляет 8-10 ч.

Достоинства

• низкая цена;
• возможность установки ТЭНа;
• автоматический регулятор тяги;

низкий КПД.

Везувий Эльбрус-10 10 кВт

Рейтинг: 4.5

Котел подойдет для помещений с площадью 100 м². У него открытая камера сгорания с дверкой на фронтальной панели для подкидывания дров. В нижней части агрегата происходит пиролиз и сгорание газа, не оставляющего твердого остатка. В продаже есть твердотопливные модели с выходом патрубков для подключения как на правую, так и на левую сторону. Котел полностью энергонезависимый, но в нем опционально предусмотрена возможность установки ТЭНа. Выход дымохода с диаметром 120 мм облегчит поиск качественной трубы для монтажа канала, вытягивающего отработанные газы. Но производитель сэкономил на оснащении, поэтому в нем нет даже градусника.

Котел примечателен легким доступом к теплообменнику для чистки. Он здесь расположен максимально близко, а оснастку несложно завести между колосниками с водой. Выбирайте эту пиролизную модель, если планируете сами обслуживать котел.

Достоинства

• не зависит от электроэнергии;
• легкое подключение дымохода через стандартный патрубок диаметром 120 мм;
• возможна установка ТЭНа;
• герметичные дверцы.

На чем основывается выбор твердотопливного котла

Критерии выбора отопительного оборудования

Твердотопливные котлы сегодня переживают пик популярности. Всему виной, растущие цены на газ и электричество. Потребитель старается искать другие виды топлива, решая собственные бытовые проблемы. К тому же масштабное загородное строительство в настоящее время идет настолько стремительными темпами, что мероприятия в рамках централизованной газификации населенных пунктов, не в состоянии обеспечить бытовым газом потенциальных потребителей.

Выбор в пользу твердотопливных котлов – не случаен. Для большой категории граждан достать каменный уголь, торф или приобрести дрова для домашней системы отопления дешевле и проще, чем заниматься организацией автономной отопительной системой на природном газе. В зависимости от региона, зависит доступность каждого вида топлива. К тому же современные модели отопительных котлов на твердом топливе не менее эффективны, чем газовые котлы, в процессе эксплуатации.

Оценивая сложившуюся ситуацию, выбирая для себя модель отопительного прибора, необходимо иметь четкое представление о том, какие существуют критерии выбора. Будут ли вас удовлетворять традиционные модели котлов на твердом топливе или для вас выбор твердотопливного котла длительного горения является оптимальным решением задачи.

Самые важные критерии, на которые следует ориентироваться, встав перед выбором, следующие:

• доступность топлива;
• желательная мощность отопительного котла;
• простота и удобство в эксплуатации нагревательных приборов.

Рекомендации к выбору котла

На подбор твердотопливного котла влияет ряд существенных факторов

Важное значение имеют:

• вид дома (помещения);
• тип конструкция отопителя;
• цель использования устройства.

Вид помещения

Способность жилища сохранять тепло, крайне важны при выборе. Самыми «тёплыми» являются новые дома из кирпича, брёвен, панельные строения.

В них отсутствуют теплопотери через трещины в стройматериалах, двери и окна, плохо утеплённый потолок.

Следовательно, такие строения хорошо обогревают агрегаты средней мощности. Расчёт мощности отопителя хозяин дома делает самостоятельно или с помощью специалиста по теплотехнике.

Расчёт ведётся исходя из высоты потолков и площади. Так, в средней полосе на площади 10 м2, при высоте потолка 3 м, необходимо генерировать 1 кВт тепловой энергии.

Тип конструкции отопителя

Зависит от рассчитанной мощности агрегата и доступности топлива. В зависимости от конструктивных особенностей устройства длительного горения делят на:

• пиролизные;
• шахтные;
• автоматические.

Пиролизные котлы. В отопителях такого типа происходит процесс тления топлива при недостатке кислорода, что приводит к образованию горючих газов.

Фото 2. Схема устройства дровяного твердотопливного котла длительного горения пиролизного типа.

Топка устройства разделена на две части. В нижнем отсеке происходит горение и пиролиз, в верхнем — дожигание топочных газов.

После того как топливо полностью разгорится, нижнее отверстие прикрывают и топка переходит в режим генерации пиролизного газа. Этого добиваются с помощью автоматического регулятора.

Пиролизный газ поступает в камеру дожигания, смешивается с воздухом и воспламеняется. При этом сгорает до 90% частиц дыма. Автоматический терморегулятор котла поддерживает заданную температуру дожига. Принудительную циркуляцию воздуха обеспечивает вентилятор.

Справка. В пиролизных устройствах топливо сжигается практически полностью, поэтому частая чистка топки не требуется.

Шахтные котлы — агрегаты верхнего горения, сжигание топлива происходит сверху вниз. Конструктивно они состоят из двух корпусов — внутреннего и внешнего, между которыми находится водяная рубашка.

Вертикальная топка отопителя доверху загружается дровами. Воздух для горения подаётся к верхнему слою топлива с помощью телескопической трубы.

По мере сгорания дров она под собственным весом опускается. Котлы такого типа способны отапливать дом до 7 дней без дополнительной загрузки и какого-либо обслуживания.

Они обеспечивают постоянный и равномерный нагрев жидкости в водяной рубашке.

Автоматические котлы. Рассчитаны на продолжительную работу в автономном режиме. Из бункера по элеватору, шнековому транспортёру в котёл подаётся топливо. Бункер располагается рядом с прибором, в соседнем помещении либо снаружи дома. Расход и подачу горючего материала регулируют средства автоматического контроля.

Эти агрегаты требовательны к величине кусков (гранул) топлива, в большинстве моделей размеры брикетов, пеллет, кусочков угля не должны превышать 30 мм в поперечнике.

Цель использования

Это также важный фактор выбора. Если котёл длительного горения является основным отопителем, в систему труб не встраивают другие устройства. Если нагреватель будет использоваться как резервный, понадобится установка расширительного бака, дополнительные расчёты системы отопления, согласование температурных графиков устройств.

• Если агрегат нужен только для отопления, выбирают одноконтурные модели.
• Если поставлена цель получения хозяйственной воды, предпочитают двухконтурные модели.
• В неэлектрифицированных районах (или в отдалённых районах с дефицитом, перебоями в подаче электричества) покупают простые котлы длительного горения шахтного типа.

Особенности приборов

Длительное горение обеспечивается объёмным резервуаром для размещения дров, а также методом двухэтапного сжигания топлива.

Принцип действия прибора:

1. В топку загружают дрова или другое твёрдое горючее. Резервуар заполняют полностью, оставляя небольшое пространство с мелкой щепой и ветками только у самого окна для облегчения розжига.
2. С использованием бумаги или лучины поджигают закладку. На этом этапе в камеру поступает достаточно воздуха для начала интенсивного горения.
3. Когда горючее занимается, поступление воздуха в резервуар снижается до минимума. Такой приём приводит к переходу от горения к тлению материала.
4. Во время термического разложения дерево выделяет большое количество газов с повышенным потенциалом энергии (процесс пиролиза).
5. В стандартных печах пиролизные газы устремляются в дымоход, а в устройствах длительного горения они переходят в отсек дожига. Там под влиянием кислорода и высокого нагрева они воспламеняются, полностью выгорая. Этот процесс сопровождается выделением большого количества тепла.

В процессе работы котла твёрдое горючее перерабатывается в мелкую золу, а газ догорает в резервуаре дожига, что позволяет максимально уменьшить вредные выбросы и отходы.

Выбор редакции

Предполагаете топить дровами или твердотопливный котел – лишь запасной вариант на случай ядерной зимы? Советуем присмотреться к чугунному агрегату Viadrus Hercules U22D 4 за 54 тыс. руб. Тяжелый, но после установки он вас не разочарует! Нужен настоящий угольный твердотопливник, простой и неприхотливый? Как насчет Bosch Solid 2000 B SFU 20 за 60 тыс. руб.? Хорошо держит тепло и не требует постоянного подкладывания топлива в топку. Если же необходим действительно универсальный агрегат, который выдаст необходимые киловатты на любом топливе, то стоит поднакопить на Kiturami KF-35 за 108 тыс. руб. Этот стальной зверь отличается завидным КПД, а наличие корейской автоматики позволит вам тратить меньше усилий на его обслуживание.

Классификация котлов

Приборы делятся на группы по нескольким признакам. Знание классификации поможет покупателю выбрать наиболее подходящую для себя модель.

По способу сжигания топлива

Используют 3 вида горения:

1. Традиционное, часто именуемое прямым или нижним. Топливо сжигается как в простой буржуйке. Продолжительность работы достигается за счет его автоматической подачи.
2. Верхнее. Розжиг осуществляют со стороны загрузочного люка. Вниз пламя движется медленнее, чем при традиционном горении.
3. Пиролизное. В условиях нагрева и ограниченной подачи кислорода молекулы твердого топлива (биополимеры) распадаются на водород, метан и другие горючие газы. Те поступают в соседнюю камеру, смешиваются с воздухом и сжигаются.

Традиционный вид горения называется нижним.

По материалу изготовления

Есть 2 вида котлов:

• стальные;
• чугунные.

Первые имеют следующие преимущества:

• низкую стоимость;
• невосприимчивость к резким перепадам температур (материал пластичен);
• небольшой вес;
• возможность ремонта с помощью электросварки.

Есть у таких котлов и недостатки. Основными из них являются:

• наличие у теплообменника слабых мест в виде сварных швов;
• подверженность коррозии.

Стальные котлы невосприимчивы к резким перепадам температур.

Они уступают чугунным в надежности и долговечности. Те, наоборот, прочны и меньше ржавеют, но дороги, тяжелы и из-за хрупкости могут дать трещину при поступлении холодного теплоносителя.

По типу используемого топлива

Различают 2 вида:

• дровяные;
• угольные.

Первые топят древесиной, торфом, пеллетами и брикетами. Эти материалы имеют небольшую калорийность и низкую температуру горения — от 450 до 1000°С. Поэтому дровяные котлы делают с тонкими стенками и большими топками.

Уголь — высококалорийное горючее. Температура пламени составляет 1200-2200°С.

По мощности

В зависимости от производительности теплогенераторы делятся на следующие виды (кВт):

• малые — до 30;
• средние — 30-60;
• большие — более 60.

Котлы длительного горения различаются по мощности.

С ростом мощности вступают в силу более строгие требования в части установки и эксплуатации. Например, для котла производительностью более 30 кВт действует запрет на хранение топлива в том же помещении, продукты сгорания можно отводить только через вертикальный дымоход (для агрегатов до 30 кВт допускается через стену) и т.д.

По объему загрузочной камеры

От вместимости топки зависят сразу 2 параметра:

• мощность;
• длительность горения.

Это затрудняет классификацию по данному признаку. Бывает, что котел с большей камерой работает на 1 закладке столько же, сколько модель с меньшей вместимостью, поскольку его производительность выше.

При покупке рекомендуют оценивать не столько объем топки, сколько его соотношение с мощностью. Количество куб. дм, приходящееся на 1 кВт, является более объективной характеристикой. Хорошими считаются показатели для моделей:

• стальных – 1,6-2,6;
• чугунных – 1,1-1,4.

По КПД

Коэффициент полезного действия показывает, насколько эффективно используется топливо. Для котлов длительного горения этот показатель варьируется в пределах от 82 до 94%. Чем выше КПД, тем ниже затраты на обогрев дома и меньше сажи в выхлопе.

Котлы твердотопливные имеют КПД от 82 до 94%.

Существует особая разновидность — конденсационные твердотопливные котлы. Их КПД достигает 97%. Но подключают их только к «теплым полам», т.к. по условиям эксплуатации температура рабочей среды не должна превышать +30°С.

Критерии влияющие на выбор оборудования

1. Топливо, предпочтительное для вас;
2. Аппарат необходим как основной или вспомогательный элемент отопления;
3. Наличие и тип системы отопления;
4. Периодическая подача топлива на автомате.

Первый пункт очень важен и влияет на выбор потребителя. Предварительно покупке, определитесь с выгодным для вас топливом. Экономически выгодно использовать уголь основным топливом? Узнайте у продавца, если выбранный вами вариант работает именно на угле. То есть, если выбранное топливо основное, а не вспомогательным. Порой производитель обозначает функциональность устройства на двух видах топлива. Но не акцентирует какой из них является основным, а какой дополнительным. Если вам импонирует оборудование, работающее на дровах, то приготовьтесь подтапливать котел в несколько раз чаще.

Некоторые производители рекомендуют пиролизные котлы, где в одной камере горят дрова, а в другой газ, выделяемый древесиной при горении. Теоретически, такие агрегаты экономны, но с практической точки зрения здесь масса недостатков. Для топки используется только сухая древесина, систему требуется оснастить дорогой автоматикой и буферной емкостью.

Второй пункт, является ли выбранное оборудование главным или вспомогательным. Здесь нужно подчеркнуть, что если вы приобретаете оборудование в качестве вспомогательного или резервного аппарата, то не стоит покупать очень дорогой. Здесь просто найдите компромисс между стоимостью и комфортом в использовании. Небольшая площадь теплообменника и тонкая сталь, указывает на недорогой аппарат. Если эти показатели иные, то котел имеет больший КПД.

Топливо для котлов длительного горения

Потребуются определенные марки мягкого угля с низким уровнем шлакования. Предпочтительнее длиннопламенный уголь с фракцией Т 25 мм. На выставках работа автоматических котлов длительного горения демонстрируется именно на этом типе «черного» топлива. В этом случае получается красивое пламя с большими и длинными языками.

Однако, как только потенциальный покупатель пытается выяснить марку угля, представители компаний уверяют, что котел работает на польском угле, который называется ЭКО-ГОРОШЕК. И заверяют: котел и на нашем угле отработает также красиво, а главное — эффективно и экономно.

На практике дело обстоит иначе:

• котел покупают и устанавливают;
• на местном рынке приобретают доступный уголь без упора на его качество;
• и ожидаемого костра «как на выставке» не получают.

Объясняется все просто. Данный котел не предназначен для работы на абы каком угле. В Польше уголь продается в сортировочных мешочках, уже отсеянный/просеянный с указанием калорийности и нужной фракции, которая подходит для конкретного типа котла. «Сортовой» уголь обойдется дороже (на 20-30%), чем тот, что продается на местном рынке. Однако польский уголь горит ярким пламенем, обладает высоким КПД и отличной теплотворностью.