Что значит водяной котел

Твердотопливный котел с водяным контуром для частного дома

Для грамотной установки твердотопливного котла с водяным контуром в частном доме нужно знать принцип его работы и особенности конструкции. До покупки следует изучить все преимущества и недостатки, ознакомиться с нюансами монтажа и эксплуатации.

Для домов, территориально удаленных от газовой магистрали, рациональным решением станут твердотопливные котлы с водяным контуром. Их главным преимуществом является возможность использования недорогого местного сырья в качестве топливного материала.

Особенности конструкции

Котельное оборудование данного типа, по сути, является несколько видоизмененным вариантом стандартных котлов — в конструкцию дополнительно входит водяной контур.

1. топку;
2. колосник;
3. зольную камеру;
4. водяной контур.

Устройство твердотопливного котла

Если одноконтурные модели предназначены только лишь для обогрева помещений, то двухконтурные используются и для отопления здания, и для снабжения его горячей водой.

Совет. До покупки двухконтурной модели следует просчитать мощность, которая будет расходоваться не только на обогрев помещения (порядка 1кВт на 10 кв. м), но и на нагрев горячей воды.

Загрузка топлива может осуществляться вручную либо автоматически. Второй вариант предполагает наличие в котле резервуара, куда засыпается топливо каждые 3-7 дней. Но модели более дорогостоящие, чем с ручной подкидкой топлива, поэтому менее распространенные.

Схема: работа дровяного котла

К тому же для подачи подходит только топливо, прошедшее специальную подготовку — уголь до 2,5 см либо так званый «эко-горошек». Некоторые модели оборудованы встроенными электротенами, которые запускаются в работу при прекращении подачи топлива — таким образом обеспечивается их непрерывная работа.

Принцип работы моделей с водяными контурами

Процесс нагрева воды осуществляется исключительно в период топливного горения. Основное топливо — уголь либо дрова. При этом одной загрузки достаточно на 3–4 часа, более длительный период горения топлива обеспечит газогенераторный (пиролизный) твердотопливный котел.

Чем выше качество котла, эффективность процессов теплообмена в водяном контуре и чем точнее контроль температуры теплоносителя, тем ниже себестоимость каждого добытого киловатта тепла. Специальная конструкция водяного контура позволяет максимально эффективно нагревать основной теплоноситель при работе котла.

Устройство топки твердотопливного котла

Стенка в водяной рубашке способна аккумулировать получаемую тепловую энергию. За счет этого отопительный прибор быстро нагревает воду, а также поддерживает высокую температуру на протяжении продолжительного времени. Котельное отопительное оборудование с водяным контуром одинаково эффективно работает как в системе с естественной, так и с принудительной циркуляцией.

Преимущества твердотопливных котлов с водяным контуром

Помимо относительно доступной стоимости топлива и самого оборудования, в числе плюсов также следует выделить:

• высокую надежность;
• длительный срок эксплуатации;
• отсутствие необходимости в частом обслуживании.

Котел на твердом топливе — экологичное и экономически выгодное средство обогрева дома

Отходы при сгорании топлива, то есть золу можно использовать в качестве удобрения на частном садовом участке. Еще один плюс — твердотопливный котел при необходимости можно переоборудовать для работы с другими типами энергоносителей, такими как газ, дизель и пр.

Недостатки оборудования

Помимо неоспоримых преимуществ, котлы данного типа не лишены и некоторых недостатков:

• КПД дровяных котлов при самом высоком расходе топлива варьируется в пределах от 70 до 80 %;
• требуется загрузка топлива каждые 3–8 часов.

Совмещение котла с отопительной водяной системой

Система труб и радиаторов, подсоединенная к водяному контуру, позволяет равномерно распределить тепло по всей площади строения. В качестве простейшего вида теплообменника может выступать водяной резервуар, когда непосредственно снизу под ним расположен источник тепла. Но такой нагрев малоэффективен, так как нагрев жидкости будет осуществляться только снизу.

Твердотопливный котел позволяет устроить систему равномерного обогрева всего дома

Гораздо действеннее в плане передачи тепловой энергии будет так называемая «водяная рубашка». Более сложный вид водяного контура представляет собой двойные верх и стенки по всему контуру котла, внутри которых происходит циркуляция теплоносителя. За счет постоянного циркулирования вода не застаивается, а толщина в 3-5 см между стенками дает возможность жидкости прогреваться максимально быстро.

Еще один не менее эффективный тип водяного контура — сваренный из стальных толстых труб, изогнутых волнами по стенам и верху топочной камеры по типу «змеевика». Теплоноситель медленно движется по трубам, диаметр которых 5-6 см, обеспечивая отличную теплопередачу. К тому же данный тип контура имеет важное преимущество — улучшенную ремонтопригодность.

Блок управления и контроля

Котлы оборудованы специальными системами для регулирования температуры воды в водяном контуре. Самая простая система строится на работе термостата — при достижении требуемой температуры прикрывается заслонка поддувала и таким образом уменьшается приток воздуха. Как только вода остынет, система сработает в обратном порядке.

Блоки управления

Более усовершенствованные системы контроля работают с включением точнейших температурных датчиков и принудительной электрифицированной воздухоподачи. При монтаже принудительной вентиляции осуществляется верхняя подача воздуха, за счет чего топливо сжигается практически полностью. Котельное оборудование данного типа нуждается в подключении к электросети, но при отсутствии электричества не в состоянии работать.

Оборудование циркуляционным насосом может спасти систему от ее полного размораживания. Оставленный в зимний период без присмотра котел, израсходовав все топливо, будет не в силах долго поддерживать температурный уровень воды в системе, в результате чего она со временем замерзнет. В такого рода критической ситуации система управления включит циркуляционный насос, что приведет к циркуляции теплоносителя — в небольшие морозы проточная вода не замерзнет.

Особенности монтажа

Для обогрева жилища малой квадратуры целесообразно выполнить монтаж непосредственно в самом доме. Также котельная может быть оборудована как отдельно стоящее здание или внутри других хозяйственных построек.

Устройство твердотопливного котла

В таком случае отопительная труба прокладывается всегда под землей обязательно ниже уровня промерзания грунта, обеспечивается теплоизоляция. В котельной температура воздуха должна быть на уровне 10 град., отдельно следует позаботиться об оборудовании качественной вентиляции.

Напольное покрытие на месте установки должно быть негорючим, ровным и твердым. Для повышения прочности пола котел устанавливается на тонкой стяжке из бетона. Перед отопительным агрегатом обязательно укладывается лист металла площадью не менее 1 кв. м.

Внимание! Расстояние от отопительного оборудования до стен помещения должно составлять не менее 50 см.

При монтаже следует точно придерживаться всех рекомендаций, приведенных в инструкции по эксплуатации котельного оборудования, касательно основных параметров дымоходов: сечения и высоты. Места соединения дымохода с дымовой трубой обязательно заполняются термостойким герметиком или обмазываются раствором глины.

Монтаж твердотопливного котла

Заключение

Твердотопливные котлы менее популярны, чем электрические или газовые, но для частных домов без возможности газификации и при частых перебоях с электричеством они становятся выбором номер один. Подключение к системе можно осуществить самостоятельно, при этом важно соблюдать все требования техники пожаробезопасности.

Какое отопление выбрать для частного дома: видео

Твердотопливный котел: фото

Похожие публикации:

1 комментарий к “Твердотопливный котел с водяным контуром для частного дома”

25 лет назад, когда у нас в поселке не было газа, все отапливались с помощью таких твердотопливных котлов. Тогда не было никакой автоматической подачи топлива — все вручную. Осенью запасались дровами и углем. Дрова покупали в лесхозе, сами пилили, кололи. Углем обеспечивал колхоз. Конечно, топить дом с постоянным проживанием таким способом, довольно трудоемкое дело: в сильные морозы необходимо было постоянно поддерживать горение, подкладывать уголь.

Источник

Водяные котлы

Котлы отопления обобщенно можно разделить на две категории: котлы, которые греют воздух, и котлы, которые греют воду. Воздухогрейные котлы выпускаются как усовершенствованные модификации печей. Водяные котлы разрабатываются как специализированное котельное оборудование для более профессионального отопления объекта, чем печное.

В конструкцию водяного котла могут входить топка, горелочная система или электронагревательные элементы (в зависимости от топлива) и теплообменник с водяной рубашкой. Когда такой котел работает, при сжигании топлива или нагреве электричеством тепло отдается теплообменнику, который, в свою очередь, нагревает воду. Доведенный до нужной температуры теплоноситель продвигается по трубам системы отопления, достигает конечных приборов (например, радиаторов) и возвращается обратно к теплообменному элементу котла. Непрерывный процесс циркуляции обеспечивает постоянную приятную температуру дома. Теплообменники котлов могут иметь цельную конструкцию или изготавливаться в виде труб (последние часто используются в твердотопливных агрегатах). Водяные котлы отопления получили широкую популярность в системах загородных домов и других объектов с независимым теплоснабжением. Работоспособность такого оборудования подтверждается десятками успешно прожитых отопительных сезонов.

Характеристики водяных котлов

Продуктивность котлов с водяным контуром позволяет создавать удивительно эффективные модели с набором удобных функций. Основные характеристики водяных котлов сводятся к следующим особенностям:

• Водяные котлы для дома могут сжигать все известные виды топлива. Владелец коттеджа может легко подобрать себе котел на угле и дровах, выбрать дизель в качестве горючего, газ или пользоваться возможностями электрического котла отопления.
• Котлы с водяным подогревом греют не только воду — в качестве теплоносителя может также выступать раствор этиленгликоля.
• Водяные котельные агрегаты работают во всех распространенных видах отопительных систем. Так, можно подобрать себе котел для работы в системе с естественной циркуляцией теплоносителя или выбрать модель для системы с принудительным оборотом воды. Разница заключается в автоматике: в первом случае потребность в электроэнергии снижена или вовсе отсутствует. Во втором варианте автоматика котла попросит обязательного наличия электроэнергии.
• Водяные котлы для дома могут быть полностью автоматизированы, что понравится ценителям по-настоящему комфортного тепла.
• Автоматические агрегаты выпускаются как водяные котлы длительного горения. Правильная настройка системы с автоматикой позволяет наладить горение топлива продолжительностью в несколько десятков часов или даже суток. Оснащенные электроникой водяные котлы разрабатываются с полуавтоматической системой работы, в виде агрегатов с самостоятельной подачей топлива, а также в виде котлов с пиролизным сжиганием.
• Практически все котлы, кроме электрических, потребуют организацию отдельного котельного помещения. Это связано с расстановкой дополнительного котельного оборудования, а также хранением топлива.

Источник

Котлы с водяным контуром. Рейтинг лучших твердотопливных водяных котлов

Твердотопливный водяной котел — источник автономного теплоснабжения, предназначен для отопления жилых домов от 60 до 1500 м2 с использованием разнообразных видов топлива от угля до пеллет.

Многие модификации имеют резервный вид энергоносителей: электричество или сжиженный газ. Для этого в водяную рубашку котла нужно устанавливать ТЭНы, а в топочную дверку — специальную горелку.

Особенности котлов с водяным контуром

Ключевое отличие подобных источников отопления — водяной контур нагрева, расположенный в топочной камере. Конструкции котлов могут быть одноконтурными, с одним теплообменником для отопления и двухконтурными, с двумя теплообменными аппаратами для отопления и ГВС.

В последнее время широко применяется схема установки одноконтурных котлов с внешними бойлерами косвенного нагрева, для подготовки горячей воды нужных параметров. Для этого в их корпусе устанавливают соответствующие выходы для подсоединения к дымовым газам.

В основном агрегаты с тепловой мощностью до 30 кВт имеют топку с ручной подачей топлива. К этой группе относится самодельный котел для водяного отопления и колпаковая печь для отопления частного дома.

Пеллетные устройства оборудуются автоматической топливоподачей и емкостью для хранения топлива, способную обеспечить работу котла без обслуживающего персонала более 7 дней.

Водяная рубашка рассчитана таким образом, чтобы она могла быстро и эффективно обеспечить теплосъем от горячих дымовых газов, например, как у котлов Бренеран с водяным контуром.

Достаточный объем воды в котле способствует тому, что он выполняет функцию аккумулятора и может длительное время сохранять теплоноситель горячим, даже после сгорания топлива.

Такие конфигурации отопителей работают, как в системе с естественной, так и с принудительной циркуляцией сетевой воды, в которых требуется установка электрического насоса. Это может быть котел для водяного теплого пола.

Топки бывают открытого типа для естественного отвода дымовых газов из котла, или закрытого, для принудительной подачи воздуха в зону горения котлов с водяным контуром.

Виды устройств

Твердотопливные котлы классифицируются по процессам горения топлива:

1. Традиционные котлы с водяным контуром. Это энергонезависимый класс оборудования. В них процесс горения протекает снизу вверх, топливо загружают вручную. Оно сгорает в неподвижном слое на колосниковой решетке, воздух поступает в топку естественным путем через отверстия, сгоревшие газы выводятся в атмосферу за счет разряжения, создаваемого высотой дымовой трубы. Горение на одной заправке топлива протекает от 2-х до 6 часов, в зависимости от топочного объема, вида топлива и его калорийности.
2. Длительного горения. Отличительная черта таких агрегатов — верхняя загрузка топлива. Горение протекает внизу топлива на колосниковой решетке, по мере выгорании, топливо отпускается, что обеспечивает беспрерывный процесс горения на одной закладке в течение суток.
3. Пиролизные водяные котлы. Самые перспективные и дорогостоящие котлы, оборудованы двумя топочными камерами. В первой происходит тление топлива и образование пиролизного газа, а во второй осуществляется принцип дожига, где высокоэффективный пиролизный газ сгорает, выделяя значительный объем тепловой энергии. Эти котлы с самым высоким КПД и стоимостью. Они также требуют наличие складских помещений для хранения топлива, что нужно учитывать перед тем, как подключить котел.
4. Универсальный водяной котел отопления — способен функционировать на разных видах топлива от электро до газа, после соответствующей замены горелочного устройства. Тем не менее, расчетный КПД они достигают только при использовании основного вида топлива. На других видах он будет существенно ниже с падением до 10 %. Это связано с тем, что дымовентиляционная система рассчитана на твердое топливо и соответствующие скорости движения дымовых газов, а также возможности теплосъема «водяной рубашки» котла.

Достоинства и недостатки

Самое большое преимущество у этих агрегатов — доступность и низкая цена твердого топлива, а значит, он может быть установлен в любом месте, где потребители ощущают дефицит электричества и газа.

Базовые преимущества котлов с водяным контуром для отопления частного дома:

1. Низкие цены и широкий выбор модификаций на рынке климатической техники
2. Доступность и низкие цены на энергоносители
3. Эргономичный внешний вид.
4. Автономность.
5. Простой монтаж, можно обвязать котел своими руками.
6. Несложная эксплуатация.
7. Доступность ремкомплектов, позволяющих отремонтировать агрегат самостоятельно.
8. Безопасность.

К отрицательным сторонам данной модификации можно отнести:

1. Быстротечный процесс горения и необходимость, постоянного подбрасывания топлива в топку.
2. Очистка поверхности нагрева котла и дымовентиляционной системы от золовых отложений.
3. Высокая инертность горения, в случае аварийной ситуации устройство не может остановиться, пока не выгорит все топливо на колосниковой решетке.
4. Низкий уровень регулирования температуры нагрева воды в контуре отопления.

Конструкция

Твердотопливные котлы отличаются простым принципом работы. Топочная камера размещена в стальном корпусе, через дверцу на лицевой стороне котла загружают топливо и поджигают.

В процессе сгорания топлива горячие дымовые газы омывают теплообменник, выполненный в виде труб или водяной рубашки, и отдают тепло воде отопительного контура. Нагреваясь, вода начинает естественное движение по контуру, за счет разности температур на входе и выходе из котла.

Остывшие котловые газы уносятся в атмосферу через дымовую трубу, также за счет разности температур на входе и выходе из котла. Под топкой находится зольник, который предназначен для сбора несгоревших частей топлива.

Дверца зольной камеры выступает в роли заслонки, регулирующей подачу воздуха в зоне горения, чтобы обеспечить полное сгорание.

Рейтинг ТОП-5 лучших твердотопливных котлов с водяным контуром

Российский рынок отечественных котлов насыщен твердотопливными котлами как отечественного, так и западного производства. Серьезная конкуренция на рынке заставляет производителей, вносить инновационные изменения в конструкцию и снизить потребительские цены. По оценкам покупателей наибольшими преимуществами обладают следующие марки.

Лемакс Форвард-20

Одноконтурный твердотопливный агрегат с инновационной топливной загрузкой верхнего типа. Имеет повышенную скорость нагрева и высокие аккумуляционные качества, в связи, с чем долго сохраняет температуру теплоносителя, даже после выгорания топлива.

Современный дизайнерский вид позволяет вписать его в любой интерьер, подсоединить к различной системе отопления. Он способен качественно обогреть дом от 150 до 200 м2.

• производство — Россия;
• тепловая мощность — 20 кВт;
• стальной теплообменник;
• энергонезависимый;
• вариант изготовления топочной камеры — открытый;
• регулирование температуры — механика;
• расположение — напольного типа;
• КПД — 76%;
• топливо — дрова/уголь;
• температура нагрева воды — 95 С;
• гарантийные обязательства — 3 года;
• цена — 21700 руб.

ZOTA Carbon 20

Твердотопливная модель с верхней загрузкой топлива для отопления жилого дома от 180 до 200 м2. Не предполагает подключения к электросети. Обладает емкой топочной камерой и автономной загрузочной системой.

Имеет один из самых высоких КПД для аналогичных котлов. Применяются с дополнительной емкостью, как котлы для теплого водяного пола.

• производство — Россия;
• тепловая мощность — 20 кВт;
• стальной теплообменник;
• энергонезависимый;
• вариант изготовления топочной камеры — открытый;
• регулирование температуры — механика;
• расположение — напольного типа;
• КПД — 80%;
• топливо — уголь;
• температура нагрева воды — 95 С;
• гарантийные обязательства — 1 год;
• цена — 46579 руб.

Protherm Бобёр 30 DLO

Водоводяной твердотопливный высокопроизводительный котел. Конструкция обеспечивает мощный теплосъем за счет установки долговечного 5 секционного чугунного двухходового теплообменного аппарата. Способен качественно обогреть жилой дом площадью 250 м2.

• производство — Словакия;
• тепловая мощность — 24 кВт;
• энергонезависимый;
• чугунный теплообменник, 5 секций;
• вариант изготовления топочной камеры — открытый;
• регулирование температуры — механика;
• расположение — напольного типа;
• КПД — 76%;
• топливо — уголь/дрова;
• температура нагрева воды — 95 С;
• гарантийные обязательства — 2 года;
• цена — 75490 руб.

Wirbel EKO-TK 20

Твердотопливный водогрейный котел хорошо нагревает помещения с площадью до 200 м2. Имеет возможность функционировать, как в открытой, так и в закрытой схеме теплоснабжения.

Оборудован надежной защитой от перегрева котла. При достижении теплоносителя Т +95 С, агрегат автоматически отключается.

• производство — Россия/Австрия;
• тепловая мощность — 20 кВт;
• энергозависимый;
• стальной теплообменник;
• вариант изготовления топочной камеры — открытый;
• регулирование температуры — механика;
• расположение — напольного типа;
• КПД — 78%;
• топливо — уголь/дрова;
• температура нагрева воды — 95 С;
• гарантийные обязательства — 3 года;
• цена — 55230 руб.

Kentatsu ELEGANT-04

Напольный твердотопливный водогрейный котел работает с любой системой отопления, как с циркуляционным насосом, так и без. Не требует подключения к электрической сети.

Способен нагреть объект площадью до 270 м2, а также использоваться в качестве автономного источника для бойлера косвенного нагрева ГВС.

• производство — Словакия;
• тепловая мощность — 27 кВт;
• энергонезависимый;
• стальной теплообменник;
• вариант изготовления топочной камеры — открытый;
• регулирование температуры — механика;
• расположение — напольного типа;
• КПД — 78%;
• топливо — уголь/дрова;
• температура нагрева воды — 90 С;
• гарантийные обязательства — 2 года;
• цена — 38000 руб.

Автоматизация и безопасность

Твердотопливные водоводяные котлы оснащаются блоком регулирования и автоматики безопасности. Конечно, особенности процесса горения твердого топлива, не позволяет котлу обеспечить уровень автоматики, подобный газовым или электрическом котлам, тем не менее, установка термостата в контуре нагрева, позволяет управлять температурным режимом в помещении.

Система автоматизации работает по принципу регулирования подачи воздуха через вентилятор или путем открытия заслонки, которое выполняет исполнительный механизм, получая сигнал от термодатчика и от электронного блока.

Второй уровень автоматизации можно реализовать путем изменения скорости циркуляции теплоносителя, задаваемым центробежным насосом, который подключается к электронному блоку управления.

При этом запускается или приостанавливается циркуляция воды по трубам, для чего в системе должен быть подключенный к управляющей электронике циркуляционный насос:

И третий более качественный уровень автоматизации твердотопливных котлов достигается путем регулирования подачи топлива в топку и может быть реализован только в пеллетных котлах.

Особенности эксплуатации

Твердотопливный котел с водяным контуром относится к объектам повышенной опасности, которая может возникнуть при нарушении правил эксплуатации. В случае нарушения циркуляции теплоносителя горячее топливо вызовет перегрев поверхностей нагрева, образование пара внутри труб и возможный взрыв котла.

Для того чтобы избежать такой опасности для себя и окружающих, необходимо перед установкой котла, тщательно изучить все требования завода-изготовителя по монтажу оборудования.

Несмотря на то, что процесс обвязки твердотопливных устройств не является сложным, многие заводы требуют, чтобы его выполняла сервисная организация, от этого будут зависеть гарантийные обязательства на агрегат.

Не рекомендуется также самостоятельно изменять комплектацию вспомогательного оборудования: насосы, вентиляторы, дымовентиляционные каналы.

Это также может нарушить гидравлические условия функционирования котла с возможным пережогом металла водяного контура. Не допускается изменять вид и увеличивать объем загрузки топлива, обозначенного производителем котла.

Для обеспечения пожарной безопасности, территория вокруг котла, должна быть свободной, на ней не должны располагаться огнеопасные предметы. Не допускается оставлять работающий котел без надзора взрослых.

Ежегодно перед началом отопительного сезона он должен обследоваться на работоспособность и очищаться от золовых отложений. Такие требования распространяются на системы теплоснабжения с котлом для водяного отопления, изготовленного своими руками и колпаковую печь с водяным контуром.

Источник