Двухконтурный твердотопливный котел: характеристики и цены

Особенности моделей длительного горения

Концепция длительного горения реализуется по двум принципам. Уже говорилось в описании конструкции, что такие котлы имеют регулировочный узел для поддува. Благодаря этому механизму пользователь может с высокой точностью повышать или понижать объемы поступающего в камеру сгорания кислорода. Соответственно, минимизация открытого пространства в поддуве обеспечит менее интенсивное сгорание. Небольшой объем дров или того же угля будет дольше тлеть. Также двухконтурные твердотопливные котлы длительного горения могут содержать две камеры. Первая – это основной отсек сгорания, а вторая предназначена для вторичной переработки газовых смесей. То есть осуществляется двойное сгорание, позволяющее выдавать больший объем тепла при меньших выбросах вредных продуктов сгорания.

На что обратить внимание при выборе

Перед тем, как выбирать модель котла, решите для себя вопросы:

• Котел для постоянного проживания, дачи или резерв отопления.
• Вид твердого топлива по доступности и стоимости.
• Количество контуров (отопление, водоподогрев, теплый пол)
• Минимально необходимую мощность тепловой энергии (1 квт на 10 м2 отапливаемой площади + 20-25% запаса, количество литров горячей воды в минуту).
• Теплообменник чугунный или стальной (чугунный дольше держит тепло, устойчив к неизбежной коррозии и долго служит, стальной быстрее греется, но может прогореть).
• Какой КПД (высокий – котел пиролизного горения, низкий – классический).
• Как часто готовы загружать топливо.
• Нужна ли зависимость от электроэнергии (розжиг и подача топлива автоматикой).
• Емкость топливного склада и качество хранения.
• Бюджет, который готовы потратить на приобретение и монтаж оборудования.

Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток

Сравнение с электрическими и газовыми котлами

Многие люди, которые строят дом вдали от города, становятся перед выбором — поставить автономный твердотопливный, газовый или электрокотел.

Для того чтобы сравнить эти варианты между собой, потребуется рассмотреть три важных параметра: стоимость подключения, безопасность обслуживания и экология.

Стоимость подключения. Хотя твердотопливный котел стоит не дешево, но его эксплуатация имеет самые низкие стоимостные показатели среди всех сравниваемых моделей.

Для чего потребуют от собственника проект газоснабжения, выполнения монтажных работ по установке котла и счётчика, а также оплатить за подключение.

Сегодня по скромным оценкам, для подвода газа к дому, выполнения монтажных работ и получения разрешения на эксплуатацию потребуется от 600 тыс. рублей и выше. Намного меньше обойдется монтаж электрокотла, но тоже не дешево.

В большинстве случаев такое подключение потребует изменения мощности питающей электролинии на 380 В. Для этого также потребуются значительные финансовые вливания, на реконструкцию внутридомовых электросетей и согласования с РЭС.

При этом не факт, что поставщик электроэнергии согласится на замену технических условий. Твердотопливный котел не требует никаких согласований, а затраченные средства на приобретение котельного оборудования окупятся уже за 2-3 года, в то время, как подключение к газовой сети и установка новой электролинии не раньше чем через 6-9 лет.

Безопасность обслуживания.

Всем известно, что самыми опасными являются газовые котлы, поскольку при нарушении в эксплуатации и отрыве пламени от горелки может создаваться в доме взрывоопасная смесь.

Электрокотлы представляют опасность из-за возможного возникновения очагов горения в кабельных линиях при перегрузках. Кроме того может произойти взрыв пароводяной смеси в теплообменнике, при нарушении циркуляции теплоносителя.

Любой котел нужно вовремя обслуживать. Источник фото: termo-star.ru

Твердотопливный двухконтурный котел, тоже представляет собой источник пожароопасной ситуации, но реальность ее возникновения намного ниже.

Поскольку все конструктивные узлы котлоагрегата рассчитаны таким образом, что устройство было энергонезависимым. Встроенная автоматика защиты, при нарушении допустимых параметров работы котла, перекрывает подачу воздуха в топку, после чего процесс горения прекращается. Кроме того сегодня паллеты являются самым безопасным топливом.

Экология.

Здесь на первом месте электрокотлы, которые вообще не имеют выбросов в атмосферу, за ними идут твердотопливные двухконтурные котлы длительного горения и завершают список газовые котлы, с самыми большими выбросами СО.

Учитывая все перечисленные особенности рассмотренных видов можно сделать вывод, что наиболее удобным и простым в эксплуатации считается электрический котел, затем идет — газовый агрегат, а твердотопливный уступает им по этим требованиям.

Стоимость базовых вариантов твердотопливных котлов

Твердотопливные котлоагрегаты выпускаются для работы на различных видах топлива. Больше всего применяются древесные породы, пеллеты из прессованной древесной стружки и различные виды угля.

Стоимость котлов от 30 до 200 тысяч рублей. Источник фото: avtokotel.ru

В последнее время с появлением биотоплива из отходов древесного и аграрного производства, многие пользователи, перешли на его сжигание в отопительных котлах. Встречаются модели, которые могут работать на любом из этих видов топлива.

Цена таких модификаций отопительных агрегатов очень сильно зависит от металла топочного пространства — чугун или сталь.

Котлы, работающие на дровах сегодня можно приобрести за 55 тыс. руб. Угольные агрегаты от 40 до 80 тыс. руб. Пеллетные двухконтурные твердотопливные котлы длительного горения самые дорогие от 120 до 200 тыс. руб.

Принцип действия отопительной техники данного вида

В различных материалах уже много было сказано о том, на чем базируется принцип действия отопительной твердотопливной техники длительного горения. Достигаемый эффект обязан принципиально иному способу горения топлива в камере сгорания. За счет многоступенчатого процесса горения, обеспечивается полное выгорание топливной массы, загруженной в котел. При этом выделяется в большом количестве древесный газ, который и выполняет основную работу по нагреву теплоносителя.

*Принцип действия котельного оборудования относительно понятен, разберемся, как работает двухконтурный автономный котел твердотопливный в домашних условиях. Рассмотрим его основные функции. Наличие в системе двух контуров обеспечивает отопление в доме и ГВС. В первом контуре циркулирует котловая вода, которая расходится по всей трубопроводу, снабжая теплом радиаторы отопления. Второй контур предназначении для отвода отработанного теплоносителя обратно в котел, для последующего нагрева. Установленные на обоих контурах датчики – определители, чутко реагируют на малейшее изменение заданной температуры теплоносителя, давая сигналы на пульт управления. Соответственно автоматика приводит в действие механическое устройство, регулирующее поток воздуха в камере сгорания нагревательного прибора.

Теплообменники

Двухконтурный котел, который работает на твердом топливе, оснащается чугунным или стальным теплообменником. Первый довольно массивен, зато долговечен.

Чугун не подвержен действию коррозии, но перепады температур ему вредны. В свою очередь, стальной теплообменник не восприимчив к изменениям температуры, а заодно мало весит. Главный недостаток стали – частое прогорание, поэтому при покупке котла для отопления лучше брать модель, изготовленную из стальных листов максимальной толщины.

Стальной теплообменник восприимчив к конденсату, поэтому температура в камере во время горения не должна опускаться ниже 65С°. Загрузка топлива в котлы осуществляется ручным способом либо с помощью автоматики. Последний вариант предполагает использование шнека или поршня. Полностью автоматизированных твердотопливных котлов не существует, поэтому за сгоранием сырья нужно постоянно следить.

Основные характеристики

Средняя тепловая мощность составляет 30-50 кВт. Это касается котлов средней категории, но есть также промышленный сегмент, в котором силовой потенциал превышает 100 кВт. Объем камеры составляет примерно 50 см3

Но важно понимать, что это только основная камера – отсек для вторичного сгорания имеет меньшие размеры примерно на 20-30 %. По материалам изготовления ситуация в целом однозначная

Используются либо стальные сплавы с жаропрочными напылениями, либо чугун. К примеру, двухконтурные твердотопливные котлы для отопления частного дома вполне оправданно покупать с чугунным корпусом. В домашних условиях деформировать этот металл затруднительно, а если речь идет о стали, то есть риск, что она лопнет от неправильной эксплуатации котла. Это может произойти на фоне взаимодействия конструкции с повышенными тепловыми нагрузками. В промышленности же, напротив, практичнее использование стали. В случае деформации предприятие сможет починить корпус в штатном режиме, а вот котел из чугуна при серьезном повреждении придется утилизировать.

Твердотопливный котел: общее описание

Твердотопливный котел — устройство, которое вырабатывает тепловую энергию при сжигании топлива.

Отсутствие влияния внешних факторов (стабильности подачи электроэнергии, возможности подключения к газопроводной магистрали и отсутствие газгольдера, цен на дизтопливо) объясняет частоту выбора для индивидуальных систем отопления агрегатов, работающих на твердых видах горючего.

Выпускаются модели с широким диапазоном характеристик, доступных функций, разной степенью автономности.

Принцип работы

После загрузки и розжига под действием тяги горячие газы проходят вдоль элементов теплообменника, нагревая воду внутри труб. Продукты сгорания отводятся через патрубок в дымоход. Жидкость циркулирует в системе, нагревая радиаторные секции. По мере расхода топлива выполняется его повторная подача в ручном или автоматическом режиме.

Устройство

Основу конструкции составляет топка, состоящая из портала для загрузки, колосников для организации воздухоподачи и зоны дымоотведения. Зола собирается в отдельную емкость. Для теплообмена предусмотрена водяная рубашка, в которой циркулирует жидкость. Терморегуляция и контроль нагрева выполняются заслонкой и шиберами.

Устройство твердотопливного котла.

Области применения

Для дачи, загородного дома, производственного предприятия, промышленного цеха, технологических зданий, частных мастерских твердотопливная котельная — экономичный, надежный вариант организации отопления. Объект может эксплуатироваться периодически или на постоянной основе.

Конструкционные особенности

Двухконтурные котлы обеспечивают одновременно и работу системы отопления, и нагрев воды. Такие модели имеют два подвода и два отвода, по одному – для каждого трубопроводного контура. Одноконтурные такой возможностью не обладают и предназначены только для прогрева помещений, они имеют один подвод трубы и один отвод.

При этом двухконтурные твердотопливные котлы стоят дороже одноконтурных, хотя менее экономичны, а также не могут обеспечить постоянную температуру воды.

Еще одним недостатком двухконтурного котла является невозможность использования циркуляции горячей воды. Если расстояние между краном и нагревателем является существенным, то появления горячей воды придется дожидаться несколько секунд. При открытии второго крана температура струи может уменьшиться, либо и вовсе начнет подаваться холодная вода.

Обвязка котла водяным отопительным контуром

Энергоэффективность и безопасность работы котельной — задачи, решаемые при выборе правильной схемы подключения агрегата к трубопроводу. При этом расположение технологического оборудования (насосов, клапанов, воздухоотводчиков, измерительных приборов) влияет на точность контроля параметров и корректность срабатывания устройств защиты.

Система гравитационного типа

В зависимости от исполнения контуры бывают открытыми и закрытыми. Первый вариант предполагает монтаж расширителя на чердаке, второй — расположенного на уровне котла мембранного бака с обязательным оснащением системы группой безопасности.

Система гравитационного типа функционирует благодаря циркуляции воды.

С естественной циркуляцией

Напорное оборудование не предусмотрено. Движение теплоносителя обеспечивается за счет расположения котла на нижнем уровне здания. Минимальный угол уклона, соблюдаемый при прокладке трубопроводов, — 0,5°. Скорость перемещения воды в системе — 0,1‑0,25 м/с.

С принудительной

Жидкость циркулирует в контуре под действием насоса, расположенного на линии «обратки». Его выбирают по давлению и объему перекачиваемого теплоносителя исходя из обогреваемой площади и конфигурации контура. Возможно использование открытой или закрытой схемы.

Популярные модели котлов с водогрейным контуром

БУРЖУЙ-К МОДЕРН-12

Выпускаемый как в одноконтурном, так и в двухконтурном варианте. В последнем случае теплообменник ГВС – гофрированная труба из нержавейки – вводится в водяную рубашку основного теплообменника.

При этом емкость контура ГВС равна всего 2 литрам, что не мешает котлу «генерировать» до 8 литров горячей воды в минуту.

Прочие характеристики агрегата:

• Тепловая мощность – 12 кВт, поэтому в «водогрейном» исполнении такой котел «потянет» систему отопления дома площадью до 100 квадратных метров.
• КПД котла – от 82 до 92 процентов, в зависимости от типа топлива.
• Тип котла – пиролизный, использующий для разогрева теплоносителя энергию горящих газов (олефинов), выделяемых из угля или древесины.
• Время горения на одной закладке топлива – от 5 до 12 часов.
• Стоимость – 55-60 тысяч рублей.

Котел длительного горения БУРАН — 20 +

Со встроенным в основную рубашку теплообменником-змеевиком системы горячего водоснабжения.

Основные характеристики агрегата:

• Тепловая мощность – 20 кВт, поэтому в «водогрейном» исполнении такой котел «потянет» систему отопления дома площадью до 150 квадратных метров.
• КПД котла – от 78 до 82 процентов, в зависимости от типа топлива.
• Время горения на одной закладке топлива – до 24 часов.
• Стоимость – 75-80 тысяч рублей.

Камин ABX Oxford 7

С чугунной топкой и встроенным теплообменником. Подобные котлы-камины с водяным контуром можно использовать для обогрева дома и нагрева воды.

Характеристики котла-камина:

• Тепловая мощность камина – 15 кВт.
• Тепловая мощность водогрейного контура – до 7 кВт.
• Объем воды в контуре – 6 литров.
• Стоимость – 85-90 тысяч рублей.

Критерии выбора котла

Не так-то просто выбрать нужный котел из 200 представленных на рынке моделей

Специалисты рекомендуют обращать внимание на следующие параметры:

• Тип используемого топлива.
• Принцип сгорания топлива.
• Тип теплообменника.

Тип используемого топлива. Отопление дровами самое экономически-выгодное. Только благодаря им возможно существование твердотопливных котлов сверхдлительного горения, пиролизного и длительного горения. Пеллеты — это продукт из отходов лесной промышленности и сельского хозяйства, наиболее популярны в промышленном секторе.

Принцип сгорания топлива. По принципу сгорания котлы могут быть традиционными, длительного и твердотопливными котлами сверхдлительного горения. В котлах также может быть реализован газогенераторный принцип горения — когда в процессе горения дров выделяются горючие газы (ацетон, метиловый спирт и пр.). Дровяные газы образуются в условиях дефицита кислорода при тлении дров и направляются в отдельную камеру, где вспыхивают благодаря усиленной подаче кислорода.

Таким образом, основой пиролизного процесса является условие длительного сгорания топлива, основанное на том, что в камере создаются условия малой тяги, в результате чего дрова медленно тлеют, а не быстро горят. Типичный представитель — двухконтурный твердотопливный котел длительного горения.

Тип теплообменника. Теплообменник различается по конструкции, но, главным образом, по материалу, из которого изготовлен. Так, различают теплообменники из стали, керамики, чугуна, меди. Самыми долговечными и дорогими считаются теплообменники из чугуна. Керамические представляют собой стальные с керамическим покрытием. Отличаются устойчивостью к коррозии, однако чувствительны к перепадам температур.

Стальные являются наиболее распространенными по причине оптимального соотношения цена/качество/срок службы. Легко нагревают воду, однако неспособны накапливать тепловую энергию.

Топливное сырье

Основными источниками топлива выступают дрова и уголь. Это традиционное сырье, которое доступно и по финансам, и по возможностям наличия на рынках. По-прежнему это наиболее популярные виды горючего, на которых даже сегодня продолжают работать твердотопливные котлы двухконтурные. Дома, которые находятся в регионах без газового снабжения, вполне оправданно отапливаются твердым топливом. Это выгоднее, чем эксплуатация электрических установок, хотя тоже могут возникать проблемы с транспортировкой.

При этом домовладельцы все чаще переходят на более оптимизированные комбинированные модели котлов, которые также допускают использование биологического топлива. К примеру, двухконтурный твердотопливный котел такого типа может работать на пеллетах, брикетах щепы и топливных гранулах. Это не просто выгодное в плане цены и транспортировки сырье, но и экологически безопасное.

Что собой представляют комбинированные котлы отопления

Котлы смешанного типа – это исключительно напольные, практически всегда одноконтурные котлоагрегаты, по габаритам лишь немного превышающие стандартные газовые или твердотопливные котлы. Их суть заключается в том, что для смены используемого топлива необходимо всего лишь заменить съемную горелку либо вообще не производить никаких действий с конструкцией. Например, в газово-дровяных котлах используется конструкция и принцип работы классического твердотопливного котла: в стандартной топочной камере сжигаются дрова, нагревая теплоноситель в контуре отопления. Но как только появляется необходимость перейти на отопление газом, достаточно установить в отверстия передней дверцы газовую горелку.

Еще проще дела обстоят с котлами, позволяющими в качестве дополнительного вида топлива использовать электроэнергию. В их конструкции предусмотрено гнездо для ТЭНа, нагревающего теплоноситель в теплообменнике. Включать ТЭНы можно как параллельно со сжиганием основного вида топлива, так и отдельно, например, на ночь.

Важно понимать, что стоимость универсальных моделей в 90% случаев больше, чем стоимость похожих по характеристикам двух отдельных монотопливных котлов. В то же время, эффективность сжигания любого из видов топлива в комбинированном котле практически всегда ниже

Как соорудить твердотопливный котел для загородного дома или коттеджа без помощи специалиста

Простейший агрегат можно изготовить самостоятельно при наличии базовых навыков по ведению сварочных работ.

Классический вариант включает следующие элементы:

• топочную камеру;
• теплообменник;
• регулятор тяги;
• колосники;
• дымоход.

От размеров загрузочного бункера, его вместительности зависит время автономной работы устройства.

Необходимые инструменты и материалы

После проектирования твердотопливной котельной установки составляют спецификацию и чертежи.

Для изготовления агрегата потребуются:

• сварочный аппарат;
• электрическая дрель;
• угловая шлифовальная машина;
• набор отверток, ключей;
• пассатижи;
• молоток;
• угольник.

Для изготовления котла требуется сварочный аппарат.

Для каркаса нужен уголок из жаропрочной стали 50 х 50, стальные трубы для теплообменника диаметром 32‑50 мм или готовый чугунный змеевик, демонтированный с ранее используемого агрегата. Для изготовления накопителя нужен листовой прокат нержавеющей стали. Минимальная толщина металла для котла — 5 мм, для колосников — 7 мм.

Пошаговая инструкция

Для выполнения поставленной задачи потребуются навыки выполнения сварочных работ с учетом особенностей выбранного металла, используемого сварочного аппарата. Основные операции выполняются в следующей последовательности:

1. Изготовление двухслойного жесткого корпуса с топочной камерой на основе каркаса из уголка. Между слоями металлопроката засыпают песок для предупреждения деформации листов при нагреве.
2. Подготовка проемов для зольника и загрузочного бункера на передней стенке согласно разметке. Для увеличения точности выполнения операции мастера рекомендуют в углах сделать дрелью отверстия диаметром 3‑4 мм.
3. Изготовление теплообменника из водопроводных стальных труб методом сварки с применением отводов.
4. Сборка узлов агрегата. Выполняется на месте монтажа в соответствии с проектом.

После пробного пуска собранной установки при необходимости устраняют выявленные недочеты, вносят коррективы в конструкцию.

Сравнение с электрическими и газовыми

Твердотопливные котлы обладают таким несомненным преимуществом, как независимость от инженерных коммуникаций. Это оборудование хорошо зарекомендовало себя в местностях, где наблюдаются перебои с подачей газа и электроэнергии.

Недостатки

Главный недостаток твердотопливного котла длительного горения – потребность в пространстве для хранения дров, угля, торфа или пеллетов. Рекомендуется выделить для этого сухое помещение, где сырье будет гарантированно защищено от действия влаги. Хранение на открытом воздухе разрешается только в том случае, если топливо будет находиться под навесом. Дополнительно горючее можно накрыть брезентом.

С учетом этого, твердотопливные котлы лучше всего подходят для отопления помещений частного дома, а в квартирах многоэтажных зданий это оборудование становится неудобным и небезопасным. Отлично для использования в многоквартирных жилых постройках подходят котлы, работающие на газе и электричестве.

К недостаткам твердотопливных нагревателей также относится потребность постоянно поддерживать сгорание топлива, регулярно закладывая новые порции сырья. Для длительного нагрева воды, опять же, лучше применять газовые, дизельные и электрические котлы.

Вопрос цены

Если сравнивать стоимость разных типов отопительного оборудования, то самым дешевым и доступным окажется твердотопливный котел. Стоимость эксплуатации его низкая, особенно если учесть относительно высокие цены на газ и дизельное топливо.

Наибольшей экономичностью обладает пеллетный твердотопливный котел, поскольку древесные гранулы с каждым годом дешевеют. Изготовление этого сырья осуществляется из отходов производства и обходится производителю в считанные копейки.