Котел на дровах

Дровяной котёл для отопления дома: выбираем простой, дешевый и экономный

Существуют котлы, работающие не только на твёрдом топливе, только ваш «домик в деревне» может оказаться в таком месте, где газ не проведён, а с электроэнергией случаются перебои. В подобной ситуации дровяной котёл для отопления является настоящей панацеей. Главное, заготовить заранее дрова — и вы сможете обогреть не только дом, но и баньку или теплицу. В чём преимущества такого оборудования и есть ли у него недостатки, по какому принципу осуществляется выбор, и по каким схемам производится подключение? Ответы на эти вопросы и будут даны по ходу статьи.

Организация отопления от дровяного котла

Особенности котла на твёрдом топливе

Дрова относятся к категории твёрдого топлива и могут наравне с углём применяться для поддержания работы любой предназначенной для него печи за исключением пеллетной. Все мы знаем, что дерево горит быстро, что и является его главным недостатком. Для камина, к примеру, это не имеет особого значения – то ли дело, когда речь идёт об источнике тепла для всего дома, который должен отапливаться бесперебойно.

Структура дровяного котла с водяным контуром

Для этой цели и созданы котлы, устройство которых способно поддержать горение в течение максимально длительного срока (не 3, а 8-24 часа). В одних агрегатах для этого предусмотрен контроль сжигания топлива за счёт водяного контура или дополнительной камеры, в других – увеличение объёма топки. Но это далеко не все особенности, которые могут влиять на качество и количество получаемого тепла.

Цены на популярные модели твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы

Отличительные признаки моделей

Процесс горения в котлах тех или иных конструкций может принципиально различаться. В одних воспламенение начинается сверху и продвигается вниз, в других это происходит в обратном направлении. Есть модели, работающие по методу пиролиза (газогенераторные), когда топливо не горит, а тлеет. При этом оно выделяет накапливающийся в соседней камере газ, который, по сути, и является главным теплоносителем.

Простой котёл и газогенераторный

  • Пиролизные модели могут поддерживать горение до 28-30 часов, и очень экономичны в плане расхода топлива. Однако непомерно высокая цена чаще всего вынуждает потребителя обращать внимание на обычные котлы с водяной рубашкой – особенно когда нет необходимости в круглосуточном отоплении.
  • А вообще, при правильном расчёте мощности, с помощью одного, работающего на дровах котла, можно без проблем обогреть особняк с площадью 500 кв м и высотой помещений до 2,7 м. Расчёт примерно такой: на 10 м2 – 1кВт.
  • Если модель двухконтурная, и будет ещё подогревать воду для хозяйственных нужд, к полученной мощности добавляется 20%. Так что, количество контуров является одним из существенных признаков, по которым отопительные котлы классифицируют.

Примечание! Для эффективной работы двухконтурного котла в схему должен включаться ещё и такой элемент, как бойлер (осуществляет косвенный нагрев). Это конечно, влечёт дополнительные затраты, но зато даже при остывании котла у вас всегда будет горячая вода.

Котлы, в которых топливо загружается сверху

  • Отличия котлов заключаются и в конструктиве топки, которая может иметь как вертикальную загрузку, так и фронтальную. Первая чаще предусматривается в моделях длительного горения, в которых могут использоваться и сырые дрова. В этом случае, сухое топливо кладётся вниз, откуда оно и начинает гореть, а сырое — сверху. Пока нижние дрова сгорят, верхние подсохнут.

Модель с передней загрузкой

  • Стоимость котла определяется не только его принципом работы или мощностью, но и степенью оснащённости автоматикой. Например, в некоторых вариациях имеется функция нагнетания необходимого для поддержания горения воздуха, принудительного удаления из камер продуктов сгорания.
  • Температура нагрева дровяного котла, как и любого другого, может контролироваться и регулироваться, и они так же могут иметь встроенную накопительную ёмкость. В таком случае, даже имея всего один контур, они могут греть воду не только для отопления, но и для системы ГВС.

Другое дело – нужны ли вам все эти опции, за которые всегда приходится дополнительно платить.

Цены на двухконтурные дровяные котлы

Двухконтурные дровяные котлы

Видео — Какой котёл лучше?

Что должно быть в системе

Совокупность характеристик: конструкция топки, количество камер и контуров, качество топлива, определяют длительность периода, в течение которого котёл может работать без «дозаправки». Но самое главное, для отопительной системы нужно правильно скомпоновать оборудование и выбрать оптимальную схему подключения, при которой она будет работать наиболее эффективно.

Варианты подключения котла

Таблица 1. Типичные ошибки при обвязке котла.

Фото для наглядности
Ошибка 1. Неправильный выбор диаметра труб на выходе из котла Очень важно правильно выбрать трубы, которые будут присоединяться непосредственно к котлу.
Во-первых, они быть стальными, а не полимерными, так как на выходе теплоноситель имеет наиболее высокую температуру;
Во-вторых, диаметр труб должен соответствовать расчёту, а не подбираться в размер или два больше «на всякий случай».
Ошибка 2. Отсутствие обводной линии Второй и очень распространённой ошибкой является попытка экономить на установке обводной линии. Её основным элементом является термостатический 3-х ходовой клапан с насосом — либо, как на фото, смесительная группа, которая препятствует возврату воды из отопительной сети в котёл. Клапан имеет заводские настройки, благодаря которым не даёт остывшей воде поступать в систему, а гоняет её по малому кругу через котёл пока та не нагреется. Открывается он только при достижении теплоносителя заданной температуры.
Примечание! Подобная схема позволяет избежать большой разницы в температурных значениях на подаче и обратке, способствующей образованию в котле конденсата.
Ошибка 3. Экономия на установке буферной ёмкости В системе обязательно должна присутствовать буферная ёмкость, задача которой состоит в аккумуляции и равномерном распределении тепла. Она не позволит жечь топливо впустую – то есть, сделает работу сети более экономичной.
Ошибка 4. Отсутствие в схеме расширительного бака Вода при нагревании имеет свойство увеличиваться в объёме, в результате чего в трубопроводе может повышаться давление. Компенсировать это явление призван такой элемент безопасности, как расширительный бачок (гидроаккумулятор).
Ошибка 5. Отсутствие клапана для сброса воздуха Кроме увеличения объёма, горячая вода интенсивно образует пар. Соответственно, лишний воздух из системы нужно сбрасывать, для чего выше расширительной ёмкости предусматривается воздухоотводчик.
Ошибка 6. Сборка системы без бака косвенного нагрева Мы уже упоминали о том, что в систему желательно включить ещё и бойлер. На выходе из буферной ёмкости вода идёт через 3‑х ходовой клапан, который, согласно команде термостата, может направить поток либо в косвенник, либо, когда вода в нём уже нагрета до нужного градуса, в отопительный контур. Таким образом, вы всегда будете иметь для своих нужд воду со стабильно заданной температурой.
Ошибка 7. Пытаться обойтись без автоматики Слаженную работу столь многокомпонентной системы поможет регулировать такой небольшой, но очень ценный по функциональности прибор, как контроллер. В соответствии с заданными настройками он будет автоматически менять направление движения потока воды, а так же для достижения определённой температуры дозировать подмес остывшего теплоносителя из обратки к горячему.

Пошаговая инструкция установки котла

Подбор и компоновка оборудования ещё не является залогом беспроблемной работы системы, ведь её элементы ещё нужно правильно установить. И начинать следует с обустройства помещения котельной, в которой всё это и должно находиться. Небольшая инструкция в картинках расскажет, на что нужно обратить особое внимание.

Таблица 2. Правильная пошаговая установка.

Шаги, фото Описание
Шаг 1. Обустройство котельной Установка котла осуществляется после того, как в помещении, где он будет стоять, закончен ремонт. При этом важно, чтобы:
в отделке применялись негорючие материалы;
для котла был подготовлен фундамент;
в помещении обязательно был организован приток воздуха;
в стене или потолке необходимо заранее предусмотреть выход для дымоходной трубы.
Шаг 2. Выбор места под котёл При выборе места для установки нужно иметь в виду, что между стенами и задней и боковой поверхностями корпуса котла должно быть минимум 700 мм. С фронтальной стороны это расстояние должно быть не меньше 1250 мм (если агрегат с верхней загрузкой). Ели же загрузка производится спереди, к этому расстоянию нужно ещё прибавить ширину дверцы.
Шаг 3. Выверка положения корпуса Очень важно, чтобы положение котла не отклонялось от вертикали, поэтому при установке нужно пользоваться уровнем. Ставите его на топку, откинув крышку.
Шаг 4. Подготовка комплектующих Согласно паспорту котла проверьте его комплектацию, которая в зависимости от производителя может варьироваться. Все остальные элементы, необходимые для монтажа, приобретите заранее в соответствии с выбранной схемой.
Шаг 5. Подготовка инструментария Естественно, понадобятся инструменты: разводной, газовый, накидной и рожковый ключи, а так же отвёртки разных размеров, угольник и болгарка.
Шаг 6. Установка регулятора горения На шток регулятора подматывается ФУМ-лента, и он устанавливается на штатное место. Затягиваете гайку, выставляете нужную температуру и фиксируете в этом положении винтом.
Шаг 7. Монтаж терморегулятора ТЭНа Чуть дальше регулятора горения находится отверстие для установки регулятора ТЭНа. Если ставить его не планируется, то туда просто вкручивается заглушка.
Шаг 8. Монтаж ТЭНа Далее монтируется сам ТЭН – либо заглушка вместо него.
Шаг 9. Установка крана Для удобства эксплуатации либо текущего ремонта системы, на входе и выходе теплоносителя из котла устанавливаются краны.
Шаг 10. Сборка группы безопасности Собираете в один узел манометр, воздушный и предохранительный клапана, которые обеспечивают безопасность работы котла и идут с ним в комплекте. Группа ставится перед запорной арматурой.
Шаг 11. Подводка к котлу трубопровода Чтобы подсоединить к котлу подающий и отводящий трубопроводы, нужно изготовить поворотные патрубки. Лучше если соединения будут сварными, а не разъёмными.
Шаг 12. Герметизация места посадки дымовой трубы Чтобы дымоотводящая труба сидела плотно и не пропускала в помещение продукты сгорания, место её посадки и все прочие соединения обрабатываются герметиком.
Шаг 13. Подключение воды На смонтированный в самом начале краник устанавливаете гибкую трубку, через которую гидравлическая часть котла будет заполняться водой. Откройте все краны, поднимите давление до 1,3 атм, и проверьте герметичность системы. Течи быть нигде не должно.
Шаг 14. Топим котёл Теперь в соответствии с инструкцией можно загружать топку дровами и разжигать.

Процесс монтажа представлен лишь в общих чертах, так как у каждой модели котла есть свои нюансы, да и схема подключения может быть разной.

Цены на угловые шлифмашинки (болгарки)

Угловые шлифмашинки (болгарки)

Видео — Схема подключения котла отопления

Несколько советов по правильной эксплуатации котла

Чтобы КПД вашего котла был наиболее высоким, он должен правильно эксплуатироваться. Вот на какие моменты нужно обратить внимание, чтобы дрова горели дольше:

  • При розжиге топлива заслонка на котле должна быть полностью открытой;
  • Режим долгого горения устанавливается только после нагрева до +600 градусов;
  • Теплоноситель на выходе должен иметь температуру 65 и более градусов;
  • Если конструкция котла не предусматривает закладку сырых дров, их влажность должна не превышать 20%;

Зависимость выработки тепла от породы дерева

  • Во избежание оседания на стенках топки и дымохода смолы, топите котёл дровами лиственных пород – акацией, берёзой, ольхой, осиной. И, кстати, порода оказывает большое влияние на количество получаемого тепла;
  • Не мельчите дрова – чем крупнее куски, и чем плотнее друг к другу они уложены в топке, тем дольше будут гореть;
  • Чтобы поленья не зависали, они не должны быть слишком длинными. Идеальный размер – длина топочной камеры минус 5 см.

Совет! Не следует использовать для розжига легковоспламеняющиеся жидкости – сухой лучины для этого будет достаточно.

Два примера дровяных отопительных котлов

Сталь или чугун – что лучше?

Котлы, работающие на твердом топливе, делают из двух видов металлических сплавов – стали и чугуна, в связи с чем на форумах не утихают баталии по поводу того, какой из этих вариантов лучше.

Модель из чугуна

Мнения, как водится, самые противоречивые, и вынести однозначный вердикт тут просто невозможно.

Модель из стали

Давайте всё же попробуем разобраться в этом вопросе, опираясь на мнения специалистов.

Таблица 3. Мнение специалистов.

Критерий оценки Доводы за и против
Вес и транспортировка Котёл со стальным корпусом легче, поэтому и его транспортировка, и ручная переноска намного проще. Чугун вообще очень тяжёлый, да к тому же ещё и хрупкий. Перемещать такой котёл нужно очень осторожно, так после удара он может и не дожить до первой топки.
Ремонтопригодность Самая частая проблема, которая возникает у чугунных котлов – это лопнувшая секция, которую нужно заменить. И вот тут вас могут ожидать трудности, связанные с её заказом и ожиданием доставки — а так же с поиском мастера, который сможет её заменить так, чтобы в будущем из котла, который при этом требуется полностью разобрать, не потекло.
У стального котла максимум может понадобиться заварить шов, и сделать это может любой сварщик.
Цена и долговечность Если сравнить две модели с аналогичной конструкцией и мощностью, то чугунная окажется вдвое, а то и втрое дороже. Производители и продавцы объясняют это более длительным сроком службы, с чем многие специалисты категорически не соглашаются.
А даже если и так, то на сумму, которую нужно выложить за чугунную модель можно купить минимум две стальных, что в сумме составит такой же период. И неизвестно ещё, сколько раз за весь срок эксплуатации чугунного агрегата вам понадобится менять ему секции.
Так что здесь преимущество однозначно за стальным котлом.
КПД Примерно одинаковый. Однако чугун более массивен и дольше держит тепло, когда сталь, хоть и быстрее нагревается, но и быстрее остывает.
Сложность монтажа В монтаже чугунный котёл более сложен, и любая ошибка подключения может стоить ему «жизни». Так что и здесь он проигрывает своему стальному собрату.

Видео — Какой выбрать котел — стальной или чугунный

Из сказанного выше становится понятно, что стальной котёл проще монтируется и ремонтируется, имеет меньший вес и стоимость. И всё это при том, что при правильной обвязке он точно так же обеспечивает дом теплом и горячей водой, как и чугунный. Вопрос напрашивается сам собой: «А если нет разницы – зачем платить больше?».

В дополнение к этой статье, очень кстати будет материал на тему — Мембранный расширительный бак для отопления.

КПД и мощность твёрдотопливных котлов. Выясняем, насколько они эффективны

Если Вы задумали строительство загородного дома в том месте, где нет возможности подключиться к централизованному отоплению, перед Вами обязательно встанет вопрос выбора автономной отопительной системы. Довольно часто в таких случаях приходится довольствоваться установкой твёрдотопливного котла, использующего в своей работе энергию дров или угля. Современный рынок предлагает множество решений, производители обещают высокую теплоотдачу и КПД, а так же низкий расход топлива. Но стоит ли доверять обещаниям производителей? Данная статья поможет Вам разобраться в вопросе подбора мощности твердотопливных котлов и их КПД. Поможет выяснить нюансы работы твёрдотопливного котла и на сколько он эффективен.

КПД твёрдотопливного котла

Мощность твердотопливного котла системы отопления, а значит способность обогревать помещение – это конечно важный параметр, но не настолько, чтобы ставить его во главу угла. Нужно обратить внимание ещё и на то, сколько он потребляет топлива для этого. Соотношение данных затрат к количеству полезного тепла, выделенного котлом для обогрева дома называется коэффициентом полезного действия, или сокращённо КПД.

От чего зависит КПД твёрдотопливного котла (а соответственно и мощность)? В первую очередь от потерь полезного тепла, которое может происходить из-за недожога выделяемых при горении газов (благодаря чему кстати образуется сажа), качественных характеристик топлива и степени выброса в трубу энергии тепла. Об этих и других факторах, снижающих показатель КПД, будет рассказано далее.

Почему не стоит доверять рекламе

При просмотре рекламных объявлений, относящихся к мощности твёрдотопливных котлов, часто можно увидеть предложения, обещающие от 90% КПД и выше. Однако если Вы запросите какой-нибудь официальный протокол или акт, подтверждающий этот показатель – Вам его не смогут предоставить, и вот почему.

Чтобы составить подобный документ, необходимо провести испытания, используя для этого соответствующим образом стандартизованное топливо. В отношении угля или дров получить такое топливо нельзя – потому что они по своим характеристикам и составу являются самыми нестабильными в мире. Как можно получить постоянный показатель, используя непостоянные составляющие?

Нестабильность твёрдого топлива

Рассмотрим, в чём же заключается нестабильность угля или дерева в качестве топлива. Начнём с угля.

Различных марок угля, предлагаемого на рынке, бесчисленное множество. Каждая марка отличается по структуре, химическому составу и влажностью. Может состоять как из крупных кусков, так и из мельчайших частиц, и все они могут быть смешаны в разных пропорциях. Соответственно теплотворность угля каждый раз будет разная. Соответственно КПД и мощность твердотопливного угля также будет разной.

Если говорить о дровах – то здесь ситуация точно такая же. Поленья обладают разными размерами, хранятся при различной влажности воздуха, а значит способность выделять тепло у них будет различная. Так, например, если при влажности дров, равной 15%, их теплотворность будет равна примерно 4.3 кВт*ч на килограмм, то при 20% она уже будет меньше 4 кВт*ч на килограмм. При большей влажности этот показатель будет ещё ниже.

Естественно, что при таких разбросах гарантировать точные КПД и мощность твёрдотопливного котла, равный 90% — мягко говоря вводить в заблуждение.

Рассмотрим другие факторы, влияющие на показатель коэффициента полезного действия.

Неправильная подача воздуха

От того, сколько кислорода поступает в топку, сильно зависит работа пламени. Чтобы топливо нормально горело и отдавало максимальное количество тепла, ему необходимо строго определённое количество воздуха – не больше, не меньше. Если воздуха будет мало – углеводороды, выделяемые при горении, будут плохо окисляться, а значит будет меньше выделяться тепла. Если же воздуха поступает много, а он, как правило, поступает охлаждённый, снижается температура выделяемых газов и они не успевают сгореть (оседая опять же сажей на трубах) и выделить тем самым полезное тепло. Стоит заметить, что в воздухе содержится влага, на испарение которой так же тратится тепло (вместо того, чтобы обогревать дом).

Большинство твёрдотопливных котлов, предлагаемых на рынке, работают по следующему принципу. В них установлен термостат, который регулирует температуру воды, циркулирующую по отопительной системе дома для его обогрева. Если вода становится слишком горячей – термостат уменьшает подачу воздуха в котёл (так регулируется мощность твердотопливного котла). Получается, что в тот момент, когда топливо разгорелось и КПД с мощность твердотопливного котла стало максимальным, а значит пламя стало нуждаться в большем количестве кислорода – термостат искусственно снижает КПД, ограничивая подачу воздуха.

После того, как температура снизилась, термостат опять начинает подавать воздух. Но к тому моменту топливо уже догорает и ему не нужно столько кислорода. Эффективность обогрева опять снижается за счёт охлаждения выделяемых газов, о чём было сказано ранее.

Получается, что принцип действия большинства твёрдотопливных котлов абсолютно противоречит понятию высокого КПД.

Холодные стенки котла

Обычно вокруг твёрдотопливного котла смонтирована ёмкость с водой, которая, нагреваясь, циркулирует по дому. Наличие воды способствует охлаждению стенок котла. Это опять же приводит к тому, что топливо не может нормально гореть. Его остатки вылетают в трубу и оседают на ней в виде сажи, не принеся никакой пользы. Ситуация усугубляется довольно тесным пространством в топке, что так же снижает количество кислорода, и без того низкое.

Круглосуточная потеря тепловой энергии

Для поддержания нужной температуры в доме твёрдотопливный котёл должен работать 24 часа в сутки. Теперь представьте, сколько за это время полезного тепла вылетает в трубу в виде сажи и несгоревших газов? КПД при такой работе никак не может быть 90%.

Здесь стоит упомянуть ещё такой тип котла, как пиролизный. В добавок к вышеуказанным недостаткам в его случае добавляется ещё два:

  1. Круглосуточно работающий вентилятор потребляет электроэнергию.
  2. Благодаря тому же вентилятору в котёл поступает избыточный кислород – снижается температура газов, они не успевают сгорать и улетают в трубу.

Ускоренное движение газов по трубе становится причиной снижения ещё одного параметра – КПД теплообмена. Из за особой конструкции котла пламя в нём не успевает догореть и поднимается в теплообменник, где и затухает, оставляя попутно сажу и выбрасывая в трубу не сгоревшие газы.

Необходимость постоянно следить за работой котла

В заключение стоит сказать о том, что мощность твёрдотопливного котла необходимо контролировать круглосуточно 7 дней в неделю. Вы не сможете нормально отлучиться, куда-нибудь уехать и оставить котёл без присмотра. Фактически Вы становитесь его заложником на все месяцы отопительного сезона.

Стоит ли устанавливать такой котёл – решать конечно Вам. Но всё-таки есть смысл поискать вариант более эффективный, экономичный и не имеющий таких требований к эксплуатации.

Читайте так же:

Одним из распространенных видов топлива для твердотопливных котлов являются не колотые, крупные дрова. Помимо дров могут использоваться уголь, солома, пеллеты и даже резина. Однако при закладке котла вовсе без дров обойтись нельзя. О том, как правильнее топить котел дровами, пойдет речь ниже.

ПРАВИЛЬНАЯ ТОПКА КОТЛА

Существует несколько нехитрых правил, которые нужно соблюдать, чтобы добиться максимального КПД и исправной работы нагревателя:

  • Какое бы ни применялось топливо, дров должно быть не меньше половины от закладки.
  • Газогенераторный котел нельзя топить недостаточно сухими дровами. Максимальный уровень влажности — 20-30%. Если они сырые, это приведет к снижению температуры горения, а также падению уровня коэффициента полезного действия в 2-3 раза.
  • КПД, которого способен достигнуть котел снижается, если закладка неполная. Закладывать нагреватель менее чем на половину не рекомендуется, так как в результате древесина не выгорает полностью и происходит повышенное образование копоти и нагара. В результате дымоход и нагреватель придется прочищать значительно чаще.
  • Правильная длина поленьев — 25-35 сантиметров. Дрова можно купить насыпом в складометрах или на вес.

ПОРОДЫ ДРЕВЕСИНЫ ДЛЯ ТОПКИ КОТЛА

Основными характеристиками дров для нагревателей являются их теплотворные качества и длительность горения. Для отопления хорошо, когда древесина горит медленно, но долго.Лучше всего этим целям соответствуют дрова из лиственных деревьев. В целом для всех хвойных характерна пониженная теплотворная способность, повышенное образование дыма и смолистость. Легче всего раскалывать породы средней степени твердости.

Специфика горения различных пород древесины:

  • Березовые — быстро загораются, могут гореть даже сырыми. Недостаток — содержат много смолы, оседающей в виде дегтя на дымоходе.
  • Осиновые, ольховые — выгорают без выделения сажи, а кроме того способствуют очищению от гари дымохода. Осиновые медленно разгораются, дают мало жара, а также быстро сгорают. Ольховые разгораются быстро, выделяя много жара.
  • Тополевые — хорошо горят, но быстро сгорают.
  • Сосновые — горят сильнее, чем еловые по причине большего количества смолы. Легко колоть. Недостаток — смолистость. Буковые, ясеневые — сложно растопить, однако способны гореть сырыми. Легко раскалываются (исключая буковые).
  • Липовые — хорошо и долго горят, но разжигать их сложно.
  • Яблоневые, грушевые— податливы для раскалывания и хорошо горят.
  • Кедровые — долго тлеют.
  • Вишневые и вязовые — дымят.
  • Платановые — хорошо горят, но сложно колоть.
  • Дубовые — один из лидеров по теплотворности и продолжительности горения. Теплотворные качества у дубов среднего возраста лучше, чем у старых и молодых. Существенный недостаток — очень трудно колоть.

Нужно принимать во внимание то обстоятельство, что теплотворные характеристика различных пород древесины значительно разнятся. Поэтому можно наблюдать колебания плотности разных пород деревьев и колебания в расчетных коэффициентах.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ПО СВОЙСТВАМ ДРЕВЕСИНЫ

Учет производится по объему дров в штабелях (поленницах). Качество поленницы зависит от применяемой раскладки, считаясь оптимальной, если масса древесины составляет приблизительно 70% от кубатуры. Чем выше удельный вес дров в поленнице, тем выгоднее покупка.

Ниже соотношение кубометра березовых дров к конкурирующей древесине:

  • 1,5 кубометра осиновых;
  • 1,3 кубометра еловых.
  • 1,2 кубометра сосновых;
  • 1,1 кубометр ольховых;
  • 0,75 кубометра дубовых;

Предположим, поленья будут занимать весь объем поленницы, в таком случае масса кубометра древесины (относительную влажность принимаем за 20%) составит:

  • дубовая — 725 кг;
  • березовая — 671 кг;
  • сосновая — 530 кг;
  • осиновая — 505 кг;
  • еловая — 475 кг.

Химические компоненты разных пород схожи, древесина приблизительно наполовину состоит из углерода. Поэтому теплота горения древесины разных пород (при условии одинаковой влажности) близка и составляет примерно 18700 кДж (около 4500 ккал). Колебания между породами не превышают 3-5%. При этом теплотворные свойства поленьев на кубический дециметр отличаются и в среднем показывают такие цифры:

Теплота горения 100 кг сухих дров приблизительно равна:

  • 31 кг нефти;
  • 42 кг каменного угля;
  • 54 кг сухого торфа;
  • 121 кг полусухого торфа.

Главная рекомендация — избегать древесины, которая содержит слишком много смолы, чтобы не засорять котел и дымоход. В остальном, вопрос о том, какими дровами топить котел, зависит от доступности той или иной древесины в месте проживания владельца твердотопливного котла.

Как сделать твердотопливные котлы своими руками виды, пошаговое руководство по монтажу

Современные твердотопливные котлы – это технологичные установки, которые позволяют качественно отопить частный дом, сэкономив при этом на ресурсах. В этой статье мы расскажем о том, как собрать котел на твердом топливе своими руками, и какие разновидности таких агрегатов бывают.

Каков реальный КПД твердотопливных котлов

Производители отопительного оборудования, в частности твердотопливных котлов, предлагают большой ассортимент продукции с различными характеристиками.

Исходя из конструкции котла на твердом топливе, все изделия можно разделить на такие группы:

  • традиционные отопительные агрегаты;
  • дровяные котлы с пиролизным типом горения (газогенераторные);
  • длительного горения;
  • пеллетные.

Традиционный котел на твердом топливе, самодельный в том числе, по внешнему виду напоминает печь или буржуйку с самыми необходимыми элементами – топочной камерой, дверцей, зольником и дымоходом. С помощью зольника можно регулировать тягу, открывая и закрывая заслонку. Такие конструкции считаются достаточно надежными, поскольку в них нет никаких технологичных элементов, например термодатчиков или градусников, автоматического блока управления или электроники. В данном случае основным элементом конструкции твердотопливного котла является теплообменник, передающий тепловую энергию теплоносителю. Теплообменник бывает трубчатым или изготавливается в виде емкости из сплошных стальных листов.

Есть, однако, и более сложные устройства, которые тоже можно отнести к традиционным. Они оснащены перегородками и дроссельными заслонками, чтобы тягу было удобнее регулировать, а горячий воздух проходил большее расстояние до момента выхода в дымовую трубу. Такие перегородки существенно увеличивают КПД котла, поскольку больше тепловой энергии передается теплоносителю, а не просто «вылетает в трубу». Нужно понимать, что КПД котла это очень важный показатель.

Для подобных котлов можно использовать практически любое топливо – дрова, уголь, пеллеты и даже мусор. Главное, чтобы оно было как можно суше. С точки зрения производительности котлы простых конструкций едва ли могут претендовать на 50 % КПД, а в большинстве случаев он составляет всего лишь 15-20 %. Проблема заключается в том, что топливо слишком быстро сгорает, не успевая передать всю тепловую энергию воде в теплообменнике. В результате, большее количество тепла просто выводится в дымоход или его избыток заставляет теплоноситель закипать. Например, дрова нужно добавлять в топку каждый час, а угля хватит на 2-4 часа, но все равно он сгорает с избытком энергии и большими теплопотерями.

Более экономными и производительными являются современные котлы с перегородками и дроссельными заслонками. В них температуру сгорания топлива можно регулировать, а одной загрузки топлива хватает на 8-12 часов. Поэтому КПД таких установок нередко достигает 80 %.

Котлы с пиролизным типом горения

Для пиролизных котлов также используется твердое топливо, в частности дрова, однако, принцип их работы кардинально отличается от описанных выше установок. Они способны намного дольше и эффективнее отапливать дом, а топливо расходуют более экономно. В связи с этим стоимость таких агрегатов примерно в 1,5-2 раза больше, чем остальных.

Секрет газогенераторных (пиролизных) котлов в том, что под воздействием высокой температуры и при недостатке воздуха древесина преобразуется в древесный уголь, выделяя пиролизный газ.

Для такой реакции необходима температура от 200 ℃ до 800 ℃. При этом выделяется большое количество энергии, которая просушивает дрова и нагревает воздух. Пиролизный газ по трубам перемещается в камеру сгорания, где при смешении с воздухом возгорается – так генерируется большая часть тепла.

Активные углероды участвуют в окислительных процессах при горении пиролизного газа, поэтому выходящий из трубы дым состоит преимущественно из углекислого газа и пара – содержание вредных компонентов ничтожно мало. К тому же, пиролизные котлы в принципе выделяют намного меньше дыма, чем классические установки. Поскольку топливо сгорает практически без остатка, газогенераторные котлы нуждаются в чистке довольно редко.

Стоит отметить, что довольно высокой температуры горения можно добиться даже при наличии сырых дров, однако, в таком случае производительность котла упадет практически вдвое, а значит, настолько же увеличится расход топлива.

Благодаря автоматике интенсивность горения в таком котле можно регулировать, чтобы экономить топливо и создать в помещении оптимальную температуру.

Обратите внимание, что изготовить пиролизный котел отопления на твердом топливе своими руками довольно сложно и очень опасно. В случае ошибок в сборке такая установка может взорваться.

Топливные агрегаты длительного горения

Идея создать своими руками твердотопливные котлы длительного горения наверняка многим покажется привлекательной. Прелесть таких конструкций в том, что закладывать дрова в них нужно лишь пару раз в сутки. Котел длительного горения отличается от традиционного агрегата тем, что в нем горение начинается с верхней части закладки топлива. При этом воздух в топливную камеру также подается сверху.

Схема котла длительного горения на твердом топливе предполагает наличие водяного контура вокруг его корпуса, поэтому вода в нем качественно прогревается на любом этапе процесса. Поскольку при работе котла горит не сразу вся закладка, а лишь верхний слой топлива, его хватает почти на 30 часов. Ряд универсальных твердотопливных котлов при использовании угля могут работать до 7 дней на одной закладке.

Данная конструкция не отличается конструктивной сложностью и не имеет каких-либо точных приборов, нуждающихся в подключении к электричеству. Поэтому цена на них вполне приемлема для потребителя. К тому же, собрать по готовым чертежам котел на твердом топливе своими руками вполне под силу домашнему мастеру. Можно сделать котел отопления своими руками и сэкономить немало денег.

Приведем несколько недостатков у данных конструкций. В работающий котел нельзя добавить топливо. Дрова для котла должны быть хорошо просушены (не более 20 % влажности) и распилены на небольшие поленья. Уголь можно применять только высокого качества, с малым содержанием шлаков. Кроме того, агрегаты данного типа ограничены по мощности – как правило, не более 40 кВт.

Еще одна разновидность котлов на твердом топливе – пеллетные агрегаты. Их отличие состоит в том, что в качестве топлива используются гранулы из отходов деревообработки. Большая часть промышленных моделей имеют особый бункер, из которого гранулы автоматически подаются в топку.

Чугунные и стальные конструкции – в чем отличия

Из какого бы материала ни был изготовлен котел, очень важно, чтобы он соответствовал основным эксплуатационным характеристикам. Разберемся в них более подробно.

В первую очередь стоит обратить внимание на материал теплообменника – чугун или сталь. Если вы хотите воспользоваться готовой схемой твердотопливного котла – своими руками чугунный теплообменник сделать вряд ли получится. Такая работа требует как специального оборудования, так и особых знаний и умений. Поэтому можно приобрести готовые секционные конструкции, которые перед транспортировкой разбирают, а на месте снова собирают.

Чугунным теплообменникам свойственно покрываться сухой ржавчиной – особой пленкой, защищающей стенки агрегата от разрушения. Кроме того, влажная ржавчина также образуется намного медленнее, чем обусловлен длительный срок эксплуатации чугунных изделий – от 10 до 25 лет. Среди прочих преимуществ чугунных теплообменников можно назвать отсутствие необходимости в частом и сложном обслуживании. Чистка таких устройств требуется нечасто, да и нагар практически не снижает КПД котла. В случае необходимости ремонта или усиления мощности агрегата нужно лишь заменить дефектные секции или увеличить их число.

Недостатки чугунных изделий таковы:

  • большая масса котла предполагает наличие отдельного фундамента;
  • затруднения в процессе сборки и высокие затраты на транспортировку;
  • чувствительность к термическим ударам – чугун не любит перепадов температур, поэтому контакт горячей поверхности с холодными дровами или холодной водой может быть губительным для него;
  • большая тепловая инерционность – на разогрев котла требуется длительное время, но и его последующее остывание происходит медленно.

Что касается стальных изделий, то они менее чувствительны к перепадам температур и не боятся контакта с холодными объектами. Это свойство позволяет при сборке котлов отопления на твердом топливе по чертежам оборудовать их чувствительными автоматическими элементами. А благодаря небольшой инерционности такие агрегаты быстро прогреваются и остывают – это позволяет регулировать температуру воздуха в доме. При этом, можно сделать чертеж твердотопливного котла длительного горения своими руками, что позволит учесть все нюансы.

По внешнему виду котлы из стали – это сплошные сварные агрегаты, которые довольно сложно перевозить, хотя и чувствительность к механическим повреждениям у них намного ниже аналогов из чугуна.

Возможность ремонта стальных котлов с точки зрения некоторых специалистов весьма сомнительна. Отремонтировать, равно, как и сварить котел своими руками по чертежу в домашних условиях довольно непросто, со временем на швах в нем могут образовываться течи. Справедливости ради, отметим, что все зависит от навыков работника в работе со сварочным аппаратом. Но выполнить ремонт чугунного теплообменника все же проще – требуется только замена секций.

Как правило, котлы с чугунными теплообменниками являются энергонезависимыми, стоят недорого, поэтому они могут стать достойной альтернативой уже установленному отопительному оборудованию в случае отключения электричества. Циркуляция теплоносителя в таких агрегатах происходит естественным путем, без применения насоса. Однако монтаж батарей нужно выполнять так, чтобы вода по трубам при нагревании свободно перемещалась по трубам под воздействием давления в котле.

Сборка котла по готовому проекту

Проще всего будет построить своими руками твердотопливный котел из кирпича. Его конструкция популярна и не требует сложных расчетов. Использовать такой котел можно сразу в нескольких целях, поэтому устанавливают их преимущественно на кухнях. Примечательно, что самостоятельно собрать такой агрегат смогут даже новички.

В процессе работы понадобится болгарка, сварочный аппарат с электродами, листовая сталь, кирпич, материалы для печного раствора, трубы и металлические уголки. Тем, кто никогда не держал в руках сварку, лучше всего выполнить резку деталей по чертежу котла на твердом топливе, а сварочные работы перепоручить профессионалу. Это важно, так как качество швов напрямую влияет на долговечность котла.

Положительный момент самостоятельного сооружения отопительного оборудования состоит в том, что можно подобрать размер твердотопливного котла и топки, а также рассчитать его мощность под конкретные нужды. Кроме того, в нем можно предусмотреть варочную поверхность или кирпичный свод, чтобы тепло аккумулировалось в процессе горения дров, а затем перераспределялось в систему отопления.

Теплообменник чаще всего делают прямоугольным, используя для этого прямоугольный профиль и трубы сечением 40-50 мм. Благодаря профилям облегчается стыковка труб, а швы получаются более прочными.

Пошаговая инструкция сооружения котла на твердом топливе

Итак, весь процесс, как сделать котел своими руками по чертежам, можно разделить на несколько последовательных этапов:

  1. Используя болгарку, из труб и профилей нужно вырезать заготовки. Профили будут стойками, в них газовым резаком нужно прорезать круглые отверстия для стыковки с трубами. Понадобится сделать по 4 отверстия по трубу Ø50 мм в передних стойках и по столько же в задних. Кроме того, нужны еще отверстия для врезки в систему отопления. Наплывы и нагар в результате резки или сварки нужно зачистить болгаркой, чтобы они не мешали движению воды по трубам.
  2. Далее заготовки собирают в единую конструкцию. Работать придется вдвоем – сварщику понадобится помощник, чтобы придерживать трубки в неподвижном положении. Чтобы было удобнее, можно поставить стойки с трубами на ровную поверхность и сварить переднюю и заднюю часть котла.
  3. Теперь нужно обеспечить подачу и отток воды из котла. К готовому каркасу приваривают входящую и обратную трубу, а торцы прямоугольных профилей заваривают кусками металла 60×40 мм.
  4. Прежде чем монтировать теплообменник, его проверяют на герметичность. Для этого его устанавливают вертикально, закрывают нижнее отверстие и наполняют водой. Если протечек на швах нет, значит можно работать дальше.
  5. Из кирпича выстраивают корпус котла и встраивают в него теплообменник, оставляя зазор между ними не менее 1 см. Установить регистр нужно так, чтобы создать подъем в сторону выходящей горячей воды. Перепад уровня между выходным отверстием и передним правым верхним углом теплообменника должен быть не менее 1 см. Это позволит улучшить циркуляцию теплоносителя и избавит от воздушных пробок.
  6. Кирпичная кладка должна перекрыть теплообменник сверху на 3-4 см. Поверх кладки укладывают чугунную плиту. Дымоход устанавливают по усмотрению хозяев – кирпичный, металлический, или выводят в уже готовую трубу.

Как повысить производительность котла

Самостоятельно собранный твердотопливный котел, как правило, отличается существенными теплопотерями, связанными с уходом тепла в дымовую трубу. Причем чем прямее и выше дымоход, тем больше теряется тепла. Выходом из положения в данном случае будет создание, так называемого, отопительного щита, то есть дымохода изогнутой формы, который позволяет передать больше тепловой энергии кирпичной кладке. Кирпич, в свою очередь, будет отдавать тепло воздуху в помещении, обогревая его. Нередко такие ходы устраивают в стенах между комнатами. Однако подобный подход осуществим только, если котел расположен в подвале или на цокольном этаже, либо при условии постройки громоздкого многоступенчатого дымохода.

Как вариант, повысить эффективность котла можно, если вокруг дымовой трубы смонтировать водонагреватель. В данном случае тепло уходящих газов будет нагревать стенки дымохода, и передаваться воде. Для этих целей дымоход можно сделать из более тонкой трубы, которую встроить в трубу большего сечения.

Наиболее эффективным способом повысить КПД твердотопливного котла будет установка циркуляционного насоса, принудительно перекачивающего воду. Это позволит повысить производительность установки примерно на 20-30 %.

Безусловно, сконструировать котел нужно так, чтобы теплоноситель мог циркулировать самостоятельно, если в доме отключили электричество. А при его наличии насос позволит ускорить прогрев дома до комфортных температур.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх