Отопление загородного дома твердым топливом

Любой владелец частного дома сталкивается с проблемой отопления своего жилища. Отсутствие газовых магистралей, а в некоторых случаях и линий электропередач заставляет владельцев домов использовать отопление загородного дома твердотопливным котлом. Такой котел может применяться внутри дома в качестве котла — печи с варочной поверхностью. Используется также и наружное размещение в специально оборудованной котельной.

В данной статье мы рассмотрим преимущества данных устройств, порядок их расчета, определимся с выбором, а также расскажем как подключить его систему отопления вашего дома.

В чем преимущества ТТ котла?

В чем же преимущество твердотопливных котлов по сравнению с их собратьями работающими на газе, электричестве или жидком топливе? Давайте рассмотрим их основные достоинства:

Автономность

Они не зависят от газовых магистралей и линий электропередач. Где бы не находился ваш загородный дом, вы всегда сможете использовать для его отопления котел на твердом топливе.

Доступность топлива

Дрова и уголь традиционные источники топлива на территории России и стран бывшего СНГ, благодаря их широкой доступности. Помимо доступности, дрова или уголь значительно дешевле газа или электричества.

Простота конструкции и подключения

Простая конструкция позволяет без наличия особого опыта и серьезных затрат, изготовить даже самодельный пиролизный котел на твердом топливе своими руками и самостоятельно его установить.

Долгий срок службы

Современные котлы выполняются из чугуна или стали. При правильной эксплуатации и бережном уходе они без труда прослужат вам около 20-30 лет.

Как видно ТТ котел идеально подходит для отопления вашей дачи или коттеджа. Он обладает множеством плюсов, не удивительно что многие владельцы загородной недвижимости используют котел на твердом топливе в качестве основного источника отопления.

Фото 1: Двухэтажный загородный дом

Какой же твердотопливный котел лучше выбрать для своего загородного дома? На российском рынке представлено множество модификаций ТТ котлов, что не сложно и запутаться. Давайте рассмотрим их основные виды:

Традиционные

Характерны простотой конструкции и низкой стоимостью, по сравнению с более сложными модификациями. Минус в том что, они имеют сравнительно низкий КПД.

Пиролизные

Особенность их в том, что из топлива выделяется газ, который сжигается отдельно от твердой части. Этим достигается значительно более высокий КПД, ввиду значительно лучшего прогорания топлива. Минус таких котлов в том, что они в 2 дороже классических.

Длительного горения

Благодаря их конструктивным особенностям, закладки приходится делать значительно реже.

Мы рассмотрели основные модификации твердотопливных котлов, теперь давайте разберемся по каким основным параметрам его стоит выбирать.

Вернуться к оглавлению

На что обратить внимание при выборе

Итак, на что же обратить внимание в первую очередь при выборе твердотопливного котла? Рассмотрим главные моменты, на которые стоит обратить внимание:

Мощность

Чем больше площадь отопления, тем более мощным должно быть отопительное устройство. Для отопления частного дома обычно используются бытовые котлы малой мощности на 10-50 кВт.

Тип теплообменника

Бывают стальные и чугунные. Чугунные значительно дороже и весят гораздо больше чем стальные.

Зависимость от электричества

Хотя сам котел и работает на твердом топливе, в его конструкции как например у водонагревательного котла автомата на топливных гранулах «Китурами», может использоваться различная дополнительная автоматика, требующие наличия электропитания.

Фото 2: Водогрейный котел на твердом топливе

Параметры приведенные выше обычно являются определяющими при покупке, так как они в большей степени определяют цену на котел.

Вернуться к оглавлению

Рассчитываем мощность котла

Чтобы не ошибиться с выбором, не потерять деньги и не остаться мерзнуть зимой в чуть теплом доме, необходимо грамотно произвести расчет мощности твердотопливного котла отопления. Прежде чем приступить непосредственно к расчету, необходимо определиться, для каких целей будет использоваться твердотопливный котел?

1. Котел может использоваться как исключительно для обогрева, так и для отопления и производства горячей воды для санитарных нужд (душ, баня, мытье посуды). Для каждого из случаев потребуются устройства различной мощности.
2. Также следует обратить внимание на то, в каком регионе он будет эксплуатироваться. Производя расчеты, следует учесть температуру окружающей среды и то что отопительный прибор должен покрывать теплопотери дома в самые холодные дни в году.
3. Следует обратить внимание и на конструкцию самого дома. Загородные дома бывают разных видов, от простых каркасных и деревянных домов, до больших элитных загородных коттеджей. Теплопотери у разных стен будут значительно отличаться, и это стоит принять во внимание.

Фото 3: Монтаж котла в загородном доме

Для расчетов нам потребуются следующие параметры:

1. Площадь помещения;
2. Удельная мощность с поправкой на регион;

Удельная мощность для регионов России:

• для Москвы и Московской области — 1.2 — 1.5 кВт;
• для северной части России — 1.5 — 2.0 кВт;
• для южных районов России — 0.7 — 0.9 кВт.

Формула для расчета выглядит следующим образом:

Мощность котла(кВт) = (Площадь помещения(м2)*Удельная мощность(кВт))/10

Также необходимо знать количество теплоносителя, необходимое для заполнения системы отопления. Оно равно приблизительно 15 литрам на 1 кВт.

Объем теплоносителя(л) = Мощность котла(кВт) * 15

Например: Требуется рассчитать котел отопления для загородного дома, площадью 150м2 находящегося в Московской области:

Мощность котла(кВт) = (150*1.2)/10 = 18 кВт

Рассчитаем необходимый объем жидкости для заполнения системы отопления:

Объем теплоносителя(л) = 18 * 15 = 270 л

Такой расчет не учитывает реальные теплопотери дома, которые для каждого отдельного случая высчитываются индивидуально. Ориентировочные данные следующие:

• каркасные дома 120 — 200 Вт/м2;
• старые деревянные дома с теплоизоляцией 90 — 120 Вт/м2;
• кирпичные коттеджи с пластиковыми окнами 60 — 90 Вт/м2;

Также при необходимости обеспечения горячего водоснабжения, к мощности котла прибавляют около 25-30%.

При упрощенных расчетах обычно считают удельную теплоемкость равной 1, тогда приблизительно 1 кВт хватит для отопления 10 м2 площади.

Вернуться к оглавлению

Организация котельной

Планируя систему отопления для загородного дома, стоит заранее принять во внимание необходимость организации котельной, в которой будет располагаться твердотопливный котел и другое оборудование необходимое для полноценного функционирования отопительной системы.

В зависимости от расположения котельные делятся на:

встроенные

Располагаются непосредственно в самом доме, в одном из его помещений.

наружные

Такие котельные вынесены в отдельную пристройку, которая соединяется с домом инженерными коммуникациями.

Фото 4: ТТ котел в котельной частного дома

В котельной обычно размещаются:

отопительный прибор

Собственно сам водонагревательный прибор, например отопительный твердотопливный котел «Сибирь» Гефест который генерирует тепло, сжигая твердое топливо.

буферная емкость

Это устройство накапливающее разогретый теплоноситель и отдающее его непосредственно в систему отопления.

распределительный коллектор

В состав коллектора входит циркуляционный насос, который обеспечивает циркуляцию теплоносителя по системе отопления.

дымоход

Отвечает за вывод летучих продуктов сгорания наружу.

Существуют некоторые правила которые следует принять во внимание при планировании котельной:

• Размер котельной работающей на угле или дровах должна быть не менее 8м2.
• Так как твердотопливный котел необходимо периодически загружать топливом, площадь помещения котельной должна позволять хранить дополнительный запас угля или дров.
• Если у вас деревянный дом или стены выполнены из легко воспламеняемого материала, то их нужно обшить защитными стальными листами толщиной 3мм и асбестом.
• Пол непосредственно перед топкой должен быть обшит стальным листом. Это защитит пол от горящих углей, когда вы будете топить котел.
• Покрытие пола необходимо выполнить из негорючих материалов.
• На каждый киловатт котла должно приходится 8см2 площади окна.
• В угольной котельной все электрические приборы должны быть в герметичном корпусе.
• Сечение дымохода должно соответствовать производительности котла.
• Для увеличения газонепроницаемости, необходимо покрыть штукатуркой внутреннюю часть дымохода, или вставить внутрь него асбестоцементную трубу.
• Котел должен располагаться на специальном бетонном фундаменте.
• Установка котла должна быть выполнена на расстоянии 10см от ближайших стен.

Посмотрите видео о том как правильно выбрать напольный ТТ котел для дома:

В заключении хотелось бы отметить, что использование твердотопливного котла не всегда является лучшим выбором для загородного дома. В любом случае при планировании системы отопления стоит рассмотреть его наравне с устройствами, использующими в качестве топлива: газ, электричество или дизель. Взвесив все варианты вы, наконец, сможете решить, какой же котел купить в свой загородный дом.

Топить дровами, углем наиболее дешево, если нет природного газа. Но как это сделать, чтобы меньше было забот, и при этом не разориться на котлах и системах отопления. Рассмотрим, как сделать домашнее твердотопливное отопление наиболее экономично, а затем с приоритетом на удобство…

Какие виды твердотопливных котлов продаются

Можно выделить 5 основных видов твердотопливных котлов. Также есть какие-то промежуточные, гибридные варианты, поэтому в этом многообразии действительно сложно разобраться.

• Классическая конструкция, — горение топлива снизу вверх.
• Классическая конструкция, но с подачей дополнительного воздуха для дожига газов в верхней части котла. Повышенный КПД при режимах горения с недостатком кислорода. Эти котлы, в рекламным целях, называют «с пиролизным эффектом» и т.п.
• Пиролизные котлы с большой загрузкой дров, тлеющих в одной секции, а сгорание исходящего газа происходит в другой камере. Это массивные сложные агрегаты с вентиляторами и электроникой, дорогие. Сразу можно сказать, что они попросту не оправдывают вложенных денег. Пользователь получает растраты и проблемы.

Пеллетные или автоматизированные с бункером могут работать без участия человека несколько дней подряд. Затем топливо засыпается в бункер большой порцией, а зола выносится. Аппарат со шнековой подачей дорогой, с подачей топлива под действием веса подешевле.

Длительного горения. Большая загрузка дров в одной камере, где горение происходит сверху вниз, с дожигом несгоревших газов. Они похожи на пиролизные, имеют значительные недостатки — большая цена, несоответствие отдачи энергии потребностям дома, закоксование, выброс СО и золы в атмосферу….

Теплоемкость дома и системы – главное условие для комфортного отопления твердым топливом

Наиболее просто и дешево отопить дом можно лишь котлом классической конструкции. Сейчас они модернизировались – увеличились мощность, объем закладки, появился дожиг газов вторичным воздухом…

Специалисты считают, что увеличение комфортности пользования твердотопливным котлом нужно добиваться путем увеличения теплоемкости системы «отопление-дом», а не усложнением конструкции котла.

Главное условие удобства пользования твердотопливным котлом – большая внутренняя теплоемкость здания и системы отопления. В кирпичном хорошо утепленном доме с бетонной стяжкой теплых полов топить нужно намного реже, но большими закладками, чем в деревянном домике со щелями и… Еще больше комфортности добавляет буферная емкость – теплоаккумулятор, способный содержать больше тонны горячего теплоносителя.

Простой котел повышенной мощности

Если в доме большая теплоемкость, то можно достигнуть сравнительно большой простоты и удобства управления простым дешевым твердотопливным котлом, но повышенной мощности.
Рекомендуют даже 2 – 3 раза мощнее, чем требуется по условию «теплопотери здания».

Тогда одна «добротная» топка котла передаст на внутреннюю теплоемкость дома достаточное количество энергии, чтобы поддерживалась комфортная температура в течение суток (половины суток).

Простейшее отопление с котлом, которым можно топить на полную мощность, и при этом не перегревать здание будет наиболее дешевым по котельному оборудованию, но в тоже время и достаточно комфортным.

Особенности работы простых твердотопливных котлов

Большую роль играет буферная емкость – она может весьма значительно уменьшить трудоемкость отопления с твердотопливным котлом. Какую буферную емкость выбрать, как ее подключить – читайте на страницах сайта.

Еще существенный вопрос работы твердотопливного котла – поддержание температуры теплообменника не ниже +55 градусов С. Температура обратки не должна быть ниже +50 град С. Это необходимо, чтобы на стенках теплообменника не происходило выпадение конденсата.

Конденсат очень вреден для котла. Как подключить твердотопливный котел чтобы не было конденсата на теплообменнике – важная информация для обеспечения нормальной работы системы отопления дома.

Вариант простого автоматизированного котла

Если в предыдущем примере мы рассматривали обычный котел, то затем можно обратить внимание на угольные бункера, установленные сверху агрегата – такие модели отопительного оборудования уже в продаже. Бюджетный вариант не такой дорогой, как автоматизированный пеллетный теплогенератор, но функционально его заменяет.

Например, для 20 киловатного котла (под площадь дома 200 м кв) производитель предлагает бункер на 15 – 18 ведер (от 150 литров…) топлива. Если речь об угле, то наполненный бункер, установленный над котлом позволит не заниматься досыпкой топлива и до полумесяца, но золу возможно придется утилизировать чаще.

Современная автоматизация процесса подачи топлива делает твердотопливные котлы намного удобней – остается лишь присмотрется к образцам…

Главные принципы выбора системы отопления для дома – экономичность, эффективность, удобство в эксплуатации. Рассмотрим, как будет выглядеть схема отопления частного дома с твердотопливным котлом и какие правила нужно соблюдать при монтаже.

Особенности котлов на твердом топливе

Газоснабжение и централизованное электроснабжение в России есть до сих пор не везде. Газ стоит дешево только в столичных городах, и даже там дорожает. Электричество всюду дорого.

Оставляют желать лучшего коммуникационные сети: перебои с подачей электроэнергии, резкие перепады напряжения – за городом дело обычное. Не всегда есть возможность подключиться к магистральному газу, а приобретение сжиженного в баллонах – дело энергоемкое.

Отопление твердотопливным котлом имеет несколько преимуществ:

• можно остановиться на том виде топлива, которое в вашей местности дешевле всего – дрова, торф, уголь, древесные отходы и т.д.;
• твердотопливные котлы – самые дешевые в категории. Дороже стоят модели длительного горения, но их теплоэффективность выше;
• большой ассортимент. Автоматику и вспомогательные элементы обвязки можно при необходимости докупить отдельно;
• в отличие от газовых агрегатов для установки твердотопливного котла не требуется разрешение местной администрации.

Теперь о минусах:

• пожароопасность. Но этот недостаток есть и у газовых моделей, и у дизельных. А в случае проблем с проводкой – даже у электрических;
• необходимость следить за количеством дров/угля в топке. Твердотопливный котел не получится просто «включить и забыть». Реже требуется подкладывать топливо в котлы пеллетные и длительного горения, но и они в этом отношении не слишком автономны;
• процессом горения твердого топлива управлять сложно (у других агрегатов достаточно перекрыть газовый кран или отключить электричество). Инерция у твердотопливных котлов высокая, и у всей системы, соответственно, тоже.

Конструкция котла на твердом топливе

Виды твердотопливных котлов

Разновидности твердотопливного котла отопления различаются по виду горючего:

• дрова;
• уголь;
• пеллеты и брикеты;
• торф;
• отходы деревообработки;
• универсальные котлы на две или больше топок.

Кроме того существуют комбинированные модели на два или больше энергоносителей: дрова + электричество, дрова/дизель/газ и т.д. Их приобретение оправдано, если:

• в вашем районе два энергоносителя одинаково доступны и недороги. Закончились дрова – переходите на газ, перебои с электричеством – на дрова и так далее;
• в целях экономии. Например, если у вас двухтарифная оплата электроэнергии – днем топите дровами, а ночью (когда электричество дешевое) переходите на полностью автоматизированное электрическое отопление.

Котел на пеллетах

" alt="">
Есть т/т котлы классические и длительного горения. Виды последних:

• с верхним розжигом. При распространении пламени сверху вниз закладка прогорает медленнее;
• с удлиненной топкой и ограниченной подачей воздуха. Распространение пламени по горизонтали тоже происходит медленнее. Сокращая необходимый для горения кислород, вы снижаете интенсивность пламени;
• пиролизные оснащены двумя камерами: в одной сгорает топливо, во второй дожигаются выделяющиеся при горении газы. Теплоффективность этих агрегатов самая высокая, но они и стоят дороже остальных.

Обвязка твердотопливного котла

В комплектацию твердотопливного котла редко входят циркуляционный насос, автоматика, группа безопасности. Все это владелец докупает сам, руководствуясь особенностями своей системы отопления.

Независимо от типа разводки трубопровод следует оснастить приборами безопасности (см. ниже). Второй этап – обеспечение функциональности системы и комфорта при ее использовании. Здесь следует упомянуть пару устройств:

• теплоаккумулятор. Благодаря его работе в процессе перезагрузки котла не будет резких температурных перепадов в доме. Это бак большого объема, который устанавливают между котлом и системой на подающей трубе. Для регулировки температуры на выходе из бака устанавливают смеситель с трехходовым клапаном;
• бойлер косвенного нагрева для ГВС подключают параллельно отопительной системе. Оснащают смесителем и собственным насосом, чтобы при движении от котла к потребителям вода не успевала остыть.

Обвязка котла с теплоаккумулятором

Приобретать или не приобретать насос, если ГВС не предусмотрено – зависит от разводки. Рассмотрим ее основные виды.

Открытая система с естественной циркуляцией

Эта схема монтажа считается самой безопасной для твердотопливного котла: даже при резком повышении давления и температуры авария маловероятна. Отличия открытой системы от прочих:

• в контуре используется открытый расширительный бак (его устанавливают в самой высокой точке трубопровода);
• отсутствует циркуляционный насос. Вода движется по трубам в силу естественной гравитации. Для такой конструкции выбирают трубы большего сечения и устанавливают их под небольшим углом, чтобы вода перемещалась самотеком.

Достоинства открытых систем:

• поскольку нет насоса, отопление не зависит от электросети. В загородных условиях проблемы с электросетями – дело обычное: перебои из-за обрыва проводов, скачки напряжения;
• оборудование для обвязки обойдется в меньшую сумму (нет насоса, открытый бак дешевле мембранного).

Минусы:

• монтаж технически сложнее – нужно соблюдать необходимый уклон труб, устанавливать элементы обвязки на определенной высоте;
• неизбежно попадание в систему кислорода, который приводит к коррозии труб и металлических фитингов;
• по той же причине неизбежно завоздушивание контура;
• теплоноситель частично испаряется, приходится его восполнять;
• даже при большом диаметре труб естественная циркуляция медленнее принудительной. Необходимо оснащать регулировочными кранами все отопительные приборы, свести к минимуму количество запорной арматуры, но и в этом случае прогрев контура будет неравномерным.

Трубопровод системы с естественной циркуляцией

Специалисты рекомендуют добавлять в расширительный бак минеральное масло, слой 1-2 сантиметра. Это сократит поступление кислорода в систему и уменьшит испарение теплоносителя.

Закрытый контур с естественной циркуляцией

Насоса нет, но расширительный бак другой – закрытого (мембранного) типа. Конфигурация системы будет такая же, как в предыдущем случае (трубы большого сечения, установленные под уклоном), но некоторых недостатков открытого контура получится избежать:

• через бак в трубопровод не попадает кислород, т.е. медленнее завоздушивание и развитие коррозии внутренних стенок;
• не придется регулярно восстанавливать количество теплоносителя в контуре.

При выборе этого типа разводки учитывайте:

• емкость бачка должна вмещать минимум 10 % объема теплоносителя;
• на подающей трубе обязательно нужен предохранительный клапан. Когда давление в системе превышает критическое (т.е. более трех атмосфер), клапан сбрасывает излишек теплоносителя;
• в верхней точке контура устанавливают воздухоотводчик.

Схема монтажа твердотопливного котла с циркуляционным насосом

Система с насосом может быть только закрытой. Преимущества принудительной циркуляции очевидны:

• высокая скорость движения теплоносителя, равномерный прогрев всех помещений;
• не требуются трубы большого диаметра;
• нет сложностей в монтаже трубопровода: не нужно соблюдать уклон, непринципиальна высота размещения мембранного бака.

Поскольку в системе с принудительной циркуляцией давление выше, требования к группе безопасности тоже повышенные.

Монтаж такого контура предусматривает возможность перехода на естественную циркуляцию в случае поломки насоса или перебоев с электроэнергией: насос подсоединяют параллельно, на байпасе с отсекающими вентилями. Магистральная труба и насос на байпасе

Чаще всего насос врезают в трубопровод на участке обратной трубы возле котла, здесь самая низкая температура. Это позволяет сэкономить ресурс устройства и так безопаснее для всей системы: при установке на подающую трубу, если вода в котле закипит, пары перекроют циркуляцию, что чревато аварией.

Со стороны обратной магистрали перед насосом устанавливают фильтр.

Коллекторная разводка

В длинном сильно разветвленном трубопроводе большого коттеджа одного насоса может не хватить. В этом случае их устанавливают два и даже больше, на каждый контур свой. Отдельно теплый пол, радиаторы, ГВС. Поскольку температура теплых полов исходно низкая (в пределах 50 градусов), можно ставить насос и на входе в контур.

Оптимальный вариант разводки для большого дома с несколькими контурами – коллекторная (лучевая). В каждый контур теплоноситель поступает от котла по собственной трубе. Тепло распределяется равномерно, жидкость не остывает, последовательно проходя всю систему.

Коллектор включает в себя минимум две гребенки, прямую и обратную. К торцам гребенок подходят соответствующие магистрали от котла, а к штуцерам на их корпусах параллельно подключаются прямые/обратные трубы контуров – радиаторы и теплые полы, разные этажи, подсобные помещения, ГВС – каждый со своим температурным режимом. Коллектор

На входе в коллектор устанавливают манометр и предохранительный клапан, с противоположной стороны на «горячей» гребенке – воздухоотводчик, на «холодной» – кран для слива теплоносителя из системы. Трубы оснащаются регулировочными кранами – это один из способов устанавливать разную температуру в контурах. В большом доме может быть несколько пар гребенок.

Еще один способ устанавливать разные режимы – гидрострелка. Поставленный вертикально отрезок трубы большого сечения соединяют с прямой трубой и обраткой котла, а к корпусу на разной высоте подключают контуры. Чем выше подсоединение, тем горячее теплоноситель.

В небольших контурах температуру можно регулировать следующим образом: свободные торцы гребенок соединяют байпасом с отсекающим вентилем. При открытии вентиля прохладная вода из обратки подмешивается в горячую из подающей трубы.

Группа безопасности

Функции приборов контроля и безопасности:

• защита трубопровода от разгерметизации вследствие резкого повышения давления;
• защита от перегрева самого котла;
• регулировка температурного режима;
• предотвращение образования конденсата. Обычно это случается из-за слишком большой температурной вилки между подачей и обраткой. Оптимальная дельта температур – 20 градусов.

В эту группу приборов входят:

• предохранительный клапан для сброса избыточного давления/излишков теплоносителя;
• контрольный манометр;
• воздухоотводчик;
• аварийный теплообменник;
• регулировочная арматура, в т.ч. термостатические клапаны.

Группа безопасности

Особенности монтажа

Твердотопливные котлы не относятся к числу экологически чистого оборудования, для их установки нужна котельная. При монтаже соблюдают ряд правил:

• от топки до стены следует оставлять минимум 1 метр свободного пространства;
• в полуметре от пола и максимум в 40 сантиметрах от потолка нужно оборудовать вентканалы;
• в котельной не должно быть горючих веществ;
• перед топкой следует настелить металлический или асбестовый лист не меньше 50 на 70 см размером;
• над котлом оборудуют дымоход. Рекомендуемые параметры дымохода есть в инструкции котла.

Дымоход твердотопливного котла

В трубе дымохода следует предусмотреть ревизионные люки для очистки от сажи. На стыке с котлом устраивают конденсатосборник. Части металлической трубы, находящиеся в холодных помещениях (неотапливаемый чердак и др.) нужно обмотать теплоизоляционным материалом для защиты от конденсации и обледенения.

Теплоизоляционный материал для дымоходов – базальтовая вата. Все остальные утеплители в той или иной степени горючи.