Твёрдотопливные котлы длительного горения с водяным контуром для дома

Cоветы владельцам твердотопливных котлов длительного горения

Чтобы оборудование служило долго и с максимальным КПД, его нужно правильно выбирать. Приведенные ниже рекомендации – для тех, кто только собирается купить систему.

Водонагревательный котел с двумя контурами по мощности на 1/4 превосходит одноконтурный аналог. Поэтому мощность первого должна быть не менее 15 кВт, тогда как для второго достаточно 12 кВт. Чем больше обогреваемая площадь, тем мощнее должно быть оборудование.

Для хорошего снабжения горячей водой вторая камера и теплообменник котла должны быть изготовлены из стали или меди. Чугунная топка отличается долгим сроком службы.

Двухконтурный твердотопливный котел с накопительным баком для горячей воды

• Двухконтурная система отопления способна выдавать в минуту около 8 литров воды. Если этого количества для бытовых нужд мало, рекомендуется приобрести котел с бойлером.
• Обслуживание агрегата довольно простое – нужно только чистить зольник и загружать время от времени топливо. Котлы длительного горения способны продержаться на одной закладке 5-7 дней.

1. Группа безопасности; 2. Термоаккумулирующий бак; 3. Термосмеситель; 4. Расширительный бак мембранного типа; 5. Клапан подпитки системы; 6. Циркуляционный насос системы отопления; 7. Радиаторы; 8. Смесительный трехходовой кран; 9. Обратный клапан; 10. Циркуляционный насос системы ГВС.

Рекомендации по обслуживанию и безопасности

Перед первым запуском владельцу нужно внимательно осмотреть трубы на предмет течи и сам котел – он не должен пропускать дым в помещение. То же касается и системы дымохода. Раз в год дымоход, трубопровод и радиаторы требуют чистки.

Для профилактического обслуживания необходимо слить из системы воду. Для этого в обратном контуре с помощью тройника крепят дополнительную трубу, на конце которой устанавливается заглушка.

Котлы длительного горения на твердом топливе в разных размерах

Меры безопасности:

1. Нельзя, чтобы во время работы котла дверца топочной камеры оставалась открытой.
2. Запрещено осуществлять розжиг топлива при помощи бензина.
3. Во избежание пожара нельзя укладывать на котел вещи для сушки.
4. Для загрузки топлива следует пользоваться специальными рукавицами.
5. Запрещено поручать загрузку топочной камеры детям.
6. Нельзя хранить топливо в непосредственной близости к котлу, между ними должен быть минимум метр расстояния.
7. Перегрев оборудования очень опасен, поэтому не следует перегружать топку.

Твердотопливный котел с блоком автоматического управления и бункером для пеллетных гранул

Твердотопливный котел с большим резервуаром

Современные вариации твердотопливных систем длительного горения с водяным контуром идеально справляются с функцией тепло- и водоснабжения в частном доме, а также на большом производстве, заменяя при этом газ.

Существующие виды и их особенности

Вид топлива (доступный именно Вам) – первый, важнейший, и часто решающий фактор, который влияет на выбор модели котла. Что это будет: дрова, уголь, пеллеты, или жидкое топливо?

Конструкции разрабатываются под определённые параметры топлива, которые прописываются в инструкциях.

Чем ближе владелец держится этих рекомендаций, тем больше его будет радовать результат.

Разделить котлы можно по принципу работы:

1. Газогенераторные или пиролизные.
2. Длительного горения, на тлении.

Конструкция газогенераторных агрегатов позволяет дожигать газы, которые обычно вылетают в трубу. Отличие от второго варианта в том, что происходит это в отдельной камере (часто она похожа на лабиринт из металлических проходов). Повышается КПД, а кроме того, в таких печах процесс горения идёт немного медленнее, поэтому и загружать топливо приходится чуть реже.

Если стоит цель заглядывать в кочегарку как можно реже, стоит обратить внимание на полноценные печи отопительные длительного горения с водяным контуром на тлении. Суть здесь в том, что вертикальная полость топки забивается топливом и горение идёт сверху вниз (практически тлеет)

Есть модели и с нижним пламенем, а замедленное горение обеспечивается ограниченной подачей воздуха. Процесс пиролиза также идёт, но чаще всего здесь же, в медленно тлеющем пламени.

Ряд моделей оснащены автоматической подачей топлива. Присматривать за таким прибором проще всего.

Изготовление котла длительного горения

Котел

Сделать такую конструкцию в домашних условиях несложно, но для этого потребуются навыки работы со сварочным аппаратом и четкая инструкция.

Этап 1. Подготовка всего необходимого

Для изготовления котла потребуются:

• металлическая труба ø30 см и больше с толщиной стенок в 4-5 мм;

• сварочный аппарат;
• листовая сталь толщиной 5 мм (для распределителя);
• болгарка;
• труба ø6 см для подачи кислорода;
• труба ø10 см для вывода дымных газов из конструкции.

После подготовки оборудования и расходных материалов можно приступать к работе.

Этап 2. Сборка конструкции

Последовательность действий при сборке следующая.

Шаг 1. Труба, которая послужит корпусом конструкции, обрезается в соответствии с выбранной длиной (от 0,8 до 1 м). Если длина будет большей, это затруднит загрузку топлива при эксплуатации. Приваривается дно из листовой стали и (если требуется) ножки, выполненные из швеллера.

Труба

Шаг 2. Формируется воздушный распределитель. Для этого из листа стали вырезается круг, диаметр которого меньше диаметра конструкции на 2 см. В центре круга проделывается отверстие ø2 см.

К распределителю приваривается крыльчатка с закрепленными на ней 5-сантиметровыми лопастями, изготовленными из той же стали. Сверху приваривается труба ø6 см таким образом, чтобы посередине встало проделанное ранее отверстие.

Корпус котла и воздушный распределительВоздушный распределительВоздушный распределительДвойные стенки котлаДвойные стенки котлаКотел

Сверху труба оборудуется заслонкой для регулировки подачи кислорода.

Шаг 3. Возле дна котла оборудуется дверка для удаления продуктов горения. Болгаркой из стального листа вырезается прямоугольник, фиксируются петли с запорной ручкой. Прямоугольник и послужит дверкой.

ЗольникЗагрузочный лючок для топлива

Шаг 4. Сверху на котел крепится дымоходная труба ø10 см. Первые 40-45 см труба должна идти строго горизонтально, после чего пропускается через обменник тепла (последний выполняется в виде металлической емкости с водой).

Труба дымохода

Шаг 5. Вырезается крышка для котла, в ней проделывается отверстие для воздушного распределителя

Важно, чтобы крышка прилегала к корпусу максимально плотно, иначе через щели будет выходить дым

Крышка котлаКрышка котла (еще один вариант)

Все, теплогенератор длительного горения готов к использованию.

Требования к топливу

Как уже отмечалось, твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром в большинстве своём универсальны и могут работать на различных типах твёрдого топлива. К таковому относятся:

• дрова;
• древесные отходы (щепа, стружки, опилки);
• пеллеты (спрессованные брикеты из отходов деревообрабатывающих предприятий);
• каменный или древесный уголь;
• торфяные брикеты и др.

Древесные топливные брикеты, 10 кг. Зольность менее 0,3%, сера 0,01%,. Из хвойных пород древесины, без связующих и добавок.

Дрова – наиболее распространённый вид топлива. При этом они требуют особого внимания, так как разные породы древесины обладают разными физико-химическими свойствами. Для получения наилучшего результата следует придерживаться следующих рекомендаций производителей котельного оборудования.

Дрова березовые.

Желательно использовать лиственные породы, например берёзу, которая обладает достаточно хорошей теплотворностью

Стоит также обратить внимание на ольху и осину: они дают мало золы и способствуют очистке дымохода.
Нежелательно использовать топливо с влажностью более 25% — в противном случае затрудняется процесс пиролиза и увеличивается объём отложений в дымоходе.

Особенности пиролизных котлов

Как уже было сказано выше, пиролизные котлы имеют две камеры сгорания. В первой горит непосредственно топливо, а в другой – газы, этим топливом выработанные. Если в топку положить сырые дрова, что в зимнее время вполне возможно, они начинают выделять пар.

Вторая камера устраняет отрицательное воздействие на процесс горения. В нее поступает горячий газ и нейтрализует влагу. На своем пути газ напитывается воздухом, что способствует дальнейшему горению. Для разделения камер использован колосник, на котором лежат дрова. Для работы пиролизной системы нужен принудительный поддув, его обеспечивает дымосос.

Как работает пиролизная система:

1. Топливо укладывают на колосник.
2. Разжигают котел.
3. Закрывают заслонку топки.
4. Запускают дымосос.
5. Горение создает в камере высокую температуру, в результате чего образуются летучие продукты сгорания в виде азота и водорода.
6. Эти образования поступают во вторую камеру и смешиваются с потоком воздуха.
7. Происходит полное сгорание, а выделенное тепло возвращается в первую камеру.

Данный процесс обеспечивает очень высокую температуру, благодаря чему разлагаются и отходы сгоревших дров, а топливо используется по максимуму. Тепло, выделенное сгоревшими отходами, дважды пускается в ход.

Наряду с многочисленными достоинствами у пиролизных котлов есть и недостатки:

• Высокая цена.
• Зависимость от электричества.
• Заявленная производителем мощность не всегда соответствует действительности.
• Если использовать оборудование вполсилы, высока вероятность засорения газохода дегтем.

Рейтинг ТОП-15 лучших твердотопливных котлов с водяным контуром 2021 года

Место	Наименование	Цена
ТОП-4 лучших твердотопливных котлов с водяным контуром в соотношении цена/качество на 2021 год
1	Теплодар Куппер Практик 8 одноконтурный	Узнать цену
2	ZOTA Енисей 14 14 кВт одноконтурный	Узнать цену
3	Лемакс Форвард-16 17 кВт одноконтурный	Узнать цену
4	Теплодар Уют-10 10 кВт одноконтурный	Узнать цену
ТОП-4 лучших твердотопливных котлов с водяным контуром и электротэном
1	Теплодар Куппер Практик 14 14 кВт одноконтурный	Узнать цену
2	Теплодар Куппер ОК 15 15 кВт одноконтурный	Узнать цену
3	Теплодар Куппер Эксперт-15 одноконтурный	Узнать цену
4	Теплодар Куппер ОВК 18 18 кВт одноконтурный	Узнать цену
ТОП-4 лучших чугунных твердотопливных котлов с водяным контуром
1	Krontif Сибирь 60 одноконтурный	Узнать цену
2	Kentatsu MAX-04 38 кВт одноконтурный	Узнать цену
3	Sime SOLIDA EV 6 56 кВт одноконтурный	Узнать цену
4	Krontif Сибирь 30 одноконтурный	Узнать цену
ТОП-3 лучших твердотопливных котлов с водяным контуром на дровах
1	ZOTA Box 8 8 кВт одноконтурный	Узнать цену
2	Теплодар Куппер ОК 9 9 кВт одноконтурный	Узнать цену
3	Лемакс Форвард-12,5 13 кВт одноконтурный	Узнать цену

Популярные модели печей

1. Stropuva. Богатый наработанный опыт, обеспечивший популярность среди покупателей, есть у литовской марки Stropuva (Стропува). Выпускаются вертикальные котлы длительного горения различных модификаций, среди которых пеллетные котлы и универсальные (для дров, пеллет, угля) различной мощности. Зависимые от электричества и нет, но все одноконтурные. Популярность модели Stropuva Mini S8 (на 8 кВт; дрова, брикеты) вызвана, скорее всего, её невысокой стоимостью – 65 – 68 тыс. руб.
2. Bioterm Krzaczek. Также успехом пользуются польские приборы Bioterm Krzaczek, но цены на них немного выше. Например, SK-SADOWY 18 (один из самых недорогих) – 98 – 100 тыс. руб.
3. Теплодар. Печь длительного горения с водяным контуром Теплодар Куппер ПРО 22 может работать на дровах, угле, брикетах. На него также можно установить пеллетную или газовую горелку (идут в комплекте). Встроены ТЭНы, которые поддерживают температуру, когда топливо догорает. Цена отечественного чуда не доходит до 30 тыс. руб.
4. Траян Т-10 – популярный пиролизник с двумя контурами (греет воду для хоз. нужд). Работает на дровах, брикетах и торфе. КПД 85%.
5. «Буржуй-К» Стандарт-10 – ещё один пиролизный агрегат на 10 кВт. Он тоже двухконтурный, но воды в теплообменнике ГВС всего 2 литра. Работает на дровах, древесных и торфяных брикетах, а также угле калорийностью не больше 6 тыс. кКал.

Упоминание о требованиях к топливу – не просто слова. Если пренебрегать указаниями разработчиков, печи не будут работать расчётное количество времени, или начнут гаснуть, забиваться нагаром и т. д. В любом случае результат не удовлетворит.

Реализация горячего водоснабжения

Планируя установить котел на дровах с водяным контуром, следует подумать над проблемой горячего водоснабжения – в XXI веке греть воду в кастрюлях и ведрах все-таки не очень разумно. Поэтому проблема требует решения. Котлы водяные на дровах с двумя контурами являются редкостью, да и стоят очень дорого. Гораздо дешевле реализовать контур горячего водоснабжения другими способами:

Использование твердого топлива низкого качества не только приводит к его повышенному расходу, но также может стать причиной поломки Вашего котла. Так что на этом лучше не экономить.

• С помощью электрических бойлеров;
• С помощью проточных водонагревателей;
• С помощью бойлеров косвенного нагрева.

Традиционные электрические бойлеры могут давать горячую воду в любое время года, причем независимо от твердотопливного котла длительного горения. Они потребляют только электроэнергию, расходуя ее предельно аккуратно – в них реализованы терморегуляторы.

Проточные водонагреватели с приличной производительностью стоят сравнительно дешево и не занимают много места в помещениях. Но они требуют мощной электропроводки, чего в некоторых домах старой постройки не хватает. Приборы мощностью свыше 3 кВт и вовсе должны быть запитаны от отдельной целой линии с УЗО. Поэтому их использование не всегда оправдано. Зато они более экономичны, по сравнению с бойлерами – если вода нужна буквально несколько раз в сутки.

Бойлеры косвенного нагрева станут отличным дополнением к твердотопливным котлам длительного горения. Они подключаются к водяным контурам и берут энергию от них. Поддержание заданной температуры обеспечивается циркуляционными насосами и специальными запорными клапанами (схем реализации очень много). Достоинства схемы:

• Высокий уровень надежности (специалисты рекомендуют);
• Низкое потребление электроэнергии в зимний период;
• Возможность снабжения горячей водой сразу несколько точек водоразбора.

В летнее время, когда твердотопливные котлы находятся в отключенном состоянии, нагрев ведется за счет электроэнергии – с помощью встроенных или подключаемых ТЭНов.

Также вы можете реализовать подготовку горячей воды с помощью проточного или накопительного газового водонагревателя, подключив к нему газовый баллон. Данная схема отличается экономичностью и универсальностью – как только в населенном пункте появится газ, оборудование может быть с легкостью подключено к магистрали.

Твердотопливный котёл длительного горения своими руками

При умении работать ручным слесарным и электрическим инструментом, а также имея навыки работы со сварочным оборудованием, твердотопливный котёл длительного горения можно изготовить своими руками. Конструкция, имеющая в своём составе водяной контур, достаточно сложна для самостоятельного изготовления, а чисто отопительного типа – может быть собрана из подручных средств.

Чертёж печи длительного горения, доступной для самостоятельного изготовления

Для этого потребуется:

• найти или разработать чертёж в соответствии с видом имеющегося топлива и наличием материалов, возможных к использованию;
• подготовить оборудование и инструмент;
• изготовить эскизы и лекала в соответствии с разработанными чертежами;
• подготовить материалы, используемые при изготовлении.

Вариантов конструкций может быть большое количество, всё зависит от фантазии и технической грамотности исполнителя и имеющихся материалов. Для изготовления могут быть использованы старые газовые баллоны или водяные титаны, стальные трубы большого диаметра или листовой металл, а также фасонные части, которые придётся приобрести или изготовить отдельно: колосниковые решётки, дверцы и заслонки.

Расчет тепловой мощности котла с водяным контуром

До приобретения любого варианта важно рассчитать тепловые потери дома, иначе агрегат окажется маломощным, неспособным обеспечить должной температуры дому. Или, наоборот, эксплуатация станет слишком дорогой и бесполезной ввиду большого количества потребляемого топлива

Расчеты ведут несколькими способами:

• Популярным методом – на 10 кв метров требуется 1 кВт мощности. Однако, такой расчет не дает точности результата, так как не учитывает строительного сырья дома, утепления, размеров и качества окон и дверей. Применяя эту формулу для расчета мощности агрегата, можно ошибиться в разы.
• Калькулятором онлайн. Еще более неточный результат, хотя легкий в процессе: остается ввести данные в соответствующие колонки и нажать кнопку результата. Если владельцам такой способ по душе следует выбирать калькулятор со скрупулезными данными – толщиной стеной, перекрытий, материалов, параметров технологических проемов и прочих существенных факторов.
• С помощью формул. По ним найти теплопотери для конкретного дома непросто и долго. Однако, результат окажется приближенным к реальности больше всех описанных. Если нет информации обо всех нюансах материалов, следует обратиться к профессионалам по теплоснабжению.

Принцип работы

Принцип работы твердотопливного отопителя заключается в получении тепловой энергии при сгорании любого твёрдого органического топлива при высокой температуре (200—850 °C и выше).

Горячие топочные газы отдают тепло теплообменнику. В роли него выступают внутренние стены топки, за которыми находится водяная рубашка.

Устройство нагревает воду, которая циркулирует по трубам и радиаторам. Жидкость идёт по замкнутому контуру и возвращается в котёл.

Приборы длительного горения предназначены не только для нагрева воды в системе отопления. По количеству отопительных систем их делят на одноконтурные и двухконтурные.

Одноконтурное устройство

Такой прибор предназначен только для отопления дома. Жидкость разогревается от тепла горящего топлива и раскалённых печных газов. Оптимальная температура нагрева устройства — 60—85 °C.

Горячая жидкость естественным потоком либо принудительно (с помощью насоса) поступает в трубы системы отопления дома. Теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру, состоящему из водопроводных труб и радиаторов, расположенных в комнатах. Вода отдаёт тепло, охлаждается и снова поступает в котёл. Циркуляция продолжается, пока в топке происходит процесс горения топлива.

Справка. В некоторых моделях в водяную рубашку главного контура встраивают змеевик аварийного охлаждения. По нему циркулирует холодная вода, которая препятствует закипанию теплоносителя в водяной рубашке.

Двухконтурный прибор

Устройство предназначено не только для отопления, но и для нагрева воды для бытовых нужд.

Схема такого котла идентична схеме одноконтурного агрегата, но существует ряд отличий, касающихся второго нагревательного контура.

Нагревательная часть второго контура (контура ГВС) представляет собой систему труб в форме змеевика, встроенных в водяную рубашку.

Жидкость в змеевике нагревается косвенно (происходит отбор тепла из водяной рубашки первого контура).

Горячая вода из второго контура поступает в душевую и на кухню. Для подачи холодной — устанавливают смесители.

Второй контур хорошо нагревает бытовую воду только в случае активного горения топлива. Когда температура жидкости в рубашке падает ниже 60 °C, бытовая вода будет чуть тёплой. Контур ГВС имеет малую производительность (до 8—12 литров в минуту).

Проблему нагрева бытовой жидкости решает электробойлер. В отопительный период вода в бойлере нагревается от труб отопления, летом и в межсезонье — от электрического ТЭНа.

Недостатки пиролизных котлов

Цена и зависимость от электричества. В сравнении с другими печами и котлами, стоимость пиролизного агрегата высока – в 1,5–2 раза. Но достоинства окупают этот минус быстро – владельцы заметят это по экономии топлива. Что касается расходов на электричество – котел работает в тандеме с дутьевым вентилятором, то расходы неизбежны, но не критичны.

Конечно, есть зависимость в случае внепланового отключения подачи электроэнергии, но агрегат снабжен автоматикой, отчего задымления не произойдет.

Если неправильно подобрать мощность пиролизного котла для конкретного дома и топить его вполовину параметра, то дымоходные трубы забьются дегтем – продуктом от неполного сгорания топлива. Поэтому пиролизные котлы годны для домов с постоянным проживанием и площадью не менее 100 кв метров.

Твердотопливный котел своими руками

Он имеет смешное название «бубафония», несложную конструкцию и вполне понятный принцип работы. На таком же работают и прибалтийские котлы серийного производства STROPUVA, завоевавшие заслуженную популярность у россиян.

Рассмотрим схему его работы.

В этих котлах подача воздуха в зону горения производится через трубу (7) и поршень (распределитель воздуха – 9). Он предварительно подогревается отводящимися газами. Горение происходит только в верхней части закладки топлива, в роли которого могут выступать:

• дрова;
• опилки;
• различные топливные брикеты;
• пеллеты (топливные гранулы);
• уголь.

Именно на последнем виде топлива достигается максимальное время работы котла в стандартных условиях на одной загрузке: 3 — 4 дня.

По мере прогорания топлива поршень под своим весом опускается, обеспечивая доступ кислорода именно в зону горения. Для загрузки топливника он поднимается при помощи троса 12, фиксирующегося крючком 13. Загрузку производят до уровня дверцы для закладки (8). Водяная рубашка находится вокруг корпуса котла.

Конструкцию этого котла практически повторяют и некоторые другие производители, можете это сделать и вы, а это видео – в помощь:

Но существуют и более простые конструкции, работающие по такому же принципу.

В процессе опускания поршня, служащего устройством подачи воздуха в зону горения, как и в вышеописанном котле, над ним происходит догорание дымовых газов.

Если котел легкий и просто отсоединяемый от дымовой трубы, то процесс удаления малюсенькой горстки золы с его днища производится путем переворачивания.

А если он изготовлен из толстостенных газовых баллонов или установлен стационарно, то для ее удаления стоит предусмотреть герметично закрывающуюся дверцу внизу емкости.

Регулировка подачи воздуха, а значит и интенсивности процесса горения осуществляется поворотной заслонкой наверху подающей трубы, соединяемой с поршнем. Сама же его конструкция может быть разной, но обязательно с зазором для свободного прохождения воздуха между ним и верхним уровнем топлива (для этого и навариваются радиально расположенные ребра).

В таком котле можно сжигать практически что угодно, но лучше всего подходят опилки, мелкие дрова и уголь – все, что укладывается компактно и без зазоров. Для не желающих экспериментировать с размерами предлагаем простой чертеж твердотопливного котла длительного горения.

Если такой котел обогревает отдельное помещение и находится в нем же, вокруг него можно соорудить внешний контур. Он предохранит вас от ожогов и будет выполнять роль конвектора.

Если же вы хотите бубафоней укомплектовать водяную отопительную систему, то этот кожух следует сделать замкнутым и герметичным, а также врезать в него верхний подающий и нижний обратный штуцера для подвода труб системы отопления.

При этом не забудьте врезать в нее расширительный бачок открытого типа, чтобы не случилось беды при интенсивном горении и закипании воды. Такая печь способна отопить дом площадью 70 – 80 кв.м. при разовой суточной загрузке опилок (угля – раз в 2 – 3 суток), если ваш дом хорошо утеплен.

Для постоянного применения в качестве топлива опилок, конструкцию котла можно упростить, а для небольших домов, показанная в ролике система отопления на наш взгляд более предпочтительна, чем с водяным контуром, а уж дешевле – точно.

Есть еще более простой вариант бубафонии, и даже выпускаемый промышленно.

https://youtube.com/watch?v=jFrcdg8NTdc

Описывать процесс изготовления такого котла своими  руками не имеет смысла, ввиду примитивности конструкции.

И напоследок, небольшое видео по самодельному пиролизному котлу для домашних мастеров, имеющих высокий уровень слесарной подготовки и отлично владеющих навыками сварочных работ: