Содержание
Любое отопительное оборудование имеет свои особенности. И касаются они не только эксплуатации и совместимости с теми или иными нагревательными системами. Очень важно учитывать и то, как должен происходить монтаж того или иного источника тепла.
Особенности
В современном частном доме многие люди стараются употребить газовые или даже электрические котлы. Это и понятно: подобная аппаратура автоматизирована и довольно удобна в применении. Но классическая конструкция — твердотопливный котел — тоже не так просто сдает свои позиции.
Мало того, сейчас такой способ обогрева постепенно набирает популярность. Протянуть газ можно не везде, как и электричество, подсоединение к соответствующим сетям стоит дорого, а стабильность их работы, даже в самых освоенных местностях, может быть нарушена непогодой, техническим сбоем, действиями злоумышленников.
Котлы на твердом топливе делаются чугунными либо стальными, при этом нельзя заранее сказать, какой из двух материалов окажется лучше в конкретном случае. Хрупкость чугуна не мешает ему служить очень долго и длительное время сохранять выработанное тепло.
Однако и у сравнительно недолговечной стали есть свои аргументы: это повышенная крепость и более скорый прогрев жилья.
Неважно, ставится ли котел в деревянном, кирпичном или ином доме, основным требованием при выборе его становится количество контуров.
Возвращаясь к материалу теплообменника, стоит подчеркнуть, что сталь лучше переносит рывки температуры, а чугун оказывается устойчивее к коррозии. Стальные изделия легче чугунных, но соединение производится с использованием сварки, а давно известно, что каждый сварной стык является слабым местом конструкции, в которой его сделали. Мастерство сварщиков и тщательное соблюдение технологии уменьшают потери, но не могут предотвратить их совсем.
Нет особого смысла дополнять одноконтурный котел резервуаром для воды. Более правильным шагом оказывается покупка полноценного агрегата с двумя контурами. В конечном счете установка дополнительных баков стоит денег и отнимает лишнее время. Если требуется приобрести котел увеличенной мощности, нужно выбирать пиролизную модель. Она же будет предпочтительной и для тех, кто хочет использовать топливо с максимальной пользой. Но есть существенный минус — очень высокая стоимость.
Правила монтажа
Фундамент
Какой бы вид твердотопливного котла ни был избран, на предприятиях какой бы страны он ни собирался, обязательно потребуется создать фундамент, ведь установка отличается существенной массой и величиной. Потому простой монтаж без опоры повлечет просто разрушение, продавливание основного пола. Ни один самый крепкий сорт досок не выдержит создающейся нагрузки. Обустройство фундамента начинается… нет, не с завоза материалов и даже не с расчета необходимой толщины.
Первым шагом становится определение места, где будет поставлен котел. Уже с учетом специфики этой площадки определяется и подход к обустройству основания. Следует обратить внимание, что нет до сих пор строгих и систематизированных актов, которые определяли бы весь ход монтажа твердотопливных котлов. Раздел СНиП, посвященный котельным установкам, регулирует только использование генераторов мощнее 0,36 МВт.
Не следует также руководствоваться и указаниями норм, относящихся к бытовым газовым котлам.
Обобщение повседневной практики отопления твердым топливом показывает, что все его виды приводят к запылению окружающего пространства и выходу наружу дыма, пусть и в небольшом объеме. Это означает, что котел нужно ставить за пределами жилого пространства. Если выделить под него обособленный отсек дома не получается, можно использовать кухню, коридор.
Идеальные места (в порядке убывания приоритета):
- автономная котельная на улице;
- технический блок в самом доме;
- подвальное помещение;
- гараж;
- коридор с приличной естественной вентиляцией.
Рекомендуется ставить котлы на твердом топливе ближе к наружным стенам. При этом: чем больше расстояние, тем длиннее требуется горизонтальный кусок дымохода. Нужно подумать и о том, как именно будет очищаться теплообменник котла. В норме перед ним должно оставаться хотя бы 1 м, с трех других сторон — по 60 см. Строжайше исключено подсоединение газового хода дровяного или угольного котла к кирпичным ходам вентиляции, проложенным внутри стен. Важно принять во внимание и размещение других крупных аппаратов, мебели, дизайн помещения и удобство пользования им.
Заблаговременно требуется, кроме подготовки фундамента из бетона:
- пробивать отверстия в стенах под сброс дыма и вентиляцию;
- прикрыть склонные к воспламенению конструкции листами несгораемых материалов;
- подключить помещение к электросети, обеспечив освещение в ночные часы, работу циркуляционных насосов и автоматики.
Котлы легче 200 кг можно, без сомнений, ставить на стяжку из цемента. Выполнение этого элемента по технологии позволяет исключить малейшие проблемы. Если твердотопливный аппарат оснащен теплообменником из чугуна, придется использовать стяжку из железобетона слоем 100–120 мм. Для котлов, масса которых превосходит 300 кг, потребуется обособленная плита. Нельзя забывать и о том, что котлы, работающие на пеллетах, создают вибрацию, сказывающуюся и на фундаменте, который по этой причине требуется выполнять по особой схеме.
Хотя мелкие твердотопливные котлы и можно поставить просто на полу, требуется заблаговременно усиливать нужное место.
Его укрепление производится за счет дополнительных лаг, для формирования которых применяют брус не тоньше 10х5 см. При установке сразу нескольких тяжеловесных агрегатов нет необходимости отливать обособленный фундамент для всех, а лучше создать так называемый промышленный пол – это стяжка из бетона слоем 120 мм, которую упрочнили стальными стержнями.
Вентиляция
Роль вентиляции в помещении, где монтируется котел на твердом топливе, тройная:
- выталкивание наружу газообразных продуктов сгорания, чтобы они не скапливались;
- поддержание нормального горения топлива;
- замещение расходуемого кислорода идентичным по объему притоком.
На полноценное сжигание 1 кг дерева расходуется приблизительно 4,6 куб. м. воздуха. Если же котел использует каменный уголь, нужно обеспечить вдвое более интенсивный приток. Но этого мало, ведь точно такое же количество образующихся дымовых газов понадобится оперативно выводить на улицу. Потому не обойтись без точного расчета параметров необходимого вентиляционного контура. Входить воздух в котельную будет с одной стороны практически на уровне пола, а выход лучше организовать у потолка, в непосредственной близости от котла.
Если сделать иначе, поступать внутрь воздуха будет очень мало, что не позволит добиться эффективного горения. При этом дым, чтобы покинуть помещение, должен будет пройти значительное расстояние, нередко по сложной траектории. Правильное (рядом с котлом) расположение вывода позволяет поскорее освобождать пространство от незначительного задымления. Но: установка вытяжки около источника тепла, оборудованного вентилятором, приведет к тому, что она станет работать в приточном режиме.
Многие предпочитают строить котельную вплотную к дому, чтобы туда можно было попасть, не выходя под дождь или в мороз. Однако при наличии входной двери, ведущей в жилище, решетку притока рекомендуют ставить на ней внизу. Поступление уже подогретого ранее воздуха увеличивает КПД работы котла.
Важно: вытяжку необходимо делать меньше, чем канал притока. Ее сечение оценивают путем увеличения тепловой мощности котла в 8 раз — результат умножения покажет нужное число кв. см.
Дымоход
Вентиляция сбрасывает только излишки дыма, просочившегося в помещение. Нормальное функционирование котла, уход горючих газов и поступление свежего воздуха обеспечивается такой конструкцией, как дымоход. Потому его проектированию и созданию нужно уделить максимум внимания. Нет никакой необходимости тщательно подгонять оси патрубка и стенного отверстия. Все равно совмещать их придется, поворачивая колена тем или иным образом.
Чтобы исключить возникновение эксплуатационных проблем (прежде всего, конденсата), требуется использовать утепленные трубы. Заменить их могут обычные трубные конструкции, которые обшивают волокнистым базальтом. Самый простой дымоход — пускаемый снаружи приставным способом. Это труба, присоединяемая по вертикали к стене. Связка дымохода с ней производится через так называемый тройник. Повысить безопасность проводки дымового хода через внешние стены или перекрытия особенно важно в деревянных домах.
В нужной перегородке вырезается проем в виде квадрата. Важно: во все стороны размер свободного пространства должен быть на 0,38 м больше, чем протягиваемая труба.
Узел, при помощи которого обеспечивается вывод, формируют из стали с цинковым покрытием. Протолкнув трубу, пустоты насыщают базальтовой ватой. Завершающим этапом является прикрепление внешней крышки короба.
Если приходится вытягивать дымоход по кирпичной стене или через блоки из пенного бетона, применяют стальные гильзы и уплотнительные материалы. Не допускается создание 4 и более поворотов, а также использование дымоходов, общая высота которых (с отсчетом от решетки колосников) составляет менее 5 м.
Стыковка делается так, чтобы конденсат тек по внутренней поверхности трубы, а дождь или тающий снег — по внешней стороне ее. Горизонтальные фрагменты устанавливаются с незначительным уклоном к котлу. Внизу обязательно оборудуют лючок для ревизии и накопитель конденсата. Вторжения в карниз кровли можно избежать за счет обхода трубой из пары колен, соединяемых под углом 30 градусов.
Кронштейны, которые устанавливаются на внутренней части дымохода, должны быть в стороне от границ секций его. Головная часть дымового канала оснащается колпаком. В зависимости от личных предпочтений колпак делают в формате флюгера либо неподвижного конуса. Высота головной части определяется тем, насколько далеко канал выводится от конька. При этом недопустимо размещение оголовка в области ветрового напора как собственного дома, так и соседних строений.
Схемы обвязки
Закончив с монтажом отводящих горючие газы каналов, нужно заняться обвязкой твердотопливного котла, причем в ней есть не меньше тонкостей. Очень часто такие генераторы тепла оснащают баком для воды, который используется в разнообразных схемах подсоединения. Роль устройства состоит в гашении напряжений, которые могут возникнуть при предельной нагрузке на котел.
Выбор теплоаккумулятора зависит от личных вкусов владельца. Более того, при покупке стоит обратить внимание и на потребности в поддержании некоторой нагрузки за конкретное время теплоаккумулятором.
Требуется обратить внимание и на габариты, поскольку устройство будет массивным и не везде оно поместится.
Обычно ориентируются на величину аккумулятора тепловой энергии в 30–50 л на 1 кВт предельной мощности котла. Если пиковый расход тепла значительно превосходит средний суточный уровень в пересчете на 1 час, а особенно если этот расход длится долго, требуется установить более емкий бак.
Он должен быть рассчитан на давление большее, чем запланированный рабочий максимум. Независимо от избранной схемы присоединения требуется ставить предохраняющие клапаны и бак для расширения. Следует внимательно проводить все расчеты, а в идеале обратиться к профессионалам и для них, и для выполнения самого монтажа.
Правильная обвязка всегда содержит так называемую группу безопасности, которая должна ставиться непосредственно на выводе подающего патрубка.
Это набор систем, которые автоматически сбросят давление, если оно превзойдет установленные показатели. Подобного рода манипуляция осуществляется предохраняющим клапаном, который дополняется манометром и устройством, как раз выводящим воздух наружу. От набора безопасности до самого котла недопустимо применение какой угодно запирающей арматуры. Когда топливо начинает разгораться, циркуляционный насос работает, а клапан, расположенный на вводе в нагревательный контур, перекрыт.
При этом движение жидкости происходит по сокращенному кругу. Как только обратный трубопровод прогреется до 50 или 55 градусов, термическая головка по команде датчика начинает приоткрывать закрытый контур. Это делается плавно, чтобы перемешивание холодной воды с горячей, содержащейся в байпасе, происходило равномерно. В результате прогрева радиаторов температура вырастает, и наступает момент, когда клапан закрывает байпас до конца. При этом 100% теплоносителя направляется сквозь теплообменник котла.
Подобная конфигурация проще всех и может быть выполнена своими руками. Полипропиленовыми трубами пользоваться совершенно спокойно, но требуется только проверить их официальное происхождение и соответствие необходимым характеристикам. Рекомендуется использовать для промежутка между котлом и группой безопасности исключительно металл.
Толстые стенки полипропиленовой трубы отличаются слабой теплопроводностью, из-за которой внешние датчики дают неверные показания, а трехходовой клапан опаздывает с реакцией на изменения условий.
Важно: от насоса до медной колбы тоже следует ставить металлическую трубу, дополнение ТЭНом позволит выдерживать температуру в помещении более четко.
Подключение к системе отопления
Рациональная и правильная установка твердотопливного котла — это еще не все, что от него требуется. Обязательно нужно произвести по всем правилам и подключение последующих элементов. После группы безопасности обычно ставят тройник, ведущий в байпас. Температура переключения при настройке датчика на возвратном трубопроводе составляет 55 градусов. Такое значение позволяет исключить возникновение конденсата и поддержать стабильную работу устройства.
Полезные рекомендации
Даже хорошо рассчитанный и построенный по всем правилам канал сброса дымовых газов сможет эффективно работать лишь при регулярной очистке. Категорически недопустимо использовать в отделке котельного помещения древесину, пластические материалы и пенопласт, любые обои и текстильные материалы. Большую пользу могут принести клапаны экстренного охлаждения, независимые от электрической сети. Если теплоноситель прогреется до 95 градусов, часть его перенаправляется в канализацию, при этом внутрь подается столько же холодной жидкости. Без таких приборов нежелательно эксплуатировать котлы повышенной мощности.
Если решено установить аккумулятор тепла, то между ним и котлом должна быть обеспечена гравитационная циркуляция. Даже в большом городе, не говоря уже об отдаленных местностях, нужно ставить системы бесперебойного питания. Они помогут поддержать движение теплоносителя даже при отключении электросети. Как только снабжение восстановится, накопитель энергии начнет заряжаться. Необходимая мощность резервирующего устройства составляет 150% от совокупного пикового потребления всех защищаемых электронных компонентов.
Советы по выбору твердотопливного котла — в следующем видео.
<index>
Главные принципы выбора системы отопления для дома – экономичность, эффективность, удобство в эксплуатации. Рассмотрим, как будет выглядеть схема отопления частного дома с твердотопливным котлом и какие правила нужно соблюдать при монтаже.
Содержание
Особенности котлов на твердом топливе
Газоснабжение и централизованное электроснабжение в России есть до сих пор не везде. Газ стоит дешево только в столичных городах, и даже там дорожает. Электричество всюду дорого.Оставляют желать лучшего коммуникационные сети: перебои с подачей электроэнергии, резкие перепады напряжения – за городом дело обычное. Не всегда есть возможность подключиться к магистральному газу, а приобретение сжиженного в баллонах – дело энергоемкое.Отопление твердотопливным котлом имеет несколько преимуществ:
- можно остановиться на том виде топлива, которое в вашей местности дешевле всего – дрова, торф, уголь, древесные отходы и т.д.;
- твердотопливные котлы – самые дешевые в категории. Дороже стоят модели длительного горения, но их теплоэффективность выше;
- большой ассортимент. Автоматику и вспомогательные элементы обвязки можно при необходимости докупить отдельно;
- в отличие от газовых агрегатов для установки твердотопливного котла не требуется разрешение местной администрации.
Теперь о минусах:
- пожароопасность. Но этот недостаток есть и у газовых моделей, и у дизельных. А в случае проблем с проводкой – даже у электрических;
- необходимость следить за количеством дров/угля в топке. Твердотопливный котел не получится просто «включить и забыть». Реже требуется подкладывать топливо в котлы пеллетные и длительного горения, но и они в этом отношении не слишком автономны;
- процессом горения твердого топлива управлять сложно (у других агрегатов достаточно перекрыть газовый кран или отключить электричество). Инерция у твердотопливных котлов высокая, и у всей системы, соответственно, тоже.
» alt=»»>
Виды твердотопливных котлов
Разновидности твердотопливного котла отопления различаются по виду горючего:
- дрова;
- уголь;
- пеллеты и брикеты;
- торф;
- отходы деревообработки;
- универсальные котлы на две или больше топок.
Кроме того существуют комбинированные модели на два или больше энергоносителей: дрова + электричество, дрова/дизель/газ и т.д. Их приобретение оправдано, если:
- в вашем районе два энергоносителя одинаково доступны и недороги. Закончились дрова – переходите на газ, перебои с электричеством – на дрова и так далее;
- в целях экономии. Например, если у вас двухтарифная оплата электроэнергии – днем топите дровами, а ночью (когда электричество дешевое) переходите на полностью автоматизированное электрическое отопление.
» alt=»»> Есть т/т котлы классические и длительного горения. Виды последних:
- с верхним розжигом. При распространении пламени сверху вниз закладка прогорает медленнее;
- с удлиненной топкой и ограниченной подачей воздуха. Распространение пламени по горизонтали тоже происходит медленнее. Сокращая необходимый для горения кислород, вы снижаете интенсивность пламени;
- пиролизные оснащены двумя камерами: в одной сгорает топливо, во второй дожигаются выделяющиеся при горении газы. Теплоффективность этих агрегатов самая высокая, но они и стоят дороже остальных.
Обвязка твердотопливного котла
В комплектацию твердотопливного котла редко входят циркуляционный насос, автоматика, группа безопасности. Все это владелец докупает сам, руководствуясь особенностями своей системы отопления.Независимо от типа разводки трубопровод следует оснастить приборами безопасности (см. ниже). Второй этап – обеспечение функциональности системы и комфорта при ее использовании. Здесь следует упомянуть пару устройств:
- теплоаккумулятор. Благодаря его работе в процессе перезагрузки котла не будет резких температурных перепадов в доме. Это бак большого объема, который устанавливают между котлом и системой на подающей трубе. Для регулировки температуры на выходе из бака устанавливают смеситель с трехходовым клапаном;
- бойлер косвенного нагрева для ГВС подключают параллельно отопительной системе. Оснащают смесителем и собственным насосом, чтобы при движении от котла к потребителям вода не успевала остыть.
Приобретать или не приобретать насос, если ГВС не предусмотрено – зависит от разводки. Рассмотрим ее основные виды.
Открытая система с естественной циркуляцией
Эта схема монтажа считается самой безопасной для твердотопливного котла: даже при резком повышении давления и температуры авария маловероятна. Отличия открытой системы от прочих:
- в контуре используется открытый расширительный бак (его устанавливают в самой высокой точке трубопровода);
- отсутствует циркуляционный насос. Вода движется по трубам в силу естественной гравитации. Для такой конструкции выбирают трубы большего сечения и устанавливают их под небольшим углом, чтобы вода перемещалась самотеком.
Достоинства открытых систем:
- поскольку нет насоса, отопление не зависит от электросети. В загородных условиях проблемы с электросетями – дело обычное: перебои из-за обрыва проводов, скачки напряжения;
- оборудование для обвязки обойдется в меньшую сумму (нет насоса, открытый бак дешевле мембранного).
Минусы:
- монтаж технически сложнее – нужно соблюдать необходимый уклон труб, устанавливать элементы обвязки на определенной высоте;
- неизбежно попадание в систему кислорода, который приводит к коррозии труб и металлических фитингов;
- по той же причине неизбежно завоздушивание контура;
- теплоноситель частично испаряется, приходится его восполнять;
- даже при большом диаметре труб естественная циркуляция медленнее принудительной. Необходимо оснащать регулировочными кранами все отопительные приборы, свести к минимуму количество запорной арматуры, но и в этом случае прогрев контура будет неравномерным.
Специалисты рекомендуют добавлять в расширительный бак минеральное масло, слой 1-2 сантиметра. Это сократит поступление кислорода в систему и уменьшит испарение теплоносителя.
Закрытый контур с естественной циркуляцией
Насоса нет, но расширительный бак другой – закрытого (мембранного) типа. Конфигурация системы будет такая же, как в предыдущем случае (трубы большого сечения, установленные под уклоном), но некоторых недостатков открытого контура получится избежать:
- через бак в трубопровод не попадает кислород, т.е. медленнее завоздушивание и развитие коррозии внутренних стенок;
- не придется регулярно восстанавливать количество теплоносителя в контуре.
При выборе этого типа разводки учитывайте:
- емкость бачка должна вмещать минимум 10 % объема теплоносителя;
- на подающей трубе обязательно нужен предохранительный клапан. Когда давление в системе превышает критическое (т.е. более трех атмосфер), клапан сбрасывает излишек теплоносителя;
- в верхней точке контура устанавливают воздухоотводчик.
Схема монтажа твердотопливного котла с циркуляционным насосом
Система с насосом может быть только закрытой. Преимущества принудительной циркуляции очевидны:
- высокая скорость движения теплоносителя, равномерный прогрев всех помещений;
- не требуются трубы большого диаметра;
- нет сложностей в монтаже трубопровода: не нужно соблюдать уклон, непринципиальна высота размещения мембранного бака.
Поскольку в системе с принудительной циркуляцией давление выше, требования к группе безопасности тоже повышенные.Монтаж такого контура предусматривает возможность перехода на естественную циркуляцию в случае поломки насоса или перебоев с электроэнергией: насос подсоединяют параллельно, на байпасе с отсекающими вентилями.
Чаще всего насос врезают в трубопровод на участке обратной трубы возле котла, здесь самая низкая температура. Это позволяет сэкономить ресурс устройства и так безопаснее для всей системы: при установке на подающую трубу, если вода в котле закипит, пары перекроют циркуляцию, что чревато аварией.
Со стороны обратной магистрали перед насосом устанавливают фильтр.
Коллекторная разводка
В длинном сильно разветвленном трубопроводе большого коттеджа одного насоса может не хватить. В этом случае их устанавливают два и даже больше, на каждый контур свой. Отдельно теплый пол, радиаторы, ГВС. Поскольку температура теплых полов исходно низкая (в пределах 50 градусов), можно ставить насос и на входе в контур.Оптимальный вариант разводки для большого дома с несколькими контурами – коллекторная (лучевая). В каждый контур теплоноситель поступает от котла по собственной трубе. Тепло распределяется равномерно, жидкость не остывает, последовательно проходя всю систему.Коллектор включает в себя минимум две гребенки, прямую и обратную. К торцам гребенок подходят соответствующие магистрали от котла, а к штуцерам на их корпусах параллельно подключаются прямые/обратные трубы контуров – радиаторы и теплые полы, разные этажи, подсобные помещения, ГВС – каждый со своим температурным режимом.
На входе в коллектор устанавливают манометр и предохранительный клапан, с противоположной стороны на «горячей» гребенке – воздухоотводчик, на «холодной» – кран для слива теплоносителя из системы. Трубы оснащаются регулировочными кранами – это один из способов устанавливать разную температуру в контурах. В большом доме может быть несколько пар гребенок.Еще один способ устанавливать разные режимы – гидрострелка. Поставленный вертикально отрезок трубы большого сечения соединяют с прямой трубой и обраткой котла, а к корпусу на разной высоте подключают контуры. Чем выше подсоединение, тем горячее теплоноситель.В небольших контурах температуру можно регулировать следующим образом: свободные торцы гребенок соединяют байпасом с отсекающим вентилем. При открытии вентиля прохладная вода из обратки подмешивается в горячую из подающей трубы.
Группа безопасности
Функции приборов контроля и безопасности:
- защита трубопровода от разгерметизации вследствие резкого повышения давления;
- защита от перегрева самого котла;
- регулировка температурного режима;
- предотвращение образования конденсата. Обычно это случается из-за слишком большой температурной вилки между подачей и обраткой. Оптимальная дельта температур – 20 градусов.
В эту группу приборов входят:
- предохранительный клапан для сброса избыточного давления/излишков теплоносителя;
- контрольный манометр;
- воздухоотводчик;
- аварийный теплообменник;
- регулировочная арматура, в т.ч. термостатические клапаны.
» alt=»»>
Особенности монтажа
Твердотопливные котлы не относятся к числу экологически чистого оборудования, для их установки нужна котельная. При монтаже соблюдают ряд правил:
- от топки до стены следует оставлять минимум 1 метр свободного пространства;
- в полуметре от пола и максимум в 40 сантиметрах от потолка нужно оборудовать вентканалы;
- в котельной не должно быть горючих веществ;
- перед топкой следует настелить металлический или асбестовый лист не меньше 50 на 70 см размером;
- над котлом оборудуют дымоход. Рекомендуемые параметры дымохода есть в инструкции котла.
В трубе дымохода следует предусмотреть ревизионные люки для очистки от сажи. На стыке с котлом устраивают конденсатосборник. Части металлической трубы, находящиеся в холодных помещениях (неотапливаемый чердак и др.) нужно обмотать теплоизоляционным материалом для защиты от конденсации и обледенения.
Теплоизоляционный материал для дымоходов – базальтовая вата. Все остальные утеплители в той или иной степени горючи.
</index>
В настоящее время все больше и больше владельцев частных домов, коттеджей стараются добиться независимости от источников центрального энергоснабжения. Если с электричеством этот вопрос не актуален и проблематичен в силу технической сложности, то с отоплением жилых домов ситуация намного проще. Автономное газовое отопление популярно среди жителей частного сектора, однако в тех условиях, когда централизованная подача газа отсутствует, на первый план выходят твердотопливные котлы.
Отопительные приборы этого типа сегодня переживают второе рождение. Привычные для всех нас печи и камины, используемые в былые времена для отопления жилых домов, сегодня уступают место высокотехнологичному котельному оборудованию.
Схема отопительного котла, устройство твердотопливного котла в нынешнем виде позволяют понять не только принцип действия отопительных приборов этого типа, но и оценить по достоинству огромные возможности подобной техники. Принцип действия твердотопливных котлов во многом является ключевым аспектом, на который сегодня обращает внимание потребитель. Для того, что бы с максимальной пользой использовать систему автономного отопления, следует разобраться в двух моментах:
- из каких элементов и деталей состоит твердотопливный котел;
- какова принципиальная схема работы твердотопливного котла.
Читайте также: принцип работы газового котла.
Эксплуатация твердотопливных котлов. Новые возможности
В отличие от газового и электрического отопления, используя систему отопления дома твердотопливным котлом, требует от владельцев жилья больших физических усилий и соответствующей технической подготовки. Имея существенные технические и бытовые ограничения, твердотопливные котлы обладают одним неоспоримым преимуществом в сравнении с газовыми отопительными приборами, не говоря уже об электричестве. Отопительный котел на твердом топливе является на 80-90% энергетически независимым устройством. Достаточный запас ископаемого топлива, дров или пеллет позволит вам всю зиму не только спокойной обогреть собственный дом, но и обеспечить себя горячей водой.
Система отопления, подключенная к твердотопливному котлу, мало зависит ни от перебоев с электричеством. Ей не страшны перепады с рабочим давлением в газовой магистрали. Стоимость топлива и наличие свободного доступа к нему, обеспечат нормальную и бесперебойную работу всего отопительного оборудования в доме. Управление твердотопливным котлов позволяет эксплуатировать агрегаты в любых режимах работы, обеспечивая тем самым безопасность и комфорт обитателям жилого дома.
Отечественные производители, зарубежные компании, специализирующиеся на выпуске котельного оборудования сегодня предлагают потребителю качественно новый продукт. Твердотопливный котлы, которые используются для бытовых и промышленных целей имеют более высокий КПД. Сегодня это параметр достигает значений 90%.
Для справки: старые твердотопливные котлы в традиционном исполнении обладали КПД в 70-80%. Низкая энергоэффективность отопительной техники старого поколения приводила к значительному перерасходу топлива и к существенным потерям тепловой энергии.
Конструктивные новшества и «ноу-хау» в сфере практического применения различных энергоресурсов, позволили существенно расширить эксплуатационные возможности отопительной техники. Огромная мощность является одним из основных преимуществ котлов на твердом топливе. На порядок увеличилась рентабельность современных моделей твердотопливных котлов. Существенно повысилась безопасность эксплуатации котельного оборудования этого вида.
Двухконтурный твердотопливный котел способен обеспечить обогрев больших и просторных помещений. К тому же, практически все модели котлов рассчитаны на обеспечение жилых объектов ГВС.
Конструктивные особенности устройства твердотопливных котлов
Традиционный твердотопливный котел представляет собой, в нашем понимании, отопительный агрегат, способный работать на любом твердом топливе. Принцип действия котла элементарный. Поступившее в камеру сгорания топливо в процессе сгорания выделяет в большом объеме тепловую энергию, которая нагревает теплоноситель. По аналогичному принципу было организовано в старину печное отопление, только вместо жидкого теплоносителя использовался горячий воздух.
Существенными минусом традиционной модели твердотопливного котла является то, что часть тепла, получаемого при сгорании топлива, просто уходит в атмосферу через дымоход. Рассмотри принципиальную схему устройства твердотопливного котла. Устройство котла – это конструкция, собранная из различных модулей в единый стальной корпус. Основными конструктивными элементами отопительного оборудования этого типа являются:
- камера сгорания (топка, оборудованная дверцей);
- теплообменник (стальной или чугунный);
- прочистной люк;
- колосники (решетка);
- терморегуляторы;
- предохранительный клапан.
Показанный на рисунке традиционный твердотопливный котел нового поколения оснащен всеми необходимыми для нормальной работы приспособлениями, механизмами и элементами.
Топочная камера – процессы, протекающие в ней
Одним из первых элементов, с которым приходится познакомиться в первую очередь, является топка котла. Именно суда закладывается уголь, торф, брикеты или дрова, и именно здесь происходит основной процесс — сжигание топлива. Весь процесс можно разделить на три этапа, подсушка топлива, окисление и получение горючего газообразного вещества, которое уже выполняет основную нагревательную функцию в процессе горения.
В камере сгорания загруженное топливо равномерно распределяется на колосниках, которые специально установлены под наклоном.
Для справки: следует отметить, что от того, насколько плотно загружена топливом камера сгорания и как работает вытяжка, зависит эффективность работы котла. При полной загрузке топочной камеры и нормальной подаче воздуха, топливо должно сгорать полностью, выделяя в процессе горения максимальное количество килокалорий. Соотношение полезной подачи к мощности котла является ключевым моментом во время эксплуатации твердотопливного котла.
Процессы, протекающие в камере сгорания, определяют и вид котельного оборудования. Горение может осуществляться обычным способом, благодаря пиролизу или длительно, сверху вниз. В каждом случае достигается определенный тепловой эффект, который и определяет сферу применения твердотопливного котла, каким образом организовано отопление дома.
Теплообменник — его функция
Следующий по значимости конструктивный элемент твердотопливного котла — теплообменник. Устройство представляет собой чугунную или стальную конструкцию, в которой происходит передача тепловой энергии от продуктов горения на теплоноситель. В традиционном исполнении теплообменник изготавливается в виде бочки, через которую проходят цельнотянутые котловые трубы. Разогретые газы, проходя по трубам, нагревают котельную воду, циркулирующую внутри контура теплообменника.
Важно! Интенсивность прохождения газов по дымогарным трубам регулируется положением дымососа. Интенсивность циркуляции воды в теплообменнике зависит от работы насосной станции. Теплообменники обязательно имеют толстый слой теплоизоляции, предохраняющей основной корпус котла от перегрева.
Поступление воды в теплообменник происходит через впускной коллектор, тогда как выход разогретого теплоносителя наоборот, осуществляется через выпускной коллектор. На каждом из коллекторов стоят датчики температуры теплоносителя. Домашнее отопление в доме твердотопливным котлом, схема подключения которого мало чем отличается от традиционной и общепринятой процедуры, может в каждой ситуации иметь некоторые конструктивные отличия.
Стальные теплообменники в отличие от чугунных изделий, больше подвержены коррозии, в то же время успешно справляются с передами температур. Стоимость таких устройств значительно меньше в сравнении с чугунными теплообменниками. Последние обладают высокой теплоемкостью, менее подвержены коррозии.
Конструктивные разновидности систем
Если не рассматривать традиционно используемое печное отопление, существующих на сегодняшний момент видов твердотопливных котлов не так уж и много. Основное различие между существующими моделями котлов заключается в способе подачи топлива. Дешевые агрегаты предназначены для ручной подачи топлива. В дорогих моделях для работы твердотопливного котла используется автоматическая подача топлива в топочную камеру.
Способ подачи топлива в основном определяет и принцип действия котла. Уголь, брикеты или дрова загружаются в топку и поджигаются. Нагреваемая до необходимо температуры вода в теплоносителе расходится по трубам, отапливая жилые помещения.
На заметку: однако, есть одно но! Топливо быстро сгорает и приходится снова заниматься загрузкой котла топливным сырьем. Время, которое необходимо для полного сгорания топлива ограничивается 2-8 часами, в зависимости от модели котла и его мощности. К тому же, приходится попутно убирать из подтопочной камеры золу, остатки несгоревшего топлива. Для нормальной работы котла постоянно требуется подкидывать в топку все новые и новые порции топлива.
Автоматическая подача топлива решила проблему с работой твердотопливных котлов наполовину. Требовалось принципиальное техническое решение. Для отопления с твердотопливным котлом оптимальным выходом из создавшейся ситуации стало возможность использования тепловых генераторов, которые еще называются твердотопливные котлы длительного горения.
На практике такой вид отопительной техники принято делить на два типа:
- пиролизные отопительные котлы;
- твердотопливные котлы верхнего горения.
Способ загрузки в оборудовании этих видов остался принципиально тот же, только стал продолжительнее по времени и более трудоемкий. В качестве компенсаций потраченных усилий, во время работы котел создает максимально возможный тепловой эффект. Несмотря на трудность и сложность загрузки, в этих моделях происходит практически полное сжигание топлива, что значительно уменьшает количество загрузок и расход топлива.
Для пиролизных котлов процесс работы выглядит следующим образом. При отсутствии кислорода процесс горения в камере замедляется. Топливо полностью выгорает, а получаемый в результате тления, коксовый газ является вторичным топливом. Обогащенное кислородом газообразное вещество в процессе сжигания выделяет дополнительные калории тепловой энергии. Налицо высокий КПД, рентабельность и эффективность оборудования при эксплуатации.
В последнее время получил распространение обогрев жилых зданий твердотопливными котлами верхнего горения. Принципиально схема работы выглядит несколько иначе, в сравнении с традиционными моделями. Здесь пламя распространяется сверху, а не снизу, как мы обычно привыкли видеть. Горение топлива происходит постепенно, сверху вниз. В тот момент, когда верхний слой топлива подвержен интенсивному горению, нижние слои остаются нетронутыми. По мере сгорания каждого слоя топлива, воздух вместе с горючими газами опускается вниз. Этот процесс может происходить очень долго, в некоторых моделях время сгорания одной закладки может составлять 8-12 часов.
На заметку: некоторые модели твердотопливных котлов верхнего горения в поддерживающем режиме работы могут давать тепло от одной загрузки на протяжении суток и более.
Другие важные элементы конструкции — их роль в работе всей отопительной системы
Схема любого твердотопливного котла не мыслима без регулятора тяги. Данное устройство обеспечивает механическое воздействие на заслонку в дымоходе в процессе включения или отключения агрегата. Показать работу регулятора тяги можно с помощью простого рисунка.
Благодаря работе этого приспособления осуществляется автоматическая регулировка подачи воздуха в камеру сгорания, температуры нагрева теплоносителя.
Для справки: Установка регулятора выполняется при первом пуске котла, установив положение в соответствии с заданными параметрами. В полузакрытом положении при температуре 65С, в открытом положении заслонки, регулятор соответствует максимальному значению температуры в 90С.
Многие агрегаты, особенно большой мощности, устанавливаются вместе с буферной емкостью, которая является обязательно при обвязке твердотопливной техники с газовыми котлами в единую систему. Такое приспособление представляет собой расширительный бак, куда поступает теплоноситель. Буферная емкость в данном случае выполняет две функции, гидроразделителя и теплового аккумулятора. В результате остывания котла после выключения, вода из теплового аккумулятора расходится по радиаторам отопления, поддерживания необходимую температуру. Быстрое остывание твердотопливного котла практически невозможно, из-за того, что буферная емкость играет роль аккумулятора тепла.
Вместе с буферной емкостью котлы оснащаются термостатическим клапаном. Прибор используется для предохранения системы от перегрева. Контур охлаждения, оснащенный термостатическим клапаном, обеспечит подачу холодной воды внутрь при первых сигналах перегрева теплоносителя.
Для розжига в твердотопливных котлах современных моделей применяются различные газовые горелки. Такие устройства обычно работают на сжиженном газе, который храниться в специальном резервуаре. Розжиг топлива в камере сгорания за счет использования газовой горелки происходит за считанные секунды. В эксплуатации и в обслуживании такие горелки просты и надежны.
Заключение
Ознакомившись с устройством и схемой твердотопливного котла, узнав принцип действия некоторых видов котельного оборудования на твердом топливе, можно смело приступать к созданию в собственном доме своей автономной системы отопления. Выбор котла особой сложности не представляет. Основная тяжесть и трудности, с которыми придется столкнуться в дальнейшем – это уже сам монтаж оборудования, подключение и подготовка к пуску.
Грамотный и квалифицированный подход на каждом этапе позволит вам добиться желаемого результата.
</ul>
Другие статьи на эту тему:
⇒ Котел отопительный твердотопливный с аккумулятором тепла — буферной емкостью ⇒ Схема отопления с твердотопливным котлом и буферной емкостью ⇒ Схема принудительного отопления с твердотопливным котлом (без теплоаккумулятора)
Среди котлов на твердом топливе самой большой популярностью пользуются твердотопливные котлы на дровах.
Твердотопливные котлы на дровах
Котлы на дровах по принципу сжигания топлива делятся на три категории:
Твердотопливные котлы естественного, природного горения
 |
| В твердотопливном котле с обычным природным процессом горения топлива горит сразу вся закладка дров. |
В традиционных котлах естественного горения происходит обычный, природный процесс сгорания топлива. Такие котлы имеют простое устройство, относительно не дорогие, менее требовательны к качеству топлива и не сложные в обслуживании.
Мощностью котла можно управлять, изменяя интенсивность горения топлива, но в ограниченном диапазоне 60-100%. Для этого, прикрывая заслонку, уменьшают подачу воздуха в котел При этом снижается не только мощность, но и КПД котла. Максимальный КПД котлов классического горения не превышает 80%.
Самый большой недостаток — малая продолжительность горения одной загрузки топлива, обычно не более 4-х часов.
Пиролизные газогенераторные твердотопливные котлы длительного горения на дровах
Топка котла разделена на две части. В верхней камере котла (камере загрузки топлива) топливо тлеет. Под действием высокой температуры и недостатке воздуха для полного сгорания, из древесины выделяется горючий газ, который затем сжигается в нижней камере (камере сгорания).
Этот процесс повышает КПД котла до 85-90% и увеличивает продолжительность горения до 12 часов.
 |
| В пиролизном котле первичное горение топлива происходит только в нижнем слое закладки дров. В зоне первичного горения топливо тлеет, выделяя горючие газы. Газы смешиваются с вторичным воздухом и через щель-форсунку попадают в основную камеру сгорания, где и сгорают. |
В камере сгорания при горении газа создается очень высокая температура. Поэтому, камеру сгорания футеруют жаростойким материалом. В пиролизных котлах топливо сгорает почти полностью — образуется мало золы и сажи. Для работы котла необходима принудительная подача воздуха в топку.
Пиролизные котлы достаточно сложные и дорогие устройства. Как правило, котлы оснащаются дымососом, электронными устройствами управления и контроля.
Котлы требуют обязательного использования дров влажностью не более 20-25%. При естественной сушке в поленнице, колотые дрова приобретают указанную влажность только через два года хранения под навесом.
Для увеличения продолжительности горения пиролизных котлов необходимо топливо определенных размеров, например, толщина полена не должна быть меньше 10см.
Диапазон регулирования мощности котла 50-100% Работа котла нарушается при малой нагрузке, с мощностью менее 30-50%. Для отопления дома в межсезонье необходим другой источник тепла.
Пиролизные котлы торговых марок VERNER и ATMOS имеют хорошие отзывы домовладельцев.
Твердотопливные котлы с подачей в топку вторичного воздуха
(Псевдо пиролизные котлы)
В обычных котлах с природным процессом горения, в целях регулирования мощности сокращают подачу воздуха в топку. Недостаток воздуха для горения, как и в пиролизных котлах, вызывает появление в отходящих газах горючих газов, которые бесполезно улетают в трубу. Увеличивается расход топлива, а КПД котла уменьшается.
 |
| В твердотопливном котле с подачей в топку вторичного воздуха происходит обычный природный процесс горения топлива — горит сразу вся закладка дров. Подача вторичного воздуха в верхнюю часть топки способствует сжиганию горючих газов, которые появляются при ограничении подачи воздуха в топку. Канал подачи вторичного воздуха в верхней дверце показан синей стрелкой. |
Для повышения экономичности обычных твердотопливных котлов, производители придумали в верхнюю часть топки дополнительно подавать вторичный воздух, и горючие газы сгорают в топке.
У таких котлов увеличивается КПД, но продолжительность горения загрузки топлива и другие параметры остаются как у традиционных котлов.
Однако, некоторые производители и продавцы называют такие котлы тоже пиролизными. Такой маркетинговый ход — дешевые пиролизные котлы, налетай покупай. Как говорят, не обманешь — не продашь.
В настоящих пиролизных котлах увеличение длительности горения обусловлено тем, что процесс горения происходит только в нижнем слое закладки дров. Для того, чтобы не горела вся закладка топлива, тяга в топке направлена вниз или в сторону от зоны горения. Дрова тлеют, а большая часть тепла выделяется в результате сгорания газов.
В традиционных котлах с подачей в топку вторичного воздуха, горение газа лишь незначительно увеличивает поступление тепла, и только в тот период, когда ограничивают мощность котла, прикрывая подачу воздуха. Основное количество выделяемого тепла обеспечивает естественный процесс горения дров. Тяга в топке котла направлена вверх, поэтому горит вся закладка топлива.
В продаже встречаются котлы (российские, китайские …) с бутафорской системой подачи вторичного воздуха в топку. При покупке котла вам покажут детали системы, расскажут как она работает, но на практике эффекта не будет, так как не выполнены другие условия сгорания газа.
Насторожитесь, если продавец утверждает, что в его «пиролизном» котле можно сжигать другое топливо, кроме дров, а дожиг газа в топке работает на дровах с высокой влажностью. Из влажного топлива выделяется много водяного пара, который снижает концентрацию и температуру отходящих газов и газы не горят.
В видеоролике пример недобросовестной рекламы псевдо пиролизного котла, как пиролизного.
Твердотопливный котел естественного горения с подачей в топку вторичного воздуха.Отопительный котел нижнего горизонтального горения
Как видно из приведенного рисунка, в котле с горизонтальным сгоранием топлива горение происходит вблизи колосника, образующиеся дымовые газы уходят в вертикальный кожухотрубный теплообменник, вынесенный за пределы закладочной камеры и далее в дымовую трубу.
Тепло, образующееся при сгорании топлива, воспринимается водоохлаждаемым колосником, стенками топки и кожухотрубным теплообменником. В дымовую трубу выбрасываются газы с невысокой температурой, необходимой для создания тяги.
В подобной конструкции котла вся закладка дров не прогревается, не продувается горячими дымовыми газами. Горит только нижний слой. Такая конструкция позволяет увеличить объем загрузочной камеры, и обеспечивает весьма длительную работу котла на одной загрузке — на дровах до 12 часов.
Котел работает непрерывно, без остановки. Просто докладываете топливо сверху и удаляете золу снизу на работающем котле без остановки процесса горения.
Котел оснащен заслонкой, расположенной между загрузочной камерой и дымоходом. Перед открытием загрузочной дверцы открывают растопочную заслонку. Тяга через открытую растопочную заслонку не допускает дымления котла в помещение через дверцу загрузочной камеры при закладке дров.
Обратите внимание на ручку внешнего механизма прочистки выше дверцы поддувала. Выдвижение ручки на себя приводит в действие каретку продольной очистки колосника. Очистка может быть проведена при работающем котле. В задвинутом состоянии каретка прячется в парковочной нише. Внешняя механическая очистка колосника позволяет удалять золу не останавливая котел.
Работа на сырых дровах — котел может работать на дровах влажностью до 50%
Удобная верхняя загрузка и легкое обслуживание — удобная верхняя загрузочная дверка позволяет до самого верха загрузить котел дровами одного размера. Простая шомпольная очистка теплообменника позволяет всегда поддерживать высокий КПД котла.
Резервный электронагреватель — котел имеет встроенный ТЭН, который можно использовать для увеличения максимальной мощности котла в наиболее холодное время года или использовать как резервный источник тепла при окончании топлива.
Высокая эффективность — водоохлаждаемый колосник и эффективный кожухотрубный теплообменник (такой же как на промышленных котлах) обеспечивает высокий КПД котла во всем диапазоне рабочих мощностей.
Отопительные твердотопливные котлы на дровах длительного горения в верхнем слое
 |
| В твердотопливном котле длительного горения в верхнем слое горит тольковерхний слой закладки дров. |
Топливо в котле верхнего горения уложено толстым слоем в высокой топке и горит (тлеет) сверху вниз, как свеча. Время горения одной загрузки дров в минимальном режиме достигает 30 часов. Котел работает с высоким КПД до 90% во всем диапазоне регулирования мощности. Мощность котла регулируется в широком диапазоне от 10-100%.
В котлах отсутствуют сложные электронные системы управления и контроля. При работе на дровах не требуется подключение к электросети.
Котлы верхнего горения менее дорогие, чем пиролизные. Требуют обязательного использования дров влажностью не более 20-30%. Не допускают дозагрузки топлива, работают только циклом: загрузка топлива — розжиг — горение — затухание — чистка котла.
Хорошо себя зарекомендовали котлы верхнего горения торговых марок Liepsnele, Stropuva и Candle.
Теплоноситель заполняет пространство между внутренней и наружной стенками на всю высоту цилиндрического корпуса котла.
Воздух для горения подается непосредственно в зону горения через телескопическую трубку поз.18 и воздухораспределитель поз.11. Постоянно горит только верхний слой топлива поз.12 толщиной 10-20 см. По мере сгорания топлива воздухораспределитель опускается вниз, вслед за топливом.
Загрузка топлива производится через дверцу поз.10. Отходящие газы отводятся в дымоход через патрубок поз.7. Подача воздуха регулируется клапаном поз.3, который управляется регулятором мощности поз.1. В камере поз.6 поступающий для горения воздух предварительно подогревается отходящими газами.
В продаже имеются и более дорогие модели котлов с горением в верхнем слое. Например, котел одного из производителей оснащен встроенным теплообменником для подогрева воды в системе горячего водоснабжения.
Котел имеет электрический нагнетатель воздуха, который управляется электронной системой от термостата. В результате изменения количества воздуха, мощность котла в процессе горения меняется в зависимости от температуры теплоносителя.
Электронная система выводит на дисплей различные показатели для контроля режима работы котла. Котел имеет индикатор минимального количества топлива в топке и подает сигнал об этом хозяину. Конструкция котла предусматривает возможность дозагрузки топлива не останавливая процесс горения.
Производители оборудования выпускают универсальные комбинированные котлы, которые могут сжигать топливо в двух режимах — с подачей воздуха или снизу, или сверху. Стоимость таких котлов естественно выше.
Автоматические твердотопливные котлы
В продаже имеются автоматические твердотопливные котлы. Правильнее назвать их полуавтоматическими, поскольку котел все таки требует периодически определенных действий от человека, пускай и не каждый день.
С устройством и принципом работы автоматического твердотопливного котла можно познакомиться, если посмотреть этот видеоклип:
Топливом для автоматического котла могут быть гранулированный уголь фракции 5 — 25 мм. или древесные гранулы — пелеты, а также гранулы из других горючих материалов — торфа и отходов растительного и животного происхождения.
Необходимость использования только гранулированного топлива для сжигания в автоматических котлах, вызывает определенные сложности для хозяев дома. Стоимость такого топлива на рынке заметно выше, чем обычных колотых дров или угля.
В автоматических котлах производители часто предусматривают возможность замены горелки для гранулированного топлива, на другую горелку — для газа или жидкого топлива. Вместо горелки могут устанавливаться колосники. В этом варианте котел превращается в обычный котел на дровах.
Гранулированное топливо обычно продается в мешках. Топливо легко и без пыли загружается в бункер котла. Одной загрузки бункера хватает на 3 — 10 дней работы котла.
После розжига в начале отопительного сезона, горение в автоматическом котле происходит непрерывно. Автоматический котел может работать в двух режимах:
- Режим активного горения, при котором мощность котла может быть в диапазоне 10 — 100% от номинальной.
- Режим поддержки горения, когда мощность котла выбирается такой, чтобы обеспечить температуру теплоносителя в котловом контуре около 55 град.С. Автоматический контроллер переводит котел в режим поддержки, когда отсутствует отбор тепла из отопительного контура. Такой режим необходим для защиты котла от низкотемпературной коррозии (подробнее см. ниже), а также обеспечивает постоянную готовность котла к возобновлению активного горения.
В процессе работы котла необходимо:
- Следить за наполнением бункера и загружать топливо в бункер один раз каждые 3 — 7 дней.
- Удалять золу из съемного зольного ящика через каждые 2 — 4 дня.
- Один раз в неделю чистить внутренние поверхности котла от отложений специальным инструментом.
- Ежегодно, перед началом отопительного сезона, проводить чистку и проверять исправность дымохода котла.
Как выбрать мощность твердотопливного котла
Твердотопливный котел нужно выбрать так, чтобы его номинальная отопительная мощность соответствовала тепловым потерям отапливаемого объекта.
Выбор котла слишком большой номинальной мощности приводит к тому, что котел большую часть времени работает в режиме значительного ограничения мощности. А это, в свою очередь, приводит к снижению КПД (увеличению расхода топлива), повышенному образованию отложений (сажи, дегтя), ускоренной коррозии котла и дымохода. Увеличивается риск перегрева теплоносителя в котле. Стоимость котлов растет по мере увеличения мощности.
Поэтому не следует покупать котел, имеющий значительно большую мощность, чем тепловые потери дома.
Правда, при подборе котла с большим запасом по мощности увеличивается продолжительность горения одной закладки топлива — в топке больше дров. Но, выгодно реализовать это преимущество можно только в системе отопления с аккумулятором тепла.
Точный расчет тепловых потерь дома и мощности отопительного котла достаточно сложная задача, решение которой лучше поручить специалистам-проектировщикам. Менеджеры фирмы, которая продает котлы, скорее всего посоветуют Вам выбрать котел избыточной мощности — это им выгодно.
Ориентировочно мощность котла для отопления дома выбирают, руководствуясь общепринятыми величинами удельной мощности на 10м2 отапливаемой площади по климатическим зонам:
- Для южных районов России: 0,7 — 0,9 кВт/10м2.
- Для средней полосы — 1,2 — 1,5 кВт/10м2.
- Для северных районов — 1,5 — 2 кВт/10м2.
Например, для региона г. Москвы в доме с отапливаемой площадью 150 м2 следует установить котел мощностью 150м2 х 1,2кВт/10м2 = 18кВт.
Для дома, построенного с соблюдением современных требований к энергосбережению, для расчета применяют меньшие из указанных значений.
Рекомендуется увеличивать мощность котла примерно на 30% при работе котла с буферным баком — аккумулятором тепла. Запас мощности также необходим, если котел используется в системе горячего водоснабжения.
Следует также учитывать, что теплоёмкость незамерзающих жидкостей на 20% ниже чем у воды. При их использовании в качестве теплоносителя мощность котла может падать на 10 – 15% от номинальной.
Систему водянного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя рекомендуется использовать в домах с отапливаемой площадью помещений не более 100м2. В домах большей площади или в системах отопления с теплыми полами применяют принудительную циркуляцию теплоносителя с установкой циркуляционных насосов.
Защита твердотопливного котла от перегрева
В твердотопливном котле горящее топливо, да и сам котел обладают довольно большой массой. Поэтому процесс тепловыделения в котле имеет большую инерцию. Горение топлива и нагрев воды в котле на твердом топливе нельзя мгновенно остановить, прекратив подачу топлива, как это делается в газовом котле.
Твердотопливные котлы, больше чем другие, склонны к перегреву теплоносителя – вскипанию воды, если пропал отбор тепла, например, при внезапном прекращении циркуляции воды в системе отопления, или тепла в котле выделяется больше, чем расходуется.
Кипение воды в котле ведет к росту температуры и давления в системе отопления со всеми серьезными последствиями – разрушению оборудования системы отопления, травматизму людей, повреждению имущества.
Современные закрытые системы отопления с твердотопливным котлом особенно склонны к перегреву, так как содержат сравнительно маленький объем теплоносителя.
В системах отопления обычно используются полимерные трубы, коллекторные узлы управления и распределения, различные краны, клапаны и другая арматура. Большинство элементов системы отопления очень чувствительны к перегреву теплоносителя и скачкам давления, вызванных кипением воды в системе.
Твердотопливный котел в системе отопления должен иметь защиту от перегрева теплоносителя.Для защиты твердотопливного котла от перегрева в закрытой системе отопления, не имеющей соединения с атмосферой, необходимо выполнить два действия:
- Перекрыть подачу воздуха для горения в топку котла, чтобы как можно быстрее снизить интенсивность горения топлива.
- Обеспечить охлаждение теплоносителя на выходе из котла и не допустить повышения температуры воды до кипения. Охлаждение должно происходить до тех пор, пока выделение тепла не снизится до уровня, при котором кипение воды станет невозможным.
Рассмотрим, как выполнить защиту котла от перегрева, на примере схемы отопления, которая приведена ниже.
Схема подключения твердотопливного котла к закрытой системе отопления
 |
|
Схема закрытой системы отопления с твердотопливным котлом. 1 — группа безопасности котла (предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр); 2 — бак с запасом воды для охлаждения теплоносителя при перегреве котла; 3 — поплавковый запорный клапан; 4 — термоклапан; 5 — группа подключения расширительного мембранного бака; 6 — узел циркуляции теплоносителя и защиты котла от низкотемпературной коррозии (с насосом и трехходовым клапаном); 7 — теплообменник защиты от перегрева. |
Защита котла от перегрева работает следующим образом. При повышении температуры теплоносителя выше 95 градусов, термостат на котле закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания котла.
Термоклапан поз.4 открывает подачу холодной воды из бака поз.2 в теплообменник поз.7. Холодная вода, протекающая через теплообменник охлаждает теплоноситель на выходе из котла, не допуская кипения.
Запас воды в баке поз.2 необходим на случай отсутствия воды в водопроводе, например, при отключении электроэнергии. Часто в системе водоснабжения дома устанавливают общий накопительный бак. Тогда воду для охлаждения котла берут из этого бака.
Теплообменник для защиты котла от перегрева и охлаждения теплоносителя, поз.7 и термоклапан, поз.4 производители котлов обычно встраивают в корпус котла. Это стало стандартным оснащением котлов, предназначенных для закрытых систем отопления.
В системах отопления с твердотопливным котлом (за исключением систем с буферным баком) нельзя устанавливать на отопительных приборах (радиаторах) термостатические клапаны и другие автоматические приборы, сокращающие отбор тепла. Автоматика может уменьшать потребления тепла в период интенсивного горения топлива в котле, а это может вызвать срабатывание защиты от перегрева.
Еще один способ защиты твердотопливного котла от перегрева описан в статье:
Читайте: Буферный бак — защита твердотопливного котла от перегрева.
Продолжение на следующей странице 2:
—>Используемые источники:
- https://stroy-podskazka.ru/otoplenie/kotly/tverdotoplivnye-v-chastnom-dome/
- http://jsnip.ru/vodosnabzheniya/sxema-otopleniya-chastnogo-doma-s-tverdotoplivnym-kotlom.html
- https://znatoktepla.ru/kotly/tverdotoplivnie/shema-otopleniya-ot-tverdotoplivnogo-kotla.html
- https://domekonom.su/otoplenie-tverdotoplivnym-kotlom.html
