Какие бывают автоматические твердотопливные котлы – виды, особенности, правила установки

Назад

Опубликовано: 24.05.2019

Время на чтение: 7 мин

0

2848

При отсутствии возможности подключиться к централизованной системе газоснабжения хозяева частных домов и дачных построек решаются установить автоматический твердотопливный котел.

В качестве топлива в таких агрегатах используются дрова, уголь, торф или опилки (пеллеты). Но поскольку ручная загрузка перечисленного сырья становится затруднительной, многие потребители отдают предпочтение устройствам с автоматизацией такого процесса.

• 1 Принцип работы автоматических котлов длительного горения
• 2 Отличие от полуавтоматических котлов
• 3 Внутренняя конструкция
• 4 Виды автоматических котлов
• 5 Требования к монтажу автоматического твердотопливного котла
• 6 5 лучших котлов с автоматической подачей топлива

Древесные брикеты для котла

На данный момент, технология производства была изменена. Потребителю стали предлагать топливо цилиндрической формы, длиной до нескольких сантиметров, что сделало возможным применение древесных топливных брикетов в автоматических котлах.

Как и из чего делают древесные брикеты

Отопительные древесные брикеты для котлов, изготавливают тремя различными способами, каждый из которых имеет свои особенности и маркировочное обозначение:

Прямоугольные RUF брикеты – получили маркировку по причине того, что первое прессованное топливо создавалось на оборудовании, изготовленном немецким производителем RUF. По своей форме, готовая продукция напоминает небольшой кирпич. Принцип производства основан на прессовании опилок и отходов, посредством гидравлических прессов, при давлении 300-400 бар.

Цилиндрический брикет – прессование брикетов для твердотопливных котлов, данного типа, осуществляется на гидравлическим или ударно механическом оборудовании. При прессовке, давление увеличивается до 600 бар. Недостатком цилиндрического типа топлива, является боязнь влаги и подверженность к механическим повреждениям.

Pini&Kay – прессование древесных брикет для отопительных котлов, осуществляется на шнековом оборудовании механического типа. Отличием производства является одновременное использование высокого давления (до 1100 бар) и термического обжига. Полученные «поленья», имеют грани и характерный темно-коричневый цвет.

• Шайбы – по своему строению напоминают Pini&Kay, имеют четыре или шесть граней и радиальное отверстие по центру. Длина брикета всего несколько сантиметров.

Используемая технология производства брикетов, отражается на качестве и себестоимости топлива. Наибольшую теплотворную способность имеют Pini&Kay, они устойчивы к влаге и механическому воздействию, а также дольше горят при топке.

Расход брикетов в котле

Твердое топливо для котлов в брикетах, изготавливается из различных пород дерева. От сорта и породы древесины, зависит время горения и расход топлива:

• Хвойные брикеты – быстро разгораются и создают высокую температуру в топке, но быстро прогорают, по причине большого количества выделяемой смолы. Топить хвойными брикетами не выгодно, по причине большого расхода топлива, но их целесообразно использовать для растопки котла.
• Лиственные прессованные плиты – имеют высокую теплотворную способность, тяжело разгораются и медленно прогорают. Средний расход составляет 10 кг на 6-7 часов.

Еще один вид брикет, который не нашел широкого применения – это плиты, изготовленные исключительно из коры. Данный тип топлива тяжело прогорает, но во время горения, практически не имеет пламени и медленно тлеет. При этом, температура сохраняется, пока плиты не сгорят. Среднее время горения составляет 12 часов.

Стоимость древесных брикетов

Использовать топливные брикеты экономически выгодно, по причине высокой теплотворной способности и небольшого содержания несгораемого остатка.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Процесс создания отопительного устройства достаточно прост и проходит в несколько последовательных этапов.
Вначале изготавливается корпус конструкции:

1. Две трубы большого диаметра (50 и 45 см) вкладываются друг в друга и соединяются с помощью металлического кольца.
2. Из заранее подготовленного листа вырезается круг металла диаметром 45 см, которым заваривается дно меньшей трубы, находящейся внутри конструкции. В итоге получаем бочку диаметром 45 см, с наваренной водогрейной рубашкой-контуром в 2,5 см шириной.
3. Внизу «бочки» прорезается прямоугольное отверстие. Высота — до 10 см, ширина — около 15. Оно будет использоваться в качестве дверцы зольника. Вваривается люк, устанавливается дверь с приделанными петлями и задвижкой.
4. В верхней части контура режется прямоугольное отверстие для подачи твёрдого топлива. Размер подбирается индивидуально, главное условие — удобство загрузки дров. Вваривается люк. Устанавливается дверца, оборудованная петлями и задвижкой. Она делается двойной: между отдельными металлическими листами укладывается асбестовый слой, места прилегания уплотняются асбестовым шнуром. Благодаря таким манипуляциям снижаются теплопотери котла.
5. На верхнем уровне обустраивается выпускной патрубок, выводящий отработанные газы в дымоход.
6. В двух местах (вверху и внизу) водяного контура привариваются патрубки диаметром 4–5 см, необходимые для подключения котла к дальнейшей отопительной системе. Нарезается резьба, для чего используется лерка.
7. Проверка сварочных швов, в случае надобности — устранение огрехов.

После создания металлического корпуса твердотопливного котла можно приступать к изготовлению и установке распределителя воздуха:

Воздухораспределитель может быть выполнен в виде блина с приваренными швеллерами

1. Вырезается металлический круг. Его диаметр должен быть на несколько сантиметров меньше внутреннего на котле. В центре круга режется круглое отверстие, по размерам соответствующее трубе воздухораспределителя (5–6 сантиметров).
2. В прорезанное отверстие вставляется металлическая трубка.
3. Снизу на «блин» навариваются швеллеры или уголки, расположенные в виде лопастей. При подходящей толщине лопастей, иногда используется крыльчатка от вентилятора.
4. Сверху приваривается небольшая петля. С её помощью можно поднимать и опускать распределитель. Также оборудуется заслонка, регулирующая интенсивность подачи воздуха в зону огня.
5. Монтаж воздушного распределителя к корпусу. Из металлического листа вырезается круг, диаметр которого равен внешнему корпусу. В центре режется отверстие 6–8 см. Нижняя часть воздухораспределителя вставляется в котёл, верхняя продевается сквозь проделанную дыру. После этого круг приваривается к котлу и в дальнейшем функционирует в качестве верхней крышки.

Это один из простейших способов изготовления твердотопливного котла. Существуют усложнённые схемы, используемые в промышленных и бытовых моделях.

Как правильно топить котел древесными брикетами

В прессованном топливе содержится минимальное количество серы, несгораемого остатка, поэтому, на здоровье человека не оказывается негативного влияния. Если все выполнено правильно, брусья горят ровным пламенем без искр, треска и т.п.

Можно ли использовать брикеты для дровяного котла

Топливные брикеты горят, выделяя небольшое количество серы и сажи. В отличие от дров, в течение всего периода горения, поддерживается одинаковая температура, что благотворно сказывается на состоянии теплообменника.

Брикеты подходят для следующих типов котлов:

1. Классические агрегаты.
2. Пиролизные модели.
3. Котлы с автоматической подачей топлива, при условии использования «шайбы».

Практически все твердотопливное оборудование способно работать с использованием топливных брикетов из дерева. Оптимально использовать те модели, в технической документации которых ясно указывается, на возможность применения прессованного топлива.

Расчет минимально необходимой мощности

Правильный расчет мощности позволит без волнений прожить любые морозы и всегда иметь теплую воду в достаточном количестве. Минимально необходимая мощность рассчитывается из расчета 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади для стандартного дома с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков не более 2,7 метра.

По технологии для каждой комнаты расчет ведется отдельно, но на практике часто суммарную площадь делят на 10 и умножают на 1 кВт. Затем добавляют потери и неточности расчетов для увеличения полученной мощности на 20%, если планируется и контур ГВС, необходимо добавить еще 20% запаса.

Перебор по мощности дает недогруз котла, но сохраняет возможности для расширения использования его в дальнейшем. Ошибка в нехватке мощности обещает потерю комфорта и неизбежную переделку системы отопления.

Это во многом прикидочный расчет, можно для точного расчета привлечь теплотехника или самому опираясь на СНиП 2.04.01-85 пересчитать расход ГВС в соответствии с нормами, но учесть запас прочности все равно придется, а на выборе конкретной модели такая смета скажется мало. Для частного дома до 400 м2 в более, чем 90% случаев достаточно простого расчета, приведенного выше.

Как рассчитать необходимую мощность котла Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Выбор котла на древесных брикетах

Выбор котла длительного горения на прессованных древесных брикетах, может быть сложным, по причине большого ассортимента предлагаемой продукции. На отечественном рынке предлагаются модели, изготовленные в России, странах Европы и ближнего зарубежья.

Чтобы облегчить подбор техники, все предлагаемые котлы для сжигания брикетов, можно разделить между собой на несколько категорий, по территориальному признаку – стране изготовителю:

• Германия – Bosch Solid.
• Чехия – ATMOS, Dakon (компания принадлежит Bosch), Wattek.
• Россия – Nibe Viking, Жарсталь Добрыня, Dragon.
• Турция – Radijator.
• Польша – Heiztechnik.
• Италия – Ferroli.

Подготовительные работы

Стальной прокат нужно разрезать на заготовки. Конечно, сделать это можно и своими силами — при помощи болгарки, но более рациональный способ — заказать раскрой в какой-нибудь мастерской, оборудованной гильотинными ножницами и газовым резаком. Работа будет выполнена быстрее и качественнее. Да и обойдётся она ненамного дороже ручной резки, ведь диски для болгарки тоже стоят денег.

Чертёж: фронтальный и боковой разрезы печи

Чертёж самодельной печи

Стальные листы нужно разрезать на детали, перечень которых отображён в таблице.

Таблица: количество и размеры стальных листов

Также необходимо изготовить патрубки из труб и детали колосниковой решётки из уголков.

Ясно, что при весе в 150 кг перемещать печь в готовом виде будет затруднительно. Поэтому собирать её следует прямо на том месте, которое предназначено для установки. Его также необходимо подготовить:

1. Место выбирается так, чтобы печь отстояла от стен не менее, чем на 1 м. Если на стенах имеется отделка из негорючего материала, например, вермикулитовая штукатурка, указанное расстояние можно сократить до 0,85 м.
2. Из любого негорючего материала сооружается подставка, выходящая за границы печи на 300 мм в каждую сторону. Проще всего выложить её из кирпича.

На полу со стороны топочной дверцы настилается базальтовая или асбестовая подкладка, а поверх неё — стальной лист толщиной не менее 1,5 мм. Размеры этого несгораемого покрытия подбираются таким образом, чтобы пол был им защищён в радиусе 1,2 м от оси топочной дверцы.

Виды прессованных топливных брикетов

Отопительные агрегаты, работающие на прессованных брикетах, просты в обслуживании и не нуждаются в оборудовании для складирования топлива и его автоматической подачи. Брикетами можно заменить прочие типы твёрдого топлива без осуществления модернизации котла.

Применение в качестве топлива брикетов, полученных способом прессования, существенно упрощает подачу топлива в топку, отсутствуют грязь и пыль, не требуется слишком частое удаление шлака.

Основные виды такого топлива:

Древесные топливные брикеты получают способом прессования измельчённых сухих отходов древесины: щепы, коры, опилок. Имеют цилиндрическую или прямоугольную форму, вес – 0,5-2,0 кг. В последнее время новая технология производства этого прессованного топлива позволяет получать короткие цилиндры – шайбы, которые можно загружать в котёл автоматически.

Сырьём для изготовления угольных брикетов служит угольная мелочь, которая не пригодна для сжигания в топке из-за того, что она просыпается сквозь решётку. Для получения прочных изделий, имеющих форму куба или цилиндра, к угольной мелочи добавляют смолу, белок, патоку, соду и прочие связующие компоненты.

Среди твердотопливных отопительных агрегатов, использующих, кроме прочих видов топлива, прессованные брикеты, большой популярностью у потребителей пользуются агрегаты Дакон.

Пеллетные печи

Пеллеты сегодня завоёвывают энергетический рынок. Где-то они доступны ввиду того, что производятся из отходов. Где-то всё сложней раздобыть классическое топливо (дрова и уголь), а кому-то нравится то, что именно пеллеты пригодны для автоматизации на подаче.

К котлу устанавливается дополнительный бункер, куда загружается сразу большой объём пеллет и по мере расходования, топливо подаётся шнеком в камеру. Основной элемент любого такого котла – специальная пеллетная горелка, которую практически невозможно повторить в домашних условиях, и цена которой составляет большую часть от общей стоимости котла.

Котел пеллетный Валдай 15М2

Примеры моделей с водяным контуром:

• Валдай 15М2 – 15 кВт. В экстренных случаях сможет «переварить» и уголь и дрова. КПД на дровах 76%, на пеллетах до 90%. 120 – 125 тыс. руб.
• Куппер ОВК 10 (от Теплодара, Россия). Это не строго пеллетный котёл. Он может быть компактным твердотопливником с варочной конфоркой. Но добавлением бака и горелки превращается в пеллетный. Особенность ещё и в том, что бак надстраивается сверху и занимает меньше места в котельной, чем другие аналогичные приборы. Открытая камера, одноконтурный, КПД 75 %, цена: 75 — 90 тыс. руб.
• Пересвет 10МА (от Общемаш, Россия). Резервное топливо – брикеты и дрова. Бункер устанавливается рядом с котлом, одноконтурный. Цена – около 150 тыс. руб.

Перевести на пеллеты можно многие простые твердотопливные котлы, приобретя горелку и бункер (или даже соорудив последний, самостоятельно — получается несколько дешевле).

Пеллеты

Широкое распространение стали получать пеллеты. Они представляют собой гранулы, размер которых не превышает нескольких сантиметров. Для их производства используются отходы различных древесных пород.

Один из недостатков пеллет – необходимость в специальных котлах длительного горения для их сжигания. В классическом оборудовании с неконтролируемым доступом кислорода они будут очень быстро сгорать и вряд ли принесут ожидаемые пользу и выгоду.

Представляющие собой шестигранные цилиндры, брикеты для отопления Pini&Kay являются самыми технологичными среди вышеперечисленных разновидностей. В центре у них имеется округлое отверстие. Благодаря дополнительному распределению воздушных потоков внутри него, удалось добиться равномерного горения.

Широкое распространение брикеты Pini&Kay получили для сжигания в каминах. Они отличаются самым красивым эстетическим видом, являясь источником красивого и ровного огня.

Видео обзор Pini Kay

Средняя стоимость примерно 8000 руб. за тонну

Самыми распространенными являются брикеты RUF. Они могут изготавливаться из мелких частиц и даже пыли, которые прессуются в форме изделий прямоугольной или квадратной формы.

RUF-брикеты обладают массой преимуществ, среди которых выделяют:

• Удобство в использовании
• Простота складирования и хранения
• Высокая теплопроводность
• Отсутствие вредных связующих добавок в составе

Брикеты такой формы и структуры дольше всех способны тлеть в классических твердотельных котлах. Благодаря высокой плотности они могут храниться в условии большой влажности неограниченный временной период. Даже несмотря на более значительную стоимость по сравнению с другими типами, цена единицы тепла у них ниже. Средняя цена 6000 руб за тонну

Брикеты топливные NESTRO, в отличие от других разновидностей, изготавливаются исключительно из крупных опилок, которые плотно прессуются механическим методом. Они являются самыми дешевыми среди рассмотренных разновидностей, так как не нуждаются в использовании специального оборудования в процессе производства.

Среди недостатков отмечают:

• Легко рассыпаются в случае неправильной транспортировки
• Быстро сгорают
• Могут храниться исключительно в помещениях с низким уровнем влажности

Видео процесса горения

Брикеты NESTRO внешне могут быть похожи на Pini&Kay и иметь аналогичное отверстие в центре. Однако в процессе изготовления они не обрабатываются высокими температурами, вследствие чего не позволяют получить ровный огонь на протяжении длительного времени.

Средняя стоимость примерно 7500 руб. за тонну

Описание конструкции и принцип работы

По своему устройству печь длительного горения с принудительной подачей воздуха очень похожа на печь обычную, но имеется ряд принципиальных отличий:

1. Дверцы топки и зольника закрываются герметично.
2. Воздух в поддувало поступает по воздуховоду, входное отверстие которого находится на тыльной стороне печи. Длина данного элемента подобрана таким образом, чтобы поступающий воздух успевал хорошо прогреваться.
3. В воздуховоде установлен вентилятор марки KG Elektronik DP-02 (Польша), перед которым имеется лёгкая заслонка из жести. Нагнетаемый поток воздуха заставляет её подниматься, но как только вентилятор выключится, заслонка под собственным весом захлопывается и поступление кислорода в топку полностью прекращается. Работой вентилятора управляет контроллер марки KG Elektronik SP-05. Он ориентируется на показания температурного сенсора. Вся автоматика — вентилятор, контроллер и термодатчик — продаётся одним комплектом.

Обратите внимание! В продаже имеются наборы автоматики внешне похожие на продукцию KG Elektronik, но имеющие китайское происхождение. Их надёжность и долговечность оставляют желать лучшего.

Блок управления и вентилятор

Принцип действия данной печи позволяет без снижения характеристик отбирать теплоту не только воздухом, но и жидкостным теплоносителем — водой или антифризом. Таким образом, если агрегат оснастить теплообменником, то его можно будет подключить к радиаторной системе отопления. Рекомендуемая ёмкость теплообменника — 50 л. Основной его объём будет располагаться над топкой, а небольшая часть охватит её в виде водяной рубашки.

При наличии теплообменника термодатчик устанавливается на его стенке. При остывании теплоносителя он даст команду контроллеру запустить вентилятор и котёл разгорится. Как только температура рабочей среды достигнет установленного пользователем максимума, тот же термодатчик заставит контроллер выключить вентилятор. Гравитационная заслонка опустится и печь потухнет.

Рейтинг лучших производителей

Ввиду сложности конструкции вероятность поломки автоматического котла в сравнении с классическим выше. С учетом того, что такое событие усложняет эксплуатацию агрегата и грозит разрушением системы отопления вследствие замерзания теплоносителя, особого внимания заслуживает вопрос выбора марки агрегата.
У пользователей самыми надежными считаются котлы следующих компаний:

1. «Терморобот», «Zota Стаханов», КАЗ Корди, TIS Eko, Altep, Faci (Россия).
2. Roda, Buderus (Германия).
3. Metal-Fach (Чехия).
4. Pereko, Galmet, Heiztechnick, Defro, Stalmark (Польша).
5. Vulkan (Украина).
6. Termodinamic, Emtas (Турция).

Качественные котлы с барабанным бункером (без питателя):

1. «Авто-30».
2. «Углеавтомат».
3. «Барин».
4. «Прометей».
5. Carborobot (Венгрия).

Российские котлы, не уступающие в качестве импортным, приобретать выгоднее из-за их стоимости и скорости ремонта.

Преимущества дровяного отопления в доме

Выбирая способ обогрева для своего дома, большинство владельцев сравнивают все варианты и исследуют преимущества. Печное отопление имеет наибольшее количество положительных сторон, среди которых можно выделить основные:

1. Экологичность. Такой вид отопления по экологичности просто не с чем сравнить, поскольку вреда окружающей среде топка печи дровами не наносит совершенно. При сгорании древесины в атмосферу выделяется ровно столько же углекислого газа, сколько выделилось бы при гниении дерева в естественных условиях. А притом, что лесная промышленность усиленно развивается, такой объём углекислого газа очень быстро поглотится.
2. При отоплении дома дровами появляется приятный аромат, сохраняющийся продолжительное время.
3. Печное отопление выгодно по стоимости, поскольку дрова стоят несколько меньше прочих видов топлива.
4. Агрегат можно использовать одновременно не только для обогрева жилья, но и для приготовления пищи. Это особенно актуально в тех случаях, когда дом расположен вдалеке от газовой магистрали.
5. Отопление помещения дровяной печью достаточно эффективное, но при этом — несложное. Если печка установлена по всем правилам, то не потребуется установка радиаторов и прочих отопительных приборов, в доме и так будет тепло.
6. Печная тяга не только полностью удаляет продукты, выделяющиеся при горении, но и устанавливает прекрасный теплообмен между помещением и улицей. Благодаря этому нормализуется влажность и достигается сбалансированная температура внутри дома.

Конечно, у отопления частного дома таким образом есть и недостатки, но они не столь существенны:

• необходимость регулярной покупки топлива (дров);
• нужно оборудовать место для хранения дров.

Водяная рубашка

Принцип действия твердотопливного котла подразумевает наличие в его топке двойных стенок: в промежутке между ними заполняют теплоносителем. Такую конструкцию называют водяной рубашкой. По мере горения топлива происходит нагревание жидкости в водяной рубашке. Это приводит к появлению тепловых потоков, поднимающих горячий теплоноситель в верхнюю часть емкости. Отсюда горячая вода перетекает в теплопровод. После того, как жидкость пройдет по всему отопительному контуру и отдаст тепло жилищу, она возвращается в остывшем состоянии обратно. Для этих целей имеет нижний патрубок.

Для убыстрения циркуляции воды внутри отопительной системы на некоторых твердотопливных котлах монтируются специальные насосы. Однако большая часть моделей выпускается для открытых отопительных систем. Имеются в виду схемы, где теплоноситель двигается не за счет работающей помпы, а благодаря небольшому уклону трубопровода. Объясняется это простотой, надежностью и экономичностью инерционных систем. К тому же, они полностью независимы от наличия электрической энергии. Благодаря этому их можно применять в отдаленных районах, лишенных благ цивилизации.