Что такое отопление твёрдым материалом. Твердотопливное отопление. Отопительная система с принудительной циркуляцией теплоносителя

Если от вашего дома очень далеко находится газовая магистраль, а электричество для вас дорого, то можно использовать твердотопливное отопление. Когда вы подберете для себя самое доступное топливо, то вы будете обеспечены теплом в холодные времена.

Выбираем топливо

Определяющим фактором функционирования твердотопливного отопления является вид топлива, которым оно будет обогревать дом. Оно может быть ископаемым – сюда входят уголь, торф, сланцы горючие, и возобновляемым – в виде дров. Система под каждый вид топлива подбирает показатели – скорость образования тепла, объем воздуха, жаростойкость стенок колосников и котла.

Когда вы выбираете топливо, которое будет использовать твердотопливное отопление частного дома, то лучше отдать предпочтение углеводородам, которые имеют максимальную теплоотдачу: уголь – антрацит, дрова – из дуба или березы. Заметим, что даже несмотря на дороговизну – такое топливо будет качественнее отапливать ваш дом, ведь от сгорания будет больше тепла, между загрузками потребуется меньше пауз, меньше золы, бункер для хранения потребуется меньше, да и дымоход будет менее засоряться.

Выбираем котел

После того, как вы определились с топливом, которое будет использовать твердотопливное отопление загородного дома, следует выбрать котел. Условно котлы для твердого вида топлива можно разделить на такие группы:

1. классические;
2. автоматические;
3. пиролизные;
4. длительного горения.

Классические котлы

Классические котлы подразумевают такой принцип работы: твердое топливо сгорает в пламени для того чтобы получилось тепло, как в случае с обычным костром. Горение оптимизируется специальной колосниковой решеткой для того чтобы подавался воздух для горения снизу. А количество этого воздуха регулируется настройками шабера и подачи воздушной массы в топку горения вручную. Топливо загружают через верхнюю дверцу, а зола удаляется и регулируется горение – через нижнюю. Теплообменник котлов может быть из стали или чугуна. Преимущества классических котлов: возможность функционировать на 2-х видах топлива (минимум), часто также можно монтировать газовую или жидкотопливную горелку, независимость от энергии. Среди недостатков: требуется частая загрузка топлива, также нужно место для хранения топлива и отдельное помещение для котельной.

Пиролизные котлы

Пиролизные котлы – применяют для горения газы от разложения топлива. Это обусловлено действием высокой температуры при недостаточном количестве воздуха. В структуру котла входит две камеры, которые разделены колосниками: нижняя для загрузки и камера сгорания.

Процесс горения здесь таков: топливо закладывается и поджигается, дверца топочной камеры закрывается. В верхней камере активируется вентилятор наддува, служащий для смешивания воздуха тления нижней камеры с чистым воздухом. Смесь начинает воспламеняться и через форсунки из керамики направляет огонь на топливо. Без доступа кислорода топливо обжигается – так случается пиролиз, то есть, разложение и газификация топлива. Так, процесс будет идти, пока топливо полностью не сгорит. Так и происходит отопление на твердом топливе. Достоинства пиролизных котлов: высокий КПД (до 90%), топливо горит на одной загрузке до 10 часов, снижены требования к дымоходу, высокий уровень экологичности. Недостатки: высокая стоимость, зависимость от энергии, нестабильное горение при неполной загрузке, очень высоки требования к сухости дров и др.

Автоматические котлы

Автоматические котлы – здесь автоматизированы такие процессы, как загрузка топлива и уборка золы. В котлах такого типа есть бункер автоматической подачи топлива – транспортерный или шнековый. Чтобы горение было стабильным, топливо должно быть однородным по составу и размерам. Преимущества таких котлов: высокий КПД (до 85%), длительность работы, ограниченная емкость бункера, предназначенного для автоматической подачи, и однородность топлива обеспечивают возможность точной настройки процесса горения. Среди недостатков: высокая цена, зависимость от энергии, необходимость отдельного помещения, отдельного пожаробезопасного золоприемника, а также – квалифицированного обслуживания.

Котлы длительного горения

Еще один тип котлов, которые использует отопление загородного дома твердым топливом, это котлы длительного горения. Здесь специальными приемами поддерживается длительное горение. Такое горение может быть обеспечено двумя системами: канадской системой котлов Булерьян и прибалтийской системой Стропува. Булерьян – это двухкамерная печь горения дров, которая разделена горизонтально. Внизу осуществляется тление, газы идут в верхнюю камеру, там перемешиваются с вторичным воздухом через жиклер, после чего топливо дожигается. Стропува – это высокая бочка до 3 м высотой, наполненная дровами и накрытая подвижной крышкой с дымоходом. Сначала дрова поджигают, после чего они экономно горят, нагревая носитель тепла по рубашке бочки, подача воздуха регулируется в автоматическом режиме.

Особенности работы с твердотопливными котлами

Отопление частного дома твердым топливом обладает циклическим характером, который обусловлен необходимостью осуществления определенной последовательности: так, закладывается топливо, разжигается, горит. Конечно, такой процесс цикличности негативно воздействует на долговечность теплообменника. Также в помещениях наблюдаются перепады температуры.

Чтобы решить этот вопрос, используются теплоаккумуляторы – термоизолированные емкости на 500-1000 литров. При горении котла аккумулируется тепло, энергия отдается при снижении теплоотдачи, котел затухает. Так, отопление дома твердым топливом начинает работать стабильно и температура выравнивается.

Когда вы выбираете мощность котла, который будет использовать отопление дачи твердым топливом, следует ориентироваться на распространенную методику: на 10 кв.м жилища – 1 кВт.

Но в данном случае мощность нужно увеличить до 40%, так как качество топлива нестабильно, состояние дымохода также будут влиять на производство тепла.

Когда выполняется монтаж отопления на твердом топливе, параметры дымохода должны четко соответствовать требованиям. Также обязательно следует предусмотреть, чтобы была возможность чистить дымоход и осматривать его, ведь появляющаяся сажа может самовозгораться и вызывать пожар.

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. – 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. – 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…

Какое твердое топливо использовать

• В угольных регионах антрацитовые марки угля (антацит, полуантрацит, тощий) являются по цене оптимальным топливом для твердотопливных котлов, не смотря на расходы по вывозке и утилизации золы. Получаем самый дешевый киловатт энергии, при этом подавать топливо нужно редко… Важно, что современные автоматизированные котлы умеют на вращающихся горелках сжигать уголь, который спекается в коржи. Если использовать такой вид топлива, то к выбору котла нужно подойти особенно придирчиво, он должен уметь это делать….
• В «дровяных регионах» уголь уже подороже из-за доставки и посредников, но дрова, щепа и опилки буквально под ногами. Важно то, что золу можно использовать для удобрения почвы на приусадебных участках. Для автоматизированных котлов потребуется дробилка дров… Но в любом случае нужно использовать только сухие дрова с влажностью менее 20%. Топливо рекомендуется еще и подсушить в горячем месте недельку перед закладкой, так как эффект будет большой.
• Пеллеты – «евродрова», обычно подороже и киловатт энергии с них, как правило в 1,3 – 1,5 раз дороже, чем с угля или дров. Но с ними связываются во первых в тех регионах, где обычных видов топлива мало и они дорогие. Во вторых с ними меньше хлопот, если говорить о приобретении, доставке и закладке в автоматизированный котел – много решает удобство доставки «по звонку». Обычно пеллетные автоматизированные котлы со шнековой подачей из большого бункера устанавливают в больших домах, от 350 м кв. Так дорогие котлы оправдываются по цене. Для маленького дома их ставить не слишком рационально..

Практически весь прошлый век наши дома отапливались благодаря электроэнергии и сжиганию природного газа. В современных условиях жизни, электричество резко выросло в цене, а к «газовой трубе» не всегда есть техническая возможность подключиться. Именно поэтому особенно актуальным в наши дни стало отопление дома твердотопливным котлом, который производит тепловую энергию посредством сжигания органики: дров, торфа, отходов деревообрабатывающей промышленности.

На современном рынке климатической техники присутствует огромный ассортимент отопительного оборудования, с различными функционалом, мощностью, оснащением и системами безопасности. В этой публикации постараемся разобраться, как выбрать твердотопливный котел для частного дома, который позволит сократить расходы на отопление в период отопительного сезона.

Основные критерии выбора оборудования

Итак, каким должен быть хороший твердотопливный теплогенератор? Ответить на данный вопрос не представляется возможным по нескольким причинам.

• Различные условия эксплуатации.
• Доступность к различным типам топлива.
• Бюджет, который владелец готов выделить на отопительную систему дома.
• Личное время.

И это только основные факторы, которые могут различаться в зависимости от возможностей и требований потенциального потребителя. Существуют основные критерии выбора, являющиеся важными для любого владельца твердотопливника, а именно:

• Наличие и стоимость того или иного вида топлива в конкретном регионе.
• Стоимость отопительной установки, услуг по ее монтажу и подключению к системе отопления.
• Удобство в использовании теплогенератора.
• Экономичность устройства.
• Надежность и система безопасности.

Важно! Нельзя недооценивать пункт доступности и стоимости топлива. Только определившись с данной позицией можно приступать к выделению определенной суммы на приобретение твердотопливного котла для дома и создание надежной системы отопления.

Кроме этого, перед выбором и покупкой котла следует определить, сколько времени необходимо будет тратить на обслуживание котлоагрегата конкретной модели. Специфика эксплуатации твердотопливных котельных установок связана с необходимостью регулярной загрузки топливной камеры, чистки зольника, заготовки и хранения топлива. Только определившись с данным пунктом можно переходить к выбору типа отопительного устройства.

Виды твердотопливных котельных установок

Российский рынок климатической техники предлагает отечественному потребителю следующие виды твердотопливных котлов для частного дома:

• Классические котлоагрегаты прямого горения.
• Котельные установки длительного действия.
• Газогенераторная аппаратура.
• Котлы, работающие на пеллетах.
• Многотопливное (комбинированное) отопительное оборудование.

Каждый из вышеперечисленных типов твердотопливных котлов для отопления частного дома имеет свои достоинства и недостатки. Для полноты картины, рассмотрим каждый тип более подробно.

Котлоагрегаты прямого горения

В котельных установках классической конструкции происходит обычный процесс сгорания топлива, выделение тепла от которого расходуется устройством на нагрев теплоносителя, циркулирующего по водяной рубашке (теплообменнику). Котлы прямого горения имеют достаточно простую конструкцию, поэтому (обычно) недороги, просты в обслуживании, и не требовательны к качеству топлива. Как правило, установки данной конструкции энергонезависимые, что делает вполне обоснованным их применение в качестве основного источника тепла в загородной недвижимости.

Основной недостаток моделей данной конструкции – это небольшой интервал между загрузками топлива, который равняется 2-4 часам и варьируется от типа топлива и объема загрузочной камеры. КПД такого котельного оборудования, как правило, не превышает 75%.

Если подходить к выбору теплогенератора со стороны бюджета, то такие твердотопливные котлы для частного дома могут быть лучшим выбором.

Газогенераторные установки

Принцип работы данных устройств заключается в сжигании пиролизного газа, выделяемого при температурном воздействии и недостатке кислорода любой органикой, в том числе и твердым топливом. Пиролизные котельные установки отличаются от котлов прямого горения конструкцией топочной камеры, которая разделена горизонтальной перегородкой на две части. В первичной камере происходит тление топлива с выделением горючего газа, во вторичной топливной камере – сжигание газа. Если говорить более простым языком, то пиролизные котлы получают тепловую энергию от двух источников энергии; непосредственно при тлении топлива и при сжигании выделенного газа. Благодаря такой особенности газогенераторного котельного оборудования значительно увеличивается КПД (85 – 90%) и время горения топлива (до 12 часов).

Пиролизное отопительное оборудование имеет достаточно сложную конструкцию, требует топлива строго определенного качества (влажность не более 25%) и энергозависимо (работа вентиляторов, дымососов и автоматики требует электричества). Кроме этого, такие устройства достаточно дороги и имеют (как правило) большие размеры, что влияет на размер котельной для твердотопливного котла. Пиролизные установки торговых марок VERNER и ATMOS нашли широкое применение в домах наших соотечественников.

Котлы длительного действия

Особенностью данного оборудования является то, что в топливной камере происходит сжигание только верхнего слоя биоматериала. Горение (тление) происходит как у свечи, сверху вниз, а не как в традиционных котлоагрегатах, снизу вверх. Такая конструкция позволяет максимально экономно расходовать топливо (интервал между закладками 30-72 часа), не требует подключения к электросети. КПД достигает 90%. Кроме этого, при равной эффективности, котлы длительного горения имеют значительно меньшую стоимость, чем пиролизные аналоги.

Есть у такого оборудования один существенный недостаток: такое оборудование не допускает дозагрузки топливной камеры. Другими словами: запас топлива прогорел, котел остановлен, почищен и только после этого готов к новой загрузке и розжигу.

Решением проблемы дозагрузки стали котельные установки нижнего горизонтального горения.

Горение в таких установках происходит в районе колосников. Раскаленные газы под действием естественной тяги переносятся в пространство теплообменника, который находится за пределами топливной камеры. Интервал между закладками у таких устройств, меньше, чем у аналогичных котлоагрегатов с верхним тлением (12-24 часа), но есть несколько ощутимых достоинств:

• Установка может работать непрерывно (возможность дозагрузки без остановки устройства).
• Потребляет топливо с влажностью до 50%.
• Простое обслуживание и эксплуатация.
• Высокая эффективность.

Кроме того, котлоагрегаты длительного нижнего горения, как правило, оснащаются дополнительными резервными ТЭНами для предотвращения размораживания системы отопления в период зимних холодов при остановке котла. Отопление каркасного дома твердотопливным котлом нижнего горения является наиболее популярным у отечественного потребителя.

Пеллетные котлоагрегаты

Пеллеты – это древесные гранулы. Другими словами, прессованные отходы деревообработки, которые расходуются теплогенератором по мере сжигания. Как правило, объем бункера пеллетного котла достаточный для автономной работы системы отопления от 1 до 6 суток при КПД до 85%. Исходя из практичности и экономичности, пеллетный котел — это лучший выбор для обогрева частного дома. С точки зрения бюджета – это один из самых дорогих типов котельного оборудования.

Кроме этого, приобретая пеллетный котлоагрегат, следует решить проблему хранения гранул. На улице их хранить нельзя, так как они будут иметь повышенную влажность. Для хранения в доме нужно выделить достаточно большое пространство с хорошей системой проветривания.

Схема подключения

Существует два типа систем отопления (СО): закрытая и открытая. Рассмотрим рабочую схему теплоснабжения дома твердотопливным котлом и группы безопасности котельной установки в закрытой системе отопления.

На рисунке показана схема подключения твердотопливника к закрытой СО, которая включает в себя:

1. Группу безопасности.
2. Емкость для охлаждения теплоносителя при перегреве. Данный элемент необходим в случае прекращения подачи воды в водопроводной системе. В его узел обвязки входит 3 поплавковый клапан; 4 – термоклапан; 7 – теплообменник, который обеспечивает защиту от перегрева теплоносителя.

Кроме этого, на схеме цифрой 5 отмечена группа расширительного бачка закрытого типа. 6 – контур циркуляции теплоносителя.

Совет: При подключении твердотопливного котла к закрытой СО запрещается оснащать радиаторы приборами, ограничивающими нагрев (термостатическими клапанами и пр.) Все дело в том, что данные устройства могут уменьшить потребление тепловой энергии в тот момент, когда происходит интенсивное горение топлива. Это может вызвать перегрев теплоносителя и (или) срабатывание защиты котлоагрегата. Это не касается систем, оснащенных буферной емкостью.

Среди котлов на твердом топливе самой большой популярностью пользуются твердотопливные котлы на дровах.

Твердотопливные котлы на дровах

Котел имеет электрический нагнетатель воздуха, который управляется электронной системой от термостата. В результате изменения количества воздуха, мощность котла в процессе горения меняется в зависимости от температуры теплоносителя.

Электронная система выводит на дисплей различные показатели для контроля режима работы котла. Котел имеет индикатор минимального количества топлива в топке и подает сигнал об этом хозяину. Конструкция котла предусматривает возможность дозагрузки топлива не останавливая процесс горения.

Производители оборудования выпускают универсальные комбинированные котлы , которые могут сжигать топливо в двух режимах — с подачей воздуха или снизу, или сверху. Стоимость таких котлов естественно выше.

Автоматические твердотопливные котлы

В продаже имеются автоматические твердотопливные котлы. Правильнее назвать их полуавтоматическими, поскольку котел все таки требует периодически определенных действий от человека, пускай и не каждый день.

С устройством и принципом работы автоматического твердотопливного котла можно познакомиться, если посмотреть этот видеоклип:

Топливом для автоматического котла могут быть гранулированный уголь фракции 5 — 25 мм. или древесные гранулы — пелеты, а также гранулы из других горючих материалов — торфа и отходов растительного и животного происхождения.

Необходимость использования только гранулированного топлива для сжигания в автоматических котлах, вызывает определенные сложности для хозяев дома. Стоимость такого топлива на рынке заметно выше, чем обычных колотых дров или угля.

В автоматических котлах производители часто предусматривают возможность замены горелки для гранулированного топлива, на другую горелку — для газа или жидкого топлива. Вместо горелки могут устанавливаться колосники. В этом варианте котел превращается в обычный котел на дровах.

Гранулированное топливо обычно продается в мешках. Топливо легко и без пыли загружается в бункер котла. Одной загрузки бункера хватает на 3 — 10 дней работы котла.

После розжига в начале отопительного сезона, горение в автоматическом котле происходит непрерывно . Автоматический котел может работать в двух режимах:

• Режим активного горения , при котором мощность котла может быть в диапазоне 10 — 100% от номинальной.
• Режим поддержки горения, когда мощность котла выбирается такой, чтобы обеспечить температуру теплоносителя в котловом контуре около 55 град.С. Автоматический контроллер переводит котел в режим поддержки, когда отсутствует отбор тепла из отопительного контура. Такой режим необходим для защиты котла от низкотемпературной коррозии (подробнее см. ниже), а также обеспечивает постоянную готовность котла к возобновлению активного горения.

В процессе работы котла необходимо:

• Следить за наполнением бункера и загружать топливо в бункер один раз каждые 3 — 7 дней.
• Удалять золу из съемного зольного ящика через каждые 2 — 4 дня.
• Один раз в неделю чистить внутренние поверхности котла от отложений специальным инструментом.
• Ежегодно, перед началом отопительного сезона, проводить чистку и проверять исправность дымохода котла.

Как выбрать мощность твердотопливного котла

Твердотопливный котел нужно выбрать так, чтобы его номинальная отопительная мощность соответствовала тепловым потерям отапливаемого объекта.

Выбор котла слишком большой номинальной мощности приводит к тому, что котел большую часть времени работает в режиме значительного ограничения мощности. А это, в свою очередь, приводит к снижению КПД (увеличению расхода топлива), повышенному образованию отложений (сажи, дегтя), ускоренной коррозии котла и дымохода. Увеличивается риск перегрева теплоносителя в котле. Стоимость котлов растет по мере увеличения мощности.

Поэтому не следует покупать котел, имеющий значительно большую мощность , чем тепловые потери дома.

Правда, при подборе котла с большим запасом по мощности увеличивается продолжительность горения одной закладки топлива — в топке больше дров. Но, выгодно реализовать это преимущество можно только в системе отопления с аккумулятором тепла.

Точный расчет тепловых потерь дома и мощности отопительного котла достаточно сложная задача, решение которой лучше поручить специалистам-проектировщикам. Менеджеры фирмы, которая продает котлы, скорее всего посоветуют Вам выбрать котел избыточной мощности — это им выгодно.

Ориентировочно мощность котла для отопления дома выбирают , руководствуясь общепринятыми величинами удельной мощности на 10м 2 отапливаемой площади по климатическим зонам:

• Для южных районов России: 0,7 — 0,9 кВт/10м 2 .
• Для средней полосы — 1,2 — 1,5 кВт/10м 2 .
• Для северных районов — 1,5 — 2 кВт/10м 2 .

Например, для региона г. Москвы в доме с отапливаемой площадью 150 м2 следует установить котел мощностью 150м 2 х 1,2кВт/10м 2 = 18кВт.

Для дома, построенного с соблюдением современных требований к энергосбережению, для расчета применяют меньшие из указанных значений.

Следует также учитывать, что теплоёмкость незамерзающих жидкостей на 20% ниже чем у воды. При их использовании в качестве теплоносителя мощность котла может падать на 10 – 15% от номинальной.

Систему водянного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя рекомендуется использовать в домах с отапливаемой площадью помещений не более 100м 2 . В домах большей площади или в системах отопления с теплыми полами применяют принудительную циркуляцию теплоносителя с установкой циркуляционных насосов.

Защита твердотопливного котла от перегрева

В твердотопливном котле горящее топливо, да и сам котел обладают довольно большой массой. Поэтому процесс тепловыделения в котле имеет большую инерцию. Горение топлива и нагрев воды в котле на твердом топливе нельзя мгновенно остановить, прекратив подачу топлива, как это делается в газовом котле.

Твердотопливные котлы, больше чем другие, склонны к перегреву теплоносителя – вскипанию воды, если пропал отбор тепла, например, при внезапном прекращении циркуляции воды в системе отопления, или тепла в котле выделяется больше, чем расходуется.

Кипение воды в котле ведет к росту температуры и давления в системе отопления со всеми серьезными последствиями – разрушению оборудования системы отопления, травматизму людей, повреждению имущества.

Современные закрытые системы отопления с твердотопливным котлом особенно склонны к перегреву, так как содержат сравнительно маленький объем теплоносителя.

В системах отопления обычно используются полимерные трубы, коллекторные узлы управления и распределения, различные краны, клапаны и другая арматура. Большинство элементов системы отопления очень чувствительны к перегреву теплоносителя и скачкам давления, вызванных кипением воды в системе.

Твердотопливный котел в системе отопления должен иметь защиту от перегрева теплоносителя.

Для защиты твердотопливного котла от перегрева в закрытой системе отопления, не имеющей соединения с атмосферой, необходимо выполнить два действия:

1. Перекрыть подачу воздуха для горения в топку котла, чтобы как можно быстрее снизить интенсивность горения топлива.
2. Обеспечить охлаждение теплоносителя на выходе из котла и не допустить повышения температуры воды до кипения. Охлаждение должно происходить до тех пор, пока выделение тепла не снизится до уровня, при котором кипение воды станет невозможным.

Рассмотрим, как выполнить защиту котла от перегрева, на примере схемы отопления, которая приведена ниже.

Схема подключения твердотопливного котла к закрытой системе отопления

Схема закрытой системы отопления с твердотопливным котлом. 1 — группа безопасности котла (предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр); 2 — бак с запасом воды для охлаждения теплоносителя при перегреве котла; 3 — поплавковый запорный клапан; 4 — термоклапан; 5 — группа подключения расширительного мембранного бака; 6 — узел циркуляции теплоносителя и защиты котла от низкотемпературной коррозии (с насосом и трехходовым клапаном); 7 — теплообменник защиты от перегрева.

Защита котла от перегрева работает следующим образом. При повышении температуры теплоносителя выше 95 градусов, термостат на котле закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания котла.

Термоклапан поз.4 открывает подачу холодной воды из бака поз.2 в теплообменник поз.7. Холодная вода, протекающая через теплообменник охлаждает теплоноситель на выходе из котла, не допуская кипения.

Запас воды в баке поз.2 необходим на случай отсутствия воды в водопроводе, например, при отключении электроэнергии. Часто в системе водоснабжения дома устанавливают общий накопительный бак. Тогда воду для охлаждения котла берут из этого бака.

Теплообменник для защиты котла от перегрева и охлаждения теплоносителя, поз.7 и термоклапан, поз.4 производители котлов обычно встраивают в корпус котла. Это стало стандартным оснащением котлов, предназначенных для закрытых систем отопления.

На сегодня твердотопливное отопление частного дома представляет собой наиболее надежный и простой способ обогрева жилых помещений. В конструкцию водяных систем отопления входят котлы, которые и являются основными генераторами тепла, батареи и трубопровод. Передатчиком тепловой энергии в таких системах служит жидкая среда, либо антифриз, либо постоянно циркулирующая по трубопроводу вода. Рабочий разогрев котла может происходить от природного газа, угля, керосина, дров или иного недорогого и доступного топлива.

Современные водяные отопительные системы загородного дома могут быть исполнены в двух видах, это системы, которые имеют в своей конструкции естественную циркуляцию теплового носителя (система гравитационная) и системы с принудительной циркуляцией жидкого теплоносителя. В первой системе циркуляция жидкости происходит за счет разной плотности между холодной и уже нагретой водой. Эксплуатационными достоинствами этой отопительной системы являются ее автономность (нет зависимости от электроэнергии) и конструкционная простота.

Отопительная система с принудительной циркуляцией теплоносителя

Что касается систем с принудительной циркуляцией, то ее эффективность зависит от циркуляционного насоса, который и обеспечивает циркуляцию теплоносителя. В этой системе для отвода лишней воды, которая образуется при нагревании, установлен расширительный бачок. Образуя замкнутый контур, принудительные системы отопления исключают из себя испарение теплоносителя, что говорит об их надежности и безопасности. К другим преимуществам этой системы специалисты относят следующие из них:

• меньшее применение труб в отопительной конструкции;
• небольшой объем теплоносителя в отопительной системе;
• использование всех типов отопительных батарей;
• возможность использования антифриза;
• регулировка температурного баланса с помощью специальных кранов;
• возможность применения труб, обладающих меньшим рабочим сечением чем в системах с естественной циркуляцией.

Если говорить о преимуществах водяного отопления квартир или частного дома, то следует отметить такие как: экономическая выгода, безопасность использования и надежность, энергонезависимость, плавное распределение тепла по площади всего дома, простота эксплуатации и многое другое.

Современные виды водяных систем отопления

Статистика утверждает, что около 90 процентов частных загородных домов обогреваются при помощи водяных отопительных систем. И это неудивительно, такая система проста, надежна, эффективна и экономически выгодна. Стоит отметить и ее технологическое разнообразие, к наиболее востребованным из которого относятся:

• плинтусное водяное отопление;
• система "теплый пол";
• отопление при помощи радиаторов (радиаторное).

Радиаторы отопления могут быть стальными, биметаллическими, чугунными, алюминиевыми и являются привычным явлением в интерьере практически любого дома или квартиры. Достоинствами такого метода отопления стали простота, высокая теплоотдача и ровный обогрев всего дома.

Плинтусное отопление напоминает своим функционалом и радиаторное и системы "теплый пол". Монтируется на уровне плинтуса по периметру комнат. Отличается равномерным прогревом пола и стен, следовательно и хорошего прогрева помещения в целом. Система надежна и выделяется своей эстетической привлекательностью.

Теплый пол в твердотопливном отоплении известен высокой степенью правильной тепловой отдачи: внизу находится более теплый воздух, прохладный устремляется вверх. Система надежна, незаметна и безопасна во время эксплуатации. Требуется повозиться с правильным монтажом.