Что полезно знать перед покупкой твердотопливного котла?

Стоимость и выгода

Системы твердотопливных отопителей не являются дешевыми сами по себе, однако обеспечивают минимальную стоимость отопления дома и наименьшую привязку к центральным сетям. Для построения системы автономного отопления в местности, где нередки перебои с электричеством и отсутствует магистральный газопровод, идеальным решением будет использование твердотопливного котла. Твердотопливные котлы востребованы при наличии доступа к обычному печному топливу.

Основные типы твердотопливных котлов

Сразу оговорюсь, что это не деление твердотопливных котлов на категории, а просто функциональные типы. Конкретный котел может быть одновременно в нескольких из них, напрмер пелетный пиролизный котел верхнего горения.

Традиционные твердотопливные котлы - имеют схожую конструкцию с обычной печью (окно для загрузки топлива, дымоход). В качестве топлива чаще всего используют дерево и уголь. За передачу энергии теплоносителю отвечает теплообменник. Основное преимущество данных котлов – отсутствие автоматики, электронных плат управления, чаще всего выходящих из строя, поэтому они считаются очень надежными. Единственным автоматическим устройством является регулятор температуры.

Пиролизные (газогенераторные) котлы – вырабатывают тепловую энергию за счет сжигания твердого топлива. Характеризуются высоким КПД, соответственно требуется меньше топлива по сравнению с традиционными моделями для выработки одинакового количества тепла. Древесина сгорает в три фазы: сушка, дегазация (85% веществ превращается в горючие газы) и непосредственно сгорание (при t > 600°C). Далее при увеличении t до 1000°C происходит насыщение газов углеродом и древесный уголь разлагается. Для управляемости процесса имеется вентилятор, направляющий пламя вниз.

Пеллетный котел - разновидность твердотопливных агрегатов, работающих на древесных топливных гранулах. Последние изготавливаются из прессованных отходов древесины (опилок, стружек и других остатков) – пеллетов. Главное отличие от традиционных твердотопливных котлов – это наличие специальной топочной камеры, бункера, а также автоматики для подачи топлива.

Котлы верхнего горения – отличаются тем, что процесс горения и подачи воздуха ограничивает верхняя часть топливного слоя. Благодаря этой особенности в топку за один раз можно загрузить большее количество топлива, поэтому обслуживать их нужно гораздо реже.

Котлы нижнего горения – или котлы шахтного типа отличаются тем, что процесс горения и подачи воздуха ограничивает нижняя часть топливного слоя. Это оначает, что такие котны не потреуется каждый раз останавливать для замены топлива. Топливо можно подгружать в работающий котел по мере надобности через люк в верхней части котола, прямо в шахту.

Расчет мощности отопительной системы

Выбор мощности котла, функционирующего на твердом топливе, производится из расчета 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади. То есть для обогрева помещения площадью 150 м2 потребуется котел мощностью 15 кВт.

Данные расчеты зависят от двух параметров – степени теплоизоляции и высоты дома. Указанные соотношения действительны для зданий с высотой потолков 2,5 м и хорошей теплоизоляцией (коэффициент 40):

W = 150 х 40 х 2,5 = 15000 Вт = 15 кВт.

При плохой степени изоляции здания необходимо использовать коэффициент 60.

Кроме того, необходимо учитывать качество топлива. Например, теплоотдача отсыревших пеллет почти в два раза ниже, чем сухих. А это начит, что котел с минимально достаточной мощностью просто не справится с отопением.

Если кроме отопления помещения котел планируется задействовать в системе подготовки горячего водоснабжения, необходимо учитывать дополнительную мощность аппарата, которая потребуется для нагрева воды.

Виды твердого топлива для котлов

Большая часть твердотопливных котлов в состоянии работать одновременно на нескольких типах топлива: дровах, коксе, торфе, антраците, буром угле, топливных брикетах. В зависимости от калорийности используемого вида топлива будет определяться, как мощность котла, так и время работы последнего на одной загрузке. Зачастую производитель указывает в технических условиях тип топлива, которое может быть использовано в качестве основного, а также дополнительного.

Кроме того в паспорте на котел должен быть оговорен процент влажности применяемого топлива (по возможности лучше пользоваться основным – тогда агрегат прослужит дольше). При использовании более влажного топлива, чем допустимо, потери мощности будут увеличиваться.

Материал теплообменника твердотопливного котла

Сегодня широко популярны чугунные и стальные твердотопливные котлы. Модели с чугунным теплообменником имеют больший срок эксплуатации – до 30 лет, у стальных в среднем этот показатель составляет 20 лет (хотя все зависит от соблюдения правил эксплуатации). Чугун также более устойчив к коррозии, чем сталь, однако является достаточно хрупким материалом, который боится ударов. Поэтому с чугунными котлами необходимо обращаться очень осторожно при транспортировке, стальные же модели не боятся погрузок-разгрузок и при этом стоят дешевле.

Стальные котлы необходимо чаще чистить, их КПД от появляющегося нагара снижается быстрее, кроме этого они не так подвержены разрушению от резких перепадов температур. В отличие от них аппараты из чугуна боятся термических ударов (при попадании внутрь раскаленного котла холодной воды он может треснуть). Тепловая инерционность выше у чугунных моделей – они дольше нагреваются и медленнее остывают.

Потребление электричества - энергозависимость

Различают энергозависимые и энергонезависимые твердотопливные котлы. Первые оснащаются электрической управляющей панелью и вентилятором для направления потока нагретого воздуха в камеру сгорания. К ним относят пиролизные, пеллетные и модели нижнего горения.

Традиционные котлы чаще всего являются энергонезависимыми и электричества не потребляют. Они лучше всего подходят для отопительных систем, в которых циркуляция теплоносителя осуществляется естественным способом (без циркуляционного насоса, за счет разницы температур теплоносителя). Это классические агрегаты с чугунным или стальным теплообменником, а также отдельные устройства длительного горения. Их преимущество – возможность использования в качестве резервного котла при длительных отключениях электроэнергии.

Наличие буферной емкости

Многие модели имеют в своей конструкции буферную емкость (теплоаккумулятор) – это теплоизолированный бак с водой, включаемый между котлом и отопительной системой. Это очень важный элемент системы, часто недооцененный. Твердотопливное горение не отличается большой стабтльностью и сильно зависит от качества заложенного топлива. Также, оно не поддается быстрому регулированию, как, например, газовое. Это может представлять опсаность, котел может закипеть, что приведет к выходу из строя системы или даже взрыву. Однако, буферная емкость нивелирует все эти проблемы и всегда способна принять лишнее произведенное тепло, сохранить его, а затем отдать в систему отопления после прогорания дров.

Этот бак выполняет много полезных функций:

- аккумуляция тепловой энергии от котла и постепенная ее отдача в в систему по мере необходимости; защита системы отопления от перегрева (весь теплоноситель, как нагретый, так и остывший смешивается в баке до попадания в трубы);

- объединение нескольких (даже различных по типу) нагревательных котлов – газовых, электрических, твердотопливных, тепловых насосов и солнечных коллекторов в одну систему отопления;

- уменьшение расхода и периодичности загрузки топлива, повышение КПД котла. Выбор требуемого объема буферной емкости осуществляется исходя из такого соотношения: на 1 кВт мощности - 25 л бака.

Полезный объем камеры / мощность котла

Не менее важный показатель для твердотопливных котлов – это отношение объема загрузочной камеры прибора к его мощности. От этого напрямую зависит, насколько часто пользователю придется загружать топливо.

- традиционные котлы. Для моделей со стальным теплообменником данное соотношение составляет 1,6 до 2,6 л/кВт, для чугунных – от 1,1 до 1,4 л/кВт.

- пиролизные котлы. Обладают большой загрузочной камерой сгорания относительно традиционных моделей. Среднее время сгорания одной закладки составляет 6 – 10 часов, уровень КПД при этом достигает 90%.

- пеллетные котлы. Засыпка порций топлива в зону горения осуществляется автоматически при помощи шнека. Розжиг также автоматический. Время функционирования котла на одной загрузке зависит от емкости бункера. Более производительные модели оснащаются системой пневмоподачи топливных пеллетов из хранилища – в таком случае котел может отапливать помещение непрерывно в течении всего сезона.

- котлы верхнего горения. В состоянии работать на одной загрузке от 12 до 48 часов. Камера сгорания устроена таким образом, что топливо в ней не горит, а тлеет постепенно сверху вниз. Запаса горючего в котле при этом хватает на очень продолжительный период времени.

- котлы нижнего горения. В состоянии работать без остановки несколько суток, поскольку поволяют проиводить дозаправку топлива в рабочем режиме. Это их основное преимущество.