Отопительный котел на твердом топливе

Какая котельная нужна для ТТ котла – требования и схема

Конечно, это уже абсурд и некоторое пренебрежение правилами пожарной безопасности. Но у некоторых хозяев выхода нет, и нет возможности пристраивать отдельный пристрой под размещение теплогенератора.

А то помещение с КЧМ-5, конечно же, имело стены из несгораемого материала и перекрытия такие же – из бетона.

Однако, чтобы было удобно топить ваш ТТ котел, все таки есть требования по площади помещения, в котором он находится.

Котельная для твердотопливного котла должна быть следующих минимальных габаритов:

  • От дверцы топки котла до стены должно быть не менее 1,2-1,5 метра.
  • Если у вас шахтник, то минимальное расстояние от передней стенки не менее 1,2 метра.
  • От боковых стенок котла до стенок из несгораемого материала минимум 1,0 метра.
  • От боковых стенок котла до стенок из сгораемого материала, защищенного штукатуркой или минеритом – минимум 1,0 метра.
  • От задней стенки котла, от среза тройника котла при заднем подключении, до стенки из сгораемого материала, защищенного штукатуркой или минеритом, 0,5 метров.
  • По стенке из несгораемого материала (кирпич, бетон) труба за котлом может идти вплотную и крепиться к этой стенке через кронштейны.

В итоге, получаем, что котельная на твердом топливе, при условных габаритах котла 1,0 на 0,8 метра в основании, будет иметь минимальные размеры 2,8 на 2,5-3,0 метра. Такие размеры котельной позволят с минимальным комфортом, но безопасно, эксплуатировать теплогенератор на твердом топливе.

При других габаритах теплогенератора, когда мы, например, имеем пеллетный котел с бункером, установленным сбоку, размеры котельной будут увеличиваться на величину габаритов бункера.

Особенности котельной в зависимости от видов топлива

Рассмотрим, какие есть особенности для разных видов используемого твердого топлива, какой должна быть котельная для твердотопливного котла на разных видах сжигаемых материалов.

Котельная на дровах

Собственно, котельная на дровах – это классическое помещение для твердотопливного котла, которая может иметь минимальные размеры. Основные отличия между разными помещениями – размер от дверцы топки по стены или дверей котельной. Он зависит от длины используемого полена.

Если используются длинные поленья, то расстояние – не менее 2 метров. Ведь вам придется не только загружать поленья в топку, но еще и открывать / распахивать при этом дверцу топки.

Если вы топите брикетами или евродровами, то это расстояние может быть минимальным. Не забывайте только, что кроме загрузки дров, вам еще придется выгребать золу, что также потребует свободного места перед топкой / зольником.

Пеллетная котельная

Размеры пеллетной котельной будут зависеть от того, как смонтирован бункер для пеллет. Пеллетная котельная будет не только отличаться по площади пола, но и по высоте котельной.

Так как при установленном высоком бункере на 400-600 литров или при бункере на 150-200 литров на котле, как например у Куппера, потребуется еще пространство над бункером для загрузки пеллет.

При высоком бункере лучше всего смастерить маленькую лестницу или использовать невысокую устойчивую стремянку для загрузки пеллет. Потому что поднимать мешки с пеллетами по 40 кг над головой для загрузки – нереально.

Котельная на угле

Котельная на угле отличается тем, что рядом очень удобно иметь вместительную углярку. И не таскать уголь ведрами из сарая, а максимально сократить путь от углярки до топки котла.

По размерам котельная на угле будет примерно равна дровяной котельной, с тем расчетом, что при вертикальной загрузке хорошо бы иметь сверху побольше места, чтобы орудовать ведром.

Котельная на опилках / древесных отходах

Размеры котлов на опилках или древесных отходах чуть больше, чем размеры обычных дровяных теплогенераторов. Системы ворошения топлива на колосниках позволяют эффективно сжигать такое быстро спекающееся топливо. Котел на опилках отличается также большим размером бункера или топливника для одной закладки топлива.

Топливник располагается сверху топки, а значит, котельная на опилках или древесных отходах должна иметь большую высоту, чем стандартная котельная.

Котельная на биотопливе / лузге

Если котельная на биотопливе или лузге оборудована пневмоподачей, то само помещение с котлом может иметь небольшие габариты. Если же используется подача лузги с циркулярным ворошителем, то такая котельная будет иметь большой бункер для лузги.

А минимально эффективный бункер – это 2,0 на 2,0 метра. Значит, и котельная на лузге будет иметь минимальные размеры 4,0 на 4,0 метра.

Классификация котлов на твердом топливе

В зависимости от материала изготовления отопительный котел на твердом топливе может быть:

  • чугунным;
  • стальным.

Несмотря на свою долговечность, приборы из чугуна отличаются хрупкостью. Эта их особенность связана с возможностью перегрева данных агрегатов. Дело в том, что чугунные котлы долго нагреваются и в течение длительного времени остывают. Для потребителей медленный нагрев выгоден, поскольку система отопления дольше обогревает помещение. Но для котла подобные нагрузки могут обернуться перегревом.

Работа всех моделей приборов, функционирующих на твердом топливе, зависит от наличия воды в отопительной конструкции. Если количество теплоносителя в системе достигает критического уровня, возможен перегрев и деформация отдельных элементов. Стальные агрегаты более устойчивы к скачкам температуры, а чугунные изделия – к коррозийным процессам.
Полезной для потребителей будет следующая информация: необходимый объем топлива для загрузки высчитывают, исходя из определенных норм. На один киловатт для стальных котлов требуется 1,6 – 2, 6 литра, а для чугунных приборов 1,1 -1,4 литра.

Таким образом, чугунные и стальные теплогенераторы отличаются не только весом, материалом изготовления, но и другими характеристиками, среди которых конструкционные отличия. Так охлаждающий змеевик в стальных твердотопливных котлах располагается внутри их. Когда теплоноситель нагревается до критической температуры, можно приоткрыть термостатический кран, после чего начнет поступать холодная вода и тем самым, получится понизить температуру.

В чугунных котлах, таких как на фото, аналогичные элементы располагаются на подаче. Понизить температуру в них можно только частично спустив горячую воду и добавив холодный теплоноситель. При производстве чугунного изделия его секции собирают в единый прибор при помощи стальных шпилек. Что касается стального агрегата, то его части соединяют сваркой. Именно от ее качества зависит прочность швов.

Загрузка дров, угля, пеллет в отопительные котлы на твердом топливе производится вручную путем открытия/закрытия дверцы загрузочного люка. Поскольку она внутренней своей частью контактирует с огнем и сильно нагревается, при соприкосновении с нею человек может получить серьезный ожог. Чтобы этого не произошло, у чугунных агрегатов имеется дверца со специальной защитной прослойкой. У стальных приборов дверца по контуру обустроена водоохлаждающим контуром.

Чтобы очистить от золы и пепла чугунный котел потребуется кочерга. Стальные теплогенераторы оснащены поворотными колосниками, управляемые механическим путем – в итоге, чтобы почистить печь не требуется открывать дверцу в топку.

Виды топлива для твердотопливных котлов

Перечень видов топлива, пригодных для использования в твердотопливном котле, достаточно широк, к нему можно отнести практически все, что не является газом или жидкостью и может гореть. В большинстве случаев в качестве источников тепла выступают:

  • уголь;
  • торф;
  • древесные брикеты;
  • пеллеты;
  • отходы в виде деревянной стружки и опилок;
  • лузга и шелуха масличных и зерновых культур;
  • солома.

Твердое топливо для котлов

Каждый вид топлива предъявляет свои требования к материалу и конструкции топки, системе подачи воздуха и некоторым другим составляющим котла. Разумеется, топливо сгорит даже при несоответствии всех этих параметров, но КПД котла в этом случае окажется значительно ниже максимально возможного. Поэтому перед тем, как выбрать подходящую модель твердотопливного котла, следует точно решить, какой вид топлива вы будете в нем использовать .

Недостатком бытовых твердотопливных котлов является то, что это оборудование не способно работать без участия пользователя. Даже в моделях с автоматической подачей топлива его приходится постоянно досыпать в бункер-накопитель, также владельцу нужно периодически удалять золу.

Особенности устройства твердотопливных котлов

В самом простом исполнении бытовые котлы на твердом топливе представляют собой устройства, состоящие из корпуса, расположенной внутри него камеры сгорания и дымохода. Такие котлы обеспечивают так называемое воздушное отопление, то есть, попросту говоря, нагревают воздух вокруг себя подобно тому, как это делает традиционная русская печь. Эти модели имеют наименьшую стоимость, но применять такие виды современных котлов для частного дома с несколькими помещениями невозможно. Они подходят для небольших строений, состоящих из одного-двух помещений.

Котлы на твердом топливе для отопления частного дома

Для нагрева теплоносителя водяной системы отопления следует использовать твердотопливный котел с теплообменником. Теплообменник обдувается образующимися при сгорании топлива горячими газами, благодаря чему циркулирующая через него вода нагревается. Теплообменники изготавливают из стали или чугуна.

Наиболее предпочтительными считаются чугунные теплообменники: они более долговечны, чем стальные, не подвержены коррозии и обладают лучшими рабочими качествами. Однако, им свойственны и некоторые недостатки: чугун гораздо менее пластичен, чем сталь, поэтому он хуже переносит температурные перепады; по весу чугунный теплообменник значительно превосходит стальной, что осложняет транспортировку и монтаж котла. Главный «минус» стальных теплообменников – боязнь коррозии.

Чугунный бытовой котел

В современных моделях бытовых котлов на твердом топливе эту проблему решают путем добавления в состав стали специальных добавок, повышающих антикоррозионную устойчивость. Еще один недостаток состоит в том, что стальной теплообменник, в отличие от чугунного, является сварной конструкцией:

  • во-первых, сварные швы являются слабым местом изделия;
  • во-вторых, такой способ изготовления теплообменника значительно усложняет его ремонт.

Однако, стальные теплообменники позволяют реализовать очень полезную функцию, которая заключается в использовании охлаждающего змеевика. При повышении температуры теплоносителя сверх допустимых пределов будет открыт термостатический клапан, обеспечивающий поступление холодной воды в емкость. Котлы с чугунными теплообменниками использовать такой способ для понижения температуры теплоносителя не могут, систему приходится по новой заполнять прохладной водой.

Двухконтурные котлы

Более «продвинутые» модели твердотопливных котлов могут использоваться не только для отопления частных домов, но и для подогрева воды в системе горячего водоснабжения. Такие котлы называют двухконтурными. Тому, кто желает купить подобное устройство, следует учесть одно обстоятельство: непосредственно в момент пользования краном с горячей водой котел полностью переключается на обогрев контура ГВС, отопление при этом отключается.

Схема подключения котла на твердом топливе

Происходит это следующим образом: в результате переключения клапанов нагреваемый котлом теплоноситель перенаправляется к теплообменнику контура ГВС, таким образом в систему отопления он временно не поступает. Поэтому такая схема подключения котла на твердом топливе оправдана только в том случае, если горячая вода расходуется эпизодически и в небольших объемах. Если воды нужно много, систему водоснабжения дополняют накопительной емкостью (бойлером), которая обеспечивает следующие преимущества:

  • позволяет увеличить расход горячей воды;
  • дает возможность дольше пользоваться горячей водой, не отключая при этом отопление;
  • сглаживает режим работы котла, уменьшая частоту его переключений с контура отопления на ГВС.

В недорогих моделях твердотопливных котлов топливо загружается вручную, тогда, как в более совершенных версиях этот процесс частично автоматизирован. Такие котлы снабжены бункером, из которого топливо подается в топку шнековым или поршневым питателем. Конечно, дрова такая система подкладывать вместо пользователя вряд ли сможет, но с сыпучими видами топлива – мелкофракционным углем (с размером от 5 до 25 мм), пеллетами и т.д. – справится на «отлично». Объема одной заправки бункера хватает обычно на несколько дней.

Пеллетные котлы

Котлы на пеллетах

Одним из самых калорийных и удобных в эксплуатации видов топлива являются пеллеты, которые еще называют биогранулами. В основном их изготавливают из древесной стружки, но могут использоваться, также, торф, лузга семечки подсолнечника и др. Для получения гранул исходное сырье измельчают, а затем прессуют под давлением, достигающим 300 атм. Поэтому пеллеты занимают гораздо меньший объем, чем порция стружки в чистом виде, имеющая ту же массу. Использовать котлы на пеллетах для отопления дома очень удобно: одной загрузки в бункер хватает на целую неделю, при этом топливо сгорает почти полностью, поэтому удалять золу можно примерно раз в месяц. От прочих видов твердотопливных котлов это оборудование отличается, в первую очередь, наличием специальной горелки, называемой пеллетной.

Базовая настройка пеллетного котла состоит из таких этапов:

  • точная настройка времени включения и ожидания шнекового питателя при подаче топлива;
  • подбор оптимальной скорости вентилятора для подачи воздуха;
  • регулировка режимов работы циркуляционных насосов в контурах отопления и ГВС;
  • настройка температурных режимов.

Максимальный и минимальный расход пеллетного котла определяется несколькими факторами:

  • КПД котла;
  • калорийность топлива;
  • термическое сопротивление ограждающих конструкций дома;
  • температура наружного воздуха;
  • количество потребителей, подключаемых к котлу помимо системы отопления (система «теплый пол», ГВС).

Расход пеллетного котла

Особенности котлов на твердом топливе

Газоснабжение и централизованное электроснабжение в России есть до сих пор не везде. Газ стоит дешево только в столичных городах, и даже там дорожает. Электричество всюду дорого.

Оставляют желать лучшего коммуникационные сети: перебои с подачей электроэнергии, резкие перепады напряжения – за городом дело обычное. Не всегда есть возможность подключиться к магистральному газу, а приобретение сжиженного в баллонах – дело энергоемкое.

Отопление твердотопливным котлом имеет несколько преимуществ:

  • можно остановиться на том виде топлива, которое в вашей местности дешевле всего – дрова, торф, уголь, древесные отходы и т.д.;
  • твердотопливные котлы – самые дешевые в категории. Дороже стоят модели длительного горения, но их теплоэффективность выше;
  • большой ассортимент. Автоматику и вспомогательные элементы обвязки можно при необходимости докупить отдельно;
  • в отличие от газовых агрегатов для установки твердотопливного котла не требуется разрешение местной администрации.

Теперь о минусах:

  • пожароопасность. Но этот недостаток есть и у газовых моделей, и у дизельных. А в случае проблем с проводкой – даже у электрических;
  • необходимость следить за количеством дров/угля в топке. Твердотопливный котел не получится просто «включить и забыть». Реже требуется подкладывать топливо в котлы пеллетные и длительного горения, но и они в этом отношении не слишком автономны;
  • процессом горения твердого топлива управлять сложно (у других агрегатов достаточно перекрыть газовый кран или отключить электричество). Инерция у твердотопливных котлов высокая, и у всей системы, соответственно, тоже.

Конструкция котла на твердом топливе

Виды твердотопливных котлов

Разновидности твердотопливного котла отопления различаются по виду горючего:

  • дрова;
  • уголь;
  • пеллеты и брикеты;
  • торф;
  • отходы деревообработки;
  • универсальные котлы на две или больше топок.

Теплотворность твердого топлива

Кроме того существуют комбинированные модели на два или больше энергоносителей: дрова + электричество, дрова/дизель/газ и т.д. Их приобретение оправдано, если:

  • в вашем районе два энергоносителя одинаково доступны и недороги. Закончились дрова – переходите на газ, перебои с электричеством – на дрова и так далее;
  • в целях экономии. Например, если у вас двухтарифная оплата электроэнергии – днем топите дровами, а ночью (когда электричество дешевое) переходите на полностью автоматизированное электрическое отопление.

Котел на пеллетах
Есть т/т котлы классические и длительного горения. Виды последних:

  • с верхним розжигом. При распространении пламени сверху вниз закладка прогорает медленнее;
  • с удлиненной топкой и ограниченной подачей воздуха. Распространение пламени по горизонтали тоже происходит медленнее. Сокращая необходимый для горения кислород, вы снижаете интенсивность пламени;
  • пиролизные оснащены двумя камерами: в одной сгорает топливо, во второй дожигаются выделяющиеся при горении газы. Теплоффективность этих агрегатов самая высокая, но они и стоят дороже остальных.

Обвязка твердотопливного котла

В комплектацию твердотопливного котла редко входят циркуляционный насос, автоматика, группа безопасности. Все это владелец докупает сам, руководствуясь особенностями своей системы отопления.

Независимо от типа разводки трубопровод следует оснастить приборами безопасности (см. ниже). Второй этап – обеспечение функциональности системы и комфорта при ее использовании. Здесь следует упомянуть пару устройств:

  • теплоаккумулятор. Благодаря его работе в процессе перезагрузки котла не будет резких температурных перепадов в доме. Это бак большого объема, который устанавливают между котлом и системой на подающей трубе. Для регулировки температуры на выходе из бака устанавливают смеситель с трехходовым клапаном;
  • бойлер косвенного нагрева для ГВС подключают параллельно отопительной системе. Оснащают смесителем и собственным насосом, чтобы при движении от котла к потребителям вода не успевала остыть.

Обвязка котла с теплоаккумулятором

Приобретать или не приобретать насос, если ГВС не предусмотрено – зависит от разводки. Рассмотрим ее основные виды.

Открытая система с естественной циркуляцией

Эта схема монтажа считается самой безопасной для твердотопливного котла: даже при резком повышении давления и температуры авария маловероятна. Отличия открытой системы от прочих:

  • в контуре используется открытый расширительный бак (его устанавливают в самой высокой точке трубопровода);
  • отсутствует циркуляционный насос. Вода движется по трубам в силу естественной гравитации. Для такой конструкции выбирают трубы большего сечения и устанавливают их под небольшим углом, чтобы вода перемещалась самотеком.

Достоинства открытых систем:

  • поскольку нет насоса, отопление не зависит от электросети. В загородных условиях проблемы с электросетями – дело обычное: перебои из-за обрыва проводов, скачки напряжения;
  • оборудование для обвязки обойдется в меньшую сумму (нет насоса, открытый бак дешевле мембранного).

Минусы:

  • монтаж технически сложнее – нужно соблюдать необходимый уклон труб, устанавливать элементы обвязки на определенной высоте;
  • неизбежно попадание в систему кислорода, который приводит к коррозии труб и металлических фитингов;
  • по той же причине неизбежно завоздушивание контура;
  • теплоноситель частично испаряется, приходится его восполнять;
  • даже при большом диаметре труб естественная циркуляция медленнее принудительной. Необходимо оснащать регулировочными кранами все отопительные приборы, свести к минимуму количество запорной арматуры, но и в этом случае прогрев контура будет неравномерным.

Трубопровод системы с естественной циркуляцией

Специалисты рекомендуют добавлять в расширительный бак минеральное масло, слой 1-2 сантиметра. Это сократит поступление кислорода в систему и уменьшит испарение теплоносителя.

Схема монтажа твердотопливного котла с циркуляционным насосом

Система с насосом может быть только закрытой. Преимущества принудительной циркуляции очевидны:

  • высокая скорость движения теплоносителя, равномерный прогрев всех помещений;
  • не требуются трубы большого диаметра;
  • нет сложностей в монтаже трубопровода: не нужно соблюдать уклон, непринципиальна высота размещения мембранного бака.

Поскольку в системе с принудительной циркуляцией давление выше, требования к группе безопасности тоже повышенные.

Монтаж такого контура предусматривает возможность перехода на естественную циркуляцию в случае поломки насоса или перебоев с электроэнергией: насос подсоединяют параллельно, на байпасе с отсекающими вентилями.Магистральная труба и насос на байпасе

Чаще всего насос врезают в трубопровод на участке обратной трубы возле котла, здесь самая низкая температура. Это позволяет сэкономить ресурс устройства и так безопаснее для всей системы: при установке на подающую трубу, если вода в котле закипит, пары перекроют циркуляцию, что чревато аварией.

Со стороны обратной магистрали перед насосом устанавливают фильтр.

Коллекторная разводка

В длинном сильно разветвленном трубопроводе большого коттеджа одного насоса может не хватить. В этом случае их устанавливают два и даже больше, на каждый контур свой. Отдельно теплый пол, радиаторы, ГВС. Поскольку температура теплых полов исходно низкая (в пределах 50 градусов), можно ставить насос и на входе в контур.

Оптимальный вариант разводки для большого дома с несколькими контурами – коллекторная (лучевая). В каждый контур теплоноситель поступает от котла по собственной трубе. Тепло распределяется равномерно, жидкость не остывает, последовательно проходя всю систему.

Коллектор включает в себя минимум две гребенки, прямую и обратную. К торцам гребенок подходят соответствующие магистрали от котла, а к штуцерам на их корпусах параллельно подключаются прямые/обратные трубы контуров – радиаторы и теплые полы, разные этажи, подсобные помещения, ГВС – каждый со своим температурным режимом.Коллектор

На входе в коллектор устанавливают манометр и предохранительный клапан, с противоположной стороны на «горячей» гребенке – воздухоотводчик, на «холодной» – кран для слива теплоносителя из системы. Трубы оснащаются регулировочными кранами – это один из способов устанавливать разную температуру в контурах. В большом доме может быть несколько пар гребенок.

Еще один способ устанавливать разные режимы – гидрострелка. Поставленный вертикально отрезок трубы большого сечения соединяют с прямой трубой и обраткой котла, а к корпусу на разной высоте подключают контуры. Чем выше подсоединение, тем горячее теплоноситель.

В небольших контурах температуру можно регулировать следующим образом: свободные торцы гребенок соединяют байпасом с отсекающим вентилем. При открытии вентиля прохладная вода из обратки подмешивается в горячую из подающей трубы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *