Классификации твердотопливных котлов
Оборудование принято разделять на основные категории по нескольким признакам:
- теплотворным способностям и типу топлива;
- способу сгорания горючего вещества;
- числу контуров, по которым циркулирует теплоноситель.
Дополнительным признаком для классификации является способ подачи топлива в камеру. Базовые модели водогрейного оборудования поддерживают только ручную загрузку через распашную створку. Встречаются усовершенствованные модификации, оснащенные поршневым или шнековым механизмом, автоматически подающим дозированные порции горючего в камеру. Радиаторы теплообменника могут выполняться из стального листа или отливаться из чугуна, что позволяет дополнительно классифицировать оборудование.
По типу потребляемого топлива
Твердотопливные котлы могут работать на:
- дровах, прошедших цикл предварительной сушки и имеющих влажность не выше 20%;
- каменном или буром угле, отличающемся повышенной теплотворной способностью;
- специальных гранулах (пеллетах), изготовленных из торфа и отходов деревообрабатывающих и сельскохозяйственных предприятий.
Принцип сжигания топлива
Окисление горючего с выделением тепловой энергии происходит в:
- открытых камерах сгорания с естественной тягой без подачи дополнительного воздуха;
- топках, оборудованных вентилятором для наддува и удаления продуктов горения в атмосферу;
- пиролизных камерах, в которых происходит предварительное разложение брикетов с выделением газа, сгорающего во вторичной камере;
- камерах послойного окисления, обеспечивающих длительную работу котла без пополнения запаса топлива (до 7 суток).
Окисление горючего происходит в топках и камерах сгорания.
По количеству контуров
В зависимости от особенностей теплообменников оборудование разделяют на:
- оснащенное 1 отопительным контуром, соединенным с радиаторами;
- оборудованное дополнительной секцией, предназначенной для подогрева воды для системы водоснабжения.
Критерии выбора
Прежде чем рассматривать варианты покупки надо определить:
1. Кто будет истопником и с какой периодичностью вручную загружать топливо:
- три-пять раз в сутки;
- один-три раза в сутки;
- один раз в три-шесть дней;
- не чаще одного раза в неделю.
2. Чем топить:
- сухими дровами или брикетами – вариант, не подходящий из-за высокой цены и требования по влажности 20-25%;
- обычными поленьями с влажностью до 40%, пролежавшими под навесом до середины осени – реально применимая ситуация;
- дровяным хламом – нежелательный вариант по причине существенных занижений характеристик по мощности и необходимости частой очистки изделия;
- углём – не очень подходящий выбор из-за большой цены, неприятного запаха, грязи, золы и пр.;
- пеллетами – неплохой вариант в случае использования только деревянных, которые надо найти и придумать, где хранить сезонный запас, потому что закупать мелкими партиями не очень приятное занятие.
После ответа на вопросы можно заняться изучением вариантов выбора. Что следует знать:
1. При выборе изделия с ручной загрузкой:
- универсальных котлов нет, конструкция топки и теплообменника разрабатывается под конкретный материал, при использовании которого достигается самый лучший результат;
- чем больше объём топки, тем дольше котёл работает на одной загрузке;
- мощность зависит от используемого топлива из-за различия в температуре горения;
- чем больше и тяжелее агрегат, тем больше у него будет срок службы и выше КПД по причине большой площади теплообменника;
- возможность лёгкой чистки без лишних усилий и использования специальных инструментов, недоступных в свободной продаже;
- периодичность замены расходных материалов – колосников, уплотнителей, их стоимость и наличие в продаже.
2. При выборе изделия, работающего в автоматическом режиме:
- может долгое время работать без присмотра, а одной загрузки хватает на пять и больше суток;
- оснащено горелкой «совкового» типа, где факел пламени пылает в горизонтальной плоскости;
- оборудовано авторозжигом;
- подходят только пеллеты;
- необходимость разрыва потока загрузки для предотвращения возможного возгорания бункера при обратной тяге;
- возможность использования в ручном режиме;
- более высокая цена, чем на модели с автоматизированной загрузкой.
3. При выборе изделия с автоматизированной загрузкой:
- обязательное присутствие оператора до двух раз в сутки;
- оснащено горелкой ретортного типа;
- сплошной поток загрузки на срок более пяти дней при автоматизированной подаче пеллетов из большого бункера;
- отсутствие авторозжига, что требует присмотра для ручного поджигания при потухании;
- возможность использования в ручном режиме с загрузкой угля или дров;
- обязательное наличие бункера или постоянная закупка пеллетов во время отопительного сезона;
- необходимость регулярной чистки теплообменника (один раз в две недели) для поддержания КПД на уровне до 85%;
- требование принятия специальных мер для обеспечения пожаробезопасности.
Агрегат надёжной марки создаст в загородном доме или даче уютную обстановку в неблагоприятный период осенне-зимних холодов.
Газовые отопительные котлы
Такие отопительные элементы отличаются большой мощностью и малым рабочим пространством. Такие котлы могут быть как элементом отопления, то есть являться частью отопительных систем домов, так и частью системы горячего водоснабжения.
Для газового оборудования можно выделить следующую классификацию:
- по количеству контуров;
- по способу исполнения;
- по способу выброса отработанного газа;
- по своей эффективности, а более точно, по принципу работы с водяным паром;
- по способу розжига.
По первому признаку выделяют одноконтурные и двухконтурные элементы. Котлы с одним контуром являются частью только отопительной системы, как правило. Иногда они являются частью системы горячего водоснабжения.
Схема котла в маленькой семейной бане.
На практике гораздо чаще встречаются двухконтурные элементы. Для таких котлов отопления характерно то, что они являются частью сразу двух отдельных систем: системы отопления и системы горячего водоснабжения.
По второму признаку выделяют настенные и напольные приборы. Чаще встречаются настенные. Большим преимущество напольных отопительных приборов можно назвать то, что они имеют очень широкий диапазон выбора мощности. Такие котлы используют для систем отопления, рассчитанных на помещения общей отопительной площадью не более 200 кв. единиц.
Настенные же котлы более компактны, кроме того, они устанавливаются на стены, что еще больше экономит рабочее пространство. Для таких котлов характерно то, что они имеют специальные приборы для их же безопасности. Такой комплект приборов называется группой безопасности, а также иные элементы.
По способу выброса отработанного газа выделяют два вида котлов: с принудительной тягой и с естественной. В приборах с принудительной тягой выход отработанных газов осуществляется по средствам коаксиальных труб, которые конструктивно состоят из внешней части и внутренней. Большим преимуществом таких котлов можно назвать то, что они для горения не используют воздух внутри помещения, поэтому не нуждаются в постоянном проветривании отапливаемого помещения для запасания свежим воздухом.
Схема газового котла отопления.
Что касается котлов с естественной тягой, то выброс отработанных газов происходит естественным путем – за счет постоянного притока чистого воздуха снаружи.
Стоит заметить, что подобные системы не подходят для больших жилых домов. Они могут быть установлены в нежилых помещениях, или жилых помещениях с малой отопительной площадью.
По своей работе с отработанными газами или по своей эффективности все подобные агрегаты можно также разделить на два основных вида – на конденсационные и конвекционные котлы.
Конденсационные котлы используют две энергии – от сгорания газа и от образованного конденсата. Конденсат собирается в специальной камере, где отдает часть своей энергии. Такие котлы характерны смещением точки росы, что увеличивает КПД.
Конвенционное оборудование получает только энергии сгорания топлива.
По способу розжига можно выделить котлы отопления с электронным и ручным розжигом. Котлы с электронным розжигом являются автоматическими (абсолютное большинство отопительных газовых котлов). Такие котлы отличаются своей экономичностью по отношению к приборам с ручным розжигом. Связано это с тем, что такие котлы не содержат в своем составе специальной камеры розжига, в которой пламя горит постоянно.
Схема устройства и работы твердотопливного котла отопления.
Котлы с автоматическим розжигом запускаются автоматически в необходимый момент времени. Кроме того, такие агрегаты способны самостоятельно возобновить работу в случае сбоя электропитания, в то время как котлы с пьезоэлементом нуждаются в присутствии человека.
Все эти разновидности котлов могут быть как энергозависимыми, так и независимыми. Для систем отопления, которые оборудованы энергозависимым котлом, характерно принудительное движение теплоносителя. Для энергонезависимых – естественное движение воды. Обусловлено это тем, что поддерживать горение котел способен и без электричества, а вот движение теплоносителя осуществляется благодаря циркуляционному насосу, который работает от электричества. Если такой насос имеется, то теплоноситель приводит в движение он (принудительное движение). Если насоса нет, то движение воды возможно только благодаря давлению самого теплоносителя.
Лучшие классические котлы на твердом топливе
Стандартное оборудование оснащено колосниковой решеткой, на которой происходит сгорание дров или угля. Горячие газы поднимаются, а зола скапливается в специальном лотке, который очищают вручную. Котлы отличаются простотой конструкции, не требовательны к качеству топлива, но обладают средним КПД. Подходят для отопления или организации горячего водоснабжения в небольших домах или производственных помещениях.
“Лемакс Форвард-20”
Оборудование рассчитано на использование в качестве топлива бурого или каменного угля, допускается кратковременное применение дров. Конструкция выполнена из углеродистой стали толщиной до 4 мм и серого чугуна. Радиатор имеет защитное покрытие внешних поверхностей, внутри напылен слой ингибитора, снижающего скорость коррозии. Для отвода продуктов сгорания в атмосферу нужна труба диаметром 150 мм, по заказу завод ставит энергонезависимый регулятор тяги. Время автономной работы без пополнения запаса горючего доходит до 12 часов (при использовании антрацита).
“Лемакс Форвард-20” использует в качестве топлива уголь.
“Теплодар Куппер Практик 8”
Представленный в 2018 г. твердотопливный котел “Куппер Практик 8 Теплодар” мощностью 8 кВт предназначен для помещений с небольшими размерами (площадь до 80 м²). Трубопровод для отвода газов имеет диаметр 115 мм, в качестве топлива можно использовать брикеты, дрова, торф либо уголь. Масса оборудования составляет всего 64 кг, что снижает нагрузку на напольное покрытие и упрощает процедуру доставки и установки. За доплату завод предлагает монтаж элементов системы безопасности, корректора тяги и системы наддува “Куппер”.
“Термокрафт Fakel (Факел)”, 21 кВт
Котел ориентирован на отопление помещений, имеющих площадь от 160 до 210 м². Допускается интеграция в контуры с естественной или принудительной циркуляцией жидкости. В базовое оснащение входит термометр, по заявке заказчика завод применяет регулятор тяги. Камера сгорания рассчитана на использование топливных брикетов, угля (бурого или антрацита) либо дров. Время горения доходит до 6 часов. Внутри предусмотрены охлаждаемый козырек и экономайзер, улучшающие экономичность. Для коммутации к трубам на задней стенке корпуса использованы патрубки G1 1/2″.
“Термокрафт Fakel (Факел)” отапливает помещение до 210 м².
Zota Box-8
Компактный котел может работать на антраците, высушенных дровах или буром угле. Одной загрузки камеры хватает на 7 часов непрерывного подогрева воды, имеющей давление до 3 атм. Предусмотрена чугунная панель для приготовления пищи, под внешней стальной оболочкой находится слой изолятора из базальтового картона. Внутри кожуха предусмотрены каналы для циркуляции воздуха, позволяющие отапливать зону площадью до 15 м² вокруг оборудования. По заказу устанавливаются регулятор тяги и электрический нагревательный элемент.
“Везувий КО-15”
Российский котел “КО-15” имеет мощность 15 кВт и может использоваться в помещениях площадью до 150 м². Для изготовления элементов конструкции использована углеродистая сталь, отвод дыма производится через трубу диаметром 150 мм. Габариты составляют 670х450х755 мм, что позволяет устанавливать оборудование в небольших помещениях. Масса всего 110 кг, для монтажа не потребуются грузоподъемные механизмы. Преимуществами являются возможность интеграции электрического ТЭНа мощностью до 6 кВт и способность работать при давлении воды до 3 атм.
“Везувий КО-15” имеет мощность 15 кВт.
Основные источники энергии
Прообразом котлов, работающих на твердом топливе, выступает русская печь. Но, в отличие от традиционных аналогов, современное оборудование для переработки тепловой энергии может применять не один вид топлива.
В зависимости от применяемого источника энергии выделяют:
- Угольные котлы – хороши тем, что позволяют получать максимальную мощность из техники, исключая необходимость установки дорогостоящего оборудования. Главным достоинством агрегатов является автономность в работе. Они «всеядны» и подходят для сжигания бурого и каменного угля, антрацита и угольных брикетов.
- Пеллетные — эффективные и высокомощные агрегаты универсальны в применении. Их можно устанавливать при обустройстве как загородных домов, так и автономных мини-котельных. Они работают на топливных гранулах, полученных из древесных торфяных отходов. Отличительной чертой пеллетных котлов является высокий уровень коэффициента полезного действия (КПД), который может достигать 90%. Неоспоримым достоинством пеллетных котлов является также продолжительное горение топлива, а также полное сгорание сырья.
- Пиролизные – главной особенностью устройств является способность перерабатывать твердое биологическое топливо, содержание влаги в котором не превышает 20%. Сельскохозяйственные и древесные отходы в процессе сгорания разлагаются и выделяют пиролизный газ, который, поступая в нижний отсек из топочной камеры, сжигается при температуре около 1000С°, обеспечивая высокую теплоотдачу. КПД таких установок колеблется в диапазоне 80-90%.
Самыми экологичными считаются котлы с нижним сгоранием, поскольку имеют более высокий КПД. Это объясняется тем, что в процессе сгорания происходит дожигание топливных частиц, что не только снижает расход топлива, но и уменьшает выброс пагубных веществ в окружающую среду.
Материалы изготовления теплообменников
Современные производители выпускают котлы, выполненные из чугуна или стали. Каждый из них имеет свои преимущества.
Различия отопительного оборудования по принципу работы
Требования к установке отопительного котла.
По принципу работы котлы могут быть атмосферного, турбированного и конденсационного типа. Использование атмосферных котлов, имеющих открытую камеру сгорания, требует обязательного устройства дымохода для отвода отработанных газов. Для процесса горения необходим кислород. Котел атмосферного типа забирает воздух из помещения, в котором он находится.
В турбированных агрегатах используется закрытая камера сгорания. Забор воздуха осуществляется через приточную трубу, выведенную на улицу, а отвод газов – через вытяжную трубу, смонтированную так же, как и приточная. Недостатком турбированных котлов является их цена: в среднем они стоят на 10-20% дороже, чем атмосферные.
Конденсационные котлы – новаторство в системах отопления, позволяющее сэкономить до 15% топлива. Они принципиально отличаются от первых двух типов тем, что продукты сгорания не выводятся наружу, а собираются в специальной камере, где происходит процесс конденсации воды, после чего тепло передается в систему отопления через теплоноситель.
В эксплуатационных характеристиках конденсационных котлов указывается КПД 107%. Такой показатель может вызвать недоумение у людей, хоть немного знакомых с физикой, ведь энергия не берется ниоткуда, а максимальная цифра не может превышать 100%.
В данном случае расчет осуществляется следующим образом: за 100% принимается энергия, выделяемая при сгорании топлива. К этой цифре плюсуется энергия, выделяемая при конденсации водяных паров. Максимально возможный показатель составляет 11%. Получаем 111%. Потери с отходящими газами при тепловом излучении и конденсации – 4%. Итого – 107%.
Конденсационные системы отопления стоят недешево. По сравнению с атмосферными котлами их цена выше в 2-3 раза, но окупаемость происходит за 2,5-3 года, а эксплуатационный срок работы котла составляет около 30 лет. В странах Европы, где цены на газ высоки, уровень использования конденсационных котлов достиг 99%.
Этот тип отопительных систем имеет еще одно преимущество: выброс в атмосферу угарного газа и оксидов азота сокращается на 70%. В Бельгии и Великобритании в настоящее время запрещено использование каких-либо систем отопления, кроме конденсационных. Подобный закон готовится к принятию и в других странах Еврозоны.
Лучшие пиролизные котлы
ТРАЯН Т15 15 кВт
Модель пиролизного котла от российского производителя на твердотопливном виде питания. Изготовлен из высококачественной стали, материал не нагревается, очищается легче, чем модели из чугуна.
После продолжительного использования краска может облупиться.
Параметры:
- тип котла — твердотопливный;
- вид — пиролизный;
- тепловая мощность — 15 кВт;
- отапливаемая площадь — 160 м2;
- установка — напольная;
- энергонезависимость — да;
- управление — механическое;
- КПД — 85%;
- топливо — дрова, уголь;
- вес котла — 230 кг;
- давление — 95%;
- цена — 44370 рублей.
Достоинства:
- низкий уровень шума;
- равномерный прогрев помещения;
- быстро нагревается;
- надежная сборка;
- качественные материал;
- хорошая покраска.
Недостатки:
- высокая стоимость;
- тяжелый вес.
Буржуй-К МОДЕРН-12 12 кВт
Твердотопливный котел насыщенного яркого цвет, изготовлен из качественной стали. Мощности в 12 кВт хватает для 
обогрева помещения 120 м2.
Работает на дровах, угле, торфяных брикетах.
Подходит для дачного дома или мастерской.
Параметры:
- тип — котел;
- топливо — дрова, уголь, древесные брикеты, торф;
- количество контуров — одноконтурный;
- мощность — 12 кВт;
- отапливаемая площадь — 120 м2;
- камера сгорания — открытая;
- КПД — 92 %;
- управление — механическое;
- установка — напольная;
- термометр, манометр — да;
- вес котла — 220 кг;
- габариты — 400*1070*780 мм;
- стоимость — 59900 рублей.
Достоинства:
- возможность использовать разнообразное топливо;
- высокий КПД;
- наличие термометра;
- стильный дизайн;
- достойно прогревает помещение;
Недостатки:
- завышенная цена;
- тяжелый вес;
- неудобный зольник.
Буржуй-К МОДЕРН-24 24 кВт
Котел от российских производителей на твердом топливе и мощностью 24 кВт, которой достаточно для отопления частного загородного дома площадью в 250 м2.
Устройство устанавливается напольно, работает на твердом топливе.
Характеристики:
- тип — твердотопливный котел;
- количество контуров — одноконтурный;
- тепловая мощность — 24 кВт№
- обогрев площади — 250 м2;
- установка — напольная;
- энергонезависимый — да;
- управление — механика;
- топливо — уголь, дрова, пеллеты, древесные брикеты, торф;
- максимальное давление — 4.5 бар;
- термометр — есть;
- манометр — есть;
- габариты — 500*1180*800 мм;
- вес котла — 310 кг;
- стоимость — 76050 рублей.
Достоинства:
- высокая мощность;
- удобное управление;
- зольник легко очищается;
- качественные материалы;
- надежная сборка.
Недостатки:
- высокая цена;
- тяжелый вес;
- громоздкий.
ТРАЯН Т20 20 кВт
Твердотопливный котел мощностью в 20 кВт для отапливания частных домов, мастерских и других помещений. Топится 
при помощи угля и дрова.
Установка производится напольно, на специальные ножки.
Толстая сталь обеспечивает долговечность устройства.
Характеристики:
- тип устройства — твердотопливный котел;
- контуры — один;
- максимальная мощность — 20 кВт;
- площадь — 220 кв.м.;
- установка — напольная;
- энергонезависимость — да;
- управление — механика;
- камера сгорания — открытая;
- топливо — дрова, уголь;
- функции — термометр, манометр;
- габариты — 460*980*760 мм;
- вес котла — 260 кг;
- цена — 51990 рублей.
Достоинства:
- быстрый нагрев;
- длительное горение топлива;
- производитель оперативно отвечает на вопрос клиентов;
- простота использования;
- долговечные материалы.
Недостатки:
- высокая цена;
- тяжелый вес;
- громоздкий;
- маленькая топка.
ТРАЯН Т10 10 кВт
Устройство на твердом топливе с мощностью 10 кВт для отопления помещения на 90 м2. Подходит для прогрева небольшой студии, дачного дома или мастерской.
Характеристики:
- тип устройства — твердотопливный, пиролизный котел;
- мощность — 10 кВт;
- количество контуров — одноконтурный;
- площадь — 90 м2;
- установка — напольная;
- термометр — есть;
- энергонезависимый — да;
- управление — механика;
- камера сгорания — открытая;
- давление воды — 4,5 бар;
- размеры — 380*860*670 мм;
- вес котла — 180 кг;
- стоимость — 38990 рублей.
Достоинства:
- качественная сборка;
- удобное использование;
- легко чистить зольник;
- надежные материалы;
- быстрый нагрев.
Недостатки:
- тяжелый вес;
- высокая цена;
- малая мощность.
Достоинства и недостатки
Одним из главных плюсов таких котлов является возможность использования любого вида твердого топлива.
Твердотопливные котлы для частного дома активно используются для обогрева жилых домов, не подключенных к газовым магистралям – до сих пор в нашей стране полно населенных пунктов, где газ отсутствует. А там, где он появился совсем недавно, за подключение «заламывают» такие суммы, что люди предпочитают отапливать дровами и углем. Давайте посмотрим, какими достоинствами обладают эти агрегаты.
Основные достоинства:
- Дешевый обогрев, по сравнению с электрическим отоплением – дрова, каменный уголь, пеллеты и прочие виды топлива стоят сравнительно дешево. Экономия, по сравнению с электроэнергией, может достигать 300-400%. К тому же, дрова могут быть и вовсе бесплатными, если нарубить их в ближайшем лесу;
- Безопасность – здесь не используется природный или баллонный газ, поэтому взрываться тут особо нечему. Максимальной безопасностью могут похвастаться энергонезависимые модели, не подключаемые к электрической сети;
- Простота в эксплуатации – достаточно загрузить в топку дрова и поджечь их. То же самое относится к пиролизным и автоматическим пеллетным котлам;
- Неплохая эффективность – КПД некоторых моделей достигает высоких показателей;
- Универсальность – можно загружать любые виды твердого топлива.
Присутствуют и определенные недостатки:
Твердотопливные котлы занимают не мала места, а их топливо еще больше.
Эксплуатация стоит дороже, чем эксплуатация газовых котлов – что ни говори, но догнать газовое отопление по дешевизне пока что проблематично;
Твердое топливо занимает много места
И неважно, что это, дрова, пеллеты, каменный уголь или кокс. Для дров и вовсе придется сделать отдельное хранилище, защищенное от влаги;
Требования к влажности топлива – например, для тех же пиролизных котлов это очень критично;
Нуждаются в регулярной закладке топлива – в большей степени это относится к котлам, которые работают на дровах, угле и коксе, оснащенным небольшими камерами сгорания
Исключение составляют котлы длительного горения, пиролизные модели и пеллетные модификации;
Требуется периодическая чистка – отсюда нужно удалять золу и сажу. Причем загрязнения оседают не только в специальном поддоне для золы, но и на других частях – в камере сгорания, в теплообменнике и т. д.
Некоторые недостатки весьма критичны, поэтому с ними придется мириться.
Двухконтурные котлы
Двухфазное отопительное оборудование выполняет одновременно две функции: поддержание оптимального температурного режима воздуха внутри помещений и горячее водоснабжение. В отличие от одноконтурных, двухконтурные котлы имеют не один, а два отдельных теплообменника, образуя замкнутую и незамкнутую систему прогона воды. По типу замкнутой системы обеспечивается прогон горячей воды в батареи с целью обогрева дома, а по незамкнутой течёт горячая вода для бытовых нужд.
Среди достоинств отметим относительно низкую стоимость по сравнению с одноконтурным отопительным оборудованием, а также решение сразу двух вопросов: тепло в комнате и горячая вода в кране.
Что касается недостатков, то тут нельзя не отметить, что такой вариант подходит только для частных домов с небольшой потребностью в горячей воде. Почему? Ответ: ограниченный поток воды, обусловленный маленьким диаметром трубы, которая несёт воду к котлу и от него. Следствием этого изъяна является относительно долгое ожидание горячей воды из крана (15-20 секунд) и реальная возможность бесперебойного обеспечения горячей водой только одной точки горячего водоразбора. Это означает, что если в доме будет включено одновременно два крана (например на кухне и в ванной комнате), то горячая вода будет течь в них попеременно с холодной.
