Водогрейный котел на твердом топливе: устройство твердотопливного отопительного котла, как выбрать оптимальный вариант

Как выбрать водогрейный котел на твердом топливе – особенности конструкции, правила выбора

Особенности настенных агрегатов

Если для представителей предыдущей категории требуется специально оборудованная комната/пристройка, то настенные модели можно запросто установить в кухне, ванной и так далее. То, какую именно комнату использовать, зависит от конкретного источника энергии и соображений удобства. Иными словами, вы сами должны решать, где пользоваться котлом будет удобнее всего.

Приборы на газу и электричестве могут быть достаточно мощными, чтобы поддерживать в помещении требуемую температуру, а также чтобы обеспечивать дом/квартиру горячей водой. Последняя в данном случае нагревается двумя способами:

проточным;

бойлерным.

Водогрейные котлы первой категории оснащаются нагревательными элементами, контактирующими непосредственно с рабочей жидкостью. Представители же второй категории предусматривают применение накопительной емкости или бойлера, где вода, собственно, и нагревается. Емкость в таком случае наполняется по мере использования воды.

Электрические котлы водогрейные – особенности и причины популярности

Такие природы весьма популярны в России. Их выпускают многие производители – как российские, так и зарубежные. Эти котлы позволяют обеспечить жилье не только теплом, но и нагретой водой, причем вне зависимости от того, имеется ли в вашей местности централизованное ГВС.

Электрические котлы характеризуются более простой конструкцией, чем, к примеру, газовые, и не нуждаются в регулярном обслуживании. Более того, они просты в эксплуатации и не могут взорваться

Чего уж говорить о таком важном параметре, как экологическая безопасность

Конструктивные особенности электрических водогрейных котлов

Такие аппараты состоят из следующих элементов:

теплообменник (он представляет собой емкость, в которую встроен электрический нагревательный элемент);

автоматика (необходима для поддержания требуемого показателя температуры в помещении, но без непосредственного участия человека);

шкаф.

Что характерно, в качестве теплоносителя может выступать не только обычная вода, но также незамерзающая жидкость (данный вариант более предпочтителен). Еще такие котлы можно условно разделить по типу используемого нагревательного элемента.

1. Модели с трубчатыми ТЭНами. Такие элементы заполняются специальным проводником, нагревающимся при контакте с электричеством. Способны перманентно прогревать проточную жидкость, но при условии подключения к электрической сети. Применяются трубчатые ТЭНы в случаях комбинированного отопления. Кто не знает, днем такие системы работают от отопительного прибора на жидком/твердом энергоносителе или газу, в то время как ночью, когда стоимость электроэнергии снижается, они поддерживают тепло в доме на ней.
2. Модели с электродами. Агрегаты электродного типа прогревают жидкость посредством ионного потока, который образуется между электродами (это написано в описании). Главное преимущество – это отсутствие ТЭНов, но ввиду того, что важнейшей составляющей цепи является теплоноситель, его нужно должным образом подготовить. В жидкость необходимо добавлять соль в определенном количестве, чтобы получить нужную концентрацию.

Чем топить, от опилок до антрацита

Дрова

Дрова – это классика твердого топлива, их использование насчитывает столько лет, сколько человек знаком с огнем. Для котлов используются дрова из различных пород дерева, от породы древесины и влажности во многом зависит эффективность отопительной системы и ее бесперебойная работа. Что касается влажности, то понятно, что чем она меньше, тем теплоотдача выше, так как энергия не расходуется на испарение влаги, а свойства различных видов древесины при использовании в качестве топлива заслуживает более тщательного рассмотрения.

Наиболее подходящим вариантом считаются лиственные породы деревьев, среди них рекордсменами по теплоотдаче являются: дуб, бук, граб и ясень, не сильно отстает береза, но при недостаточной подаче воздуха к месту горения береза начинает выделять деготь, который осаждается на стенках системы дымоудаления.

Неплохо себя зарекомендовали – лещина, ясень, тис, груша и яблоня, они легко раскалываются и жарко горят, а вот вяз и вишня при горении выделяют очень много дыма. Привычные для городских жителей тополь и липа – не самый подходящий вариант для топки, горят они неплохо, но быстро прогорают и сильно искрят в процессе горения, совсем другое дело осина и ольха, которые не только не выделяют сажу, но способствуют ее выжиганию на стенках дымохода.

Для хвойных деревьев характерно наличие смол в составе древесины, которая в итоге откладывается на внутренней поверхности трубы, процесс отложения смолы и сажи особенно актуален для котлов, у которых процесс горения происходит при не очень высокой температуре. Теплоотдача хвойников заметно ниже чем у лиственных пород.

Брикеты

Выпускаются брикеты в виде цилиндра или параллелепипеда, цилиндрические изделия некоторых производителей имеют внутреннее отверстие по всей длине. Брикеты не подвержены поражению грибком, имеют высокую теплотворную способность и очень удобны в использовании, так как имеют низкую зольность не более 3%.

Пеллеты

Пеллеты – гранулированный вид топлива, сильно облегчающий задачу по автоматизированию твердотопливных отопительных устройств. Материалом для производства являются отходы деревообработки и сельхозпроизводства – опилки, кора, щепа, стружка, льняные отходы, шелуха подсолнечника и т. д. Материал перерабатывается в муку и прессуется в виде цилиндров под большим давлением, диаметр пеллет 5–8 мм, а длина не превышает 40 мм. Как и в случае с брикетами связующим материалом является природный компонент – лигин.

В качестве преимуществ пеллет можно назвать: низкую зольность, экологическую чистоту, удобство транспортировки в мешках или пакетах, возможность автоматизации подачи в камеру сгорания. Недостатком являются дополнительные расходы на специальное оборудование для сжигания пеллет.

Уголь

Качество угля зависит от возраста, условий добычи и химического состава. По возрасту весь уголь делится на три основные группы: бурый (самый молодой), каменный и антрацит. Чем старше ископаемое, тем ниже содержание влаги и летучих компонентов, наиболее низкие показатели у антрацита

Для потребителя важно знать маркировку, в которой указывается сорт и класс крупности, бурый уголь обозначается буквой Б, антрацит – А, а каменный имеет семь сортов от длиннопламенных – Д, до тощих – Т. Величина отдельных кусков определяет название класса:

рядовой (Р) – без ограничения размера;

штыб (Ш) – менее 6 мм;

семечко (С) от 6 до 13 мм;

мелкий (М) 13–25 мм;

орех (О) 26–50 мм;

крупный (К) 50–100 мм.

О всех видах топлива, их теплотворности, преимуществах и недостатках подробно читайте здесь.

Твердотопливное оборудование с водяным контуром

Работает данная конструкция следующим образом: вода поступает в полость между стенками топки и внешнего кожуха котла, нагреваясь, она через верхний патрубок уходит в систему отопления, отдав тепло, вода возвращается через нижний патрубок в полость водяной рубашки. Циркуляция возможна естественным способом или с помощью специального насоса.

Конструкция водогрейных котлов

Газовый водонагревательный котел имеет прочный стальной или чугунный корпус, отделанный теплоизоляционными материалами.

Основу конструкции составляют газовая горелка и теплообменник, используемые для подогрева воды, поступающей затем в систему.

Оснащение современных моделей

В водогрейных приборах устанавливаются газовые горелки двух типов:

атмосферные;

наддувные.

От типа горелки и качества ее работы зависит производительность, и, соответственно, функциональность котла. Причина того, что газовый котел недостаточно греет воду, заключается в том, что в системе газоснабжения упало давления газа, в результате чего не обеспечивается необходимое его поступление в камеру сгорания. Как следствие, слабая интенсивность горения газообразной топливной массы и низкая температура нагрева теплообменника.

Атмосферные горелки естественным образом смешивают бытовой газ с воздухом, а наддувные оборудованы вентиляторами – нагнетателями. Смешивание газа с воздухом происходит под давлением. Топливная масса поступает в топку под высоким давлением, вследствие чего улучшается интенсивность её горения и эффективность нагрева теплоносителя. 

Конструкция водогрейного котла состоит из следующих элементов:

опорная рама (для напольного типа);

блок конвективной, радиационной поверхности нагрева;

блок с ЗИП (запорная арматура, клапана и вентили).

Водогрейный котел устанавливается на опорную раму или монтируется на стену, после чего производится подключение воздуховода, воды и газа. Завершается монтаж установкой контрольно-измерительных приборов, запорной арматуры и установкой предохранительных клапанов. Как правило, все водогрейные котлы оснащаются взрывным клапаном, который устанавливается с тыльной стороны прибора. Основная задача этого приспособления — предотвратить разрушение нагревательного контура вследствие перегрева и превышения рабочего давления в камере сгорания.

Важным компонентом котла является насосное оборудование, необходимая производительность которого определяется расчётным путём с привязкой к отапливаемой площади и мощности котла.

В процессе установки котла необходимо также оборудовать дымосос, через который из камеры сгорания будут удаляться продукты сгорания топлива.  Параметры дымососа определяются также расчётным путём на стадии разработки проекта системы отопления. Неверный расчёт характеристик дымососа чреват не только наслоениями сажи на его стенках и снижением эффективности работы котла, но и опасным ухудшением функционирования вентиляции и высокой концентрацией в помещении угарного газа.

Мощность


Чтобы не выбирать модели с большой мощностью, позаботьтесь о теплопотерях вашего дома.

Подбирая агрегат, следует уделить внимание его мощности. Никаких особых требований здесь нет, на каждый 10 кв

м. площади нам потребуется 1 кВт тепловой энергии. То есть, на средний домик площадью 150 кв. м. потребуется твердотопливный котел мощностью 15 кВт. Также прибавляем небольшой запас в размере 10-20% — он потребуется на случай неожиданных заморозков или при использовании топлива низкого качества.

Также нужно разобраться с тепловыми потерями. Для этого оцениваем наличие утепления окон, стен и чердака. Снизить потери можно путем установки тройных стеклопакетов, обкладкой основных стен кирпичом и дополнительной теплоизоляцией (пеноизол, минеральная вата), утеплением чердачных помещений и дверей.

Самые дикие утечки тепла происходят в комнатах с большим количеством наружных стен. Например, если вы хотите отопить однокомнатный дачный домик, можете смело брать запас в размере 30%, так как тут все стены будут наружными.