Обзор отопительных котлов с водяным контуром. Как выбрать котел для водяного отопления дома.

Для обогрева частных домов чаще всего используются водяные системы отопления. Они характеризуются простотой, сравнительной дешевизной и высокой эффективностью. Если есть прямые руки и опыт работы с инструментами, ничто не мешает создать систему обогрева самостоятельно. С помощью нашего обзора вы узнаете, как сделать водяное отопление частного дома своими руками, схемы которого мы приведем в качестве наглядных примеров.

Также мы расскажем:

• Об основных разновидностях водяных систем отопления;
• Об используемых радиаторах и материалах;
• О системах циркуляции теплоносителя;
• О способах монтажа труб и радиаторов;
• О выборе отопительных котлов.

После прочтения обзора вы сможете сделать соответствующие выводы и создать эффективную систему водяного отопления частного дома своими руками.

Виды водяных систем отопления в частном доме

Существует несколько видов водяного отопления для частных домов. Здесь мы подразумеваем стандартные системы обогрева с помощью радиаторов, теплые полы и плинтусное отопление. Отдельные виды могут совмещаться друг с другом, что позволяет достичь эффективного обогрева. Например, в спальнях и гостиных монтируются обычные радиаторы, а в ванных комнатах и туалетах нередко прокладываются теплые полы – отличное решение для тех, кто не выносит холода и не любит холодный кафель. Давайте разберемся в отдельных видах отопления и в их преимуществах.

Радиаторные

Радиаторные системы отопления являются неустаревающей классикой. Принцип их работы заключается в передаче тепла от теплоносителя через устанавливаемые в помещениях радиаторы. Такие отопительные системы смонтированы в подавляющем большинстве зданий различного назначения – в жилых, производственных, административных, хозяйственных и многих других. Они отличаются относительной легкостью в монтаже – достаточно протянуть трубы и подключить к ним радиаторы.

Раньше водяное отопление в частном доме предусматривало монтаж громоздких чугунных радиаторов. Со временем им на смену пришли более легкие и тонкие стальные радиаторы, изготовленные из стойкой к коррозии стали. Позднее на свет появились алюминиевые батареи – они отличаются легкостью, дешевизной и выносливостью. Для частного дома это самый идеальный вариант батарей.

Главным плюсом радиаторных систем является то, что для их прокладки не нужно заливать бетонные стяжки. Весь монтаж сводится к установке котла и радиаторов с их последующим подключением. Радиаторы обеспечивают эффективный прогрев помещений и не нарушают дизайн интерьеров, особенно, если в качестве них выступают современные алюминиевые многосекционные батареи.

Теплый пол

Водяное отопление пола в частном доме может работать как в самостоятельном режиме, так и во вспомогательном. В самостоятельном режиме надобность прокладывать трубы с радиаторами отпадает, а все тепло испускают полы. Благодаря этому на таких полах могут без опаски играть дети, их не продует и не просквозит. У вас постоянно мерзнут ноги? Тогда вам обязательно придутся по душе всегда теплые полы. Во вспомогательном режиме они работают как дополнение к радиаторным системам.

Системы теплых полов хороши на кухнях, в ванных комнатах и туалетах , где на полу чаще всего лежит вечно холодная плитка. Прокладка отопления поможет сделать полы теплыми и комфортными. Например, в ванной комнате вам больше не придется становиться босыми ногами на холодную плитку. То же самое относится и к туалету. Если у вас на кухне лежит кафельный пол, смело укладывайте системы теплых полов и здесь. Еще одно место, где теплый пол станет атрибутом комфорта, это спальня – согласитесь, мало приятного вылезать из-под теплого одеяла и становиться пятками на холодные полы.

Для теплых полов характерна низкая температура теплоносителя, не превышающая +55 градусов, что позволяет создавать экономичные системы отопления . Но необходимость делать бетонные стяжки и проходить сквозь стены и дверные коробки является весомым минусом. Лучше всего продумать необходимость монтажа системы еще на этапе постройки дома.

Плинтусные

Современные отопительные системы, построенные на основе классических алюминиевых радиаторов, отличаются тем, что тепло от них распространяется только вверх – за счет естественной конвекции. В результате весь теплый воздух поднимается, а на его место поступает холодный воздух. Нет ничего удивительного в том, что у домочадцев начинают мерзнуть ноги. Единственным плюсом является отсутствие холода от окон, так как он уносится конвекцией к потолку. Но что делать с отоплением? Не опускать же радиаторы на самый пол?

Выходом из ситуации становятся плинтусные системы отопления. Здесь используются малогабаритные радиаторы, сделанные из латуни или алюминия. Подача теплоносителя осуществляется с помощью пластиковых труб небольшого диаметра. Система дополняется кранами, спускниками воздуха и прочими необходимыми аксессуарами.

Все это уложено в специальный пластиковый плинтус – попадающий сюда воздух нагревается и нагревает находящиеся сверху стены. Далее помещение согревается инфракрасным излучением от нагретых стен и полов. Сквозняки, дующие по полу, в обогреваемых помещениях отсутствуют. Здесь прогреваются не только стены, но и сами полы, делая комнаты теплыми и комфортными.

Достоинством плинтусного отопления является то, что его можно проложить на любом этапе, даже после завершения строительства. Недостатки – высокая стоимость монтажа и куча требований к размещению плинтусов и прочих элементов. Допускается и одновременный монтаж всех видов описанных систем.

Системы водяного отопления в частных домах

Мы уже разобрали основные виды водяного отопления. Основываясь не достоинствах и недостатках описанных систем, мы можем сделать вывод, что наиболее оптимальным является установка радиаторных систем и теплых полов (в качестве дополнения к ванной комнате, туалету или кухне). Теперь нужно поговорить о монтаже и схемах подключения. Для начала мы рассмотрим преимущества и недостатки отопительных систем с естественной и принудительной циркуляцией.

Системы с естественной циркуляцией

При проектировании и монтаже отопления с естественной циркуляцией воды не забудьте про уклон труб, это главное.

Применение отопительных систем с естественной циркуляцией оправдано лишь тогда, когда нужно обогреть частный дом небольшого размера. Теплоноситель в таких системах движется за счет гравитационных сил и законов физики, согласно которым нагретая среда всегда движется вверх. Попав в отопительный котел, вода нагревается и поднимается вверх, откуда спускается по трубе к самому дальнему радиатору. Здесь же делаются отводы к остальным радиаторам. Остыв, вода спускается в обратную трубу и спускается к котлу.

Обратите внимание, что монтаж систем отопления с естественной циркуляцией подразумевает обязательное создание уклона – за счет этого облегчается протекание теплоносителя. Максимальная длина горизонтального участка не должна превышать 30 метров (подразумевается расстояние от котла до последнего радиатора).

Преимущества систем с естественной циркуляцией теплоносителя – дешевизна, отсутствие необходимости в закупке дополнительного оборудования, почти полная бесшумность. В качестве недостатков выделим необходимость создания как можно более прямой трассы (давление теплоносителя в трубах очень маленькое), необходимость в покупке труб большого диаметра и в ограниченных размерах всей отопительной системы.

Системы с принудительной циркуляцией

Двухтрубные системы являются более совершенными. В них к самому дальнему радиатору прокладывается цельная труба, от которой делаются отводы к промежуточным радиаторам. Пройдя через радиаторы, теплоноситель отправляется в обратную трубу. Данная схема позволяет обеспечить равномерный нагрев всех помещений , а главным ее недостатком является повышенная сложность монтажа.

Варианты котлов для частного дома

Как выбрать водяной котел для отопления частного дома ? Котлы бывают одноконтурными и двухконтурными, настенными и напольными. Также они отличаются по типу топлива на жидкостные, газовые, электрические и твердотопливные. Что из этого лучше?

Дровяная печь для отопления выглядит очень привлекательно, но требует внимания для поддержания температуры в доме.

Печи для водяного отопления в частном доме без газификации используются редко – на них обращают внимание те, кто хочет придать своему жилищу эксклюзивность. В результате на свет появляются солидные печи, построенные по принципу камина и использующие твердое топливо. Для поддержания определенной температуры в комнатах домочадцам придется постоянно подкидывать в топку дрова, но и в этом есть свое очарование – можно насладиться романтическим вечером перед потрескивающими дровами.

Что касается заводских твердотопливных котлов, то они могут работать на дровах, каменном угле, коксе и брикетированном топливе. Также в продаже встречаются котлы с автоматической подачей топлива из небольшого бункера. Твердотопливные модели – это наиболее экономичный вариант для обогрева загородных домов, не подключенных к газовым магистралям.

В негазифицированных домах нередко монтируются электрические и жидкостные котлы. В первом случае потребителей ждут просто гигантские расходы на электроэнергию, а во втором случае их будет преследовать вечный аромат дизельного или печного топлива. Но жечь жидкое топливо все-такие выгоднее, чем использовать электрические котлы.

Самодельные котлы для водяного отопления частного дома используются гораздо реже. Они работают на твердом топливе или на электроэнергии, а их самодельная конструкция нередко вызывает опасения в их надежности. Лучше все-таки использовать заводское оборудование, проверенное и протестированное.

Напольные котлы можно использовать как в системах с принудительной циркуляцией воды, так и с естественной. Настенные же используются только в системах с принудительной циркуляцией.

Для обогрева газифицированных домов применяются напольные и настенные котлы. Напольные котлы предназначены для использования в системах с естественной циркуляцией и в системах с принудительной циркуляцией с внешними циркуляционными насосами. Они обладают дешевизной, но не могут похвастаться хорошей эффективностью – чаще всего они отапливают «атмосферу».

Что касается настенных котлов, то они предназначены для эксплуатации в системах водяного отопления с принудительной циркуляцией. Такие котлы нередко изготавливаются по двухконтурной схеме, позволяя не только обогревать помещения, но и подготавливать горячую воду. В их конструкции уже предусмотрена встроенная обвязка – здесь есть расширительный бачок и циркуляционный насос.

Настенные котлы обладают большим КПД, показатель которого достигает 96%. Еще большей эффективностью отличаются котлы, построенные по конденсационной схеме.

Для использования в газифицированных домах мы рекомендуем использовать настенные котлы, либо остановиться на связке с напольным котлом в связке с бойлером косвенного нагрева (самый экономичный и надежный вариант). Для обогрева домов без газа оптимальным вариантом станут твердотопливные и жидкостные котлы. Также допускается создание отопительных систем с котлами, работающими от сжиженного газа.

Поскольку значительная часть России находится в лесной зоне, самые популярные у нас – на дровах. Каким бывает дровяной котел и каковы его эксплуатационные особенности?

Виды котлов

Особенности выбора

Мощность котла выбирают из расчета один киловатт на десять квадратов площади. Около 25 % добавляют на второй контур, если он будет. Поправочный коэффициент зависит от климатической зоны, от 0,7 до 2.

Цена зависит от вида котла. Самые дешевые – классика. Агрегаты длительного горения могут стоить в 4 раза больше.

Теплообменники изготавливаются из стали и чугуна. Стальные дешевле и легче, но менее долговечны (до 20 лет). Срок службы чугунного в среднем 35 лет. Инерция этих котлов очень высокая, он дольше разогревается, дольше держит тепло.

Хуже интегрируется в регулируемые отопительные сети. Большой вес (пиролизный котел может весить до 500 кг), хрупкость выше, чем у стали. Чугунный котел в полтора-два раза дороже стального.

Загрузка топки у большинства котлов боковая. У пиролизных моделей бывает верхняя. Второй вариант не так удобен, но безопаснее в пожарном отношении и предоставляет возможность для предварительной просушки дров — за счет этого увеличивается теплоэффективность.

Котел дровяной для частного дома может быть с одним и двумя контурами (отопление и ГВС).

Вторые дороже, у них есть ряд ограничений и минусов:

• не больше двух точек водоразбора, каждая не дальше 10 метров от котла;
• нельзя использовать для отопления незамерзающую жидкость, только воду;
• контур ГВС – приоритетный. Когда открыт горячий кран, разогретый теплоноситель поступает в него. Система отопления простаивает, при небольшой длине контура – остывает.

Проблема ГВС решается не только с помощью второго контура. Можно подключить к одноконтурному котлу бак косвенного нагрева. Наконец, можно установить для этой цели автономный водонагреватель (например, ТЭНовый), тогда ГВС вообще не будет зависеть от котла. Последний вариант иногда практичнее: при поломке котла горячая вода в доме все равно будет, а в отопительном контуре можно безболезненно использовать антифриз.

Главное преимущество двух контуров перед этими вариантами – компактность. Но учитывайте, что при большой потребности в горячей воде собственной емкости теплообменника не хватит, все равно потребуется подключать дополнительный бойлер.

Приборы управления и безопасности могут быть автоматическими и электронными. У вторых больше возможностей, но они дороже и энергозависимы – придется купить стабилизатор напряжения () или сетевой фильтр, а в идеале еще и автономный генератор, на случай отключения электричества (). Полностью автоматизировать процесс работы котла отопительного на дровах не получится: топливо в камеру сгорания нужно подкладывать вручную.

Для системы с принудительной циркуляцией дополнительное электрооборудование потребуется в любом случае, т.к. все насосы – электрические (). От электричества зависят котлы длительного горения с принудительной тягой (с электрическим вентилятором).

В отношении качества лучшие котлы для отопления дома на дровах – немецкие и чешские, бюджетные модели – российские и польские.

Марки:

• Германия – Viessmann, Buderus, Lopper;
• Чехия – Viadrus, ATMOS, ОРОР;
• Польша – DREWMET, Defro, ORLAN;
• РФ – Теплодар, ZOTA.

Нюансы монтажа и эксплуатации

Водяной котел для отопления частного дома на дровах, в отличие от , не нуждается в разрешении на установку. Но это не значит, что эксплуатация абсолютно безопасна. Определенные пожарные и экологические требования существуют.

Поскольку котел (особенно чугунный) обладает большой массой, под него требуется если не собственный , то хотя бы бетонная стяжка. Непосредственно под агрегат укладывают лист негорючего материала (металлический или асбоцементный). Между котлом и стенами, проводкой, другими коммуникациям должно оставаться безопасное расстояние.

Помещение котельной – не меньше 8 кубометров, хорошо освещенное, от котла до потолка должно оставаться минимум метр. Верхний участок дымохода вступает над крышей на метр. В котельной обязательно устраивают приточную вентиляцию и вытяжку. Двери и окна должны открываться наружу.

Топливо для отопления дачи котлом на дровах хранят в сухой смежной комнате, используют хорошо просушенным (не более 30 % влажности). Чем ниже влажность, тем больше теплоэффективность.

Видео о самодельном дровяном котле.

Твердотопливные котлы с водяным контуром пользуются огромной популярностью. Это не удивительно, поскольку одно устройство и дом обогреет, и теплой водой обеспечит для бытовых потребностей. К тому же такие агрегаты надёжны, качественно собраны, экономичны и автономны.

Принцип работы котла с водяным контуром

Рассмотрим конструкцию котла. В стальном корпусе расположена топочная камера для сгорания топлива, она может быть выполнена из жаропрочной стали или из чугуна. В нижней части камеры сгорания расположены колосники. При сгорании топлива зола падает вниз через колосники в зольник. Зольник не только собирает золу, с помощью его дверцы можно регулировать интенсивность горения топлива путём большей или меньшей подачи кислорода из зольной камеры к колосникам.

Схема: устройство твердотопливного котла с водяным контуром

Следующий важный рабочий узел – теплообменник. Если котёл с двумя контурами, тогда один обогревает дом, а второй подключается к контуру водоснабжения. Теплообменник может быть изготовлен из чугуна или стали толщиной 3-5 мм. За счёт толщины стенок изделия срок службы теплообменника увеличивается и улучшается его способность аккумулировать тепло. Теплоноситель в отопительной системе и в водяном контуре для бытовых нужд очень быстро прогревается. Примерно за 1 час.

Происходит следующее: тепло из камеры сгорания поднимается к теплообменнику, сначала прогревая его, а затем теплообменник передаёт аккумулированное тепло теплоносителю.

Теплоноситель циркулирует по отопительной системе в результате воздействия гравитации. Есть и второй способ, когда подключается циркуляционный насос, но ему требуется подключение к электросети, что может являться недостатком.

Пеллеты — довольно качественный, но дорогой вид топлива для котла

Какие твердотопливные котлы могут иметь один или два водяных контура? Это котлы, которые могут работать на:

• дровах;
• угле;
• пеллетах (топливных гранулах);
• смешанном топливе.

Принцип сгорания топлива тоже может различаться:

Совет. Котлы длительного горения с водяным контуром можно доукомплектовать при необходимости вторым контуром или подключить бойлер. Это позволит не только отапливать помещение, но и подогревать воду для хозяйственных нужд.

Преимущества твердотопливного котла с водяным контуром

Если сравнивать твердотопливные котлы с водяным контуром с обычными печами или котлами без водяного контура, то преимущества очевидны.

Совет. Твердотопливные котлы имеют возможность подключить систему тёплый пол. Выбирая котёл с водяным контуром, обратите внимание на модели, где есть такая возможность.

Твердотопливный котел с варочной поверхностью

Недостатки

1. В целом это довольно простые агрегаты. Их простота является и недостатком и преимуществом одновременно. Что касается недостатков, то в основном все они касаются удобства при использовании.
2. Необходим монтаж дымоотводного оборудования – полноценные каналы, тут не подойдут трубы, которые подводят к газовым котлам.
3. Отопительные агрегаты обладают не маленькой массой и габаритами, их не повесишь на стену. Как правило, для установки требуется отдельное помещение с хорошей вентиляцией.
4. Топливо всегда должно быть в запасе, поэтому нужно оборудовать сухое помещение для его хранения.
5. Загрузка топлива в топку котла производится вручную.
6. Котёл требует ухода. Периодически нужно удалять золу из зольника, а также чистить дымоход от сажи, удалять с горелки нагар.
7. У моделей с двумя контурами, как правило, второй змеевик в диаметре меньше первого. Если в системе используется теплоноситель плохого качества, то на стенках довольно быстро образуются наросты, которые и становятся частой причиной поломки устройства.

Циркуляция тепла в котле с водяным контуром

Особенности монтажа твердотопливных котлов с водяным контуром

Перед установкой котла первое, что нужно сделать – это подготовить основу для установки. Для этого делают бетонную стяжку, так как котлы достаточно тяжёлые. Стяжка выполняется по уровню, так как перекосы основания для котла не допускаются. Хорошо, если бетонная подушка будет выше уровня пола – это позволит существенно облегчить его обслуживание и чистку зольной камеры.

Выполняя монтаж отопительного оборудования лучше расположить котёл в центре дома. Если же по каким – либо причинам это сделать невозможно, тогда можно поместить котёл в гараже или оборудовать отдельное помещение – котельную. Температура воздуха в котельной должна быть не ниже 10 градусов С, само же помещение должно иметь хорошую приточно-вытяжную вентиляцию. В котельной стены выполняются из негорючих материалов. Нельзя хранить рядом с котельным оборудованием различные взрывоопасные вещества.

Важно установить котел на подготовленную прочную поверхность

Устанавливать оборудование необходимо в строгом соответствии с инструкцией по монтажу и эксплуатации. От стены до котла должно быть расстояние не менее полуметра. Перед котлом необходимо уложить лист металла.

Места соединения дымохода с дымоотводом необходимо изолировать термостойким герметиком или глиной.

Перед запуском котла обязательно сначала нужно проверить тягу, а также давление в системе должно соответствовать рабочим параметрам.

Особенности эксплуатации

Чтобы избежать неприятностей при неправильной эксплуатации котельного оборудования соблюдайте все правила пожарной безопасности, ведь от этого зависит сохранность вашего имущества, а также жизнь и здоровье вашей семьи.

Постарайтесь выбрать место для размещения котла в центре дома — тогда тепло будет распределяться равномерно

1. Запрещается эксплуатировать оборудование при открытой дверце топочной камеры, разжигать топливо бензином.
2. Чтобы избежать неприятностей, не стоит на котёл укладывать вещи и обувь для просушки.
3. Поверхность дверцы топочной камеры нагревается, поэтому закладывая новую порцию топлива или регулируя тягу, обязательно надевайте рукавицы. Так вы обезопасите себя от ожога.
4. Нельзя, чтобы дети занимались загрузкой топлива, и в целом контролировали работу отопительного агрегата.
5. Нельзя хранить топливо для котла около него. Топливо должно храниться на расстоянии не менее метра от оборудования.
6. Не допускайте перегрева оборудования – это очень опасно. Не стоит сразу закладывать очень много топлива в топку.
7. Пару раз в год необходимо в обязательном порядке чистить дымоход и горелки котла. Следите за герметичностью всех стыков дымохода. Также необходимо проверять уровень теплоносителя в системе.

Совет. Помните о своей безопасности и приобретайте твердотопливные котлы с водяным контуром в специализированных магазинах.

Твердотопливный котел для отопления дома: видео

Отопительные котлы для для дома: фото

В отличие от природного газа, дизельного топлива или электроэнергии — дрова являются общедоступным ресурсом. В регионах, обладающих значительными лесными ресурсами стоимость, по которой можно купить дрова, обуславливается порой лишь сложностью их доставки до потребителя, а цена киловатта тепловой энергии, получаемого в процессе сжигания дров, значительно меньше стоимости такого же киловатта, полученного от сжигания газа, мазута, дизельного топлива, или с помощью электрического нагрева. И такое положение дел характерно практически для всей территории нашей страны.

В этих условиях применение дровяных котлов для отопления становится не только возможным, но и выгодным с точки зрения снижения затрат. Одним из видов дровяных котлов, являются котлы длительного горения с водяным контуром. Использование таких котлов позволяет максимально эффективно распределять тепло по дому с помощью системы водяного отопления.

Литые чугунные дровяные печурки, камины и котлы на дровах для нагрева воды используются человеком уже несколько сотен лет. Но особенности чугуна, как материала, не позволяли формировать на базе таких котлов эффективные системы водяного нагрева. Чугунным изделиям довольно трудно придать сложную форму, а сам материал настолько чуток к быстрому перепаду температур, что может внезапно трескаться, делая эксплуатацию отопительных котлов из чугуна сложной и опасной.

Какие ещё виды отопительных систем используются для обогрева дома?
можно узнать о преимуществах конструкции кирпичной печи с водяным контуром.
рассказывается о принципе действия тепловых насосов.
А здесь как своими руками создать самую эффективную буржуйку:

Современное состояние

С развитием технологий сварки стали, стало возможным производство дровяных котлов и каминов из тугоплавких сортов стали со сложной внутренней структурой. Эта возможность позволяет нам сегодня купить и своими руками установить у себя дома котлы сложных форм, с эффективными внутренними водяными контурами, или системой труб — теплообменников. КПД у таких котловых систем значительно вырос, срок службы увеличился, а неприхотливость и надежность в эксплуатации стали на порядок лучше.

При этом и современные дровяные отопительные камины, котлы и печи из стали, которые можно купить на рынке, не имеют сложных электронных систем контроля горения и обеспечения работы оборудования. Если, в каких-то моделях электронные системы контроля и присутствуют, то в минимально необходимом, для обеспечения безопасной эксплуатации, количестве. Конечно, это момент положительно сказывается на цене таких котлов отопления.

На базе снабженного водяным контуром котла на дровах, своими руками можно сделать весьма качественную систему отопления загородного дома.

Конструкция котла

Итак, любой котел который вы можете купить состоит из:
• топочной камеры
• колосника
• камеры для сбора продуктов сгорания (зольной камеры)
• теплообменника (водяного контура)

Топочная камера — это сердце дровяного котла, или камина. В ней происходит сгорание древесины и выделение тепла. Летучие продукты сгорания попадают из топочной камеры в дымоход, выводящий их наружу. Поступление необходимого для горения воздуха в топочную камеру осуществляется через нижнее поддувало (зольник), или через регулируемые жалюзи в топочной дверке. Также топочная камера снабжена дверкой для загрузки топлива. Она может быть выполнена как из материалов корпуса котла, так и из стекла, как, например, у камина.

В нижней части топочной камеры расположен колосник . Через него оставшиеся от сгорания древесины угли и зола попадают в камеру для сбора твердых продуктов сгорания.

В зольной камере предусмотрена дверка, которая используется для очистки её от несгоревших остатков и для регулировки интенсивности горения путем усиления или уменьшения притока свежего воздуха в нижнюю часть топочной камеры. Вы можете делать это и своими руками и с помощью специального механического термостата, регулирующего приток свежего воздуха в камеру сгорания в зависимости от достижения заданной температуры жидкости в водяном контуре.

Теплообменником может служить водяной контур, являющийся как бы вторым корпусом топочной камеры. В таком варианте нагреваемая котлом жидкость циркулирует вокруг топки, изолируя её от наружного корпуса отопительного котла на дровах. Такой теплообменник весьма эффективен с точки зрения быстроты прогревания жидкости и уменьшения нецелевых потерь тепла, но при его повреждении по любой причине, ремонт этого контура может быть весьма затруднителен.

Также в качестве теплообменника может быть использована система труб, проходящих во внутреннем пространстве котла в местах наиболее эффективной отдачи тепла топочной камерой. Такая система является более удобной в ремонте, чем система сплошной водяной рубашки, т.к. каждую трубу, или всю систему труб, можно легко вытащить и заменить на исправную.

Внутреннее пространство котла

Топочная камера, система теплообменников, изолируется от наружного корпуса негорючими материалами с низким коэффициентом теплопроводности. Это может быть асбест, минеральная вата, шамотная глина, керамический наполнитель и т.п. материалы.

Такая теплоизоляция преследует две цели:
— во-первых, за счет уменьшения теплоотдачи корпуса котла в окружающее пространство, значительно увеличивается КПД самого котла, в плане эффективности нагрева рабочей жидкости;
— во вторых, повышается безопасность эксплуатации самого котла, при установке его в помещении с подверженными возгоранию материалами конструкций строения дома.

Отопление современного дома котлом

И своими руками и с помощью подрядчика сегодня каждый домовладелец имеет возможность купить и организовать систему отопления загородного дома на базе дровяного котла. При этом котел, или , расположенный в одном из помещений дома, или даже в отдельно расположенном строении бойлерной, будет эффективно отапливать изолированные друг от друга стенами и перекрытиями помещения дома. Котел, сконструированный именно для нагрева воды, способен на протяжении многих отопительных сезонов надежно справляться с задачами отопления.

При этом система может быть организована как с принудительным перекачиванием теплоносителя, так и с его естественной, не зависящей от внешнего источника питания, циркуляцией.

Системы, не зависящие от внешнего источника питания , на первый взгляд, кажутся более привлекательными, в первую очередь, за счет полной автономности использования. Но при таком варианте компоновки системы, очень трудно добиться равномерного нагрева всех помещений. Почти всегда, в таких системах, в одних помещениях будет излишне жарко, а в других тепла будет не хватать.

Для системы с принудительной циркуляцией теплоносителя , конечно, нужен внешний источник энергии, расходуемой для работы насоса, перекачивающего теплоноситель, но потребность в энергии такого насоса очень незначительна, и, в случае нарушения внешнего электропитания, может быть легко компенсирована использованием резервных источников питания. Аварийные генераторы и резервные источники питания в любом случае необходимы в каждом доме на случай его отключения от общей электросети и аварийно запитать от них еще и циркуляционный насос не составит большого труда. Зато, равномерная циркуляция теплоносителя позволит поддерживать удобную температуру во всех помещениях дома, что, конечно, значительно сказывается на удобстве и комфортности проживания в нем.

Одним из вариантов водяных котлов для отопления дома, являются котлы т.н. длительного горения.

Это могут быть пеллетные котлы, использующие в качестве топлива не обычные дрова, а специально приготовленные дровяные пеллеты, являющиеся продукцией сублимации отходов производств, использующих в своем цикле древесину.

Контроль и безопасность

Конечно, каждая отопительная система нуждается в средствах контроля и автоматики. Особенно это важно, если вы делаете эту систему своими руками и она располагается внутри дома, где любая неисправность может служить причиной пожара, способного привести к потерям имущества и даже человеческим жертвам.
Сложные многоуровневые системы контроля процесса горения, способные обеспечить максимальную безопасность котла, или камина существуют, но оборудование, на котором они применяются, как правило, стоит дорого и не все его себе могут позволить купить. Но и у простых и недорогих дровяных котлов существуют системы защиты и контроля.

Самая простейшая система, о которой уже говорилось выше, состоит из несложного термостата, измеряющего температуру теплоносителя в рабочем контуре котла и регулирующего за счет механической передачи, заслонку, отвечающую за процесс доступа свежего воздуха в топку. Когда температура рабочей жидкости достигает заданного параметра, тяга свежего воздуха сокращается, и процесс горения замедляется. При падении температуры ниже заданного предела, заслонка приоткрывается, и горение дров в топке становится интенсивнее. Такая система делает эксплуатацию котла не только безопаснее, за счет регулировки температуры теплоносителя и ликвидации возможности его закипания в контуре нагрева, но и позволяет эффективнее использовать топливо, сокращая его ненужный расход на избыточный нагрев рабочей жидкости.

В некоторых котлах, с более сложной системой контроля, процесс горения регулируется с помощью приточного вентилятора, нагнетающего воздух в топку и плавно регулирующего процесс горения в соответствии с заданными параметрами. Такая система автоматики не только делает процесс горения более плавным и безопасным, а отопление дома более равномерным, но и позволяет реже осуществлять очередную загрузку дров в топку котла.

Особенности эксплуатации подобных котлов

• невысокая цена (может себе позволить каждый домовладелец)
• длительный срок эксплуатации
• надежность (при правильной эксплуатации там просто нечему ломаться)
• доступность и низкая стоимость топлива
• настройка и обслуживание своими руками (не требует высокой квалификации)
• относительно невысокое КПД (по сравнению с котлами на газу, или дизельном топливе)

С подорожанием газа значительная часть владельцев частных домов более пристально присматриваются к твердотопливным котлам. А в некоторых местностях его просто нет, и тогда остается не так много вариантов отопить жилище.

Для многих этот вид отопления ассоциируется со старыми дровяными печками, требующими постоянного присмотра и обслуживания. В то же время интернет раздувается от предложений приобретения современных твердотопливных котлов длительного горения, которые по заверениям их производителей, могут работать без вмешательства от недели до месяца с одной загрузки топлива. Так ли это? Попробуем разобраться.

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 существующие системы 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.

Последнее особенно важно, принимая во внимание высокую стоимость всех пиролизных твердотопливных котлов.

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.

Выбирая дровяной котел длительного горения важно учитывать два момента:

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.

Если вы захотите самостоятельно изготовить подобный котел, то лучше в качестве образца выбрать конкретную модель и повторить ее конструктивные решения и особенности.

Котел длительного горения до 7 суток

Еще их называют «неделька». Следует сказать, что такие показатели, имея внушительные габариты, они действительно могут выдавать при идеальных условиях эксплуатации, в т.ч. небольших отапливаемых площадях, и только с применением высококачественного угля, работая преимущественно в режиме тления. Из российских – близок к таким характеристикам кемеровский котел длительного горения.

Также долгоиграющими котлами являются пеллетные котлы с большими бункерами для пеллет и автоматической их подачей.

Но стоимость гигакалории, вырабатываемой последними, значительно выше, чем у других твердотопливных котлов.

Твердотопливный котел своими руками

Он имеет смешное название «бубафония», несложную конструкцию и вполне понятный принцип работы. На таком же работают и прибалтийские котлы серийного производства STROPUVA, завоевавшие заслуженную популярность у россиян.

Рассмотрим схему его работы.

В этих котлах подача воздуха в зону горения производится через трубу (7) и поршень (распределитель воздуха – 9). Он предварительно подогревается отводящимися газами. Горение происходит только в верхней части закладки топлива, в роли которого могут выступать:

• дрова;
• опилки;
• различные топливные брикеты;
• пеллеты (топливные гранулы);
• уголь.

Именно на последнем виде топлива достигается максимальное время работы котла в стандартных условиях на одной загрузке: 3 — 4 дня.

По мере прогорания топлива поршень под своим весом опускается, обеспечивая доступ кислорода именно в зону горения. Для загрузки топливника он поднимается при помощи троса 12, фиксирующегося крючком 13. Загрузку производят до уровня дверцы для закладки (8). Водяная рубашка находится вокруг корпуса котла.

Конструкцию этого котла практически повторяют и некоторые другие производители, можете это сделать и вы, а это видео – в помощь:

Но существуют и более простые конструкции, работающие по такому же принципу.

В процессе опускания поршня, служащего устройством подачи воздуха в зону горения, как и в вышеописанном котле, над ним происходит догорание дымовых газов.

Если котел легкий и просто отсоединяемый от дымовой трубы, то процесс удаления малюсенькой горстки золы с его днища производится путем переворачивания.

А если он изготовлен из толстостенных газовых баллонов или установлен стационарно, то для ее удаления стоит предусмотреть герметично закрывающуюся дверцу внизу емкости.

Регулировка подачи воздуха, а значит и интенсивности процесса горения осуществляется поворотной заслонкой наверху подающей трубы, соединяемой с поршнем. Сама же его конструкция может быть разной, но обязательно с зазором для свободного прохождения воздуха между ним и верхним уровнем топлива (для этого и навариваются радиально расположенные ребра).

В таком котле можно сжигать практически что угодно, но лучше всего подходят опилки, мелкие дрова и уголь – все, что укладывается компактно и без зазоров. Для не желающих экспериментировать с размерами предлагаем простой чертеж твердотопливного котла длительного горения.

Если такой котел обогревает отдельное помещение и находится в нем же, вокруг него можно соорудить внешний контур. Он предохранит вас от ожогов и будет выполнять роль конвектора.

Если же вы хотите бубафоней укомплектовать водяную отопительную систему, то этот кожух следует сделать замкнутым и герметичным, а также врезать в него верхний подающий и нижний обратный штуцера для подвода труб системы отопления.

При этом не забудьте врезать в нее расширительный бачок открытого типа, чтобы не случилось беды при интенсивном горении и закипании воды. Такая печь способна отопить дом площадью 70 – 80 кв.м. при разовой суточной загрузке опилок (угля – раз в 2 – 3 суток), если ваш дом хорошо утеплен.

Для постоянного применения в качестве топлива опилок, конструкцию котла можно упростить, а для небольших домов, показанная в ролике система отопления на наш взгляд более предпочтительна, чем с водяным контуром, а уж дешевле – точно.

Есть еще более простой вариант бубафонии, и даже выпускаемый промышленно.

Описывать процесс изготовления такого котла своими руками не имеет смысла, ввиду примитивности конструкции.

И напоследок, небольшое видео по самодельному пиролизному котлу для домашних мастеров, имеющих высокий уровень слесарной подготовки и отлично владеющих навыками сварочных работ:

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами;)