котел для водяного отопления для частного дома
Как выбрать котел отопления для дома
Я живу в частном доме, поэтому вопросы с теплом и горячей водой мне пришлось решать самостоятельно.
Поскольку центрального отопления у нас нет, один из вариантов решения проблемы — это котел. В статье расскажу, что узнал, когда выбирал котел, и какой в итоге установил.
Устройство котла
Виды котлов
В первую очередь котлы отличаются по виду используемого топлива — от него зависит устройство котла. У каждого топлива свои особенности. Разберу наиболее популярные виды котлов.
Газовые — оптимальный вариант для жителей России. Газовые котлы в качестве топлива используют природный газ. Стоимость газа при пересчете на выделяемое тепло ниже, чем у других материалов. Поэтому экономия — это основное преимущество газовых котлов.
Но чтобы использовать газовый котел, нужно, чтобы к дому был подведен или мог быть подключен газ. Если газ уже подведен — сразу выбирайте газовый котел. Если еще нет — учитывайте стоимость подключения, когда будете составлять смету. Например, в моем поселке только стоимость проекта, оборудования и работ вне дома — от 300 тысяч рублей. В некоторых случаях будет дешевле использовать другой котел.
Если выберете вариант с подключением газа, нужно обязательно регистрировать дом, оборудовать вентиляцию и котельную с дымоходом, а затем получать разрешение газовых служб. Это длительный процесс, который занимает несколько месяцев.
Газовый котел необходимо обслуживать один раз в год — это делают специалисты газовых служб. Например, в Мособлгазе такое обслуживание обойдется от 500 рублей.
Электрические котлы — более простой вариант: не требует согласований и легок в установке. Котел не требует ежегодного обслуживания, как в случае с газовым агрегатом. Достаточно раз в несколько лет его чистить.
Здесь для нагрева используется электричество — это и есть основной минус. Несмотря на коэффициент полезного действия (КПД) такого котла, близкий к 100%, из-за стоимости электричества отапливать дом таким котлом значительно дороже, чем, например, газовым.
Если рядом с домом проложен газопровод и есть возможность подключиться, электрический котел станет хорошим временным решением до пуска газа. А когда газ подключат, электрический котел будет резервным на случай временного отключения газа.
Подключить электрический котел не получится, если не хватит электрической мощности. Например, к дому подведено только 5 кВт, а котел — на 9 кВт. Нужно или увеличивать мощность — писать заявление в энергоснабжающую компанию — или ставить котел меньшей мощности, которой может не хватить для отопления.
Твердотопливные котлы для получения тепла сжигают дрова и уголь. Их устанавливают, когда ни газ, ни электричество использовать нельзя. У таких котлов есть специальная загрузочная камера, куда помещается топливо для сжигания. Если топить дровами — камера больше, если углем — меньше, а стенки камеры толще, потому что температура горения угля выше.
Для работы котла нужно заложить в него топливо. В зависимости от размера камеры и вида топлива одной закладки хватает от нескольких часов до нескольких дней. Некоторые угольные котлы работают в автоматическом режиме.
Котлы на твердом топливе дешевы и просты в использовании. Топливо для них найти проще и они работают без электричества. Но такие котлы нужно обслуживать: загружать уголь и дрова, а затем чистить котел от сажи и пепла — такую ручную работу нужно выполнять каждый цикл работы котла. Кроме того, нужно где-то хранить сухие дрова или уголь.
Пеллетные — это разновидность твердотопливных котлов. В пеллетных котлах для получения тепла используются цилиндрические топливные гранулы — пеллеты. Это биотопливо, которое производят из древесных отходов, торфа и сельскохозяйственных отходов.
Пеллеты упрощают загрузку топлива в котел — он может работать автономно несколько дней.
Жидкотопливные котлы используют жидкое топливо — обычно дизельное топливо (солярку). Такие котлы не требуют постоянного контроля и обслуживания. Минусы таких котлов — высокая стоимость топлива и необходимость установки в теплом проветриваемом помещении.
Некоторые котлы на жидком топливе можно перенастроить на сжигание природного газа.
Комбинированные — это котлы, которые работают на нескольких видах топлива. Такие котлы позволяют совмещать плюсы разных вариантов топлива, в нужный момент переключаясь между ними.
Один из вариантов — твердое топливо с электрическими ТЭНами: когда дрова или уголь заканчиваются, котел переключается в режим использования электроэнергии. Другой вариант: твердое и жидкое топливо.
Основные критерии выбора
Некоторые особенности каждого вида котлов я уже описал. Теперь подробнее о критериях, которые важно учитывать при выборе.
Вид и принцип сжигания топлива. Электрические и газовые котлы наиболее удобны, потому что топливо для сжигания подается автоматически и не требует обслуживания. В эту же группу с натяжкой можно отнести и пеллетные котлы — они могут работать без обслуживания неделями. Все остальные котлы — твердо-, жидкотопливные и комбинированные — требуют ручной подачи.
Энергозависимость. Устройство твердотопливных котлов очень простое, они не требуют электричества. Некоторые напольные газовые котлы также энергонезависимы. Остальные газовые и, конечно, электрические котлы без электроэнергии работать не будут.
Количество контуров, которые может нагревать котел, — это количество отдельных периметров, по которым передается тепло. Например, отопление дома радиаторами — это один контур, а горячая вода в кране — это уже другой контур. Иногда отопление также делают в несколько контуров: например, разные контуры на разных этажах дома.
Одноконтурные котлы только обогревают помещение, а двухконтурные — обогревают помещение и нагревают горячую воду в кране для бытовых нужд. Современные одноконтурные котлы также могут нагревать воду, но для этого к нему нужно подключить бойлер.
Мощность котла, наличие регулировки, правила расчета. При выборе котла нужно правильно выбрать мощность: если мощности не хватит — будет холодно, а если больше, чем нужно — переплатите за котел. Для расчета требуемой для отопления мощности в средней полосе России обычно используют правило: 0,1 кВт мощности на 1 м² площади дома + 10—20% запаса.
Для функционирования горячего водоснабжения мощность учитывается отдельно — примерно по 5 кВт на каждый кран с горячей водой. На 4 крана получится 20 кВт — это максимальная требуемая мощность, если все краны одновременно будут открыты.
Например, если дом на 100 м² хотите оборудовать двумя санузлами и раковиной на кухне, тогда мощность котла с запасом для одновременного использования отопления и горячей воды во всех кранах:
W = 0,1 кВт × 100 × 1,2 + 5 кВт × 3 = 27 кВт
У современных газовых и электрических котлов есть регулировка мощности: можно ограничить максимальную потребляемую мощность или задать желаемую температуру нагрева.
Материал теплообменника в котле влияет на нагрев теплоносителя. Теплообменники делают из чугуна, стали или меди. Чугунные тяжелее и дороже, но им не страшна коррозия. Стальные — дешевле, легче, но боятся коррозии. Медные теплообменники компактны, используются в небольших котлах, но не так долговечны, как чугунные.
Открытая и закрытая камера сгорания — это характеристика котлов, которым требуется воздух для сжигания топлива. Если камера сгорания открытая — воздух для горения берется из помещения, в котором установлен котел. В таких помещениях обязательно должна быть приточная вентиляция и дымоход, чтобы выводить продукты горения. При использовании закрытой камеры котлы берут воздух снаружи, поэтому дополнительная вентиляция не требуется.
Напольные котлы обычно более мощные и громоздкие. Их используют, когда настенного котла недостаточно для обогрева большого дома.
Безопасность при работе котлов зависит от грамотной установки и правил эксплуатации. При установке котла важно выполнить все требования безопасности, которые рекомендует производитель, и согласовать подключение с надзорными органами, если это требуется. Все автоматические котлы будут безопасны, если их правильно использовать и вовремя обслуживать. Безопасность использования котлов с твердым и жидким топливом также зависит от правильности загрузки и хранения топлива.
Гарантия и срок службы котла отличается у разных производителей: это может быть и 1 год, и 10 лет. Когда производитель уверен в качестве своего котла, гарантия будет больше. При этом срок службы при правильном обслуживании может значительно превысить срок гарантии.
Стоимость котлов начинается от нескольких тысяч рублей. Цена зависит от устройства котла (вида используемого топлива) и его мощности.
Помимо стоимости котла надо учитывать стоимость подключения. Приведу примерную смету подключения в моем поселке. Смета не учитывает газовое оборудование внутри дома — например, котел.
Дровяной котел с водяным контуром для отопления частного дома
Системы контроля и управления
Отопительные котлы на твердом топливе для частного дома оборудуются системами регулировки температуры воды в водяном контуре. Достаточно простой термостат связан с рычагом, к которому прицеплена металлическая цепочка. Второй конец этой цепочки прицеплен к заслонке поддувала. При достижении оптимальной температуры термостат поворачивает рычаг и прикрывает заслонку. Приток воздуха уменьшается, и процесс горения подавляется до тех пор, пока вода не остынет до температуры обратного срабатывания системы управления. Механическое управление подачей воздуха примитивно, но надежно.
Более сложные системы контроля включают в себя электрифицированную принудительную подачу воздуха и более точные датчики температуры. Маломощный электрический вентилятор (до 35 Вт), встроенный в систему воздуховодов может подать усиленный поток воздуха не только снизу.
Подача воздуха сверху создает в пламени искусственный эффект «активного тления», что позволяет сжигать топливо гораздо тщательнее. Такие котлы требуют подключения к системам электропитания и при отсутствии электричества становятся беспомощнее своих механических «собратьев». Но экономия топлива в пределах 10-15% позволяет говорить, что такие системы оправдывают установку принудительной вентиляции.
Котел является не только самостоятельным агрегатом, но и частью системы отопления частного дома. Поэтому мощность оборудования должна соответствовать объему и схеме циркуляции теплоносителя в системе. Если система построена с учетом принудительной циркуляции воды и скорость нагревания помещений контролируется совместно с процессом горения топлива в котле, эффективность системы возрастает. Бак — термос поможет сохранить высокую температуру воды при угасании котла.
Основание под оборудование должно быть выполнено из бетона, под зольной камерой на пол уложен лист металла площадью не менее 1 кв.м. Расстояние до стен помещения должно быть не менее 30 см, особенно если они деревянные. Лучше всего сделать изолированное помещение в подвале или первом этаже дома (мини – котельную) с запасом дров.
Причины сбоев при эксплуатации системы
В процессе работы самодельного котла могут возникнуть определённые сложности. Это не обязательно связано с ошибками, допущенными при монтажных работах. Наиболее часто встречаются следующие неполадки:
Справка. Чтобы оградить аппарат с контуром отопления от перегрева, потребуется приобрести аккумулирующий резервуар и источник бесперебойного питания.
Обзор производителей
Сложность самостоятельного изготовления дровяного котла не стоит преувеличивать. Но все же в целом надежнее и стабильнее проявляют себя образцы, собранные на заводах под руководством опытных инженеров. Разобрать все модели, которые фигурируют в рейтингах лучшего отопительного оборудования, нельзя, конечно
А вот ознакомиться с отзывами об относительно дешевых и наиболее популярных версиях котлов крайне важно
НМК «Сибирь-Gefest КВО 20 ТЭ» рассчитан на подачу горячей воды только в отопительный контур и способен генерировать 20 кВт тепловой энергии за час. Оборудование этой модели совершенно не зависит от электроэнергии, потому что управляется механической системой. При помощи открытой камеры сжигания, имеющей КПД 80%, удается обогреть до 200 м2. В дополнение к дровяной топке предусмотрен тэн на 4000 Вт.
Еще одной очень привлекательной версией является двухконтурный котел Kiturami KF-35A. Такое устройство тоже оснащено открытой топкой и обеспечивает мощность до 24 кВт. КПД его выше, чем у «Сибири», на 5%. Присоединительный габарит дымохода тот же. Корейский производитель дает официальную гарантию на 24 месяца. Загрузка может содержать до 40 кг дерева, время сожжения достигает 5-6 часов. Допускается закладка дров длиной до 0,85 м.
Особенности эксплуатации подобных котлов
Как видим, такие котлы имеют как свои плюсы, так и свои минусы. Однако, то что они повсеместно распространены в нашей стране, говорит о том, что использование такого оборудования для нагрева дома в зимний период весьма эффективно.
Конструкция котла
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.
Некоторые нюансы в работе двухконтурных котлов на твердом топливе
Очевидный плюс, которым обладают твердотопливные котлы этого типа — длительная работа при единичной загрузке топливом.
К примеру: 30-50 кг. дров, заложенных в топку могут гореть до 12 часов. Агрегат за это время способен давать максимально возможное тепло для обогрева жилых помещений в доме и обеспечивать нормальные бытовые потребности в горячей воде. Снижение расхода горячей воды позволит увеличить длительность горения топлива до 24 часов. Котел будет работать в номинальном режиме, поддерживая в доме определенную температуру.
Следует помнить! Потухший на долгий период во время зимы твердотопливный агрегат может стать причиной замораживания всей системы отопления. Что бы избежать подобных неприятностей, можно для основного отопительного контура использовать антифриз.
Немаловажен тот факт, что двухконтурные котлы длительного горения не позволяют с высокой точностью осуществлять регулировку температуры теплоносителя в системе отопления. Причина сложности заключается в инерционности работающего нагревательного оборудования. Встроенный бойлер позволит решить эту проблему, создав оптимальные условия для управления отопительным агрегатом.
Советы по эксплуатации
Как и простая печь, котел на дровах должен эксплуатироваться по строго определенным правилам. Хотя некоторые производители и допускают загрузку сырого дерева, основательно высушенная масса все равно предпочтительнее. Она повышает не только эффективность работы устройства, но и общий срок его службы. В процессе использования нужно внимательно следить за состоянием даже второстепенных вроде бы конструктивных частей. В самом начале закладывают очень небольшие дрова.
Под дровами выкладывают бумагу, стружку, высушенный до предела мох или древесную кору, потом мелкие веточки. Нельзя закладывать дрова очень плотно, ведь если между ними не будет зазоров, нарушится режим работы устройства. Когда нет ни веток, ни щепок или бумаги, разжигать дровяной котел допускается хвойными лапами. Строжайше исключается розжиг какими угодно жидкостями природного или промышленного происхождения, газом. Пиролизная камера освобождается от продуктов горения перед любой новой растопкой.
Шум в дымоходе, сопровождающийся появлением белого огня в топке, показывает чрезмерную интенсивность тяги. А вот красные языки появляются, если поступления кислорода неоправдано мало. Самый лучший и стабильный режим – когда дрова горят желтым цветом.
В следующем видео вас ждет обзор котла 12-часового длительного горения на дровах.
Сварка своими руками
Материалы для изготовления аппарата довольно доступные, а требуемые для работы инструменты подобрать легко. От домашнего мастера потребуются определённые навыки сварщика, сантехника.
Фото 2. Металлическая бочка, которая подходит для изготовления дровяного котла. Перед работой с нее необходимо снять краску.
Как собрать прибор кустарным способом
Одним из основных инструментов монтажа будет сварочный аппарат. Если нет опыта работы, дальнейшая работа опасна.
Алгоритм сборки котла:
Далее, самодельный контурный агрегат рекомендуется протестировать. Потребуется немного топлива, которое кладут в отсек для топки и поджигают. Если нет утечки отходящих газов, приступайте монтировать разводку труб по всем помещениям.
После диагностики осматриваем конструкцию, устраняем недостатки, запускаем процесс отопления.
Возможные трудности при сборке
Важно знать, что самодельный аппарат на твёрдом топливе относится к зоне риска, входит в группу конструкций повышенной опасности. Возможные проблемы при неправильной сборке:
Несоответствие диаметра трубы для дымохода приводит к плохой тяге, понижению температурного режима в системе.
Дверцы котла чаще всего не герметичны, из-за чего существует возможность утечки дыма в топочное помещение, возникает опасность отравления угарным газом.
Монтаж аппарата без приспособлений, отвечающих за безопасность. Имеется в виду взрывной клапан для спуска воздуха и расширительный бачок.
Образование конденсата в дымоходной трубе из-за неправильной сборки системы
При горизонтальном участке дымохода, важно поставить ревизию (специальную крышку), которую требуется регулярно очищать от сажи, чтобы оградить помещение от возгорания
Преимущества и недостатки котлов длительного горения на твёрдом топливе
Прежде чем приступить к изучению конструкции твердотопливного котла, используемого для отопления частного дома, необходимо ознакомиться с достоинствами и недостатками, свойственными такому типу теплотехнического оборудования.
Достоинствами котлов длительного горения, работающих на твёрдом топливе, являются:
Твердотопливные котлы работают на разных видах топлива – дрова и уголь, древесные пеллеты и торфяные брикеты
К недостаткам можно отнести следующие моменты:
Твердотопливные котлы различаются по конструкции, техническим характеристикам и размерам
Тлеют и греют: особенности использования котлов длительного горения на дровах для дома. В специальной публикации нашего портала мы подробно расскажем о котлах длительного горения на дровах. Вы узнаете виды котлов и принцип работы, основные требования к системе отопления с дровяным котлом и ознакомитесь с расчётом мощности дровяного котла.