Как выбрать твердотопливный котел с водяным контуром: топ-10 моделей с описанием преимуществ и недостатков

Котлы длительного горения с водяным контуром на дровах

Прежде, чем покупать такой агрегат, рассмотрите свои возможности по обеспечению его соответствующим топливом. Разные марки твердотопливных котлов работают с различными его видами и, зачастую, очень требовательны к качеству. Некоторые модели могут работать с несколькими видами топлива, но такая универсальность либо сильно скажется на показателях длительности его горения от загрузки до загрузки, либо усложнит процесс обслуживания, либо радикально повлияет на КПД котла. А скорее – на все упомянутые характеристики сразу.

Отсюда и отзывы их владельцев: от умеренно положительных, до крайне негативных.

Самый большой спрос в России существует на котлы длительного горения с водяным контуром c загрузкой обычными дровами.

Это объясняется несколькими факторами:

• такие котлы часто встраиваются в контуров водяного отопления домов взамен или одновременно с газовыми;
• системы конвекционного водяного отопления домов больше знакомы и привычны российскому потребителю;
• наличие больших запасов древесины в РФ и, соответственно, относительно невысокая стоимость дров, или вообще доступ к бесплатному ресурсу: отходы деревообрабатывающего производства, деревянная тара и прочее;
• более простые способы хранения и содержания запасов топлива, чем того же угля или топливных брикетов.

Сразу оговоримся, что лучшие модели таких агрегатов способны работать на одной загрузке дров в идеальных условиях от 10 – 12 часов до суток, в зависимости от емкости топливника, и съедают от 40 до 80 кг дров. Именно этим параметром и обеспечивается длительность их горения. Но не только им. Существует ряд технических решений, позволяющих до 3-х раз увеличить время работы такого твердотопливного котла в сравнении с традиционным. А именно:

1. Сгорание древесины происходит не сразу по всей высоте закладки, а в заданной области (только сверху или снизу). Это обеспечивается герметизацией котла и дозированной подачей кислорода в необходимую его область.

Нагнетается он при помощи улитки с саморегулирующейся заслонкой.

Она управляется блоком автоматики.

Без такого наддува котел работает в режиме тления топлива, что увеличивает время его полного прогорания. Правда, длительное его пребывание в таком режиме приводит к ускоренному сажеобразованию, что вызывает необходимость более частой чистки как самого котла, так и дымохода. При падении температуры ниже заданной, срабатывает включение надувочного вентилятора и горение усиливается.

2. В процессе прогорания дров образуются: древесный уголь и дымовые газы. На принципе дожигания их смеси с кислородом построены т.н. пиролизные котлы.

В них дымовой газ из зоны горения дров отводится в топку, по пути смешиваясь с нагнетаемым кислородом, где и дожигается, что:

• существенно повышает КПД котла (до 90 – 95%);
• уменьшает сажеобразование;
• минимизирует зольные отходы;
• экономит денежные средства владельца.

Часто топки пиролизных котлов футеруют шамотным кирпичом из-за высокой температуры дожига (порядка 1200°С).

3. Отводимые в дымоход продукты сгорания проходят через систему дымооборотов котла, подключенных к водяному контуру отопления дома, в котором циркулирует теплоноситель (зачастую им выступает вода).

Иногда теплообменник представляет собой водяной бак с вваренным в него большим количеством труб, через которые выводятся газы, отдавая свое тепло воде.

Во-первых, предлагаемый производителями примерный расчет мощности твердотопливного котла, в котором на каждые 10 кв.м. площади дома должен выделяться 1 кВт, желательно увеличить вдвое, иначе ни о каком долгом горении речи быть не может – котел будет работать на максимуме своих возможностей, и пожирать топливо в режиме постоянного наддува.

Во-вторых, такие котлы работают с подключением к электросети, обеспечивающей работу блока управления, улитки-вентилятора и циркуляционного насоса в системе отопления (как минимум). Поэтому для их корректной работы лучше всего предусмотреть установку блока бесперебойного питания, с аккумулятором большой емкости.

Преимущества котлов длительного горения

Данные устройства обладают рядом преимуществ, позволяющих их использовать для отопления любого помещения вне зависимости от места расположения вместо привычной печи. Полная автономность от различных коммуникаций делает их незаменимыми для строений удаленных от центров цивилизации.

Можно выделить следующие положительные качества:

• способность обеспечивать качественное отопление помещений в районах не обеспеченных газоснабжением;
• простота обслуживания и экономичный режим сжигания топлива;
• устройство использует режим максимального сгорания топлива, что исключает выброс в атмосферу вредных веществ;
• принцип работы позволяет осуществлять минимальное число загрузок топлива в сутки;
• конструкция позволяет осуществлять ускоренный нагрев теплоносителя. Что позволяет быстро прогреть отапливаемое помещение;
• минимальное количество продуктов сгорания упрощает процесс очистки агрегата.

Транспортировка топлива для котлов твердотопливных не требует использования дополнительных приспособлений, и не представляет опасности в отличие от перевозок сжиженного газа.

Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром: преимущества и недостатки

Твердотопливные котлы длительного горения для отопления – это возможность обеспечить жилище теплом и создать комфортные условия для жизни, затрачивая при этом меньший объем дров или угля, чем это происходит при использовании обычной печи. Такой агрегат имеет массу преимуществ, среди которых стоит выделить:

• экономичность, достигаемая высоким коэффициентом полезного действия;
• агрегат легко обслуживается;
• невысокая стоимость;
• экологичность и безопасность.

В зависимости от модели, такие агрегаты могут быть оснащены дополнительными опциями, которые облегчат процесс обогрева. Однако не обходится и без недостатков, среди которых стоит отметить необходимость периодической чистки и загрузки топлива (в сравнении с газовым и электрическим оборудованием). Но эти недостатки исчезают, если сравнить устройство с обычным печным отоплением.

Они могут иметь различный внешний вид

Устройство моделей с одним и двумя контурами

Чтобы разобраться в принципе работы котла длительного горения необходимо рассмотреть его устройство. Эти сведения также помогут понять правила эксплуатации агрегата, для выбора наиболее выгодного режима работы.

Одноконтурные

Такие устройства относят к наиболее выгодным вариантам из-за приемлемой стоимости оборудования. Одноконтурный твердотопливный котел с водяным контуром для дома способен обеспечить несколько режимов отопления даже при полном отсутствии водопровода. Общая конструкция состоит из нескольких последовательно расположенных составляющих.

Топка

Другими словами это печь, в которой производят сжигание топлива, по совместительству она служит теплообменником.

Конструкция топки составлена из следующих элементов:

• люк (дверца) через который загружают топливо;
• зона выхода продуктов сжигания;
• колосники;
• отделение для сбора просевшей золы;
• отверстие для подачи воздуха.

В результате сгорания топлива нагреваются стенки камеры сгорания, а тепловая энергия аккумулируется в опоясывающей рубашке, наброшенной на все стороны топки.

Водяная рубашка

Устройство котла длительного горения предполагает двойные стенки в его корпусе, а образующуюся полость заполняют теплоносителем. Эта модель построения получила определение двойной рубашки. Расчет основан на физических процессах, происходящих в теплоносителе в процессе нагревания.

Тепловые потоки обеспечивают подъем разогретой жидкости в верхнее отделение резервуара, откуда она поступает в систему трубопровода. Схема отопительного контура устроена по замкнутому принципу. Теплоноситель продвигается по кругу, отдавая тепловую энергию через радиаторы, и возвращается к нижнему патрубку водяной рубашки.

Для ускорения процесса обмена некоторые котлы на твердом топливе комплектуются циркуляционными насосами, позволяющими устроить более гибкое расположение отопительного контура.

Однако большая часть устройств рассчитана на применение в условиях отсутствия электросетей, поэтому использует инерционный принцип. Такое устройство намного эффективнее обычного камина, который использовался в подобных случаях.

Система удаления дыма

Сжигание топлива сопровождается обильным выделением дыма, который нуждается в отводе. Для этой цели применяются трубы с теплоизоляцией, которые на выходе из котла попадают через стену на улицу.

Контроль температуры

Для продуктивного сжигания топлива необходимо иметь управляемую подачу воздуха в топку. Причем чем интенсивнее подача, тем выше скорость сгорания. В конструкции котлов длительного горения регулировка подачи воздуха производится при посредстве механических заслонок или шиберов.

Принцип работы регулятора основан на физических свойствах металла. При увеличении температуры нагревания стенки встроенного регулятора имеют способность расширяться, что способствует опусканию заслонки, в результате чего сечение впускного отверстия уменьшается.

Таким образом, ограничивается подача воздуха в топку и затихает процесс сжигания. Если температура, в камере сжигания, опускается ниже установленной отметки, то заслонка поднимается, увеличивая приток воздуха. Импровизированный датчик (шиберная регулировка) работает в автономном режиме, не используя дополнительных источников питания.

Двухконтурные

Двухконтурный твердотопливный отопительный котел длительного горения способен обеспечить, помимо отопления помещения, снабжение горячей водой. Для работы контура горячего водоснабжения необходимо иметь водопровод.

Отличительной чертой указанных агрегатов является простота установки, не требующая специальных навыков. Из-за широкого спектра использования различных видов топлива они составляют основную конкуренцию для газовых котлов и печного отопления.

Два независимых контура устройства способны выполнять поставленные задачи при помощи встроенных датчиков, которые регулируют интенсивность передачи тепла для своих теплообменников. Двухконтурные котлы нередко комплектуются дополнительной емкостью выполняющей функции бойлера.

Здесь подогретая вода собирается и сохраняется в установленном температурном режиме. Контур отопления предусматривает замкнутую систему, в которой вода непрерывно движется по кругу.

Что необходимо знать при установке твердотопливных котлов

Перед тем, как установить котел, необходимо приготовить основание, которое непременно должно быть ровным и твердым, и состоять из материалов, не поддающихся горению. Не допускаются, какие-либо перекосы котла, поэтому размещение должно производиться по уровню. Для того, чтобы основа под котел могла выдержать вес теплоносителя и необходимый запас топлива, нужно его устанавливать на стяжке из бетона, которая может быть немного приподнята над основным уровнем пола, что значительно будет облегчать его чистку и другие виды обслуживания.

Чтобы обогревать жилой дом с небольшой площадью, будет целесообразнее установить котел непосредственно в самом жилье. В случае если площадь дома не позволяет этого сделать, придется оборудовать помещение, специально под котельную, или разместить котел в гараже. Для этого потребуется немного больше затрат труда и времени, так как отопительная труба будет прокладываться к строению под землей, при чем, ниже того уровня, который промерзает зимой. Необходимо тщательным образом обеспечить качественную теплоизоляцию трубе, что в дальнейшем сведет к минимуму возможные тепловые потери в теплоносителе во время перекачки от одного помещения к другому.

Температура в котельной должна быть не ниже уровня в десять градусов, сама котельная должна быть обустроена вентиляцией, которая сможет обеспечить надежной циркуляцией воздуха помещение.

При установке твердотопливных котлов с водяным контуром, необходимо выполнять все предусмотренные требования и рекомендации, предусмотрены при монтаже оборудования. Прежде всего, это касается основных параметров дымоходов, к которым относится их высота и сечение. Инструкция эксплуатации твердотопливного котла указывает определение мощности и типа котла, а также основные требования к дымоходу. Если дымоход нет возможности оборудовать без колен, то это способно значительно снизить качественные показатели работы трубы, поэтому рекомендуется к использованию прямая дымовая труба, которая должна быть утеплена.

Во время установки твердотопливных котлов, необходимо учитывать какими они отливаются и какой конфигурации данный котел. Так, топка, изготовленная из чугуна, будет намного тяжелее, чем такая же топка, только выполненная из стали, поэтому для чугунной требуется фундамент намного прочнее.

Обязательным условием для оборудования котельной, или топочной, является вентиляция и дымоход, а в помещении, которое предназначено для котла, категорически запрещено хранение каких либо взрывоопасных, горючих и легковоспламеняющихся веществ. Помимо огнеупорной основы, на которой размещен котел, перед ним в обязательном порядке должен быть уложен лист металла. Нельзя допускать, чтобы расстояние от котла к любой из стен помещения, составляло менее чем пятьдесят сантиметров.

Для того чтобы исключить возможность пожароопасности, или каких либо сбоев работы твердотопливного котла, в местах которые соединяют дымовую трубу с дымоходом нужно произвести заполнение герметиком, который должен быть термостойким, или же обмазать раствором глины.

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.

Конструктивные особенности

Отопительная печь с водяным контуром имеет отличительную деталь в виде теплообменника. Его функции может выполнять змеевик или радиатор. В зависимости от мощности обогреваемого агрегата обеспечивается подача неограниченного количества горячей воды. Что касается формы и общих габаритов емкости, то такие показатели напрямую зависят от объема эксплуатируемой топочной камеры.

Значение теплообменника

Существуют модификации печек для обогрева дома и коттеджа, в которых теплообменники монтируются в топочное пространство. Такой способ обустройства конструкции небезопасен, поскольку существует риск протечки и взрыва используемого теплоносителя. Стоит отметить и уменьшение пространства в топочной камере.

Подробнее о печи с водяным котлом для отопления:

Правильный расчет размера и мощности

Человеку, не владеющему инженерно-теплотехническими знаниями, сложно произвести самостоятельный расчет масштабов и мощности отопительной установки с водяным разветвлением. Но приблизительная оценка таких параметров вполне допустима. Из практики известно, что для обогрева площади в 10 м2 со стандартной высотой потолков понадобится примерно 1-1,2 кВт мощности.

Если рассматривать обычную дровяную печку, то она за 1 час может выделить около 6 тысяч кКал, достаточных для отопления дома средних размеров. Уровень комфорта при монтаже водяной системы повышается вдвое. Далее стоит разобраться с мощностью самого теплообменника. Теплосъем с 1 м2 приравнивается примерно к 5-10 кВт. Исходя из такого показателя и определяется потребная мощность.

Нет необходимости с головой уходить в сложные и непонятные формулы. Воспользовавшись услугами квалифицированных специалистов, можно подобрать оптимальный теплообменник для отопительного агрегата частного дома, который в полной мере будет соответствовать общим параметрам здания и обогревательной системы.

Обзор материалов

При выборе конструкции теплообменника для оснащения загородной печки необходимо определиться, из какого материала он должен быть изготовлен.

Наиболее распространенные варианты:

Радиаторы из чугуна отличаются высокой устойчивостью по отношению к коррозийным процессам, однако они чрезмерно хрупкие. Деформации, появляющиеся в процессе разогрева и остывания, являются причиной появления трещин и преждевременного износа всей конструкции. Более того, чугунные регистры складываются из отдельно вылитых деталей, скрепленных между собой резьбовыми элементами. Этот фактор ведет к снижению надежности всей отопительной установки. Большой эффективностью отличаются медные змеевики, ведь они характеризуются лучшей теплопроводностью. При этом следует понимать, что медь начинает плавиться при температурных значениях свыше +1083°C, тогда как в топочной среде эти значения могут достигать 1200°C (нештатные ситуации, которые следует учитывать). По этой причине печь на дровах с водяным контуром не рекомендуется оснащать теплообменниками из меди. Немаловажный фактор заключается и в том, что во время остывания контура появляется конденсат с незначительной примесью химических соединений, вызывающих коррозию меди. Самой доступной, универсальной и легкой в обработке считается сталь. Для отопительных систем теплообменники обычно изготавливаются из жаропрочного материала, толщина которого начинается от 3 мм. Обязательно в процессе производства задействуются бесшовные трубы

Важно поддерживать правильный отопительный режим, при котором сводится к минимуму выработка конденсата. Не рекомендуется сливать со стального теплоносителя воду, так как может развиться внутренняя коррозия

Печной радиатор из нержавеющей жаропрочной стали — отличный вариант для загородной отопительной системы

Однако он отличается высокой стоимостью.

В этом видео вы узнаете, как выбрать водяной контур:

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.

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.

Варианты комбинирования топлива

В настоящее время на рынке широко представлены четыре основных комбинации.

Комбинированные котлы – «Газ и электричество»

Рассматриваемая модификация отличается высокой производительностью и экономичностью. Изделие оснащено газовой топочной камерой, укомплектованной специальной горелкой, и ТЭН, размещенный непосредственно в контуре теплообменника.

В качестве основного топлива используется баллонный или магистральный газ, поскольку его стоимость значительно меньше расценок на электроэнергию. Электрический ТЭН может использоваться для оперативного нагрева теплоносителя или в случае отсутствия газа.

Газоэлектрические установки могут иметь дополнительный контур для обеспечения горячего водоснабжения. Кроме этого, конструкция предусматривает возможность подключения накопительного бойлера. Большинство моделей комплектуются автоматической системой управления, позволяющей использовать электричество по мере необходимости.

К достоинствам газоэлектрических комбинированных отопительных котлов относятся:

• компактные габаритные размеры;
• высокий КПД;
• простота конструкции;
• доступная цена.

Если количества теплоты, выделяемой при сжигании природного газа достаточно для поддержания заданного температурного режима, АСУ отключает ТЭН.

Комбинированные котлы – «Газ и дрова»

Большинство котлов этого типа позволяют использовать не только дрова, но и другие виды твердого топлива. Как правило, такие установки имеют две камеры сгорания и общий теплообменник. В некоторых моделях предусмотрено наличие отдельных контуров для системы отопления и ГВС.

Нередко встречаются самостоятельно изготовленные комбинированные котлы с одной топочной камерой. Суть «изобретения» сводится к следующему: в заводскую твердотопливную систему устанавливается дополнительная горелка. При использовании дров или иного твердого топлива, газовое оборудование демонтируется.

Прежде чем приступать такой модернизации, следует знать, что использование газовой горелки приводит к значительному увеличению температуры в топочной камере, что может вызвать ее преждевременное разрушение.

Электричество и дрова

Отличительной чертой таких комбинированных котлов отопления является простота конструкции. Для повышения интенсивности нагрева или отдельного использования в теплообменник твердотопливного котла дополнительно устанавливается электрический ТЭН соответствующей мощности.

Большинство заводских дровяных и твердотопливных котлов имеют специальный порт для установки ТЭНа и оборудованы специальными патрубками для подключения накопительного бойлера или контура ГВС. Комбинированные устройства, работающие на твердом топливе и электричестве укомплектованы специальными ТЭНами.

Еще одним достоинством таких установок является простота технического обслуживания и ремонта. В случае выхода из строя электрической составляющей нагревателя, ремонт, как правило, заключается в замене ТЭНа.

Многотопливные комбинированные котлы

Некоторые производители выпускают отопительные установки, предназначенные для работы с любым видом горючего. Такие устройства оснащены объемной камерой сгорания для загрузки дров или угля и предусматривают возможность подключения одного или нескольких электрических ТЭНов. Помимо этого, предусмотрена дополнительная топочная камера, рассчитанная на горение пеллет, дизельного горючего и природного газа.

В зависимости от используемого энергоносителя, в комбинированных котлах может применяться пеллетная, газовая, или дизельная горелка. Для переналадки системы достаточно установить соответствующую горелку. Поскольку параметры пеллет, газа и дизельного горючего сходны, их сжигают в универсальной топочной камере, а модульная конструкция обеспечивает быструю смену горелок.

Варианты котлов для частного дома

Весь этот смонтированный многометровый набор труб и радиаторов останется бесполезным без «сердца» отопительной системы — котла. Это один из (если не единственный) дорогостоящий объект отопительной системы.

Вариант монтажа оборудования котельной

Выбор котла осуществляется по доступному в регионе расположения Вашего дома топливу: природный газ, электричество, твердое топливо и пр. Самым экономически выгодным и удобным в обслуживании является котел, работающий на природном газе.

Газовый котел системы отопления

Больше информации о газовых котлах в статье: «Как выбрать агв отопление?». А также читайте: «Двухконтурные газовые котлы отопления: что вы должны знать?»

Электрический также прост и автоматизирован, но «кушает» очень быстро Ваши денежки при оплате за более дорогую, чем природный газ, электроэнергию.

Электрокотел

Достаточно информации про электрические котлы в статье: «Котел электрический: что нужно знать?

Нет доступа к газовой магистрали, слабый «ввод» линии электропередачи в дом – тогда выход один! То есть, два… Или твердотопливный котел (дрова, уголь, брикет, пеллеты)! Или котел на жидком топливе (солярке)! Сразу предупреждаем, думайте о помещении для хранения топлива и о времени, проведенном рядом с твердотопливным котлом при дозаправке при отсутствии системы автоматической подачи топлива.

Более подробно о твердотопливных котлах Вы можете прочитать в статье: Котлы отопления на твердом топливе».

Расчет водяного отопления также включает в себя определение необходимой мощности котла, расчет гидравлического сопротивления системы для выбора мощности циркуляционного насоса, проектирование дымохода, отопления с расширительным бачком и группой безопасности.