Среди разнообразного отопительного оборудования котел водогрейный на твердом топливе все еще остается весьма востребованным.
По ряду причин интерес к подобным установкам проявляют не только те граждане, до кого централизованное газоснабжение еще не дотянулось, но и лица, уже имеющие доступ к этому благу цивилизации.
Давайте же повнимательнее присмотримся к этим теплогенераторам, а заодно узнаем, что следует учитывать желающему воспроизвести такой прибор самостоятельно.
Устройство водогрейного котла на твердом топливе
Основными компонентами данного агрегата являются:
- Топка: обычно изготавливается из толстых чугунных листов, но иногда вместо них производители используют огнеупорный кирпич.
- Зольная камера (расположена под топкой и отделяется от нее колосниковой решеткой).
- Теплообменник (расположен в верхней части топки). Обычно выполняется из чугуна.
- Водогрейный бак для хозяйственно-бытовых нужд, устанавливается как над топкой, так и сбоку.
- Патрубок для подключения к дымоходу.
- Корпус с дверцами напротив топки и зольной камеры. Изнутри утеплен теплоизолятором на основе базальтового волокна с теплоотражающими экранами.
- В некоторых моделях — вентилятор.
Принцип работы
Данный агрегат относится к котлам прямого горения, то есть топливо сжигается в нем самым обычным незамысловатым образом. Образующаяся при этом зола ссыпается в зольную камеру, откуда ее периодически нужно удалять.
Наиболее удобными в обслуживании являются котлы, у которых в зольной камере производитель установил выдвижной поддон.
Загрузка топлива и удаление золы осуществляется традиционно — через соответствующие дверцы в корпусе. Отличие от обычных твердотопливных отопителей состоит в увеличенных размерах топки и наличии водогрейного бака. Заметим, что котлы этой разновидности не являются двухконтурными. Здесь, скорее, речь идет о бойлере косвенного нагрева (и частично прямого), встроенном в корпус котла.
Принцип работы котла
Но и косвенный нагрев здесь не совсем обычный. Как известно, в бойлерах косвенного нагрева тепло нагреваемой среде доставляется при помощи воды или другого жидкостного теплоносителя (масло, антифриз), которым заполнен отопительный контур. В водогрейном же котле тепловая энергия передается при помощи воздуха: внутри водогрейного бака имеются трубки, связанные с установленным в топке теплообменником, и вся эта система по сути является пустой, то есть она заполнена воздухом, который в ней циркулирует.
На первый взгляд такое решение может показаться странным, ведь мы привыкли в роли теплоносителя видеть именно воду, теплоемкость которой в 800 раз превышает теплоемкость воздуха. Но все становится на свои места, если вспомнить, что интенсивность теплообмена зависит не от теплоемкости, а от перепада температур. Воздух за счет малой теплоемкости нагревается быстрее, чем вода, а значит, и тепло он будет отдавать более активно. Поскольку все компоненты расположены внутри корпуса котла, теплопотери отсутствуют, так что необходимости в применении теплоносителя с большой теплоемкостью нет.
Расположение бака влияет на эффективность работы системы нагрева воды. Наилучшие показатели демонстрируют котлы, у которых водогрейный бак расположен над топкой, а не сбоку от нее. Это объясняется стремлением нагретого воздуха подниматься вверх.
Котел твердотопливный
Котлы, оснащенные вентилятором, могут дольше работать на одной закладке топлива, чем не имеющие такового. Работает такая система следующим образом:
- Пользователь устанавливает на специальной панели температуру, которая должна поддерживаться в водогрейном баке, после чего закрывает дверцу топки (в таких моделях она является герметичной) и запускает вентилятор, установленный в подсоединенном к топке воздуховоде.
- Как только температурный датчик зафиксирует нагрев воды до желаемой температуры, он подаст сигнал на контроллер и тот отключит вентилятор. При этом в воздуховоде опустится под собственным весом так называемая гравитационная заслонка (она открывается только во время работы вентилятора — потоком воздуха), так что подача кислорода в топку будет полностью перекрыта. Это приведет к затуханию огня, но угли при этом останутся — котел перейдет в режим ожидания.
- При остывании воды датчик снова просигналит контроллеру и тот запустит вентилятор. Последний раздует угли в топке и там снова разгорится огонь.
Благодаря такой схеме время работы на одной порции топлива удается продлить с 4-х часов до 8 – 10.
Чем выше будет расположен вентилятор котла, тем лучше: установленные у самого пола нагнетатели тянут пыль, которая засоряет воздуховод и вызывает зашлакованность топки.
Достоинства и недостатки
Как было сказано выше, данная разновидность водонагревателей пользуется сегодня завидным спросом. Это можно объяснить следующими преимуществами:
- Устройство является полностью автономным, то есть его работа не зависит от функционирования какой-либо централизованной сети энергоснабжения.
- Топливо обходится дешевле газа, особенно если в этом качестве используются отходы деревообрабатывающей промышленности или сельского хозяйства.
- Для установки твердотопливного водогрейного котла не нужно оформлять разрешение и приглашать специалистов, как в случае с газовым котлом.
- По сравнению с обычными твердотопливными котлами водогрейные имеют небольшой вес, а предъявляемые к ним требования являются более мягкими.
- Такие приборы редко снабжаются автоматикой, поэтому отказы в работе у них почти никогда не случаются.
- Обслуживание котла состоит в очень простых действиях (удаление сажи и золы), так что для него не требуются какие-то специальные знания или высокая квалификация.
- Долговечность. Водогрейный котел может эксплуатироваться десятилетиями, что подтверждается предоставляемой производителем гарантией: обычно она составляет 15 лет.
- Стоимость является более чем доступной.
Вместе с тем, потенциальному пользователю следует заранее знать и о характерных недостатках:
- Работа водонагревателя не может быть автоматизирована. Пользователю самому приходится подкладывать топливо и следить за температурой воды в баке.
- Поскольку водогрейный котел стремятся делать предельно простым и дешевым, какие-либо меры по повышению его экономичности не предусматриваются. Соответственно, он является весьма прожорливым и запас топлива для него потребуется довольно большой.
Для того чтобы правильно подключить котел к отопительной системе, необходимо знать некоторые нюансы. Обвязка твердотопливного котла отопления схема и дополнительные контуры.
Для чего используется инвертор для котлов отопления, расскажем тут.
Владельцы газовых котлов должны знать, как устроено данное оборудование, чтобы уметь выполнять простой ремонт без вызова мастера по каждому поводу. Подробно об устройстве газового котла смотрите на этой странице.
Котлы с водяным контуром
Сегодня обеспечить работу системы отопления и нагрев воды для хозяйственно-бытовых нужд можно при помощи всего одного устройства — котла с водяным контуром.
Это устройство представляет собой обычный отопительный котел, в который вмонтировали бойлер. Последний, как и в случае с водогрейным котлом, может располагаться как над топкой, так и сбоку от нее.
Наиболее простым и в то же время самым известным представителем данной категории оборудования является титан.
Расположенный внутри топки теплообменник подключается к отопительному контуру, вследствие чего через него прокачивается теплоноситель — теперь уже вода. Часть этого теплоносителя по отдельной ветке подается на теплообменник, установленный внутри бойлера, благодаря чему и осуществляется нагрев имеющейся в бойлере воды.
Чтобы отопитель мог снабжать теплом две системы одновременно, он должен обладать значительной производительностью. Поэтому разработчики применяют различные конструктивные решения, обеспечивающие полное сгорание топлива и усвоение максимально возможного количества выделяющейся при этом энергии.
Чтобы теплоотдача от твердотопливного котла была максимальной, используйте только хорошо высушенное топливо.
Стоимость
Для водогрейных котлов характерен довольно большой разброс цен. Дешевле всего обходится оборудование отечественного производства, как например:
- котел «Каракан 8-ТПЭ» (мощность — 8 кВт): 12200 руб.,
- котел «Сибирь КВО 15 ТПЭ» (мощность — 15 кВт): 17400 руб.,
- котел «Гефест-15» (мощность — 15 кВт): 21570 руб. (комбинированный, то есть имеет встроенный ТЭН),
- котел «Каракан 12-ТГЭВ» (мощность — 12 кВт, дополнительно имеются газовая горелка, ТЭН, водогрейный бак): 21700 руб.
Импортные котлы обходятся значительно дороже, например:
- котел «BURNit WBS 25» (Болгария, 25 кВт, дополнительно может работать на газу, дизельном топливе и масле): 86250 руб.,
- Viadrus Hercules U22C-2 (Чехия, 11,7 кВт): 44 тыс. руб.,
Buderus Logano S111-2 (Германия, 12 кВт) стоит 53440 руб.
Если отсутствует газоснабжение, перед владельцами частных домов стоит выбор приобрести твердотопливный или жидкотопливный котел. Котел на солярке обладает рядом преимуществ, поэтому многие отдают предпочтение именно такому отопителю.
Что такое распределительная гребенка и как правильно ее установить, читайте в этом материале.
Изготовление своими руками
Простенький водогрейный котел несложно изготовить самостоятельно. Вот что при этом нужно учитывать:
- Выбирать материал топки следует с учетом того, какой вид топлива планируется использовать. Для угля характерна гораздо более высокая температура горения, чем для древесины, поэтому листы для изготовления топки угольного котла следует брать потолще — тонкая сталь быстро прогорит.
- Идеальный материал — специальная жаропрочная котловая сталь. На втором месте — легированная жаропрочная сталь с добавками хрома и молибдена, например, марок 12ХМ или 12Х1МФ. Если предполагается использовать обычную сталь, то она должна иметь марку ниже сталь 35. В сталях более высоких марок при нагреве возникает эффект прикаливания, вследствие чего они становятся хрупкими.
В продаже имеются комплекты из вентилятора, термодатчика и контроллера (например, польской компании KG Elektronik), при помощи которых легко организовать принудительную подачу воздуха в топку (см. выше описание работы котла с вентилятором).