13/06/2021

Отопление дома твердотопливным котлом

Содержание

Отопление дома твердотопливным котлом

Долгое время наши дома обогревались за счет двух традиционных видов энергоносителей – природного газа и электроэнергии. Однако, в нынешних реалиях, когда эти энергоресурсы резко выросли в цене, пришло время задуматься о применении других видов топлива, таких как дрова или уголь. В связи с этим все более актуальным становится отопление дома твердотопливным котлом, сжигающим различные виды биомассы. Поскольку на современном рынке присутствует широкий ассортимент подобных теплогенераторов, цель данного материала – помочь домовладельцу разобраться в них и подобрать подходящий для себя отопительный агрегат.

Критерии выбора котла

отопление дома твердотопливным котлом

Невозможно дать рекомендации по выбору твердотопливного котла, подходящие абсолютно всем домовладельцам, так как у каждого есть свои условия и обстоятельства. Поэтому для начала определим критерии, по которым осуществляется подбор отопителя, расположив их в списке по степени важности для потребителя:

наличие того или иного вида твердого топлива и его цена;
стоимость котельного оборудования и монтажных работ;
насколько удобна и комфортна эксплуатация котла;
организация складирования запаса топлива;
экономичность работы котла.

Вопрос наличия топлива играет важнейшую роль, не обдумав его заранее, не стоит покупать оборудование. Надо четко понимать, какие виды горючего вам доступны и по какой цене, чтобы можно было подсчитать затраты на весь отопительный сезон. И только после этого можно переходить к вопросу цены котла и его монтажа, определиться с размером бюджета, что вы готовы выделить на данный проект.

Также надо понимать, сколько личного времени вы готовы выделять на обогрев своего жилья. Кто-то спокойно может рубить дрова или таскать уголь, а у кого-то нет такой возможности из-за работы или по причине слабого здоровья. Это и есть фактор удобства в эксплуатации, который надо учесть. Ну и, конечно же, важна экономичность котла, насколько эффективно он отбирает тепловую энергию при сжигании топлива.

дровяной котел

Виды котлов на твердом топливе

Теперь рассмотрим существующие виды твердотопливных котлов, применяя к ним обозначенные выше критерии подбора. Итак, в нынешнее время на рынке предлагаются следующие виды отопительных агрегатов:

традиционные, прямого горения;
пиролизные;
продолжительного горения;
пеллетные.

Примечание. Некоторые модели перечисленных котлов являются универсальными, то есть, могут сжигать разные виды биомассы.

С точки зрения дешевизны оборудования наилучший выбор – это традиционные котлы на дровах или угле. В бюджетном исполнении они являются энергонезависимыми, поскольку автоматика в них работает без подключения к электричеству. Это очень актуально, когда используется самотечная система отопления с твердотопливным котлом. Что касается удобства в обслуживании, то традиционный теплогенератор требуется часто загружать дровами (1 раз в 4—5 часов на максимальном режиме работы), производить их заготовку, очищать камеру сгорания и зольник. То есть, придется выделять на обогрев дома достаточно большое количество времени и прикладывать массу усилий.

котел, работающий на дровах

Если в традиционном котле сжигать уголь, то период между загрузками увеличится до 6 часов, но грязи и пыли в доме прибавится.

Надо учитывать и тот момент, что отопление в деревянном доме твердотопливным котлом потребует устройства отдельного склада для дров или угля. Его размеры примерно рассчитываются таким образом: вычисляется расход тепловой энергии за сезон и делится на теплотворную способность горючего, помноженную на величину КПД котла (в долях, а не в процентах).

Например, в зоне с умеренным климатом для обогрева частного дома площадью 100м2 за сезон нужно затратить ориентировочно 21000 кВт тепловой энергии. Если топить дровами, то надо взять их теплоту сгорания, равную 4.5 кВт/кг, и умножить на КПД агрегата (0.75 для традиционного котла), а затем общую потребность поделить на полученное значение: 21000 / (4.5 х 0,75) = 6222 кг или 6.2 т. Простыми словами, это 1 Камаз дров, вот под такой объем и нужно планировать складское помещение или хотя бы навес.

Пиролизные котлы

Если вы послушали советов торговых представителей и склонны приобрести теплогенератор данного типа, то вам необходимо заострить внимание на таком требовании, как высокое качество топлива. Пиролизный котел стоит значительно дороже обычного за счет устройства дополнительной камеры сгорания для дожигания горючих газов, выделяющихся при медленном тлении дров. При этом КПД котла декларируется на уровне 85%, что для твердотопливных агрегатов довольно высокий показатель, а длительность работы с одной загрузки – до 8 часов.

пиролизный котел

Однако, все эти преимущества станут абсолютно бесполезными, если влажность сжигаемой древесины будет выше 25%, а купить такое топливо очень непросто. Используя дрова, имеющиеся в наличии, вы получите тот же простой котел с КПД 75% и частыми закладками горючего в топку, только заплатите за него гораздо дороже. В случае когда у вас есть топливо для котлов, чья влажность находится в допустимых пределах, удобство эксплуатации действительно повысится, хотя заготовка и складирование дров все равно будут актуальны.

Котлы длительного горения

Это особый тип котлов, в которых топливо прогорает по направлению сверху вниз, причем процесс на самом деле протекает достаточно долго – до 12 часов на древесине и до 2 суток на угле. Это очень комфортно в плане эксплуатации, хотя стоимость агрегатов выше, чем традиционные котлы. По эффективности отопители длительного горения не лучше обычных, КПД составляет около 75%, а значит, расход энергоносителей будет таким же, как и размеры склада.

схема твердотопливного котла

Что привлекает в этих теплогенераторах, так это продолжительность горения. Она достигается за счет большого объема топки, дрова в которой прогорают медленно. Но здесь же кроется и недостаток: из-за особенностей конструкции в котел невозможно подбросить топлива «на ходу», надо ожидать, пока полностью не сгорит предыдущая закладка. По остальным показателям подобные агрегаты ничем не лучше традиционных.

Котлы на пеллетах

Следует отметить, что это самые дорогие агрегаты с высокой степенью автоматизации. С точки зрения удобства котел на пеллетах является наиболее предпочтительным, так как оборудование не требует к себе внимания сутками. Главное – следить за тем, чтобы в бункере было достаточно древесных гранул, обычно его объема хватает от 1 до 6 суток непрерывной работы. КПД отопителя составляет 80—85%, то есть, пеллетный котел – самый экономичный.

котел, работающий на пеллетах

Складирование древесных гранул несколько отличается от хранения дров. Дело в том, что их нельзя держать на улице, чтобы пеллеты не впитывали влагу, их надо складировать в сухом помещении. Но делать большой запас гранул не нужно, поставщик может их подвозить по мере надобности. Поэтому места для хранения данного вида биомассы требуется совсем немного. Главный же недостаток пеллетных котлов – их высокая изначальная стоимость и сложность в обслуживании горелочных устройств и автоматики.

Заключение

Из вышеизложенного напрашивается вывод, что в действительности отопление деревянного дома или кирпичного коттеджа есть смысл осуществлять с помощью традиционного либо пеллетного котла. Варианты с пиролизными котлами длительного горения дают сомнительные преимущества по сравнению с обычными при ощутимой разнице в цене.

Печь на твердом топливе: виды, сущность, изготовление своими руками

Дрова, брикеты, каменный уголь, пеллеты не сдают позиций перед электричеством и газом в качестве источников тепла, ведь печь на твердом топливе все еще считается самым безотказным вариантом отопления в частных загородных домовладениях. Новейшие модификации обеспечивают длительное горение топлива, они безопасны, многофункциональны, удобны в использовании.

Принцип работы печей на твердом топливе

Ключевые элементы устройства:

топливник. Отсек предназначен для сжигания энергоресурса, габариты подбираются в соответствии с площадью обслуживаемого помещения,
зольник. Необходим для подачи кислорода и сбора отходов горения, он располагается в нижнем сегменте сооружения,
дымоход. С его помощью выводятся дымовые газы, осуществляется распределение тепловой энергии. Кирпичные печи на твердом топливе функционируют на базе нескольких каналов.

Большинство вариаций используют такие виды топлива, как пеллеты, опилки, евродрова, древесину, щепу, каменный уголь. Материал должен быть качественно высушенным, в этом случае он будет производить больше газа, соответственно, и тепла.

Основные циклы работы агрегата на примере использования дров:

Топка загружается топливом, его поджигают.
Ограничивается поступление кислорода в активную зону – эта мера необходима для замедления горения, топливо должно тлеть.
Дрова при сгорании трансформируются в уголь, последний при дальнейшей переработке источает тепло.

Твердотопливную печь длительного горения можно изготовить своими руками, практически все ее вариации проявляют высокий КПД – в среднем, 70%. Агрегат обладает оптимальной теплоемкостью, после затухания процессов в топке устройство продолжает обогревать помещение. Автономная система может работать без подвода к коммуникациям, если оснастить печь на твердом топливе водяным контуром, можно избежать потерь тепла, использовать накопленную энергию в периоды простоя.

Твердотопливные печи

Твердотопливные печи часто дополняют варочной поверхностью и духовым шкафом

Слабой стороной рассматриваемых устройств является неравномерность их нагрева, также доставляет неудобство необходимость в постоянном контроле процесса горения. Сооружение нуждается в профессиональном проектировании, так как велик риск проникновения в помещения углекислого газа. Дымоход характеризуется трудоемким обслуживанием – необходимо регулярное вычищение золы. Для постоянной эксплуатации понадобятся большие запасы топлива.

Сравнение с другими видами печей

Одним из ключевых факторов, благодаря которому отдают предпочтение именно моделям, функционирующим на твердом топливе, считается стоимость обслуживания. Ниже всего расходы на отопление в случае использования щепы, зерновых, растительных пеллет. Чуть больше вложений потребует закупка древесины, бурого угля, древесных брикетов (в порядке возрастания). Дороже всего обойдется отопление на базе мазута, природного/сжиженного газа, электричества.

Твердое топливо	Природный или сжиженный газ	Жидкое топливо	Электроэнергия	Солнечная энергия
Тип отопительной системы	Водяная или воздушная	Водяная	Водяная	Индивидуальные радиаторы, поверхностное и воздушное отопление	Водяная в низком температурном режиме
Необходимость в техническом помещении	Нет – для каминов, да – для котлов	Да	Да	Нет	Да, если используется тепловой аккумулятор
Необходимость в дымоходе	Да	Да	Да	Нет	Да
Автоматическое регулирование обогрева	В ограниченных пределах	Да	Да	Да	Да
Удобство обслуживания	Есть затруднения	Удобно	Удобно	Удобно	Удобно
Уровень загрязнения атмосферы	Высокий	Низкий	Высокий	Отсутствует	Отсутствует

Твердотопливные отопительные системы, в отличие от тех, что работают на природном либо сжиженном газе, жидком топливе, не требуют согласования с администрацией поселения, проекта ввода газа и системы резервуаров.

Виды печей для дома на твердом топливе

Важно правильно выбрать агрегат, чтобы обеспечить комфортность, безопасность и удобство применения, обслуживания жилого строения. Приоритетный тип отопительного узла определяют еще на стадии проектирования дома, потому что не каждую модель можно полноценно внедрить в готовое жилье.

Виды печей для дома на твердом топливе

Кирпичные твердотопливные печи многофункциональны и имеют высокий КПД

Кирпичные вариации

Здесь в комплектацию входят топливник, колосниковые решетки, дверцы, поддувальная камера, прочистки, задвижки. Типы твердотопливных печей из кирпича:

прямоточные. Имеют простое устройство, в них дым направляется вверх по прямому каналу, яркий пример – русская печь. Минусы – большие потери тепла через дымоход, медленный обогрев помещения,
противоточные. Модели имеют усложненную конструкцию, здесь воздух, подаваемый снизу, в процессе нагревания двигается по подъемному каналу, затем остывает и направляется вниз по двум дымоходным путям. Корпус устройства прогревается равномерно и быстро, есть возможность использования варочной поверхности, вырабатывается высокий КПД. Необходим профессиональный расчет и монтаж,
канальные. Действуют на основе вертикальных и горизонтальных ходов, теплый воздух, циркулируя по ним, оперативно и полноценно прогревает комнату,
колпаковые. Это самый продуктивный вариант, здесь горячие газы скапливаются в кирпичном колпаке, по мере остывания они вытесняются в дымоход. Такие модели лучше топить коксом, каменным углем, чтобы минимизировать эксплуатационные риски.

Изделия из кирпича подразделяются по особенностям конструкции:

тонкостенные (с толщиной стен до 7 см) быстрее приступают к прогреву помещения (эффект ощутим уже в течение получаса), но они не способны аккумулировать тепловую энергию,
толстостенные (свыше 12 см) имеют существенные габариты, проявляют высокую теплоемкость. На прогрев комнаты требуется от 3 часов.

Наиболее популярные формы – многоугольные, Т-образные, прямоугольные, угловые.

Особенности металлических агрегатов

Они безопасны, в современных линейках присутствуют инструменты, позволяющие контролировать температуру нагрева – системы автоматизации, датчики, рычаги управления. Модели бывают одноконтурными и двухконтурными (с поддержкой горячего водоснабжения).

Распространенные чугунные вариации долговечны, имеют высокую теплоемкость, но они уязвимы к резким перепадам температур. Стальные надежнее, но подвержены коррозии, на корпусе может образовываться конденсат.

Печи длительного горения из металла бывают:

традиционными – пиролизными,
газогенераторными. Присутствуют две газоплотные камеры с форсункой между ними, в нижнюю загружается топливо. Встроенный вентилятор оптимизирует розжиг и горение.

Этот сегмент устройств характеризуется экономичностью, достойной теплоотдачей, высоким уровнем безопасности. Новейшие образцы, поддерживающие длительное горение, оснащают системой автоматической подачи топлива, присутствует бункер для раскладки запасов.

Простая печь-голландка на твердом топливе своими руками

Первая выкладка производится без раствора – так можно исключить ошибки и проверить выполнение основных узлов конструкции.

Печь-голландка

Материалы и инструменты:

раствор на основе глины,
песок,
огнеупорные кирпичи,
колосниковая решетка,
полиэтилен, рубероид,
металлическая труба, листовая сталь,
топочная дверца,
киянка,
строительный уровень,
резиновый молоток,
мастерок.

Сначала укладывают рубероид, его засыпают слоем песка, выравнивают, проверяют горизонтальность с помощью уровня. Укладывают 12 кирпичей, заливают первый ряд раствором (глина и вода), далее в смесь добавляют песок. Вставляют и фиксируют поддувальную дверцу, через 2 ряда – колосниковую решетку.

По мере выполнения порядовки внедряют топочную дверцу, на каждом этапе проверяют геометрию углов. Верхние ряды немного смещаются назад и укрепляются асбестовым шнуром. Дымоход и задвижка также уплотняются этим материалом. Щель, оставшуюся у основания конструкции, закрывают листом металла.

После того, как полностью высохнет раствор, проводят испытание печи: поджигают в топке бумагу, проверяют тягу. Конструкцию обычно белят, чтобы она достойно смотрелась в интерьере помещения, стоит выложить лицевую часть огнеупорной плиткой.