Плюсы и минусы чугунных котлов длительного горения

Отрицательные стороны твердотопливных котлов длительного горения

Основными недостатками являются:

1. Трудоемкая очистка. Внутренняя поверхность камеры имеет большую площадь; с нее нужно удалить не только сажу, но и недогоревшие остатки топлива.
2. Невозможность подбросить дров в середине цикла. Нужно дождаться, пока догорит текущая закладка.
3. Периоды холодных батарей. В конце цикла в течение 1,5-2 часов, пока догорает последнее топливо, котел дает мало тепла.
4. Потребность в высокой номинальной мощности. Чтобы время горения соответствовало паспортному, производительность котла должна в 2 раза превосходить расчетную.

Трудоемкая очистка является недостатком ТТ-котлов.

Последний пункт нужно пояснить на примере. Если владелец дома площадью 200 кв. м хочет, чтобы отопитель работал 36 часов на дровах и 5 суток на угле, как это заявлено в паспорте, ему нужно покупать модель с номинальной мощностью 40 кВт. По стандартному усредненному расчету такому объекту требуется 20 (кВт) тепла — по 1000 Вт на каждые 10 (кв. м). Но котел такой мощности, как показала практика, работает лишь 12 часов на дровах и 48 на угле.

Имеются и другие недостатки.

Большие габариты и отсутствие мобильности

Следствием наращивания объема топки стало увеличение размеров и массы прибора. Это усложняет доставку и устройство основания. Согласно нормам, агрегаты массой свыше 300 кг устанавливают на фундамент.

Самые мощные модели не проходят в стандартный дверной проем. Приходится разбирать часть стены.

Наличие отдельного помещения для хранения топлива

Запас горючего на зиму занимает много места. Причем для хранения нужно отвести помещение, т.к. на улице оно отсыреет и будет плохо гореть. На складе требуется обеспечить проветривание, чтобы влажность оставалась на оптимальном уровне.

Регулярный контроль и ручное управление

Конструкция приборов этого вида не предусматривает автоматизацию топливоподачи, как, например, в пеллетных котлах. Уголь или дрова загружают вручную.

Конструкция приборов имеет ручное управление.

Энергонезависимые модели нуждаются в постоянном контроле, потому что механическая автоматика работает с погрешностью до 20°С.

Эта величина зависит от влажности топлива, условий в помещении и других факторов, так что даже при использовании однотипного горючего случаются отклонения.

Определенные условия эксплуатации

ТТ-отопители негативно реагируют на потерю температуры в обратке ниже +50…+55°С.

В таких условиях на стенках теплообменника образуется кислотный конденсат, разъедающий материал. Во избежание этого приходится усложнять обвязку: соединять подачу и обратку возле прибора перемычкой и ставить на ней автоматически управляемый 3-ходовой клапан для подмеса горячей среды.

Такие отопители отличаются большой инерционностью: даже после закрытия воздушной заслонки топливо некоторое время продолжает гореть и выделять энергию.

Пожароопасные

Риск возгорания при использовании теплогенераторов на твердом топливе намного выше, чем в случае с газовыми или электрическими аналогами. Из камеры могут вылетать искры, при обратной тяге возможен и выход пламени. По этой причине:

• минимальное расстояние от установки до стены составляет 1 м (с несгораемым покрытием — 80 см);
• пол перед топкой закрывают настилом из стали толщиной 1,2 мм на подушке из базальтового картона.

Может загореться и сажа в дымоходе, во избежание этого его нужно чистить как минимум раз в год.

Неэкологичные

Отопители этого типа не обеспечивают полного сгорания топлива. Помимо углекислоты и воды, выхлоп содержит углеводородные радикалы и другие соединения, загрязняющие окружающую среду.

Преимущества

Почитав отзывы о продукции ростовского предприятия, легко понять, что она пользуется повышенным спросом. Российского потребителя в продукции «Конрод» привлекает:

• Стоимость — цены на российскую продукцию гораздо ниже, чем на европейскую. Подчас разница составляет 50%. Самые дешевые модели на 8 кВт, использующиеся для отопления частного дома, стоят всего 15 000 рублей.
• Продолжительная гарантия. Производитель гарантирует бесперебойную работу на протяжении пятнадцати лет.
• Не зависят от электричества. Отключение, особенно зимой, из-за отсутствия электроэнергии, — почти катастрофа. Поэтому для энергозависимого оборудования приходится устанавливать резервное питание — генератор или аккумулятор. С «Конорд» таких проблем нет.
• Простота эксплуатации. Обилие функций, электроники и автоматики у других брендов часто доставляет лишние хлопоты.
• Бесшумная работа.
• Качественная сборка.
• Хорошие технические характеристики: ростовские котлы практически не уступают зарубежным аналогам в производительности, экономичности, скорости нагрева.
• Высокий КПД — около 90%.

Какой дымоход лучше

При расчете массы не забудьте посчитать вес дымохода. Для чугунных котлов можно установить сэндвич трубы, можно поставить керамический дымоход. Кирпичный дымоход на пиролизные котлы ставить не рекомендуют – из-за невысоких температур дыма на выходе из печи он греется долго (теплоемкость кирпича большая) потому обильно образуется конденсат. Бороться с ним сложно. И еще: для кирпичного дымохода в сочетании с чугунной печью точно понадобиться отдельный фундамент, причем достаточно солидный.

Что касается керамического дымохода – это очень стойкий к коррозии и долговечный вид дымовых труб, но стоит он дорого и за-за большого веса также требует отдельного основания. Потому, как и в большинстве случаев, самый приемлемый вариант – сэндвич дымоход.

Конструкция

Пиролизный котел состоит из топливной камеры, разделенной на зоны. В одной из них, называемой газогенераторной, происходит разложение топлива на золу и пиролизные газы, в другой — зоне дожига — происходит сгорание этих газов.

• Котлы выпускаются двух типов:
• с верхней загрузкой, или шахтные;
• с нижней загрузкой.

Шахтные котлы верхнего горения

Чтобы преодолеть аэродинамическое сопротивление и стабилизировать тягу, камеру оборудуют дутьевым вентилятором, установленным сверху котла — этот процесс называют «верхним дутьем». Некоторые модели оснащены еще одним вентилятором, подающим струю воздуха прямо в камеру дожига, что повышает эффективность котла. Дым и пар после дожига через дымовой патрубок выводятся в дымоход.

Котлы с нижним горением В этом типе отопительных агрегатов газогенераторная камера находится снизу, а пиролизные газы поднимаются вверх под воздействием тяги. Для устойчивого горения таким котлам необходим дымоход высотой не менее 5 метров.

Применение вентилятора для котлов с нижней загрузкой не обязательно, т.к. воздух подается через заслонку. Эффективность котлов нижнего горения ниже, чем у шахтных, но они не зависят от наличия электроэнергии.

Теплообменник и подключение котла к системе отопления

Рядом с топкой находится теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель системы отопления. Конструкция теплообменника зависит от модели агрегата. Для подачи и отвода воды в систему предусмотрены штуцера. Входной штуцер, через который в котел поступает остывшая в системе отопления вода, находится в нижней части теплообменника. Выходной штуцер — в верхней. В качестве теплоносителя может использоваться вода, лучше дистиллированная, или антифризы.

Газогенераторы длительного горения могут работать в системах с естественной или принудительной циркуляцией. При выборе котла необходимо согласовать объемы теплообменника и теплоносителя, необходимого для заполнения системы отопления. Систему оснащают расширительным баком, а для принудительной циркуляции — насосом, который устанавливают непосредственно перед вводом в котел.

Для стабилизации температуры в системе отопления рекомендуется установить также теплоаккумулятор — накопительный бак, который будет промежуточным звеном между котлом и отопительными приборами. При этом, во время перерывов в топке котла, система не будет остывать более, чем на 10-15 градусов. Вода на входе в теплообменник должна иметь определенную производителем температуру, обычно — 60 градусов Цельсия. Для поддержания этой температуры системы оснащают трубой для подмеса горячей воды. В системах с принудительной циркуляцией на случай внезапного отключения электричества также нужно предусмотреть байпас для обхода циркуляционного насоса.

Ряд моделей пиролизных газогенераторов помимо отопления могут быть подключены также к контуру ГВС, такие котлы называются двухконтурными. Удобно, если допускается эксплуатация агрегата при отключенной системе отопления, только для нагрева воды, что позволит использовать его летом. Обычно такие модели комплектуются дополнительно ТЭНами, встроенными в теплообменник.

Материал корпуса

Твердотопливные котлы длительного горения обычно имеют корпус из стали толщиной от 3 до 8 мм.

• Но некоторые производители предлагают котлы из чугуна, которые имеют ряд преимуществ:
• чугун имеет повышенную коррозионную стойкость по сравнению со сталью, чугунным котлам не страшна низкотемпературная коррозия;
• чугунные котлы с кованным теплообменником не имеют сварных швов, в которых чаще всего начинается разрушение стали;
• более толстые стенки чугунных агрегатов не подвержены прогоранию и деформации;
• благодаря большей толщине они дольше не остывают, что позволяет поддержать температуру в системе во время перерыва на чистку котла.

• Недостатки у чугунных моделей тоже есть:
• они значительно тяжелее, в 2-2,5 раза;
• цена выше, чем у стальных, примерно на 50-70%.

Требования к топливу

Большинство современных моделей пиролизных котлов оснащены автоматическим регулированием режима горения. Длительность горения зависит от вида топлива. Как правило, при топке сухими дровами газогенератор может работать на одной загрузке до 12 часов, а на угле — около суток. Использование опила, стружки, отходов деревообработки несколько снижает время горения без дозагрузки.

Дрова должны быть сухими, с влажностью не более 16%. При использовании пеллет или брикетов такая влажность гарантирована производителем, дрова необходимо сушить в тени не менее года.

Самостоятельное изготовление

Если у владельца бани имеются навыки работы со сварочным оборудованием, изготовить теплообменник своими руками для него не составит труда. Понадобится запастись материалами и инструментами:

• листовая нержавейка (ее толщина для емкости встроенного типа — 2-3 мм, для самоварной модели — 0,8-1 мм);
• два патрубка из нержавейки диаметром ¾ дюйма;
• сварочный инвертер с электродами;
• болгарка с отрезным и шлифовальным дисками.

Процесс изготовления не представляет особой сложности:

• вырезают верхнюю и нижнюю плоскости, а также боковые стенки. Проще всего сделать емкость квадратной формы, чтобы не перепутать размеры деталей;
• сваривают коробку. Необходимо обеспечить цельный шов без пропусков или отверстий — это самый важный момент. Внешний вид швов не столь важен, но герметичность — обязательна;
• прожигают два отверстия и вваривают в них патрубки для соединения с внешней емкостью. Требования к сварным швам прежние — герметичность и отсутствие отверстий.

Чугунный теплообменник

Мнение эксперта
Макаров Евгений Васильевич
Профессиональный печник и строитель бань под ключ

Остается лишь установить емкость в корпус печи (это делают в ходе постройки), после чего присоединяют выведенные наружу патрубки к трубам внешнего накопителя. Теплообменник готов.

Плюсы и минусы газовых напольных чугунных котлов

Устройство котлов с чугунным теплообменником

• Теплотехнические характеристики – чугун, после нагрева, долго отдает тепло. Устойчив к воздействию агрессивной среды и кислот.
• Чугунный теплообменник имеет сборную конструкцию, состоящую из отдельных секций, закрепленных шпильками. При повреждении, все части устройства можно заменить.
• Теплообменник из чугуна способен выдерживать значительную термическую нагрузку (нагрев до 300°С) без деформации. Метал, не прогорает.
• Срок эксплуатации котла, не менее 25 лет. При соблюдении правил использования и рекомендаций производителя, время службы увеличивается до 30-35 лет.

Что лучше залить в «чугун» – воду или антифриз

• Время нагрева – антифриз имеет большую плотность чем вода. Поэтому, для прогрева требуется больше времени, чем для воды. Если учесть временные затраты на нагрев самого теплообменника, до подачи тепла в помещение, пройдет от 10 минут до получаса.
• Теплоотдача – антифриз долго нагревается, но потом длительное время остается горячим. При этом, затраты для разогрева теплоносителя больше, чем требуются для нагрева воды.

Особенности эксплуатации чугунных котлов на газе

• В 80% случаев, причиной раннего выхода оборудования из строя, являются механические повреждения во время транспортировки. Чугун, хрупкий металл, поэтому удары, падение агрегата, приводят к выходу из строя теплообменника. После доставки котла, требуется, как можно раньше проверить цельность внутреннего устройства, залив в котел теплоноситель.
• От перепада температуры подачи и обратки системы отопления, чугунный котел может растрескаться, поэтому, в обвязку потребуется включить смесительный узел.
• Для установки подготавливают прочное основание. Оптимален монтаж на бетонный пол или предварительно залитый фундамент.
• При обнаружении течи, выполняется замена чугунной секции. После ремонта, полностью восстанавливаются все теплотехнические характеристики теплообменника.

Как выбрать напольный котел на газе с теплообменником из чугуна

• Напольные одноконтурные чугунные газовые котлы отопления – предназначены для подключения к системе отопления. Нагрев горячей воды, изначально не предусмотрен.После переоборудования и подключения бойлера косвенного нагрева, напольные газовые одноконтурные котлы с чугунным теплообменником, способны использоваться для ГВС. Установка накопительной емкости, обеспечивает дополнительную защиту внутреннего устройства, одновременно, выполняя функцию термоса и смесительного узла.
• Напольные чугунные двухконтурные газовые котлы – в отличие от предыдущей версии оборудования, в корпус встроен медный змеевик, работающий на нагрев горячей воды.Напольные двухконтурные газовые котлы с теплообменником из чугуна, могут дополнительно оснащаться встроенной буферной емкостью, для равномерной подачи нагретой воды пользователям. Котлы имеют пропускную способность – параметр, указывающий, сколько жидкости может быть нагрето в течение одного часа.

При выборе подходящего котла, ориентируются на мощность, указанную производителем, наличие или отсутствие контура и встроенной буферной емкости ГВС.

Популярные чугунные котлы

• Германия – Buderus Logano, De Dietrich DTG, Vaillant atmoVIT.
• Чехия – Thermona THERM.
• Россия – Siberia серии КЧГО, Лемакс серий Wise и Лидер, Очаг КЧГ.
• Италия – Pegasus от Ferroli, серия SLIM от Baxi.
• Совместное производство – Protherm Медведь и Гризли.

Плюсы и минусы выбора газового котла с «чугуном»

• Стоимость газовых отопительных котлов с чугунным «сердцем», превышает стальные аналоги в 1,5-2 раза. Именно высокая цена на агрегаты и влияет на то, что отечественный потребитель выбирает стальные аналоги. Существенные затраты оправдываются за счет длительной эксплуатации котла, достигающей 30-35 лет.
• Простота обслуживания и ремонта – в стальных котлах, из строя выходит весь теплообменник. Заварить шов с помощью обычного сварочного автомата, практически невозможно. Чугунный теплообменник, ремонтируется посредством замены поврежденной секции.Выполнить ремонтные работы возможно самостоятельно, при условии, что имеются определенные навыки. Допускается увеличение производительности котла, методом добора нескольких секций теплообменника.
• Неприхотливость к качеству теплоносителя – выбор чугунного котла оправдан по причине того, что металл абсолютно инертен к воздействию кислот. Допускается применение антифриза в любой пропорции.

Предпосылки появления котельного оборудования данного вида

Традиционные твердотопливные котлы работают на топливе, которое загружается в камеру сгорания. Это может быть уголь, дрова, торфяные брикеты, пеллеты и другие виды органического топлива. От того насколько часто приходится загружать топливо в камеру сгорания зависит домашний комфорт и уют. В среднем для твердотопливного аппарата, выполненного по классической схеме, для нормального режима работы требуется 2-8 загрузок в сутки. Отлаженная система автоматики берет на себя все основные функции. То как работает само нагревательное устройство, как расходуется топливо, зависит уже от модели и от человека.

Работающий котел на твердом топливе этого вида в состоянии длительное время выдавать необходимое для обогрева тепло, значительно увеличивая продолжительность времени между загрузками. Уже одно название этого агрегата говорит о том, что оборудование способно работать бесперебойно длительное время. Принципиальное отличие данного вида отопительных приборов от традиционных моделей твердотопливных котлов заключается в способе горения.

Не всегда есть возможность подбрасывать в очередной раз дрова или уголь в топку. Подобная процедура вызывает дискомфорт, особенно ночью, когда температура за окном стремительно опускается. Загруженное топливо может прогореть во время отсутствия хозяев, что приведет неизбежно к остыванию теплоносителя в контуре.

Попытки оптимизировать способ загрузки дров или угля даже в самый лучший котел за счет автоматической подачи, решают проблему частично. Обустраивать рядом с топливным агрегатом прибор механической подачи угля, значит на ограниченной площади дополнительное место. Шум постоянно работающего ротора или шнека малоприятен. Требовалось найти принципиальное решение проблемы. На фото показан обычный котел, работающий на твердом топливе, оснащенный бункером для автоматической подачи угля.

Одним словом, у людей есть масса причин на то, что бы ставить у себя дома твердотопливные котлы длительного горения. Такая техника сводит к минимуму человеческий фактор, от которого во многом зависит эффективность отопительной системы. Отопительная техника, работающая по данному принципу, появилась чуть более 10-15 лет назад. Тогда только стали появляться первые образцы аппаратов. Многие пытались у себя дома самостоятельно соорудить твердотопливный . Главное понять принцип действия отопительного оборудования данного вида.

Котел на твердом топливе длительного горения – принцип действия

С появлением на рынке котельного оборудования нагревательных приборов длительного горения, ситуация с организацией и установкой системы домашнего отопления значительно упростилась. Теперь можно ставить для отопления мощные нагревательные установки, не требующие постоянной загрузки топливом. Котлы длительного горения, сделанные своими руками, не всегда способны полностью удовлетворить потребности обитателей дома.

Глядя на чертежи первых моделей, видно насколько сегодня конструкция агрегатов изменилась. Для примера приводится чертеж типичной нагревательной установки пиролизного типа.

Промышленные изделия, в которых производители добавили ряд конструктивных изменений и новшеств, обладают большим технологическим ресурсом, экономичные и более практичные в эксплуатации. Несмотря на существенные технологические и конструктивные изменения, в основе оборудования этого вида остался неизменным принцип действия. Топливо, загруженное в камеру сгорания, особым способом горит не так, как в обычном котле. Сам принцип горения топливной массы в корне отличается. За счет создания определенных условий в топке происходят экзотермические реакции, другие физические процессы, оказывающие влияние на интенсивность горения и длительность выгорания загруженного топлива.

В современных агрегатах используется два способа горения:

• Первый, за счет пиролиза;
• Второй, за счет верхнего способа горения топливного материала.

Процесс пиролиза – связанный с генерацией тепловой энергии, выделяемой в процессе горения угля, дров и других топливных материалов. Основная работа котла заключается в горении древесного газа, генерируемого из тлеющего топлива.

Во втором случае речь идет о верхнем способе горения. Топливо выгорает не снизу вверху, как принято считать, а наоборот, сверху вниз. За счет этого процесса достигается полное выгорание топливного материала, заложенного в топку. Количество выделяемого в результате горения тепла на порядок больше, чем у аппаратов нижнего горения.

Аварийное охлаждение

Сегодня в отопительных системах с применением чугунных твердотопливных котлов используют принудительную циркуляцию воды. Это позволяет установить не только современные терморегуляторы, благодаря которым можно существенно сэкономить на топливе, но и сохранить интерьер помещения, не загромождая его дополнительными трубами.

В свою очередь, этот замечательный метод имеет недостаток, с которым нужно быть предельно осторожным. Может быть, нарушена циркуляция теплоносителя, в результате чего котел может перегреться. Дело в том, что система отопления может быть уже достаточно нагрета или даже перегрета.

А в топку уже наложено топливо сгорание, которого вы не остановите, единственное, что можно сделать — это замедлить горение. Естественно, при сжигании топлива выделяется тепло — это еще больше нагревает конструкцию. Температура воды при выходе в систему отопления может нагреться до 100 — 110 С.

Трубы в коммуникации, которые, как правило, устанавливаются пластиковые или металлические не выдерживают такой высокой температуры и вся система отопления может сломаться и придется менять полностью все. Потому обязательно нужно обезопасить свое отопление от таких ситуаций. Для этого применяют охлаждающий теплообменник. Его нужно будет поставить между чугунным твердотопливным котлом и самой разводкой отопления по жилью. Для примера возьмем котел Viadrus Hercules.

Рис. 2 Принцип работы теплообменника защищающего от перегрева для котла Viadrus Hercules

• Вывод горячего теплоносителя в систему 2.
• Возврат теплоносителя из контура охлаждения 1.
• Место возврата теплоносителя в теплообменник из коммуникации 2.
• Термостатический вентилятор.
• Термостатический вентиль.
• Вывод теплоносителя из котла.
• Подача воды для охлаждения.

Схема его работы проста, когда температура в твердотопливном котле достигает предельного значения (оно указывается в настройках теплообменника, обычно составляет 95 С). Через термоклапан попадает холодная вода, которая охлаждает систему. Этот процесс повторяется, пока температура не опустится до нормального показателя.

Еще один вариант как защитить систему отопления от перегрева это установить переключатель, который в случае перегрева остановит подачу теплоносителя и запустит подачу холодной воды, а излишки сольет в канализацию. Но существует несколько нюансов использования такого метода: напор при подаче воды должен быть достаточно сильным для открытия клапана.

Подключить такую систему легко, но есть предостережения, которые нельзя игнорировать. Давление теплоносителя не должно быть слишком высоким, а если вода будет жесткой — это приведет к образованию накипав.

Также вода не должна быть слишком холодной, чтобы не привести к тепловому удару. К сожалению, эти системы не гарантируют сто процентную защиту от перегрева. Но можно установить бак-аккумулятор, который поможет решить большинство проблем связанных с перегревом системы отопления.

Как выбрать и на что обратить внимание?

Основные рекомендации:

Мощность

Здесь покупателю следует обратить внимание на технические характеристики понравившейся модели. Производители указывают максимальную мощность, температуру, предполагаемую площадь.

Принцип работы

Главный нюанс — количество контуров. Агрегаты с одним контуром только выдают тепло в комнаты, а с двумя — дополнительно обеспечивают человека горячей водой для бытовых нужд.

Возможности. Приборы оснащаются различными системами для контроля процесса горения и фиксирования необходимой температуры. Некоторые современные модели оснащаются варочными панелями, на которых можно готовить пищу.

Тип топлива и стоимость. Здесь человеку лучше отталкиваться от личных предпочтений и финансовых возможностей. Экономичным считается горючее в виде угля, дровяного сырья.