Твердотопливные котлы

Описаны твердотопливные котлы, их классификация, особенности монтажа и эксплуатации. Рассмотрен процесс самостоятельного сооружения котла, работающего на твердом топливе. Преимущества и недостатки твердотопливных котлов так же перечислены.

Этот вид оборудования позволяет поддерживать комфортную для жизни и работы температуру на протяжении каждого отопительного сезона. Вне конкуренции с другими системами, твердотопливные котлы остаются, и будут оставаться главными по целому ряду причин как технического, так и экономического характера. Они не запредельны по сложности, неприхотливы в эксплуатации и значительно рентабельнее, если сравнить стоимость отопления такого же помещения электричеством, при помощи разного рода ТЭНов. (См. также: Отопление деревянного дома твердотопливным котлом)

Рисунок 1: Твердотопливный котел

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов

Важнейшее достоинство, которое имеют  котлы твердотопливные длительного горения – это полная автономность их функционирования. Они не требуют привязки к инженерным сетям и коммуникациям, к водопроводу, или к газопроводу, не обязательно даже наличие электричества в помещении. Сжигаемое в них топливо находится в нижнем ценовом диапазоне, что дает большую экономию на протяжении всего зачастую длительного периода их эксплуатации.

Довольно существенным следует признать преимущество, которое заключается в том, что котел твердотопливный без водяного контура не требует непрерывности своего горения, что имеет значение в производственно-технологических помещениях, где нет необходимости поддерживать высокую температуру в ночное время и в выходные дни. Двойной эффект в отоплении производственных помещений достигается в некоторых предприятиях малого бизнеса, когда появляется  возможность сжигать в качестве топлива отходы собственного производства. Например, в деревообрабатывающей или бумажной отраслях производства. Отопление цеха совмещается с утилизацией отходов производства, а это выгодно.

Классификация твердотопливных котлов

По материалу исполнения эти отопительные приборы подразделяются на чугунные и стальные агрегаты. Чугунные имеют большую теплоёмкость – они дольше нагреваются, но потом дольше хранят тепло. Чугунные виды котлов имеют существенный недостаток – чувствительность к перепаду температур. Если таких циклов перепада много и диапазон их большой – в корпусе теплообменника могут образоваться трещины, вплоть до разрушения и выхода из строя. Стальной теплообменник лишен этого недостатка, но он подвержен коррозии от неизбежного воздействия конденсата. (См. также: Твердотопливные пиролизные котлы длительного горения)

Прогрессивной современной разработкой в области теплотехники является твердотопливный котел длительного горения. Как правило, это устройство вертикального колонного типа с верхним люком для загрузки топлива. Такое необычное конструктивно-технологическое решение приводит к максимальному эффекту. Топливо горит дольше и больше выделяет тепла. Существуют так же системы котлов, использующие пиролизный эффект, который является эффектом дожигания древесного газа, выделяющегося при сгорании древесины (КПД такой системы выше).

Рисунок 2: Твердотопливный котел нового поколения

Особенности эксплуатации твердотопливных котлов

А для того, чтобы без проблем отапливать помещение, используя твердотопливные котлы отопления, необходимо соблюдать ряд элементарных условий.

1. Следует просчитать и обеспечить необходимое количество топлива на весь отопительный период (или обеспечить его бесперебойную и регулярную поставку, что в течение зимы не всегда возможно).

(См. также: Твердотопливные водогрейные котлы)

2. Нужно обеспечить оптимальное место для хранения топлива. Место это не должно непосредственно примыкать к котлу, но и не следует его обустраивать на значительном расстоянии, чтобы можно было осуществить быструю подачу топлива при необходимости. Это должно быть сухое и проветриваемое помещение для временного складирования дров и угля.
3. Потребуется систематически следить за состоянием котла и дымоотвода, чистить топку и удалять золу. Продумать утилизацию продуктов горения.
4. Важно! Нельзя упускать из виду элементарные нормы и правила пожарной безопасности.

Рисунок 3: Устройство твердотопливного котла

1. Люк, сквозь который нужно удалять золу;
2. Трубы охлаждения;
3. Люк для шурудения;
4. Загрузочный люк;
5. Управляющая панель;
6. Подача в систему;
7. Люк для проведения чистки;
8. Шибер;
9. Клапан предохранительный;
10. Рубашка водяная;
11. Теплоизоляция;
12. Возврат из системы;
13. Кран для слива и залива воды;
14. Нижний люк для чистки;
15. Горелка;
16. Подача топлива;
17. Специальный ящик для золы.

Как соорудить твердотопливный котел без помощи специалиста

Если на пути нет никаких весомых препятствий, то можно решить проблему отопления загородного дома, гаража или мастерской самостоятельно. Никаких запредельных технических сложностей в этом нет и твердотопливный котел своими руками всегда в состоянии соорудить каждый владелец частного дома или дачи, не прибегая к посторонней помощи. Даже значительных финансовых расходов не последует – использовать можно то, что уже отслужило свой век. (См. также: Монтаж твердотопливных котлов своими руками)

Рисунок 4: Твердотопливный котел. Схема работы

Что понадобится для сооружения котла на твердом топливе

Например, неплохо для такой цели подойдет вышедший из строя газовый котел (это лучше чем начинать работу с нуля). Бывший газовый котел надо лишь модернизировать – расширить топку до приемлемых размеров и заменить внутренние трубы на более толстые аналоги. Вообще подойдет все, что угодно, хоть старая 200 литровая бочка, при условии ее хорошей сохранности и отсутствии коррозии. А еще лучше – подобрать подходящего диаметра отрезок толстостенной трубы магистрального трубопровода (искать их следует на площадке складирования черного металла). Тут же вам произведут необходимый предварительный раскрой материала газорезкой.

Особенности сооружения твердотопливного котла

Теперь предстоит произвольным образом смонтировать в корпусе котла все, что необходимо для горения топлива и бесперебойной циркуляции воды по трубам водяного контура. И систему отвода дыма также нужно соорудить. Топка должна быть снабжена колосниками с нижней камерой для выгребания золы и прочих продуктов сжигания топлива, заслонками и задвижками.

Совет! Для улучшения циркуляции воды в отопительном контуре можно использовать небольшой маломощный насос. (См. также: Двухконтурные твердотопливные котлы длительного горения)

Если вы решили соорудить твердотопливный котел своими руками, отзывы о которых положительные, то вам следует учитывать индивидуальность помещения, которое собираетесь отапливать. Такие котлы отлично подходят для любой отопительной системы частного дома, так как строятся с учетом особенностей дома. Но целого ряда технических моментов следует придерживаться, чтобы отопление, выполненное без помощи специалистов, было безопасным. Центральным моментом является обвязка котла водяным отопительным контуром. Если ее не продумать или выполнить неквалифицированно – отопительная система долго не проработает.

Рисунок 5: Самодельный дровяной котел

Система гравитационного типа

Простейшим вариантом такой обвязки считается система гравитационного типа, где циркуляция воды происходит естественным конвекционным образом. Здесь все предельно просто, но непременным условием успешного функционирования такой системы является расположение котла хотя бы на полметра ниже водяных отопительных приборов. Идеально было бы поместить котел в подвале или полуподвале.

Важно! В целях безопасной эксплуатации системы и предохранении ее от перегрева необходимо предусмотреть невозможность случайного отключения от радиаторов отопления, минимум одного из них.

А в верхней точке помещения поместить расширительный бак открытого или мембранного типа для обеспечения бесперебойного присутствия теплоносителя в системе. Следует помнить о том, что чем выше находится расширительный бак, тем выше давление в котле. Не следует упускать из виду контроль по уровню воды в расширительном баке, в случае возникновения протечек в системе и потери жидкости – последствия могут быть разрушительными для системы отопления.

Рисунок 6: Система отопления на основе твердотопливного котла

Система с естественной циркуляцией

Если вы выбрали систему с естественной циркуляцией – необходимо свести к минимуму все гидравлические сопротивления на пути теплоносителя, минимизировать все угловые и коленные элементы и позаботиться о том, что бы диаметр трубопровода был максимальным. Системы с естественной циркуляцией теплоносителя хороши простотой своего устройства и независимостью от электроснабжения, но к минусам их можно отнести сравнительно большой расход топлива и сложность поддержания оптимального теплового режима в отапливаемом помещении.

Рисунок 7: Система отопления с естественной циркуляцией

Система с принудительной циркуляцией

Этих минусов лишена система с принудительной циркуляцией теплоносителя при помощи циркуляционного насоса. Такая обвязка твердотопливного котла позволяет не принимать в расчет гидравлическое сопротивление системы и использовать регулирующие вентили для поддержания оптимального температурного режима. Так же к отрицательным моментам следует отнести возможные перебои с электроснабжением, которые повлекут остановку циркуляционного насоса и перегреву котла. Во избежание таких неприятностей следует оборудовать твердотопливный котел встроенным аварийным теплообменником.

Важно! Нельзя упускать из виду, что чрезмерное регулирование может привести к перегреву котла.

Рисунок 8: Система отопления с принудительной циркуляцией

Отзывы о твердотопливных котлах

На сегодняшний день твердотопливные котлы применяются повсеместно и реальной альтернативы им в ближайшем будущем не предвидится. Даже при расширении газоснабжения, общедоступным для удаленных мест оно не станет — таковы российские реалии. Отзывы о твердотопливных котлах позволяют понять причину их реальной незаменимости в условиях весьма продолжительного в России зимнего отопительного периода.

Владельцы частных и загородных домов, эксплуатирующие твердотопливные котлы, сходятся во мнении о надежности, доступности, неприхотливости и долговечности этого оборудования, которое при всех его неоспоримых достоинствах имеет и определенные недостатки.  Минусы следует учесть и минимизировать на стадии проектирования собственного загородного дома. Самым правильным подходом к проблеме отопления будет обращение к квалифицированному специалисту теплотехнику, который поможет выбрать рациональную схему теплового контура отапливаемого помещения и оптимальную мощность твердотопливного котла.