В условиях современной экономической ситуации и частых перебоев с электроснабжением все больше владельцев частных домов выбирают автономные системы отопления. Это более надежный вариант, способный обеспечить любые потребности в отоплении, и к тому же более экономичный.
Начинать выбор оборудования для любой системы отопления следует именно с подбора твердотопливного котла, ведь именно это оборудование является его сердцем. Это может быть несколько сложной задачей, ведь на рынке существует множество моделей, поэтому выбрать котел, отвечающий всем потребностям, не всегда просто. В этой статье рассмотрим разные критерии, которые помогут вам подобрать лучший котел для ваших нужд.
Топливо для твердотопливного котла
Прежде всего, необходимо определиться с типом топлива, которое будет использоваться для отопления. Существует много вариантов, но ответить, какой из них лучше, невозможно. Ответ зависит от условий на рынке, наличия определенных видов топлива в разных регионах.
Дрова
Традиционный вариант. Говорить о качестве отопления дровами сложно, ведь многое зависит от породы дерева, ее влажности, КПД котла. Дрова являются относительно недорогим и доступным вариантом, однако имеют ряд недостатков. Вам нужен или большой котел, или вам придется часто добавлять дрова к горелке, ведь скорость сгорания древесины достаточно высока.
Требования к качеству древесины также высоки. Для нормального горения она должна быть достаточно плотной и, что очень важно, сухой, ведь влажная древесина сильно снизит эффективность котла.
Также следует обращать внимание на смолистость сырья. Если смолы в ней будет многовато, то вам придется часто и очень тщательно чистить котел. К тому же, древесина требует много места и имеет высокие требования к хранению. Вам понадобится значительная площадь, которая защищена от попадания воды и влаги для хранения сырья.
Дрова могут стать хорошим вариантом, если у вас есть доступ к качественной и недорогой древесине, у вас достаточно места для хранения. Это хорошее решение для загородного дома.
Уголь
Больше калорийное топливо, позволяющее уменьшить частоту загрузки. Качественные угли обеспечат долгое горение, высокую энергоэффективность. Его гораздо проще транспортировать и хранить, чем дрова, не нужно колоть на меньшие части. Однако многое может зависеть от региона, времени года, а цена угля относительно древесины может быть очень разная. Также следует отметить, что угли имеют высокую зольность. Обычно для частных нужд используется качественный уголь, имеющий зольность около 15%. Эта цифра уже велика, а в некоторых случаях может увеличиваться в разы. Чем выше зольность топлива, тем больше вредных газов будет выделяться в атмосферу, а также твердотопливный котел потребует обслуживания.
Следует отметить, что сегодня на рынке можно найти древесный уголь низкой зольности (до 5%), однако и цена такого топлива будет значительно выше.
Пеллеты
Пелеты — это топливо, производимое из прессованных отходов древесины или агропромышленных культур. Это очень интересный вариант для отопительных систем, ведь он имеет все преимущества древесины и угля: низкую зольность и высокую плотность и калорийность. Пеллеты очень удобны в использовании, особенно для котлов с автоматической подачей топлива.
Качество пеллет целиком зависит от сырья, из которого они изготовлены. Выделяют несколько типов пеллет:
- Деревни. Получают из древесных отходов. Наиболее популярный вариант, имеющий низкую зольность, обеспечивают высокую теплоотдачу.
- Агропеллеты. Эти пеллеты производятся из различных аграрных отходов, поэтому их качество и способность к теплообразованию может быть разной. Также они могут иметь более высокую зольность.
- Торфяные. Обладают невысокой ценой, но крайне высокой калорийностью. Платить за это приходится высокой зольностью – около 5%.
- Другие. Пеллеты изготавливаются из различных видов биомассы. От качества обработки сырья и его типа зависит их способность к теплообразованию и характеристике зольности.
Пелеты следует хранить в сухом проветриваемом месте, чтобы обеспечить качество сырья в течение длительного срока.
Брикеты
Похож на пеллеты вариант, но есть несколько отличий. Они значительно больше по размеру, фактически имеют схожий принцип изготовления, однако к качеству брикетов предъявляются более низкие требования, поэтому они могут иметь до 30% посторонних примесей. Обычно они используются для отопления каминов, небольших печей. Брикеты удобно хранить, загружать в котел, однако они не подходят для современных автоматизированных систем отопления со встроенным бункером для автоматической подачи топлива.
При выборе топлива следует учитывать удобство использования и его доступность в вашем регионе. В определенных случаях уголь со всеми его недостатками может быть лучшим выбором из-за того, что цены на него значительно ниже доступной логистики.
Конструктивная схема твердотопливного котла
Мы ознакомились со всеми типами топлива и разобрали их особенности, поэтому переходим к конструкции твердотопливного котла.
Следует отметить, что конструктивно и по характеристикам котлы могут отличаться. Ниже мы приводим общую схему:
- Корпус. Корпуса для котлов изготавливаются из прочной стали разной толщины. Чем прочнее и качественнее материал использовался, тем дольше котел прослужит.
- Камера сгорания, в которую подается топливо. Именно здесь оно отдает тепло во время горения.
- Теплообменник с высокой теплопроводностью расположен над камерой сгорания. Тепло из камеры сгорания нагревает в теплообменнике теплоноситель (в большинстве случаев это вода). Теплообменник обеспечивает эффективный обогрев и минимизирует потери тепла. Теплоэффективность современных котлов составляет 95%.
- Лоток для сбора золы расположен в нижней части котла.
- Бункер для пеллет. Предусмотрен в пеллетных моделях. Необходим для хранения, а также автоматической подачи топлива.
Также современные твердотопливные котлы имеют системы управления для удобной настройки температурного режима и т.д. Автоматические системы работают от электросети, но их можно питать автономными переносными электростанциями или генераторами.
Общая площадь теплообменника
Теплообменник отвечает за передачу тепла от продуктов сгорания к теплоносителю. Очевидно, что площадь должна быть достаточной для эффективной передачи тепла. Площадь современного теплообменника для домашних систем отопления составляет около 1,3 м2. Также обратите внимание на конструктивные особенности теплообменника: иногда котлы оснащаются водяными рубашками или многоканальными теплообменниками, еще более повышающими эффективность передачи тепла.
Общая толщина металлообменника
Толщина металла теплообменника может составлять от 4 до 8 мм, однако не всегда чем больше – тем лучше. Толщина стен большинства изделий составляет около 6 мм.
Остановиться в этом вопросе следует на том, из какого именно материала должен быть изготовлен теплообменник.
Обычно они производятся из стали и чугуна. Чугунный теплообменник считается надежнее и долговечнее стального, с гарантированным сроком службы от производителей не менее 25 лет (против примерно 15 у стального). Чугун имеет более высокую стойкость к коррозии по сравнению со сталью. Это очень важно, поскольку при запуске котла на теплообменнике и трубах может появляться конденсат, являющийся слабым раствором серной кислоты. Чугун значительно более устойчив к его разрушительному действию, чем сталь. Кроме того, чугунные теплообменники могут выдерживать более высокие температуры, что важно для использования специфического топлива, имеющего высокую температуру сгорания.
Однако следует отметить, что обслуживание чугунных теплообменников может привести к определенным трудностям, поскольку конструкция и шероховатость ребристых секций увеличивают риск накопления шлама и отложений от продуктов сгорания. Обслуживание стальных теплообменников значительно проще, поскольку гладкие поверхности и широкие каналы как для теплоносителя, так и продуктов сгорания снижают риск загрязнения котлов этого типа. Кроме того, чугун может быть хрупким при сильном физическом взаимодействии. Очищать такие теплообменники следует очень осторожно. Чугунный теплообменник обычно состоит из секций, что позволяет добавлять новые или заменять отдельные секции при необходимости. Это позволяет увеличить мощность котла или заменить поврежденную часть.
Есть третий популярный вариант материала для теплообменников – медь. Обычно она используется в настенных котлах благодаря небольшому весу и высокой плотности. Еще одно преимущество – высокая теплопроводность. Однако тонкие стенки медного теплообменника подвергаются значительным нагрузкам через тепловое воздействие, дополнительно усиливающееся большим коэффициентом теплового расширения меди. Поэтому срок службы таких теплообменников обычно невелик.
Размеры и вес котла
Вес котла не имеет значения при его выборе. То, сколько весит котел, всецело зависит от его мощности, комплектации, толщины металла и полностью будет отражено в его стоимости. Обычно бытовые котлы весят от 100 до 200 кг в зависимости от мощности и габаритов. Однако лучше точно знать вес котла при его приобретении, поскольку от этого может зависеть сложность его монтажа, особенно если вы будете делать это самостоятельно.
Важнейшим показателем являются размеры котла. В зависимости от них можно подготовить место для монтажа с учетом того, что нужно оставить свободное место для обслуживания.
Что нужно знать при покупке твердотопливного котла?
А теперь поговорим о самом главном: что необходимо знать при приобретении твердотопливного котла и какие нюансы следует учесть:
- Объем камеры сгорания.
В основном зависит не только от потребностей в интенсивности отопления, но и типа твердого топлива. Например, если основным топливом планируется использовать уголь, глубина топки не критически важна, поскольку уголь, как сыпучее топливо, можно загружать в топку любой формы. А для отопления дома дровами лучше выбрать твердотопливный котел с глубокой топкой, чтобы можно было скачивать дрова разных размеров.
- способ загрузки топлива.
Если основным топливом является уголь или брикеты, которые обычно сыпучи и требуют загрузки из ведра, то дверца топки должна быть размещена несколько под углом. Вертикальная дверца может быть неудобной для загрузки мелкофракционного твердого топлива. Также вам следует убедиться, что к дверце котла будет удобный и свободный доступ после его монтажа.
- Мощность.
Подбирая котел, исходят из потребностей в отоплении, которые зависят от объема помещения. Точный расчет смогут произвести инженеры, учитывая теплопотери и дополнительные потребности. Например, котел может использоваться также для нагрева воды, поэтому следует будет определять ее расход. Для упрощенного расчета можно взять 1 кВт мощности на каждые 10 м2 площади, которую нужно отапливать. Такой расчет не учитывает теплопотери, поэтому лучше купить котел с запасом 20–50% от полученной мощности.
Рекомендуется покупать сертифицированное оборудование для отопления от проверенных производителей, что может гарантировать его безопасность, а также возможность дальнейшего профессионального обслуживания.
Какой мощности должен быть твердотопливный котел?
Подбор мощности котла для системы отопления дома – это всегда вопрос очень индивидуальный, который зависит от целого ряда факторов. К примеру, если нужно отапливать дом площадью 100 м², мощность котла упрощенно можно рассчитать следующим образом:
- Чистые теплопотери: 100/10 = 10 кВт.
- Мощность котла с учетом запаса: 10 кВт * 1,2 = 12 кВт.
Для отопления дома площадью 100 м² нужно выбрать твердотопливный котел мощностью не менее 12 кВт. Но это базовые числа, которые следует изменять в соответствии с разными нюансами. К примеру, если высота потолка превышает три метра, нужно учитывать объем помещения при определении мощности котла. В этом случае следует считать, что 1 кВт мощности котла обогревается 30 м³.
На примере помещения площадью 100 м² с высотой потолка 3,5 м расчет будет выглядеть так:
- Объем помещения: 100*3,5 = 350 м³.
- Чистые теплопотери: 350/30 = 11,6 кВт.
Необходимая мощность котла с учетом запаса: 11,6 + 20% = 14 кВт.
Далее, если система отопления сложная, и котел будет использоваться для отопления, нагрева воды и, например, бассейна, то вычислить значение самостоятельно крайне сложно и рекомендуется сразу обратиться к специалистам.
Также можно учесть, что если дом хорошо утеплен (например, имеет стены из пенобетона и дополнительный слой утепления из пенопласта или минеральной ваты значительной толщины), запас мощности можно уменьшить до 10–15%. Если же утепление недостаточно, необходимо увеличить резерв мощности до 30%.
Кроме того, для некоторых систем отопления оказывается недостаточной установка одного котла из-за нехватки мощности или других особенностей проекта. В этом случае система может состоять из двух или более котлов. Обычно это наиболее распространенная практика в местах, где поломка единственного источника тепла может повлечь за собой значительные материальные потери, а также привести к недопустимому снижению работоспособности или даже угрозе здоровью и жизни людей. Особо суровые требования к надежности теплоснабжения устанавливаются для больниц. Для таких систем важно выбирать теплогенераторы с одинаковой мощностью, чтобы обеспечить равное гидравлическое сопротивление. Если котлы с разными гидравлическими опорами подключены параллельно, основной поток теплоносителя будет проходить через котел с меньшим сопротивлением, что может привести к неэффективной работе системы и даже к поломке теплообменников котлов.
Для автономного отопления частных домов и квартир обычно одного котла достаточно. В то же время, для совместных автономных систем отопления многоквартирных домов рекомендуется устанавливать не менее двух котлов, чтобы повысить надежность системы.
Выводы
При выборе твердотопливного котла, кроме указанных выше характеристик, важно учесть:
- метод транспортировки к месту монтажа;
- защита от падения давления и снижение уровня теплоносителя;
- контроль и защита от утечек теплоносителя;
- воздействие погодных условий на тягу;
- звуко- и виброизоляцию котельной;
- меры противопожарной безопасности;
- требования к вентиляции.
Выбор качественного твердотопливного котла – это ответственный процесс, требующий внимания ко всем аспектам, от типа топлива до конструкции и мощности котла. Правильно подобранный котел поможет обеспечить эффективное отопление вашего дома и минимизировать расход топлива.