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

Рекомендации по выбору котла на твердом топливе

Среди многообразия вариантов твердотопливных котлов важно выбрать который будет лучше подходить под конкретные условия. Учитываются как параметры дома, так и окружающие условия

Используемое топливо

При выборе твердотопливного котла учитываются такие параметры:

• стоимость;
• КПД;
• время работы одной загрузки;
• распространённость в данной местности.

В твердотопливные пеллетные котлы топливо загружают до раза в месяц, в угольные — раз в несколько дней. Дровяные котлы работают от одной закладки не более суток.

Если есть возможность, лучше установить котёл для отопления, который требует меньше обслуживания. Но если без проблем и перебоев можно купить, например, только дрова, придётся остановить выбор на них.

Устройство конструкции

Автоматическая загрузка значительно упрощает процесс обогрева дома, но подобным твердотопливным котлам требуется электричество. Поэтому такой способ не подходит дачам, где с ним часто бывают перебои или выделенной мощности электричества с трудом хватает на другие нужды.

Из типов конструкции котлов лучше выбирать пиролизную или длительного горения. В них ресурсы расходуются эффективнее, то есть затраты снижаются.

Мощность

От этого параметра зависит, какой площади дом установленный твердотопливный котел сможет обогреть. Если её недостаточно, будет слишком холодно. Но и выбирать с большим запасом тоже не стоит.

Иначе в помещении будет слишком жарко. Кроме того, значительно увеличатся затраты на отопление.

Чтобы определить требующуюся мощность котла, подсчитывают теплопотери дома. Они зависят от его размеров, материалов и климата.

Но для приблизительного подсчёта достаточно знать общую площадь. 1кВт хватает на обогрев 10 кв. м. при высоте потолков около 2,5-2,7 метра.

Для учёта климатических условий применяются специальные коэффициенты. Получившееся значение умножают на:

• 1,5-2 для северных районов;
• 1-1,2 для средней полосы;
• 0,7-0,9 для южных регионов.

Эти расчёты верны только для обогрева дома. Если планируется ещё и греть воду для бытовых нужд, мощность увеличивается ещё на 20—25%.

Габариты и вес прибора

От размеров твердотопливного котла зависит, какая топочная потребуется. Расстояние до стен должно быть не менее 20—25 см.

Больше пространства занимают пеллетные твердотопливные котлы с автоматической загрузкой. Их бункер по габаритам иногда превосходит само устройство.

В целом все твердотопливные отопительные котлы отличаются значительным весом. Поэтому их устанавливают на пол, а не вешают на стену.

Справка. Чугунные твердотопливные котлы тяжелее стальных. Зачастую для них требуется установка фундамента.

Количество контуров

Одноконтурные модели котлов выполняют только одну функцию — отопление дома. Для нагрева воды придётся применять другие технологии.

Фото 3. Одноконтурный котел на твердом топливе. Он подключается к системе отопления, по которой циркулирует теплоноситель.

В двухконтурном твердотопливном котле два выходных патрубка. К одному из них подсоединяется система радиаторов, а в другой выходит вода для бытовых нужд. Это удобнее — не понадобится второй прибор, но возрастёт расход ресурсов. А при поломке не будет ни тепла, ни горячей воды.

Дополнительные функции

В некоторых моделях твердотопливных котлов присутствует одна или несколько из таких функций:

1. Варочная панель, позволяющая готовить пищу. Это особенно удобно для небольших домов.
2. Автоматический розжиг дров.
3. Датчик, отслеживающий уровень давления.
4. Термоаккумулятор.

Аккумулятор тепла — бак, наполненный водой. Располагается на дымоходе или подключается отдельно. Во время топки вода в нём нагревается. Затем её используют для бытовых нужд или (реже) идёт на обогрев (после остывания «основной» жидкости в системе). Применение этой технологии делает работу оборудования более эффективной.

Принцип работы

Работает котел на твердом топливе, как правило, на дровах, торфе, отходах пиломатериалов, специальных древесных брикетах, угле и пеллетах (гранулах, изготовленных из измельченной древесины, смолы, хвои и т.п.). Особой популярностью пользуются приборы универсального типа, способные потреблять практически все виды твердого топлива.

По способу теплопередачи котлы бывают:

• Воздушными.
• Паровыми.
• Водяными (встречаются чаще всего).

По принципу сжигания топлива:

• Традиционные. Работают на дровах и угле. Принцип действия такой же, как у обычной дровяной печи.
• Длительного горения. Инновационная разработка в области оборудования для отопления. Твердотопливные котлы длительного горения имеют вид удлиненной топочной камеры, окруженной со всех сторон водяной рубашкой. При горении пламя распространяется не снизу вверх, а сверху вниз, напоминая в этом отношении процесс горения свечи. Принцип работы котла длительного горения позволяет достигать полного сгорания топлива. При этом увеличивается промежуток горения одной закладки топлива (до 7 суток). Работает котел длительного горения, как правило, при стабильно высокой температуре теплоносителя, что на порядок повышает его КПД. Бесперебойное и безопасное функционирование таких моделей достигается за счет включения в конструкцию вентиляторов для экстренного тушения, предохранительного клапана и циркуляционной помпы.

• Пеллетные. В качестве топлива здесь используются специальные пеллеты. Такие котлы дополнительно оснащаются автоматической системой подачи пеллет и бункером для хранения топлива. Благодаря электронным датчикам осуществляется контроль наличия топлива внутри топки. Для работы такой системы необходимо стабильное электрическое питание.
• Пиролизные. Уникальное оборудование, где наряду с энергией от горения твердого топлива используется также тепловыделение газов. Это дает возможность небольшой объем топлива обратить в значительную порцию тепловой энергии. В результате достигается повышение КПД котла и снижение вредных выхлопов.

Как правильно выбрать схему подключения котла

Для того чтобы в доме было тепло, мало знать про то, какие есть схемы отопления с твердотопливным котлом. Мастера, которые не один год занимаются созданием систем отопления, дают следующие рекомендации:

1. Создавая чертеж схемы отопления на твердотопливном котле, предварительно стоит ознакомиться с видами и принципами работы таких теплогенераторов. Это может быть нагреватель постоянного или длительного горения, пиролизный или пеллетный агрегат, буфер. У каждого из таких устройств есть свои критерии работы, которые для некоторых могут стать минусами, а для других плюсами.

1. Чтобы получилась идеальная схема теплоснабжения, нужно суметь совместить функционирование котла с баком, так как этот элемент накапливает тепловую энергию. Это обосновано тем, что нагревающий воду элемент может менять свою температуру в диапазоне от 60 до 90 градусов. Постоянного показателя нет. Так как твердотопливные котлы являются инертными приборами, это выгодно их отличает от газовых, дизельных и электрических аналогов.
2. Выбирая схему отопления нужно объективно оценивать риск перебоя с электроэнергией. Если в районе часто возникает отключение света, то система с водяным насосом, не только не окупит себя, но и быстро может выйти из строя. Поэтому тут лучше выбирать тип отопления с естественной циркуляцией.
3. Выбирая обвязку, стоит заранее продумать предохранительные линии между котлом и баком. Их располагают в точках входных и выходных труб так, чтобы они были максимально близко к водонагревателю. Также для достижения максимального эффекта, нужно постараться, чтобы расстояние между котлом и расширительным баком было минимальным. Но тут уже нельзя монтировать предохранительные клапаны или краны.
4. Если же была выбрана схема с насосом, то его устанавливают на возвратной трубе, максимально близко к теплогенератору. Таким образом, если даже и отключат свет и насос перестанет работать, то вода будет продолжать двигаться по контуру, то есть минимальное тепло сохранится. Устройство нужно монтировать по обводному пути. Только тогда будет возможность отключить его от сети (при необходимости), а сам обвод перекрыть посредством кранов.

1. Есть такое понятие, как байпас. Это перемычки с кранами, которые размещают между линией подачи и обратной трубой. Такое обустройство способствует возврату «лишней» горячей воды, когда объем меняется посредством терморегулятора.
2. В дымоходной трубе необходимо устанавливать клапан из нержавеющей стали. Так как в дыме есть влага, пусть и в небольших количествах, но именно она может спровоцировать разрушение внутренней части.

Обвязка – процесс, которому стоит уделить особое внимание. Поэтому проектируют и монтируют ее только в том случае, если есть полная уверенность в своих силах. Николай Авраменко, 51 год, г

Энергодар

Николай Авраменко, 51 год, г. Энергодар

Ознакомившись со статьей, я бы хотел внести свое примечание. Тут затрагивалась тема эксплуатационных характеристик твердотопливных котлов. Указывалось о том, что у них есть такая особенность, как высокая инерционность. Я бы хотел сказать, что данное явление не свойственно пеллетным котлам. Это обусловлено тем, что в таких устройствах есть горелка, которая получает древесные гранулы порционно. Поэтому, когда прекращается подача сырья, то и пламя сразу угасает. Хотя такие котлы стоят не так уж и дешево.

Антон Абрамов, 29 лет, г. Омск

В свое время я интересовался работой твердотопливных котлов, так как предлагали должность, связанную с этой сферой. Я бы хотел пару своих слов оставить о термостате и его регулирующей особенности. Нужно понимать, когда устанавливается определенная температура, например, в 85 градусов, хоть и прикрывается заслонка, но горение и тление то продолжается. Из-за этого вода еще нагревается на пару градусов, а уже потом установится точно. Поэтому не стоит термостат крутить туда-сюда, иначе, это может привести к поломке всей системы.

Никита Карпенко, 37 лет, г. Архангельск

Когда мы построили дом за городом, мы планировали там жить круглый год. Пришло время, что дело дошло до отопления, и я остановился на системе закрытого типа с естественной циркуляцией. Во-первых, мне было достаточно легко ее создать своими руками, во-вторых, мы были уже немного ограничены в деньгах. Особых проблем у меня в монтаже не возникло, но когда пришли первые холода, я понял, что тепла на дом явно не хватает. Так в школе я неплохо дружил с физикой, то понял, что тепло «теряется» на участках, где трубы остались открытыми. Взяв рулон минеральной ваты, я обвернул все трубы, которые проходят на открытых участках. Буквально уже к концу первого дня, наша семья почувствовала значительное потепление в комнатах. Поэтому о таких моментах нужно помнить.

Расчет КПД с учетом различных факторов

Приведенная выше формула не совсем подходит для оценки эффективности работы оборудования, так как рассчитать КПД котла точно с учетом только двух показателей очень сложно. На практике в процессе проектирования применяют другую, более полную формулу, поскольку не все вырабатываемое тепло используется для прогрева воды в отопительном контуре. Определенное количество тепла теряется в процессе работы котла.

Более точный расчет КПД котла производится по такой формуле:

ɳ=100-(q₂+q₃+q₄+q₅+q₆), в которой

q₂ – теплопотери с выходящими горючими газами;

q₃ – потери тепла в результате неполного сгорания продуктов горения;

q₄ – теплопотери из-за недожога топлива и выпадения золы;

q₅ – потери, вызванные внешним охлаждением прибора;

q₆ – теплопотери вместе с удаляемым из топки шлаком.

Назначение котлов

Твердотопливные котлы являются оптимальным вариантом для обогрева помещений с различной площадью.

Газовое отопительное оборудование даже при имеющемся доступе к центральной магистрали требует значительных затрат и сил на подведение индивидуальной линии.

Электрические котлы более удобны в использовании. Но для обслуживания крупных объектов требуются модели со значительной мощностью, установка которых предполагает проведение трехфазного электропитания. Это сопровождается дополнительными затратами и необходимостью согласования проекта проводки. Также при аварийном отключении электричества дом останется без источника отопления.

Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович

Твердотопливные котлы зачастую являются лучшим выбором для отопления помещения. А функция длительного горения позволяет создавать системы отопления для домов с большой площадью и обеспечивать объекты теплом от одного источника.

Как выбрать и на что обратить внимание?

Важнейшими показателями при выборе твердотопливных котлов длительного горения с встроенным водяным контуром являются:

1. Доступность необходимого топлива.
2. Уровень мощности прибора — зависит от площади обогреваемых помещений и требуемого температурного режима теплоносителя.
3. Тип тяги, создаваемой внутри топочной камеры. Может быть принудительно или естественной. Данный параметр влияет на возможность размещения в конкретном помещении и уровень производительности котла.
4. Коэффициент полезного действия. Будет зависеть от типа используемого горючего, особенностей конструкции и используемого дополнительно оборудования (наличие или отсутствие вытяжки, автоматизации подачи топлива и т.п.).
5. Материал теплообменника — обычно это чугун или сталь — влияет на показатели надежности устройства и характеристики теплотехники.
6. Тип расположения водяной рубашки — важен для того, чтобы верно определить место установки котла с точки зрения правил пожарной безопасности.
7. Вес агрегата — является важным фактором для опредения основания, где будет располагаться котел. Оно должно быть достаточно прочным и не подлежать деформации.
8. Метод загрузки горючего и габариты камеры сгорания важны для определения цикла использования агрегата и возможности настройки его автоматизированного обслуживания.
9. Конструктивные особенности зольника и его доступность будут влиять на удобство выполнения работ по обслуживанию и профилактике котла.
10. Уровень стоимости — зависит от сочетания перечисленных выше факторов и репутации марки изготовителя оборудования.

Видео. Как правильно устанавливать котел длительного горения в доме.

Этап 2. Обвязка котла.

Этот этап является одним из самых сложных. От него напрямую будет зависеть безопасность системы.

Существует несколько схем обвязки котла: с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя. Кроме этого может быть открытая и закрытая система отопления.

При системе естественной циркуляции, вода свободно проходит по всем трубам под своим давлением. Принудительная же схема подразумевает установку насоса, который это давление создает.

Обвязка ТТ котла длительного горения

Выбор схемы подключения во многом зависит от количества этажей дома, расположения котла, комнат и от общей площади. Так, схему с естественной циркуляцией целесообразно использовать для одноэтажных домов. А вот для помещений в несколько этажей, она будет малоэффективна и лучше приобрести дополнительный насос, чтобы выполнить принудительную схему циркуляции теплоносителя.

Но наиболее простой и понятной является закрытая (принудительная) схема.

Закрытая схема системы отопления

Она производится через 2 патрубка. Один соединяется с подающим контуром отопительной сети, а второй конец с его обратный контуром.

Чтобы правильно обвязать котел, руководствуйтесь следующими правилами:

• Давление не должно подниматься выше нормы. Следить за этим показателем можно по манометру.

• Эффективность системы зависит от герметичности всех соединений.
• Для обвязки котла ни в коем случае нельзя использовать горючие материалы.

Установка манометра является обязательным условием при обвязке котла, так как этот прибор будет контролировать максимальное значение давления.

1. Обвязываем льном выходные патрубки котла. После того, как лен будет плотно намотан вокруг выходной трубы, пройдитесь хорошо по нему сантехническим герметиком.

2. Берем уголок и аккуратно накручиваем сверху.

3. Теперь подсоединяем бочонок и нипель. Плотно состыковываем эти детали и соединяем с краном. Все соединения обязательно обрабатывайте сантехническим герметиком, чтобы предотвратить утечку.

4. Резьбовым соединением при помощи муфты и гайки соединяем водяной контур с выходной и входной трубой. Убедитесь, что вы тщательно соединили детали.Обмотка паклей из льна

Этап 3. Подсоединение к дымовой трубе.

Все твердотопливные котлы обязательно должны быть подсоединены к дымоходу. Если в доме уже оборудована эффективная система отвода газов, то вам нужно будет просто подсоединить новую конструкцию к ней.

Варианты монтажа дымохода

Сэндвич трубы

1. Канал между котлом и дымоходом должен составлять не менее 1 метра. От этого зависит производительность работы прибора и безопасность жителей дома. В идеале дымоход должен иметь минимальное количество изгибов, ведь каждый дополнительный поворот создает препятствие для естественной тяги газов, и снижает производительность котла.

   Что касается наклона горизонтального участка трубы, ведущего от котла к вертикальной конструкции дымохода, то в идеале выдержать угол в 45 градусов. Если же, по техническим соображениям, этого невозможно выполнить, то допускается располагать горизонтальный участок под углом от 15 до 30 градусов. В любом случае, его нельзя делать ровным, иначе это будет препятствовать нормальной тяге.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

1. Подсоединяем первую трубу дымохода к патрубку котла. Тип соединения зависит от выбранной модели котла. Обязательным условием является соблюдение диаметра дымохода и патрубка печи. Диаметр дымоходной трубы должен быть не меньше патрубка твердотопливного котла. Если эти параметры не соблюсти, то снизится пропускная способность газохода на максимальной мощности.

Поспите

Есть компании, в которых короткие перерывы сотрудников на сон являются устоявшейся традицией. И причины такой политики далеки от лени. Специалисты психологии из Манчестерской бизнес-школы изучали последствия такого стиля работы и считают, что кратковременный сон позволяет значительно улучшить эффективность работы. Для решения сложных задач сон также можно считать одним из способов найти решение. Во время отдыха мозг продолжает действовать. Во сне мы намного быстрее структурируем информацию и обрабатываем ее. Случаи, когда человек просыпается с готовым решением проблемы, слишком часты, чтобы сбрасывать этот метод со счетов.

Параллельная работа котлов на дровах и газе

Этот вариант теплоснабжения дома от двух котлов предусматривает их раздельное подключение к циркуляционной системе. На входе обратной линии каждого источника тепла должен быть установлен собственный циркуляционный насос. Для настенного газового котла этого делать не нужно, в нем насос уже установлен изготовителем. В случае прогорания твердого топлива температура теплоносителя снизится и газовый котел автоматически включится.

Важным конструктивным моментом является обвязка твердотопливного котла металлическими трубами и наличие аварийного сбросного устройства с одновременной подачи холодной воды в линию обратки.

1 схема (отрытая и закрытая системы)

Данный способ удобен тем что жидкости двух систем не смешиваются. Это позволяет использовать разные теплоносители.

Преимущества и недостатки

2 схема, две закрытые системы

Здесь используется закрытая система, что позволяет обойтись без тепло аккумулятора. Контроль производится термостатами и трехходовыми датчиками. Безопасность эксплуатации обеспечивает автоматика.

Здесь мы используем аккумулятор для излишком тепла. Тем самым мы увеличиваем эффективность системы и устраняем необходимость в термодатчиках и автоматике.

Подача тепла через 3х ходовой клапан

Каждый котел должен быть оснащен собственным циркуляционным насосом, а еще один насос потребуется для обеспечения циркуляции через приборы системы отопления. В верхней точке гидравлического разделителя должен быть установлен автоматический воздухоотводчик, а в нижней кран для аварийного слива воды.

Система с теплоаккумулятором, зачем он

Тепло, выработанное котлом на дровах, поступает в эту емкость. Из не, через змеевик, теплообменник или без них, в газовый котел. Автоматика второго понимает что вода имеет необходимую температуру и отключает газ. Так будет пока в теплоаккумуляторе достаточно температуры.

Аккумулятор тепла или это теплоизолированная емкость с встроенным змеевиком, предназначенная для накопления нагретого теплоносителя и подачи его в систему отопления. В этой схеме газовый котел, отопительные приборы и аккумулятор соединены трубопроводами в одну систему закрытого типа. Твердотопливный котел подключен к встроенному змеевику аккумулятора и таким образом нагревает теплоноситель в закрытой системе. Организация работы отопления в этой схеме происходит в следующем порядке:

• в твердотопливном котле горят дрова, и происходит нагрев теплоносителя от змеевика в емкости;
• твердое топливо прогорело, теплоноситель остыл;
• газовый котел включается автоматически;
• снова закладываются дрова, и разжигается твердотопливный котел;
• температура воды в аккумуляторе поднимается вы той, которая задана на газовом котле, который останавливается автоматически.

Эта схема требует наибольших затрат на приобретение материалов и оборудования, однако имеет целый ряд преимуществ:

• твердотопливный котел может работать в схеме открытого типа;
• самый высокий уровень безопасности;
• отсутствие необходимости постоянного пополнения топки дровами или углем;
• циркуляция теплоносителя по системе закрытого типа;
• возможность одновременной работы двух котлов одновременно и каждого в отдельности.

В числе дополнительных затрат необходимо учесть покупку бака аккумулятора со змеевиком, двух расширительных баков и дополнительного циркуляционного насоса.

рассчитать необходимый объем емкости

Где купить твердотопливный чугунный котел для отопления частного дома

В Москве и МО

1. MirCli (https://mircli.ru/kotly-otopleniya/tverdotoplivnye-kotly/chugunnye/) – пр-т Ленинградский д. 80, корпус Г, тел. +7 (863) 303–35–06, +7 (800) 775–29–90.
2. Теплодвор (https://www.teplodvor.ru/kotly-otoplenija/tverdotoplivnye-kotly/chugunnye.html) – +7(495)48-132-48, микрорайон Балашиха-1, ул. Советская, 35 143902 г. Балашиха.

В Санкт-Петербурге

1. PRO-Teplo (https://www.proteplo-spb.ru/products/tverdotoplivnye-0) – ул. Чугунная д. 14K (с Менделеевской 5), тел. +7 (812) 241–12–06, +7 (800) 775–63–03.
2. Тепло3000 (https://teplo3000.spb.ru/catalog/kotly-otopleniya/tverdotoplivnye/chugunnye/traditsionnye) – +7 (812) 401-66-31, Санкт-Петербург, ул. Ворошилова, д.2 лит.Е, заезд только с ул. Зольная.

Отопительный котел нижнего горизонтального горения

В твердотопливном котле с тягой, направленной горизонтально, происходит процесс естественного горения топлива в нижнем слое закладки дров

Как видно из приведенного рисунка, в котле с горизонтальным сгоранием топлива горение происходит вблизи колосника, образующиеся дымовые газы уходят в вертикальный кожухотрубный теплообменник, вынесенный за пределы закладочной камеры и далее в дымовую трубу.

Тепло, образующееся при сгорании топлива, воспринимается водоохлаждаемым колосником, стенками топки и кожухотрубным теплообменником. В дымовую трубу выбрасываются газы с невысокой температурой, необходимой для создания тяги.

В подобной конструкции котла вся закладка дров не прогревается, не продувается горячими дымовыми газами. Горит только нижний слой. Такая конструкция позволяет увеличить объем загрузочной камеры, и обеспечивает весьма длительную работу котла на одной загрузке — на дровах до 12 часов. 

Котел работает непрерывно, без остановки. Просто докладываете топливо сверху и удаляете золу снизу на работающем котле без остановки процесса горения.

Котел оснащен заслонкой, расположенной между загрузочной камерой и дымоходом. Перед открытием загрузочной дверцы открывают растопочную заслонку. Тяга через открытую растопочную заслонку не допускает дымления котла  в помещение через дверцу загрузочной камеры при закладке дров.

Обратите внимание на ручку внешнего механизма прочистки выше дверцы поддувала. Выдвижение ручки на себя приводит в действие каретку продольной очистки колосника

Очистка может быть проведена при работающем котле. В задвинутом состоянии каретка прячется в парковочной нише. Внешняя механическая очистка колосника позволяет удалять золу не останавливая котел. 

Работа на сырых дровах — котел может работать на дровах влажностью до 50%

Удобная верхняя загрузка и легкое обслуживание — удобная верхняя загрузочная дверка позволяет до самого верха загрузить котел дровами одного размера. Простая шомпольная очистка теплообменника позволяет всегда поддерживать высокий КПД котла.

Резервный электронагреватель — котел имеет встроенный ТЭН, который можно использовать для увеличения максимальной мощности котла в наиболее холодное время года или использовать как резервный источник тепла при окончании топлива.

Высокая эффективность — водоохлаждаемый колосник и эффективный кожухотрубный теплообменник (такой же как на промышленных котлах) обеспечивает высокий КПД котла во всем диапазоне рабочих мощностей.

Вывод продуктов горения

Последние внедренные способы экономии касаются этого пункта. Логика решения – если на выходе из дымохода температура продуктов сгорания была 200-250 °С, то почему не использовать их для подогрева теплоносителя? Для этого на пути отработанных газов устанавливают дополнительные теплообменники из стали или чугуна (с большой инерцией нагревания).

Дополнительно идет работа по извлечению теплоты из испаренной воды, полученной в результате реакции горения – это делают «конденсационные» котлы, которые ставят рекорды в плане КПД – температура выбрасываемых газов около 50 °С, а количество используемой по назначению теплоты достигает 98%.