Расход дров в твердотопливном и пиролизном котле на отопление дома, расчет

Устройство самодельного котла длительного горения

Дровяной агрегат с водяным контуром, имеющий высокий КПД, можно сделать своими руками. Изготавливаются котлы по двум технологиям — "булерьян" и "Стропува". Сложность самостоятельного создания установки, работающей по принципу Stropuva, обуславливает небольшую распространенность таких котлов.

Большинство агрегатов для обогрева частных домовладений конструируются по технологии "булерьян". Аппарат состоит из корпуса, внутри которого размещены 2 камеры. В одной из них тлеет топливо, а во второй дожигается газ, поступающий из первой зоны.

Объем кислородного потока регулируется заслонкой, размещенной вверху воздушной камеры. По мере тления топливо медленно оседает вниз одновременно с распределителем и обеспечивает непрерывную подачу воздуха в область сгорания энергоносителя. При закладке дров нужно потянуть вверх этот узел, возвращая его в начальное положение.

Благодаря полному сжиганию в окружающую среду поступает малое количество вредных веществ.

Устройство самодельного котла на дровах.

Основными частями устройства являются:

• топочная зона;
• камера дожига газов;
• зольник;
• дымоотвод.

Все конструктивные узлы находятся в корпусе, для изготовления которого можно использовать старый большой газовый баллон или металлический лист толщиной 5-6 мм.

Рекомендации по растопке

Во-первых, необходимо начать с того, что для твердотопливных котлов требуются хорошо высушенные дрова. Это самое важное правило. Все дело в том, что влажность в дровах начинает испаряться и конденсировать на внутренних поверхностях топки и дымохода и совместно с дымом и угарными газами образует деготь. Это снижает срок эксплуатации котла, уменьшает размеры и топки, и дымоходной трубы, а, значит, проходимость отводящих газов. К тому же деготь придется удалять. И, скажем прямо, процесс этот малоприятный.

Обязательно обратите внимание на исправность всех элементов отопительного агрегата. Просто укажем на один пример, который подтвердит наши опасения. Небольшая трещина в заслонке, равная двум миллиметрам, за один час вытравит из котла 15 м³ теплого воздуха. А это тепловые потери. Так вот, если котел нагревается до 100°С, эти потери могут составить до 10% от всей выработанной тепловой энергии. Это опять-таки перерасход дров.

Растопка котла

Последовательность растопки

• Сначала надо растопить котел, чтобы прогрелись и камера сгорания, и дымоход. Если этого не сделать, часть дыма будет просачиваться в помещения. Поэтому делается половинчатая закладка, то есть, 50% от всего объема.
• Для этого используются поленья меньшего размера.
• Сначала под них укладывается бумага, затем стружка или лучины, далее мелкие ветки деревьев и последними сами дрова.
• Между поленьями необходимо оставить зазоры, чтобы воздух снабжал огонь кислородом.
• Если бумаги и щепок под руками не оказалось, разжигать дрова можно хвойными лапами. В хвое содержатся масла, которые прекрасно горят.

Внимание! Использовать для розжига горючие материалы (бензин, керосин, солярку и прочее) строго запрещается.

Дровяной котел

Теперь обратите внимание, насколько хорошо прогрета сама камера сгорания. Если все нормально, то можно делать закладку полностью. Вторая закладка дров производится по-другому.

• Сначала очищается топка и зольник от сажи и пепла. Это надо делать перед каждой новой закладкой дров.
• Затем закладываются лучины, а поверх поленья. Обратите внимание на раскладку дров. Здесь важно, чтобы между ними оставались зазоры, но не очень большие. Это первое. Второе – есть два способа укладки: порядно и в виде колодца. Первый вариант проще. Третье – нельзя закладывать дрова до потолка топки, необходимо оставить промежуток в 20 см. Это делается для того, чтобы пламя не попадало сразу в дымоход.

Желтое пламя огня

Какой котёл на дровах самый экономный?

Главная Статьи Экономный котёл на дровах

Котёл на дровах можно назвать экономным, когда расход топлива у него не превышает 2 кубических метра древесины в месяц. Если средняя цифра потребления дров в отопительный сезон у вашего твердотопливного котла выше, то имеет смысл задуматься над заменой теплогенератора. Единоразовое вложение в покупку агрегата, который работает более продуктивно на том же количестве топлива, может окупиться уже за 1-2 года эксплуатации системы отопления.

Самый экономный котёл

Экономия дров в твердотопливных котлах достигается за счёт улучшения качества сгорания топлива в камере сжигания. Чем более полноценно проходит этот процесс, тем больше энергии удаётся извлечь из горючего материала. Условно теплогенераторы на твёрдом топливе можно разделить на две группы, по технологии переработки древесины в топке:

1. Котлы прямого горения
2. Котлы с пиролизным горением

КПД устройств из первой группы находится на уровне 75-80%. Более высокую производительность от таких агрегатов получить нельзя, в связи с отсутствием в них возможности дожига горючих веществ, находящихся в дымовых газах. Дело в том, что при любом горении происходит выделение дыма, в котором содержатся частицы, потенциально способные гореть, но не сгоревшие. У стандартных твердотопливных теплогенераторов эти частички улетучиваются в атмосферу через дымоход или оседают на его стенках, либо на внутренней поверхности котла.

Вторая группа котлов сконструирована так, что горючие вещества, которые есть в дыме, полностью сжигаются. Теплогенерация происходит целиком или частично за счёт горения пиролизных газов. Эти газы образуются в процессе пиролиза древесины — температурного разложения органических составляющих дерева. Проще говоря, во время тления дров.

Те устройства, которые работают только на сжигании пирогазов называются пиролизными котлами. А наиболее эффективные теплогенераторы, совместно использующие прямое и пиролизное горение, называются шахтными котлами длительного горения. Именно данные два типа котлов являются наиболее экономными. Связано это с тем, что при сгорании пиролизных газов выделяется большее количество тепла, чем при прямом горении топлива. С того же количества дров можно получить значительно больше энергии: КПД качественных пиролизных агрегатов достигает 90%.

Выбор экономного котла

Из вышесказанного становится понятно, что самыми выгодными, с точки зрения экономного расхода дров, являются пиролизные и шахтные котлы. Минимальное потребление топлива свойственно именно пиролизным агрегатам. Отсутствие прямого горения древесины позволяет извлекать всю тепловую энергию исключительно из сжигания пирогазов. В результате удаётся достичь максимума производительности, которая только доступна для твердотопливных котлов.

Шахтные телопгенераторы ещё называют котлами длительного горения (КДГ). Специфика горения пиролизных газов подразумевает значительную продолжительность процессов разложения дров и производства тепла из них. Таким образом, кроме экономии на расходе древесины, пользователи КДГ получают возможность гораздо реже закладывать топливо в устройство. Это в значительной степени увеличивает удобство эксплуатации системы отопления.

Какой экономный котёл лучше выбрать?

Рассмотрим преимущества и недостатки самых экономных устройств — пиролизного и шахтного теплогенераторов. Пиролизный котёл очень чувствителен к качеству дров. Практически каждый производитель таких устройств строго запрещает использование древесины с влажностью более 20%. В принципе, такое топливо является наиболее предпочтительным для любых котлов на твёрдом топливе. Сухое дерево позволяет использовать теплогенератору производить тепло максимально эффективно.

Для получения дров с 20% влажности, их требуется сушить в специальных дровяниках или других проветриваемых помещениях на протяжении как минимум одного года. В реальной жизни это не всегда возможно. Бывает, что запасённого с прошлого года топлива не хватает и приходится закупать обычные дрова прямо в разгар сезона. А сухую древесину с влажностью 20% в отопительный сезон достать почти нереально.

В данный момент на украинском рынке есть только один производитель, которому удалось создать качественный пиролизный котёл, не требовательный к дровам. Пиролизные теплогенераторы Термико способны работать на дровах с влажностью до 40%. Данное преимущество котлов этой компании ставит их вне конкуренции в ряду аналогичных устройств.

Что касается шахтных КДГ, то и здесь инженеры Термико смогли создать лучший теплогенератор. Котлы длительного нижнего горения Термико имеют более высокий КПД за счёт уникальной системы раздельной подачи воздуха. Конструкция разработана на основе популярного котла Холмова и имеет ряд важных технологических улучшений. В результате, производительность агрегата была увеличена до значений, сопоставимых с эффективностью работы пиролизных теплогенераторов.

Что представляют собой твердотопливные котлы

Отопление газом – не всегда самый выгодный вариант получения тепла в жилище с экономической точки зрения.

Электричество – тоже не является панацеей, ведь напряжение в городской сети еще более-менее стабильное, а за городом «скачет» так, что полагаться на него не стоит.

Выхода из такой ситуации всего два: установить дома камин или твердотопливный котел.

Такой вид отопительного оборудования надежен, долговечен и не зависит от переменчивых внешних условий.

Но, если камин, являясь помимо прочего, элитным декоративным элементом, стоит дорого, то котел на дровах доступен по цене и универсален, т.к. может быть установлен где угодно без изматывающей бумажной волокиты.

Основное топливо для твердотопливных котлов это уголь, дрова, дровяные брикеты и прессованные гранулы.

Это основное топливо. Отклонение от этого условия влечет за собой заметное ухудшение процесса горения и коэффициента полезного действия котла на твердом топливе. Также может случиться поломка самого котла и безвозвратный его выход из строя.

Установка в жилом доме твердотопливного котла — задача одновременно проста и понятно, однако при детальном рассмотрении, связана с многочисленными техническими и технологическими сложностями.

Сегодня многие граждане стремятся оборудовать свой дом нагревательным прибором, работающим на твердом топливе. Это объясняется хорошими эксплуатационными характеристиками отопительного оборудования данного вида, отсутствием необходимости получать разрешение на монтаж твердотопливного нагревательного прибора.

Не последнюю роль в плане выбора отопительной техники играет стоимость топливного ресурса и его относительная доступность.

Однако выбрать котел и установить его в доме – этого мало.

Для нормальной работы системы автономного отопления потребуется дополнительная установка различных устройств, приспособлений и механизмов.

Большая часть таких приспособлений обеспечивают нормальное функционирование всего отопительного комплекса и его безопасность.

Буферная емкость или теплоаккумулятор, для твердотопливного котла как раз относится к разряду таких устройств, без которых ни один нагревательный агрегат не сможет полноценно работать.

К преимуществам твердотопливных отопительных котлов относятся следующие качества:

• экономичность;
• высокая надежность;
• длительный срок службы;
• невысокая стоимость;
• обширный модельный ряд;
• возможность использования любых видов твердого топлива.

Недостатками котлов являются такие показатели:

Устройство и схема твёрдотопливного котла

Данная установка представляет собой классическую печку на дровах или другом подобном горючем, соединённую с полостями для жидкого теплоносителя. Топливо в этом оборудовании поджигается, во время его горения разогревается жидкость (обычно это вода) и, курсируя по трубам, она отдаёт тепло дому.

Во всех твёрдотопливных котлах есть основные элементы:

• топка с дверцей — камера для прогорания топлива;
• зольник с дверцей — отдел под топкой, куда ссыпается зола;
• решётка, разделяющая камеры, или колосник;
• водяная рубашка — теплообменник, в котором курсирует вода для обогрева дома;
• дымоход — труба для отвода дыма.

Топливо разогревает жидкость, которая курсирует по трубам и отдёт тепло дому

Описываемые агрегаты для подогрева теплоносителя отличаются лишь внутренним устройством.

Различные виды твёрдотопливных котлов

В зависимости от схемы сжигания горючего есть два типа установок:

• котлы с верхним розжигом (длительного горения);
• котлы с нижним розжигом.

Среди котлов с верхним розжигом особо выделяются пиролизные. Они используют явление, называемое пиролизом. Это разложение (тление) дров (или другого подобного топлива) с выделением газа. В таких установках при недостатке кислорода горючее фактически не горит, а разлагается в одной камере, при этом во второй, соседней камере, догорает пиролизный газ. Здесь твёрдое топливо обычно продавливается поршнем, совмещённым с трубой для подачи воздуха в первичную камеру (отсек для дров).

В пиролизных котлах дрова медленно тлеют, при этом в соседней камере догорает газ

В результате происходит крайне медленное сжигание горючего. При этом котёл отдаёт много тепла. Такое отопление в доме с теплоносителем в виде воды является очень эффективным.

В то же время по виду сжигаемого топлива котлы разделяют на:

• дровяные;
• угольные;
• пеллетные.

Вверху дровяного котла находится топка, а внизу — зольник

С первыми двумя понятно. А что касается пеллетного агрегата, то в нём сжигаются специальные спрессованные брекеты из опилок. Их и называют пеллетами.

В любых описанных котлах конструкция теплообменника может иметь одну из следующих компоновок:

• простая гнутая труба или система гнутых труб;
• гнутые трубы, дополненные листовыми регистрами по типу автомобильного радиатора.

Второй вариант обычно приобретают в готовом виде в магазине теплового оборудования.

Теплообменник состоит из гнутых труб, дополненых листовыми регистрами

Преимущества самодельных отопительных котлов на дровах

Главное достоинство изготовленного своими руками котла состоит в его низкой стоимости. Он обходится как минимум в два раза дешевле, чем покупной агрегат. Кроме того, домашний мастер получает возможность максимально подогнать возможности и параметры теплогенератора под свои нужды.

В то же время надо учитывать, что самодельный котел может быть более пожароопасным, чем покупной. Поэтому при его установке следует с особенным вниманием отнестись к правилам пожарной безопасности. Котел на дровах своими руками

Наиболее доступным материалом для изготовления самодельного котла длительного горения для дома является стальной прокат – уголки, трубы, листы и т.д.

Сталь следует выбирать низкоуглеродистую, подходят марки от Ст 3 до Ст 20. Последняя является наиболее предпочтительной: изготовленные из нее котлы являются самыми долговечными (срок службы – до 15 лет).

Твердотопливный котел из газового баллона

У высокоуглеродистых марок типа сталь 35 и выше высокая температура может спровоцировать закалку, вследствие чего материал станет более хрупким. Идеальным материалом для топки является жаропрочная легированная сталь марок 12ХМ и 12Х1МФ, но она стоит дорого и обычной сваркой не варится (нужно варить в среде аргона).

Использовать лучше электроды марок МР-3С или АНО-21.

Как выбрать топливо?

Топливо – это то, на что просто необходимо обращать внимание, если вы задумываетесь, какой выбрать твердотопливный котёл. Современные усовершенствованные варианты в качестве топлива могут брать различные энергетические источники: торф, брикеты, пеллеты, уголь и дрова. В настоящее время тепло можно получить из разных источников, поэтому есть возможность хорошей экономии средств при выборе оптимального топлива.

Котлы на угле

Твердотопливный котел на угле

Если ваш дом находится за городом, далеко от большого населённого пункта, то, возможно, просто незаменимым для вас станет угольный котёл отопления. Агрегат на угле прекрасно подойдёт в том случае, если отсутствует возможность обеспечить поленьям подобающее хранение. При всём коэффициент полезного действия у угольных котлов, как правило, очень высокий, а само оборудование не будет стоить очень дорого. Основные плюсы подобных агрегатов – недорогое топливо и возможность автономной работы.

Котлы на пеллетах и дровах

Работа данного твердотопливного котла отопления, как уже ясно, подразумевает использование дров и пеллет (особых топливных гранул) в качестве главного источника тепла. Мощность данных устройств относительно высокая и может составлять до 200 кВт. Ко всему, такие котлы характеризуются экономной работой, их можно установить в разных помещениях.

Твердотопливные котлы на дровах очень популярны среди населения, это обусловлено доступностью древесины. Плюс ко всему, коэффициент полезного действия такого агрегата очень высокий и достигает 90 %. Дерево и древесные гранулы горят долго, а после себя не оставляют вредных отходов.

Особенности, недостатки и преимущества котлов на пеллетах можно изучить здесь

Применение дровяного котла

Отопление домов дровами пользуется популярностью в сельской местности, где нет вблизи централизованной газовой магистрали, а отопление с помощью электричества экономически нецелесообразно.

Отопление частного дома дровами также популярно и среди дачников, которые находятся на своих территориях непродолжительное время. Также дровяной котел широко распространен в русских банях, где он выполняет сразу две роли: отопление и нагрев воды.

Достоинства и недостатки

К достоинствам агрегатов на дровах относятся:

• Нет зависимости от электричества. Домовладелец может не бояться перепадов напряжения в сети или полного отключения электроэнергии.
• Получение тепла полностью экологично. Поскольку дерево – это чистый экологический продукт, в результате сгорания которого не образуются никакие вредные для человека отходы. Конечно, если не учитывать углекислый газ, отравление которым возможно в случае не соблюдения мер безопасности.
• Доступное сырье. Люди, проживающие недалеко от лесных массивов, имеют бесплатное и доступное сырье для отопления частного дома. Более того, отопление такого котла возможно с помощью твердых бытовых отходов органического происхождения.
• Невысокая стоимость агрегата и арматуры.
• Простая установка и последующая эксплуатация устройства.

К недостаткам относятся:

• Нельзя на длительное время оставлять дом без присмотра, так как оборудование нуждается в постоянном присутствии и внимании человека.
• Оборудование имеет большой вес, потому что для его изготовления используется чугун. Этот минус можно перевести в плюс, так как этот материал является долговечным.
• Значительный расход топлива, так как древесина – материал, выделяющий мало энергии.
• Отсутствует автоматический режим поддержания необходимой температуры.
• Низкий показатель коэффициента полезного действия – не более 80 процентов.
• Дровяные котлы отопления характеризуются большими габаритами, поэтому для получения нужной температуры теплоносителя необходимо сжечь за один раз большое количество дров.

Требования к установке

Для эффективной и безопасной работы дровяного котла необходима правильная установка.

1. Место установки

Любое оборудование на дровах характеризуется потреблением довольно большого количества воздуха, поэтому котлы маленькой мощности устанавливаются в общие помещения дома, где выполняется приточно-вытяжная вентиляция. Если мощность котла не менее 50 кВт, то необходимо обустраивать отдельную котельную, где полезный объем помещения будет более 8 кубометров. Установка агрегатов осуществляется на твердое, ровное и несгораемое основание – кафель, бетон, керамогранит. На стенах котельной также должен быть негорючий материал. Котельная комната оснащается принудительной вентиляцией.

2. Требования к дымоходу

Для изготовления дымохода используется нержавеющая сталь, керамика или толстостенные металлические трубы. Оптимальный выбор – дымоход из нержавеющей стали типа «сэндвич», с легкостью собирается из разных элементов, таких как трубы, скрепляемые хомутами, кровельные проходы, разгрузочные платформы. При изгибах применяются отводы под необходимым углом. Есть возможность вывода дымохода не только через кровлю, но и через стену дома. Для создания хорошей тяги высота прямого участка дымохода должна составлять более 6 метров, при этом мощность котла должна быть равна 16 кВт.

От чего зависит конструктивное исполнение?

На то, какой будет конструкция отопительного котла, влияет несколько условий:

• стоимость и доступность материалов;
• вид топлива;
• способ циркуляции теплоносителя.

Естественная циркуляция теплоносителя

Принудительная циркуляция теплоносителя Двухтрубное отопление с прямоточной циркуляцией теплоносителя Двухтрубное отопление со встречной (тупиковой) циркуляцией теплоносителя

Наибольшую долговечность демонстрирует жаростойкая нержавеющая сталь. Впрочем, именно она имеет на рынке самую высокую цену, а её обработка является довольно сложной задачей, с которой не справиться без специальной аппаратуры. То же касается и чугуна, который, впрочем, стоит куда дешевле нержавейки. Традиционно для изготовления котлов отопления используют листовую сталь толщиной от 4 мм – этот вариант сравнительно лёгок в обработке и, главное, вполне надёжен и долговечен.

Самодельный котёл на дровах

Наиболее дешёвым вариантом для самостоятельного изготовления является дровяной котёл. Конструктивно такой агрегат представляет собой две ёмкости, помещённые одна в другую. Внутренняя выполняет функцию топки, внешняя – нагревательного бака. Конструкция дровяного котла действительно проста, а работать он сможет не только с дровами, но и другими видами твёрдого топлива.

Конструкция дровяного котла включает:

• стальную топку (с дверцей);
• зольник (с дверцей);
• колосники топки;
• сажесборник;
• дымоход;
• шиберную задвижку;
• входной и выходной патрубки;
• ножки;
• чугунную крышку.

Устройство твердотопливного котла

Большой минус дровяного котла – низкий КПД, то есть огромный расход дров или постоянная нехватка тепла в доме.

Пиролизные котлы являются более дорогими в изготовлении: они имеют две камеры сгорания – для топлива и для пиролизного газа, а некоторые их компоненты и сами по себе стоят весьма недёшево. Тем не менее такое оборудование пользуется огромным спросом в виду его экономичности – оно полностью окупается на протяжении всего 3-4 сезонов.

Классическая схема пиролизного котла включает:

• камеру сжигания с форсункой;
• газифицирующую камеру;
• систему подачи воздуха;
• дымоходную систему;
• загрузочную камеру;
• водный теплообменник;
• систему циркуляции теплоносителя;
• датчики температуры и давления;
• регуляторный клапан.

Принцип работы пиролизного котла

Пеллетные котлы изобретены в конце XX века. Они функционируют на прессованных опилках, а их основной принцип действия заключается в передаче тепла от газа, выделяемого при сгорании последних, который нагревает теплоноситель в теплообменнике.

Котёл отопления на пеллетах своими руками

Конструкция пеллетного котла включает:

• корпус;
• топочную камеру с воздушным окном и дверцей очистки;
• теплообменник с водяным контуром;
• дымоудалитель;
• теплоизоляционную прокладку;
• автоматику контроля и управления.

В пеллетных котлах лучше всего использовать чугунные теплообменники: они имеют более высокий показатель теплоотдачи и не подвержены коррозии. Как правильно изготовить котел

В процессе проектирования нужно учесть некоторые особенности конструкции, принцип ее работы. В частности, нужно определиться с назначением котла, какого типа он будет. Проще всего изготовить твердотопливный котел своими руками.

Намного сложнее, почти невозможно – газовый, так как к нему предъявляются повышенные требования в плане безопасности. Нужно получить разрешение на его использование, проверку. И – если все характеристики устройства не соответствуют требуемым, то соответствующие инстанции просто запретят такой котел к эксплуатации.

На эффективность работы котла влияет как конструкция (емкость теплоносителя), так и скорость сгорания топлива, постоянный приток свежего воздуха (кислорода). Следует учесть, что топливо сгорает полностью и возможен отток газа, несущего немало тепла, который нужно предотвратить.

Параметры выбора

При выборе твердотопливного котла следует учитывать ряд важных критериев:

• Мощность агрегата – подбирается в зависимости от обогреваемой площади и необходимой температуры теплоносителя.
• Доступность топлива.
• Вид тяги в толочном отсеке – естественная или принудительная. Эта характеристика влияет на производительность прибора и возможность его установки в определённом помещении.
• Материал конструкции теплообменника. Чаще всего встречаются изделия из стали и чугуна. От их качества зависит надёжность котла и его теплосберегающие качества.
• Коэффициент полезного действия (КПД) – определяется типом закладываемого горючего, спецификой конструкции и наличием дополнительных элементов, таких как вытяжка, автоматическое поступление топлива и др.
• Вариант размещения «водяной рубашки» — позволяет оптимально подобрать агрегат для монтажа с соблюдение требований пожарной безопасности.
• Способ загрузки топлива и размер камеры сгорания – позволяет рассчитать рабочий цикл котла и возможность автоматизации его действия.
• Масса прибора – учитывается при определении основы для установки оборудования. Поверхность должна быть прочной и устойчивой к деформации.
• Расположение зольника и его конструкция – определяют удобство обслуживания этого элемента во время эксплуатации оборудования.
• Цена – складывается из характеристик прибора и популярности марки.

Расположение котла

Нормативная база, которая бы регламентировала монтаж твердотопливного котла в частном доме, до сих пор не разработана. Тем не менее, основные требования к размещению такого оборудования можно почерпнуть в СНиП «Отопление и вентиляция» и СНиП 31-02-2001 «Одноквартирные дома» (для РФ), а также ряда других отдельных актов.

Стоит отметить, что часто упоминаемый в интернете СНиП «Котельные установки» не рассчитан на бытовые приборы невысокой мощности – его требования распространяются на оборудование с мощностью более 360 кВт, а правила установки газового оборудования слишком жесткие.

Исходя из анализа доступной нормативной базы, которая относится к порядку размещения отопительных приборов на дровах, можно выделить следующие советы, как установить твердотопливный котел в доме:

1. Любой вид твердого топлива, будь то дрова, уголь или пеллеты, создает большое количество пыли. Кроме того, во время работы котла в помещение может попадать различное количество дыма. В связи с этим не рекомендуется устанавливать твердотопливный котел внутри жилых комнат дома. Хотя нормативная база напрямую и не запрещает установку котла твердотопливного котла на территории кухни, коридора или других комнат, за исключением спальни.
2. Оптимальным вариантом размещения котла на твердом топливе будет оборудованная отдельная или пристроенная к общему дому котельная. Можно также остановиться на технических помещениях в самом доме, подвале, гараже или коридоре с хорошей вентиляцией.
3. Отопительное оборудование должно быть расположено как можно ближе к внешней стенке, чтобы облегчить работы по выкладке дымохода, не создавать слишком длинный горизонтальный участок или не выводить трубу сквозь перекрытие.
4. Любой твердотопливный котел нуждается в периодической очистке теплообменника и техническом обслуживании. Поэтому необходимо обеспечить свободный доступ к нему. Для этого спереди оставляют не менее 1 м пространства, а сзади и по бокам – примерно по 60 см, но не менее 25 см.
5. Запрещено подключение газохода твердотопливного котла к кирпичным вентиляционным ходам внутри стен.

Обратите внимание, что перед покупкой твердотопливного котла желательно соотнести его габариты с размерами технического помещения, где планируется его установка. Кроме того, стоит заранее продумать расположение теплоаккумулятора, буферной емкости и бойлера косвенного нагрева.

В небольших по размеру котельных можно разместить отопительное оборудование достаточно близко к стенке, но только необслуживаемой стороной. При этом зазор может составлять не менее 10 см, а сзади должен остаться отступ не менее 25 см.

Газогенераторные пиролизные котлы

При сгорании древесина выделяет много углекислого газа, который в определенных условиях становится хорошим топливом. В ходе исследований выяснилось, что при сгорании любое твердое вещество образует такой газ. Но именно древесина выделяет его по-максимуму. Пиролиз – процесс добычи и сохранения газа при горении древесины. Дровяные котлы данного типа называют газогенераторными или пиролизными (детальнее: «Как сделать пиролизные котлы своими руками «).

Газогенераторные котлы на дровах используют этот газ, тем самым увеличивая время работы и выделяя дополнительное тепло.

Длительность горения сырья увеличивается по причине практически полного отсутствия кислорода. В результате в топке сырье не сгорает, а тлеет. Газ переходит в специальную камеру, после чего обогащается кислородом и сжигается специальной горелкой.

Газогенераторный котел на дровах обладает следующими преимуществами:

• простота обслуживания;
• длительная автономная работа оборудования;
• наличие возможности контролировать температуру горения;
• расход дров в твердотопливном котле заметно понижен, но это не сказывается на теплоотдаче и производительности.

Поскольку газ сгорает почти полностью и минимально засоряет дымоход, то обслуживание отопительного оборудования и чистка отдушин и топки требуется редко.

Но пиролизный котел на дровах имеет и некоторые недостатки:

1. Высокая цена. Это связано с тем, что для пиролиза необходимы особые условия, а именно: повышение температуры в камере до 200-800 градусов, создание дефицита кислорода. Именно из-за высокой стоимости газогенераторные котлы мало распространены (прочитайте: «Какой принцип работы пиролизного котла: давайте разберемся «).
2. Большая масса. Конструкция оборудования состоит из двух камер: сгорания и загрузочной. В первой горит газ, а во второй – древесина. Пиролизные приборы тяжелые и большие. По этой причине такие котлы для бань на дровах используются редко – они занимают слишком много места.
3. Зависимость от электрической энергии. Для контроля горения и регулирования температуры оборудование приходится настраивать. Водогрейный котел на дровах имеет чувствительную автоматику, из-за которой выключается при скачках напряжения и перестает действовать при отсутствии электроэнергии.

Как изготовить котел длительного горения своими руками, смотрите на видео:

Конструктивные особенности твердотопливных отопительных котлов

Самодельный котёл на дровах

Наиболее дешёвым вариантом для самостоятельного изготовления является дровяной котёл. Конструктивно такой агрегат представляет собой две ёмкости, помещённые одна в другую. Внутренняя выполняет функцию топки, внешняя – нагревательного бака. Конструкция дровяного котла действительно проста, а работать он сможет не только с дровами, но и другими видами твёрдого топлива.

Конструкция дровяного котла включает:

• стальную топку (с дверцей);
• зольник (с дверцей);
• колосники топки;
• сажесборник;
• дымоход;
• шиберную задвижку;
• входной и выходной патрубки;
• ножки;
• чугунную крышку.

Устройство твердотопливного котла

Большой минус дровяного котла – низкий КПД, то есть огромный расход дров или постоянная нехватка тепла в доме.

Пиролизные котлы являются более дорогими в изготовлении: они имеют две камеры сгорания – для топлива и для пиролизного газа, а некоторые их компоненты и сами по себе стоят весьма недёшево. Тем не менее такое оборудование пользуется огромным спросом в виду его экономичности – оно полностью окупается на протяжении всего 3-4 сезонов.

Классическая схема пиролизного котла включает:

• камеру сжигания с форсункой;
• газифицирующую камеру;
• систему подачи воздуха;
• дымоходную систему;
• загрузочную камеру;
• водный теплообменник;
• систему циркуляции теплоносителя;
• датчики температуры и давления;
• регуляторный клапан.

Принцип работы пиролизного котла

Пеллетные котлы изобретены в конце XX века. Они функционируют на прессованных опилках, а их основной принцип действия заключается в передаче тепла от газа, выделяемого при сгорании последних, который нагревает теплоноситель в теплообменнике.

Котёл отопления на пеллетах своими руками

Конструкция пеллетного котла включает:

• корпус;
• топочную камеру с воздушным окном и дверцей очистки;
• теплообменник с водяным контуром;
• дымоудалитель;
• теплоизоляционную прокладку;
• автоматику контроля и управления.

В пеллетных котлах лучше всего использовать чугунные теплообменники: они имеют более высокий показатель теплоотдачи и не подвержены коррозии.

Виды дровяных котлов

Дровяной котлоагрегат — высокоэффективное нагревательное оборудование, устанавливаемое в качестве источника теплоснабжения в автономных системах с целью поддержки санитарно-гигиенических условий проживания в домах средней и малой площади.

Данные установки снабжены особыми предохранительными компонентами, обеспечивающие безопасность эксплуатации. Агрегаты работают в диапазоне КПД от 70 до 80%.

Классификация котлов на твердом топливе:

1. Классические котлы непосредственного горения. Не обращая внимания на тот факт, что они значительно уступают последним устройствам по продолжительности работы от 1 загрузки, они все же пользуются популярностью благодаря низкой цене.
2. Котлы верхнего горения обладают цилиндрической формой и оборудованы специализированной телескопичной трубкой для воздуха. В связи с тем, что и процесс горения протекает вверху топочной камеры, новую порцию топлива можно добавить после сгорания предыдущего слоя.
3. Котлы нижнего горения имеют особенно продуманную и действенную конструкцию шахтных котлоагрегатов с длительным горением нижнего слоя. Это дает возможность, в какой угодно период работы произвести засыпку дров в топку.
4. Пиролизное устройство – газогенераторный котел на дровах с 2-мя камерами сгорания. В первой проходит первичное горение с дефицитом кислорода, запускающего процесс пиролиза и генерацию газа. Вторая — для полного сгорания синтез-газа. Такая конструкция дает возможность увеличить время функционирования котла на одной заправке дров.
5. Пеллетные котлы – выпускаются для работы на прессованных либо гранулированных древесных отходах и укомплектованы особым бункером, из которого топливо поступает в камеру сгорания с помощью шнека.

Как сделать котел длительного горения своими руками – пошаговое руководство

Самым оптимальным источником отопления для отдаленных районов без газификации и электрификации является твердотопливный котел длительного горения. Благодаря надежности, экономичности и эффективности он нередко используется для оснащения загородных домов и коттеджей.

Как работает агрегат

Обычные твердотопливные котлы способны проработать на одной закладке около 6-7 часов. Если по истечении этого времени в топку не подбросить очередную порцию топлива, это приведет к снижению температуры в доме.

В отдельных моделях горение поддерживается почти неделю.

Секрет здесь в следующем: в отличии от традиционных котлов, схема котла длительного горения включает в себя не одну, а две камеры сгорания. Первая из них предназначена для сжигания топлива, вторая – для поступивших из первой камеры газов.

Качество процесса во многом зависит от своевременной подачи воздуха, для чего в конструкции имеется вентилятор.

Подобный подход является инновационным: его впервые представила литовская компания Stropuva в 2000 году, после чего чертежи твердотопливных котлов длительного горения были взяты на вооружение ведущими производителями котельного оборудования.

На сегодняшний день агрегаты, работающие по этому принципу, являются наиболее недорогим и практичным вариантом обогрева домов в местностях, лишенных газификации. Сутью работы приборов данного типа выступает горение верхнего топлива.

Обычно месторасположением топки является нижняя часть: как следствие, холодный воздух после нагревания имеет возможность подниматься вверх.

Котлы длительного горения очень похожи на пиролизные: выделение основной порции тепла происходит не от сгорания твердых брикетов, а от выделившегося при этом газа.

Для сгорания внутри конструкции имеется специальное закрытое пространство. Камеры соединены между собой телескопической трубой, по которой выделившийся газ из первого отделения поступает во второе.

Процесс его дожига сопровождается смешиванием с холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором. Эта процедура проистекает без пауз, до полного перегорания топлива.

Она отличается достаточно высоким температурным режимом – до +1200 градусов.

Камера для сжигания твердого топлива имеет более обширные размеры: ее объем иногда достигает 500 дм3. В нее можно загружать уголь, опилки, дрова, паллеты. Стабильное нагнетание воздуха обеспечивается встроенным вентилятором. Процесс горения характеризуется очень медленной скоростью расхода топлива. Как следствие, экономичность котельного оборудования резко возрастает.

В продаже имеется целый ряд нагревательных приборов, сутью работы которых является один и тот же чертеж котла длительного горения на дровах. Разная степень их экономичности и эффективности объясняется различием размеров, материалов изготовления и наличием дополнительных функций.

Для работы универсальных ТТ котлов можно использовать любое топливо, что значительно упрощает их обслуживание. Наиболее экономичными моделями считаются дровяные ТТ котлы.

Конструкционные особенности и устройство

Дороговизна и сложность изготовления чертежа котла длительного горения своими руками ставит определенные препятствия на пути распространения последнего из них на территории нашей страны. В отличии от него, метод Булерьян широко используем народными умельцами для самостоятельной организации отопления загородных домов.

Чертеж котла длительного горения на твердом топливе Булерьян состоит из следующих узлов:

Также имеется еще одна любопытная деталь. Как известно, в обычных печах функция поддувала выполняется зольником: именно через него поступает необходимый для горения воздух.

В случае с Булерьян зольный отсек делается полностью герметичным: каналом подачи воздуха здесь является верхняя воздушная камера. Для регулировки подачи кислорода в верхней части этой камеры имеется заслонка.

По ходу сгорания дрова в топке постепенно оседают, что приводит к опусканию распределителя. Таким образом обеспечивается беспрерывная подача свежего воздуха.

Как рассчитать расход угля

Расход угля в твердотопливном котле зависит от многих факторов. На затраты влияет:

1. Отапливаемая площадь.
2. Количество теплопотерь.
3. Температура окружающей среды.

Точные затраты можно будет высчитать только после окончания отопительного сезона. Причем, в зависимости от зимы, средний расход угля на отопление, может варьироваться от 8 до 15 тонн (для здания в 200 м²).

Если произвести усредненные расчеты, основываясь на реальном опыте эксплуатации можно получить следующие данные:

• Затраты на сентябрь – октябрь, составят 1 ведро в сутки.
• Нормы расхода топлива в угольном котле с ноября по февраль, увеличатся до 10 ведер в сутки.
• В марте и апреле, потребуется сжигать 1-2 ведра в сутки.

Расчет расхода угля на котёл в 20 кВт, пользуясь вышеприведенными данными, покажет, что затраты в течение отопительного сезона, составят 580 ведер или 10-10,5 тонн.

Как сжигать топливо?

Твердое топливо сжигают чаще всего тремя способами: пламенным, пиролизным и тлением поверхностного слоя.

Из сказанного выше ясно, что пламенное горение не оптимально для твердотопливного котла. Конструкция топки, обеспечивающей полное сгорание отходящих газов до их контакта с теплообменным регистром, получается слишком сложной, массивной, требующей регулярного ухода, наконец, просто ненадежной и опасной. Некоторым исключением можно считать только дровяно-угольные котлы для небольшого подогрева в межсезонье, см. далее.

Главные, и весьма существенные, недостатки пиролизных котлов – высокая стоимость, зависимость от электропитания и небольшие пределы регулировки мощности. Из-за этого в межсезонье котел приходится использовать в прерывистом режиме, для чего снабжать сложной обвязкой и дополнять теплоаккумулятором. В итоге стоимость только оборудования котельной для дома в 100-120 кв. м. жилых обходится где-то в $10 000, а ее площадь получается в 12-16 кв. м. Которые нужно построить; возможно – на ипотеку.

В целом всеядный пиролизный котел оправдывает себя в особняке от 250 кв. м жилых с собственной аварийной дизельной мини-электростанцией. Поэтому далее мы сосредоточимся на котлах медленного горения, они лучше всего подходят для домовладений бюджетного и среднего уровня. Отдельно остановимся на банных котлах, т.к. они не совсем отопительные.

Причины выбора такого отопления

Современные производители предлагают усовершенствованные модели твердотопливных котлов, предназначенные для установки в городских квартирах и загородных домах. Для таких изделий свойственен эстетичный внешний вид и компактные размеры. По своим функциональным качествам и удобству использования они практически ничем не уступают популярным газовым аналогам. Более того, твердотопливные котлы являются более экономичными в отношении семейного бюджета – поэтому их популярность и востребованность стремительно возрастает. Среди других важных преимуществ, присущих отопительным котлам, работающим на твердых видах топлива, следует отметить такие, как:

• широкая распространенность используемого топлива;
• невысокая стоимость горючего;
• абсолютная экологическая безопасность;
• высокий уровень безопасности использования устройства;
• отсутствие опасности перегрузок электрических сетей или взрывов;
• минимальная пожарноопасность;
• возможность изменения периода работы посредством загрузки твердого топлива различных размеров или фракций.

На способности котлов отопления влияют такие факторы, как общая площадь помещения, а также климатические условия региона, на территории которого оно расположено. Так, в условиях климата средней полосы оптимальные показатели для установки в городских квартирах является следующей:

• для однокомнатных квартир – 4,16 кВт;
• для двухкомнатных – 5,85 кВт;
• для трехкомнатных – 8,71 кВт;
• для четырехкомнатных – 11,05 кВт.

Важно! Установка твердотопливного котла возможна лишь в старых квартирах, в которых ранее имелось печное отопление и остались дымоходы.

В тех случаях, когда необходимо организовать систему отопления в загородных домах или других типах помещений с большей площадью, следует выбирать котлы, обладающие большими возможностями. Для наиболее эффективного обогрева помещений, площадь которых составляет от 150 до 350 кв. метров, рекомендуется выбирать отопительное оборудование с производительностью от 19,5 до 45,5 кВт. Разумеется, это средние показатели.

№Производители твердотопливных котлов

Мы не откроем Америку, если скажем, что качество во многом зависит от репутации производителя. Крупные компании не будут портить свое имя продукцией ненадлежащего качества, так что при выборе твердотопливного кота лучше обращать внимание на модели от проверенных производителей. Это тот случай, когда лучше не экономить.

Отметить можно котлы таких марок:

• Buderus – немецкая компания, которая специализируется на производстве котлов разного вида и назначения. Твердотопливные модели работают на разных видах топлива, есть классические и пиролизные котлы, мощности достаточно для отопления больших частных домов;
• Bosch выпускает традиционные энергонезависимые котлы;
• Ferroli – крупная итальянская компания, выпускает бытовые и частные котлы. Среди твердотопливных есть котлы на угле, дровах и пеллетах. Ассортимент широкий, качество на высоте;
• SIME – еще одна итальянская компания, которая сделала имя всего за 35 лет. Продукция экспортируется в 50 стран мир, ассортимент представлен котлами на угле и дровах;
• VIADRUS – чешские котлы. Представлены в достаточно широком ассортименте, надежны, безопасны, отличаются приятной стоимостью;
• Stropuva – литовский производитель, который часто представляет новые решения в сфере. Последняя разработка – котел мощностью 40 кВт с возможность работать от одной загрузки 30 часов;
• Protherm – качественные словацкие чугунные котлы с высоким КПД.

Также можно отметить продукцию отечественных предприятий, выпускаемую под марками «Прометей» (для домов до 450 м2), «Очаг» (есть двухконтурные котлы), «Зота» и «Дымок».