Понятие твердотопливный чугунный котел прежде всего подразумевает установку в котел чугунного секционного теплообменника — наиболее важного элемента конструкции, передающего тепловую энергию сгорания топлива теплоносителю. От материала изготовления теплообменника и его исполнения, зависят свойства и характеристики котлоагрегата в целом.
В статье мы рассмотрим все отличия твердотопливных котлов с чугунным теплообменником от аналогов со стальным теплообменником, приведем рейтинг наиболее удачных современных моделей.
Что собой представляют чугунные твердотопливные котлы
Традиционный чугунный твердотопливный Attack FD.
Главным отличающимся свойством чугунных моделей является устойчивость чугуна к коррозии. Стальные теплообменники имеют не столь толстые стенки, ресурс которых попросту ограничен физическими свойствами металла. Уже спустя 12-15 лет металл разрушается и теплообменник протекает. Незначительно улучшить ситуацию можно лишь используя очищенный и умягченный теплоноситель.
Чугунные теплообменники имеют более толстые стенки, а металл не поддается коррозии, спустя много лет он может лишь слегка покрыться ржавой коркой снаружи. Поэтому срок их службы при использовании любого теплоносителя свыше 30 лет.
Лишь легкая ржавчина внутри секций чугунного теплообменника спустя более 7 лет эксплуатации.
Однако существует и множество известных недостатков: прежде всего – хрупкость. Транспортировать и устанавливать чугунные котлоагрегаты необходимо с особой осторожность, даже не столь сильные механические повреждения могут привести к трещинам или разрушению секций. Усугубляет ситуацию огромный вес таких моделей – в среднем 150-220 кг, версии мощностью 40 и более кВт могут весить свыше 300 и даже 400 кг.
Чугунный теплообменник состоит из прочно соединенных между собой секций. Мощность котла зависит от к-ва секций. В отличие от цельного стального, поврежденную секцию чугунного теплообменника можно легко заменить.
Также хрупкость проявляется и в чувствительности к резкому перепаду температур, например, большой разнице между подающей и обратной линиями. Помимо тщательного слежения за разницей температур, решить проблему можно установкой четырёхходового смесительного клапана, через который в обратную линию подмешивается определенный объем нагретого теплоносителя с подачи. Чтобы нивелировать вышеописанные недостатки, некоторые ведущие производители изготавливают теплообменник из более совершенных сплавов, например, из сплавов серого чугуна. Однако стоимость таких моделей на 20-50% выше.
Преимуществом и в то же время недостатком чугунных теплообменников является их высокая инертность. Чугун дольше нагревается, но и существенно дольше продолжает отдавать тепловую энергию теплоносителю. Однако точно настроить работу котла или быстро изменить желаемый уровень температуры при этом невозможно.
В чугунных твердотопливных котлах можно сжигать дрова, уголь, древесные брикеты, пеллеты, торф. Практически все модели способны работать на любом из видов, однако существуют и модели, конструкция которых подразумевает работу только на дровах.
Существуют как одноконтурные, предназначенные только для отопления, так и двухконтурные модели, предназначенные для отопления и горячего водоснабжения дома. Мощность бытовых чугунных котлов варьируется в пределах 8-120 кВт.
Котлоагрегаты длительного горения
Отдельно стоит выделить долгоиграющие модели, в которых длительность горения одной загрузки составляет 2-5 суток. Достигают такого результата за счет увеличения объема топки и более экономичного принципа горения сверху-вниз.
Зачастую твердотопливные чугунные котлы длительного горения более технологичны, могут оснащаться продвинутой автоматикой. Несмотря на чугунный теплообменник, корпус часто выполняют из стали, что снижает вес и стоимость котла. Однако такие модели все равно стоят в 1,5-2 раза дороже.
Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток
Критерии выбора
С каждым годом сделать выбор котла становится все более сложным, поскольку рынок насыщен всевозможными модификациями. Неопытному застройщику, перед тем как приобрести агрегат, лучше обратится к профессионалам за советом.
Существует ряд показателей, на которые нужно обращать внимание перед покупкой отопительного устройства:
- Вид базового топлива, особенно для мультитопливных агрегатов.
- Вес котла, для того чтобы учесть условия монтажа.
- Тепловая мощность, чтобы котел поддерживал санитарную температуру в частном доме при самых низких температурах наружного воздуха для климатической зоны места расположения.
- Объем загрузочной камеры, обеспечивает время непрерывной работы на одной загрузке.
- Количество нагревающих контуров: только для отопления или для отопления и ГВС.
- Экономичность, КПД современных чугунных котлов достигают 92 %. Не стоит брать агрегаты с меньшими показателями, поскольку это вызовет рост себестоимости тепловой энергии.
- Автоматика безопасности и регулирования.
- Энергонезависимость.
Отзывы о бытовых тт котлах с чугунным теплообменником: преимущества и недостатки
| Преимущества | Недостатки |
| Более длительный срок службы – обеспечивается устойчивостью к коррозии и толщиной стенок теплообменника | Более высокая стоимость – чугунные модели на 30-200% дороже стальных аналогов |
| Более редкая необходимость в промывке – в чугунных теплообменниках практически не образовывается накипь. Согласно практике монтажа и отзывам владельцев, достаточно промывать теплообменник каждые 8-12 лет, в то время как стальные требуют регулярной чистки каждые 3-5 лет | Большой вес – в пределах 150-450 кг, что усложняет транспортировку и монтаж, повышает требования к напольному покрытию |
| Высокая инертность – чугун дольше сохраняет и отдает тепло водяному контуру | Уязвимость к механическим повреждениям |
| Широкий выбор – на рынке представлено достаточно отечественных и иностранных моделей, практически все они энергонезависимые | Уязвимость к резким перепадам температуры |
| Диапазон мощности – в отличие от стальных аналогов, на рынке достаточно моделей мощностью свыше 50-60 кВт | Высокая инертность – является и недостатком, поскольку котел плохо поддается регулировкам |
| Более высокое рабочее давление в водяном контуре – предел стальных теплообменников в среднем 1,5-2 бар , в то время как чугунных – до 4-5 бар, что позволяет использовать их в закрытых системах отопления больших, двух- или трехэтажных домов |
4.4. Стальные водогрейные котлы серий КВ-ТСи КВ-ТСВ
Водогрейные котлы серии КВ-ТС со слоевым способом сжигания твердого топлива выпускаются теплопроизводительностью 4; 6,5; 10; 20; 30; 50 Гкал/ч (4,7; 7,5; 11,7; 23,4; 35 и 58,5 МВт). Котлы данной серии предназначены для установки на ТЭЦ, в производственно-отопительных и отопительных котельных. Водогрейные котлы серии КВ-ТСВ отличаются от котлов серии КВ-ТС лишь наличием воздухоподогревателя.
Все водогрейные котлы обеих этих серий имеют топочные экраны, выполненные из труб диаметром 60 х 3 мм. Конвективные пакеты в них изготовляются из труб диаметром 28 х 3 мм. Котлы снабжаются цепными решетками обратного хода с пневмомеханическими забрасывателями топлива.
Водогрейные котлы КВ-ТС-4 и -6,5 имеют конвективную шахту (рис. 4.3) с поверхностью нагрева и топочную камеру
Рис. 4.3. Водогрейные котлы КВ-ТС-4 и -6,5:
1 — окно для выхода продуктов горения из топочной камеры; 2 — конвективная шахта с поверхностью нагрева; 3 — сопло для возврата уноса топлива на цепную решетку; 4 — шлаковый бункер; 5 — цепная решетка обратного хода; 6 — пневмомеханический забрасыватель топлива; 7 — бункер топлива; 8 — топочная
камера; ПГ — продукты горения
Топливо (уголь) из бункера 7 посредством пневмомеханического забрасывателя поступает на цепную решетку 5 обратного хода. Воздух для сжигания топлива подается с помощью вентилятора в короба, через которые осуществляется секционированный его подвод под цепную решетку. Продукты горения топлива из топочной камеры поступают в конвективную шахту через верхние проемы в задней стене топочной камеры (окна Теплота ПГ воспринимается конвективными поверхностями нагрева в конвективной шахте 2, а охлажденные ПГ удаляются из котла через газоход, расположенный в нижней части конвективной шахты. С потоком ПГ из топочной камеры частично уносится топливо, для его улавливания в бункере конвективной шахты установлен специальный вентилятор, который через сопла возвращает унесенное топливо в топочную камеру на цепную решетку.
дованы цепными решетками 7 обратного хода разной длины и двумя пневмомеханическими забрасывателями топлива. В задней части топочной камеры имеется промежуточная экранированная стенка 6, образующая камеру догорания. Экраны промежуточной стенки выполнены двухрядными. Боковые стены топочной камеры, а также конвективной шахты имеют облегченную обмуровку. Фронтальная стена топочной камеры не экранирована и имеет тяжелую обмуровку.
Передняя и задняя стены конвективной шахты экранированы. Передняя стена конвективной шахты, являющаяся также и задней стеной топочной камеры, выполнена в виде цельносварного экрана, переходящего в нижней части в четырехрядный фестон Боковые стены конвективной шахты закрыты вертикальными экранами из труб диаметром 83 3,5 мм.
Продукты горения поступают в конвективную шахту снизу и проходят через фестон. В шахте размещены пакеты конвективной поверхности нагрева, выполненные в виде горизонтальных ширм. Уловленная мелочь и несгоревшие частицы топлива собираются в зольных бункерах под конвективной шахтой и посредством системы возврата уноса по трубопроводу 5 выбрасываются в топочную камеру. В передней части цепной решетки 7 обратного хода располагается шлаковый бункер, куда с решетки сбрасывается шлак.
Подача сетевой воды в котел осуществляется через нижний коллектор левого бокового экрана, а выход горячей воды — через нижний левый коллектор конвективной шахты.
Для сжигания бурых влажных углей котлы серии KB-ТС могут поставлялся с воздухоподогревателями, обеспечивающими подогрев воздуха до 200…220 °C.
Водогрейный котел К.В-ТС-50 имеет экранированную топочную камеру (рис. 4.5), цепную решетку обратного хода на которую топливо подается четырьмя пневмомеханическими забрасывателями Задний экран топочной камеры на входе в поворотную камеру разводится в четырехрядный фестон Стены и скаты поворотной камеры, а также задняя стена конвективной шахты экранированы трубами диаметром 60 х 3 мм. Конвективные поверхности нагрева выполнены в виде U-образных ширм из труб диаметром 28 х 3 мм, которые приварены к вертикальным трубам диаметром 83 х 3,5 мм, образующим экраны боковых стен конвективной шахты.
За котлом установлен двухходовой трубчатый воздухоподогреватель в виде двух кубов, выполненных из труб диаметром 40 х 1,5 мм. Котел снабжен вентилятором 7 и устройствами для возврата на решетку топливного уноса из золовых бункеров под конвективной шахтой и под воздухоподогревателем. Вторичное острое дутье ведется через сопла, расположенные на задней стене топки, с помощью вентилятора. Шлак, образующийся при сжигании топлива, сбрасывается в шахту. Для очистки конвективных поверхностей нагрева предусмотрено дробеочистительное устройство (установка дробеочистки 5).
Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены
Protherm Бобер 20 DLO
Известная модель словацкого производства мощностью 19 кВт – один из лучших чугунных твердотопливных котлов для отопления частного дома. Отличается высокой эффективностью и быстрым нагревом системы отопления (благодаря двухходовому теплообменнику и отличному сплаву чугуна КПД 90,2%), а также качественной сборкой и простотой эксплуатации.
Практически все владельцы отмечают приемлемые размеры окна топки, через которое свободно влезают дрова до 30-32 см, удобную конструкцию котла в целом и зольного ящика в частности (большой, легко вынимается, достаточно легко обслуживается). Модель не требует подключения к электросети.
За практику монтажа и более 6 лет эксплуатации данные котлы показали отличную беспроблемную работу. Единственными недостатками традиционно являются большой вес и недостаточно глубокая топка, вследствие чего при дозагрузке дров из нее может вылетать повышенное количество пепла.
Как точно рассчитать необходимую мощность котла Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты
Viadrus Hercules U22 C-3
Еще один отличный котел чешского производства, мощностью 17,7 кВт. В отличие от предыдущей модели, имеет меньший КПД — до 80% и более ощутимые габариты. Однако отличается пониженными требованиями к топливу: можно использовать дрова с влажностью более 25% и длинной до 34-35 см, уголь с большой степенью зольности, можно сжигать антрацит. Однако обратите внимание, что размер топки зависит от версии котла.
Котел все так же легко эксплуатируется и обслуживается (огромное окно для загрузки топлива, удобный зольник, хорошо очищается). За практику эксплуатации известен качественной сборкой и высокой надежностью.
Kentatsu Furst ELEGANT-03
Хорошая недорогая модель японской разработки, но турецкого производства и сборки, мощностью 17 кВт. Отличается крайне доступной стоимостью, неплохой эффективной конструкцией теплообменника с повышенной площадью его поверхности, что увеличивает КПД, наличием слоя теплоизоляции, снижающей теплопотери через корпус котла. При этом модель имеет компактные размеры.
Однако недостатками, характерными подобным моделям бюджетного ценового сегмента, являются посредственное качество сборки, небольшая топка и длительность сгорания одной загрузки. Также стоит обратить внимание, что сервисная структура в России не столь развита даже в крупных региональных центрах.
Стоимость: 35 000-36 900 руб.
КЧМ -5-К-03М1
Модель российского производства мощностью 21 кВт. Отличается абсолютной «всеядностью» (работает на дровах, торфяных брикетах, пеллетах, каменном и древесном угле, антраците, можно переоборудовать под газ или жидкое топливо), а также компактными размерами, большим окном топки и низкими требованиями к условиям эксплуатации (качеству топлива, тяге, теплоносителю).
Однако котел известен и многими проблемами: некачественной сборкой, более низким в сравнении с аналогами выше КПД (77,6%), малым объемом зольника, неоправданно возрастающей с каждым годом ценой. В целом наблюдается тенденция ухудшения качества и увеличения к-ва жалоб. Хотя модель долгое время превосходила многие аналоги, не упомянутые в статье, из-за чего и обрела популярность, на сегодняшний день мы рекомендуем выбрать один из вышеупомянутых иностранных котлов.
Стоимость: 47-56 тыс. руб.
Порядок монтажа
В общем, монтаж чугунных котлов не является чем-то сложным, тем не менее, его нужно поручить выполнять специализированной организации, имеющую соответствующую лицензию, особенно в отношении котлов, работающих на природном газе.
Кроме газовиков такие требования к выполнению монтажных работ предъявляются практически всеми западными производителями, для гарантийного обслуживания.
Отечественные заводы менее требовательные, некоторые даже выпускают подробные инструкции по выполнению монтажа и допускают что он будет выполняться собственником котла самостоятельно.
Принципиальная схема выполнения монтажных работ чугунного котла:
- Подготовка помещения для установления агрегата: фундамент, освещение, вентиляция и теплозащита поверхностей, которые будут контактировать с котлом.
- Обвязка агрегата с системами топливоподачи.
- Обвязка агрегата с дымоотводными системами.
- Обвязка агрегата с контуром отопления.
- Обвязка агрегата с контуром ГВС и внешним бойлером косвенного нагрева, при наличии в тепловой схеме теплоснабжения объекта.
- Установка блока автоматики и безопасности.
- Подключение линии электропитания котла.
- Проверка выполнения монтажных работ и опрессовка.
Цены: итоговая таблица
| Производитель и модель | Мощность, кВт | КПД, % | Стоимость, руб. | Наша оценка (от 0 до 5 баллов) |
| Protherm Бобер 20 DLO | 19 | 90,2 | 79 000 | 4.8 |
| Viadrus Hercules U22 C-3 | 17,7 | 80 | 73 000 | 4.5 |
| Kentatsu Furst ELEGANT-03 | 17 | — | 36 000 | 4 |
| КЧМ -5-К-03М1 | 21 | 77,6 | 48 000 | 3.5 |
Подводим итоги
Твердотопливные приборы устойчиво занимают одну из потребительских ниш среди отопительной техники. Широкие технологические возможности, которыми обладают новые модели, вывели обогревательные приборы, изготовленные из чугуна на новый уровень.
Сегодня агрегаты из чугуна на твердом топливе становятся обязательным атрибутом загородного дома. Всеядность отопительных приборов в плане топлива, неприхотливость в обслуживании, простота конструкции, делают эти устройства конкурентоспособными товарами на рынке нагревательного оборудования. Высокая стоимость изделий не должна смущать потребителя. Вложенные средства окупятся сполна, учитывая сроки эксплуатации котельного оборудования.
