Отопительный котел с водяным контуром для отопления дома

Твердотопливные котлы с водяным контуром пользуются огромной популярностью. Это не удивительно, поскольку одно устройство и дом обогреет, и теплой водой обеспечит для бытовых потребностей. К тому же такие агрегаты надёжны, качественно собраны, экономичны и автономны.

Принцип работы котла с водяным контуром

Рассмотрим конструкцию котла. В стальном корпусе расположена топочная камера для сгорания топлива, она может быть выполнена из жаропрочной стали или из чугуна. В нижней части камеры сгорания расположены колосники. При сгорании топлива зола падает вниз через колосники в зольник. Зольник не только собирает золу, с помощью его дверцы можно регулировать интенсивность горения топлива путём большей или меньшей подачи кислорода из зольной камеры к колосникам.

отопительный котел с водяным контуром для отопления дома

Схема: устройство твердотопливного котла с водяным контуром

Следующий важный рабочий узел – теплообменник. Если котёл с двумя контурами, тогда один обогревает дом, а второй подключается к контуру водоснабжения. Теплообменник может быть изготовлен из чугуна или стали толщиной 3-5 мм. За счёт толщины стенок изделия срок службы теплообменника увеличивается и улучшается его способность аккумулировать тепло. Теплоноситель в отопительной системе и в водяном контуре для бытовых нужд очень быстро прогревается. Примерно за 1 час.

Происходит следующее: тепло из камеры сгорания поднимается к теплообменнику, сначала прогревая его, а затем теплообменник передаёт аккумулированное тепло теплоносителю.

Теплоноситель циркулирует по отопительной системе в результате воздействия гравитации. Есть и второй способ, когда подключается циркуляционный насос, но ему требуется подключение к электросети, что может являться недостатком.

отопительный котел с водяным контуром для отопления дома

Пеллеты — довольно качественный, но дорогой вид топлива для котла

Какие твердотопливные котлы могут иметь один или два водяных контура? Это котлы, которые могут работать на:

  • дровах;
  • угле;
  • пеллетах (топливных гранулах);
  • смешанном топливе.

Принцип сгорания топлива тоже может различаться:

  1. Агрегаты с естественной тягой. Процесс горения в топке происходит снизу вверх. Кислород поступает в топку через колосники. Интенсивность горения контролируется термоголовкой.
  2. Твердотопливные котлы, где тяга происходит принудительным способом. Вверху имеется вентилятор, который нагнетает кислород в топочную камеру. Процесс горения топлива более интенсивный и есть возможность регулировать температуру теплоносителя. отопительный котел с водяным контуром для отопления дома

    Устройство камеры сгорания котла с водяным контуром

  3. Пиролизные котлы имеют две камеры сгорания.
  4. Котлы длительного горения – в этих агрегатах топливо горит сверху вниз, это позволяет достичь более длительного и равномерного нагрева теплоносителя.

Совет. Котлы длительного горения с водяным контуром можно доукомплектовать при необходимости вторым контуром или подключить бойлер. Это позволит не только отапливать помещение, но и подогревать воду для хозяйственных нужд.

Преимущества твердотопливного котла с водяным контуром

Если сравнивать твердотопливные котлы с водяным контуром с обычными печами или котлами без водяного контура, то преимущества очевидны.

  1. Производительность и экономичность. Имеют высокий коэффициент полезного действия, после запуска прогревают теплоноситель в течение часа. Устройство современных котлов с водяным контуром просчитано таким образом, что выделяемое тепло рационально используется, а теплопотери сводятся к минимуму. Котёл обеспечит теплом весь дом, а не только помещение, в котором он установлен и смежные с этим помещения.
  2. Стоимость. Данные агрегаты имеют доступную цену. К тому же преимуществом является и то, что не нужно собирать пакет необходимых справок и разрешений на установку и эксплуатацию котла. Достаточно будет иметь в наличии исправный дымоход и хорошую вентиляцию помещения, в котором будет установлено оборудование. отопительный котел с водяным контуром для отопления дома

    Схема: процесс работы котла

  3. Топливо. Твердотопливные котлы способны работать на многих видах топлива. Уголь и древесина не являются дефицитом и по стоимости дешевле газа.
  4. Эстетический вид. Есть варианты котлов, которые выпускают в виде стильных каминов. Они и жилище обогреют, и привнесут изюминку в интерьер. Это достойное решение для гостиной комнаты.
  5. Автономность. Твердотопливному оборудованию не требуется подключение к электросети или газу. Это огромный плюс для районов, где бывают частые перебои с электричеством или отсутствует газовая магистраль.
  6. Монтаж. Установку твердотопливного котла с водяным контуром можно осуществить своими руками.
  7. Эксплуатация. Котлы с водяным контуром ничем не отличаются от обычных твердотопливных котлов при эксплуатации. Можно утилизировать бытовой мусор.
  8. Древесную золу можно использовать как удобрение для растений.

Совет. Твердотопливные котлы имеют возможность подключить систему тёплый пол. Выбирая котёл с водяным контуром, обратите внимание на модели, где есть такая возможность.

отопительный котел с водяным контуром для отопления дома

Твердотопливный котел с варочной поверхностью

Недостатки

  1. В целом это довольно простые агрегаты. Их простота является и недостатком и преимуществом одновременно. Что касается недостатков, то в основном все они касаются удобства при использовании.
  2. Необходим монтаж дымоотводного оборудования – полноценные каналы, тут не подойдут трубы, которые подводят к газовым котлам.
  3. Отопительные агрегаты обладают не маленькой массой и габаритами, их не повесишь на стену. Как правило, для установки требуется отдельное помещение с хорошей вентиляцией.
  4. Топливо всегда должно быть в запасе, поэтому нужно оборудовать сухое помещение для его хранения.
  5. Загрузка топлива в топку котла производится вручную.
  6. Котёл требует ухода. Периодически нужно удалять золу из зольника, а также чистить дымоход от сажи, удалять с горелки нагар.
  7. У моделей с двумя контурами, как правило, второй змеевик в диаметре меньше первого. Если в системе используется теплоноситель плохого качества, то на стенках довольно быстро образуются наросты, которые и становятся частой причиной поломки устройства.

отопительный котел с водяным контуром для отопления дома

Циркуляция тепла в котле с водяным контуром

Особенности монтажа твердотопливных котлов с водяным контуром

Перед установкой котла первое, что нужно сделать – это подготовить основу для установки. Для этого делают бетонную стяжку, так как котлы достаточно тяжёлые. Стяжка выполняется по уровню, так как перекосы основания для котла не допускаются. Хорошо, если бетонная подушка будет выше уровня пола – это позволит существенно облегчить его обслуживание и чистку зольной камеры.

Выполняя монтаж отопительного оборудования лучше расположить котёл в центре дома. Если же по каким – либо причинам это сделать невозможно, тогда можно поместить котёл в гараже или оборудовать отдельное помещение – котельную. Температура воздуха в котельной должна быть не ниже 10 градусов С, само же помещение должно иметь хорошую приточно-вытяжную вентиляцию. В котельной стены выполняются из негорючих материалов. Нельзя хранить рядом с котельным оборудованием различные взрывоопасные вещества.

отопительный котел с водяным контуром для отопления дома

Важно установить котел на подготовленную прочную поверхность

Устанавливать оборудование необходимо в строгом соответствии с инструкцией по монтажу и эксплуатации. От стены до котла должно быть расстояние не менее полуметра. Перед котлом необходимо уложить лист металла.

Места соединения дымохода с дымоотводом необходимо изолировать термостойким герметиком или глиной.

Перед запуском котла обязательно сначала нужно проверить тягу, а также давление в системе должно соответствовать рабочим параметрам.

Особенности эксплуатации

Чтобы избежать неприятностей при неправильной эксплуатации котельного оборудования соблюдайте все правила пожарной безопасности, ведь от этого зависит сохранность вашего имущества, а также жизнь и здоровье вашей семьи.

отопительный котел с водяным контуром для отопления дома

Постарайтесь выбрать место для размещения котла в центре дома — тогда тепло будет распределяться равномерно

  1. Запрещается эксплуатировать оборудование при открытой дверце топочной камеры, разжигать топливо бензином.
  2. Чтобы избежать неприятностей, не стоит на котёл укладывать вещи и обувь для просушки.
  3. Поверхность дверцы топочной камеры нагревается, поэтому закладывая новую порцию топлива или регулируя тягу, обязательно надевайте рукавицы. Так вы обезопасите себя от ожога.
  4. Нельзя, чтобы дети занимались загрузкой топлива, и в целом контролировали работу отопительного агрегата.
  5. Нельзя хранить топливо для котла около него. Топливо должно храниться на расстоянии не менее метра от оборудования.
  6. Не допускайте перегрева оборудования – это очень опасно. Не стоит сразу закладывать очень много топлива в топку.
  7. Пару раз в год необходимо в обязательном порядке чистить дымоход и горелки котла. Следите за герметичностью всех стыков дымохода. Также необходимо проверять уровень теплоносителя в системе.

Совет. Помните о своей безопасности и приобретайте твердотопливные котлы с водяным контуром в специализированных магазинах.

Твердотопливный котел для отопления дома: видео

Отопительные котлы для для дома: фото

отопительный котел с водяным контуром для отопления дома

Для грамотной установки твердотопливного котла с водяным контуром в частном доме нужно знать принцип его работы и особенности конструкции. До покупки следует изучить все преимущества и недостатки, ознакомиться с нюансами монтажа и эксплуатации.

Для домов, территориально удаленных от газовой магистрали, рациональным решением станут твердотопливные котлы с водяным контуром. Их главным преимуществом является возможность использования недорогого местного сырья в качестве топливного материала.

Особенности конструкции

Котельное оборудование данного типа, по сути, является несколько видоизмененным вариантом стандартных котлов — в конструкцию дополнительно входит водяной контур.

Конструкция включает:

  1. топку;
  2. колосник;
  3. зольную камеру;
  4. водяной контур.

Устройство твердотопливного котла

Если одноконтурные модели предназначены только лишь для обогрева помещений, то двухконтурные используются и для отопления здания, и для снабжения его горячей водой.

Совет. До покупки двухконтурной модели следует просчитать мощность, которая будет расходоваться не только на обогрев помещения (порядка 1кВт на 10 кв. м), но и на нагрев горячей воды.

Загрузка топлива может осуществляться вручную либо автоматически. Второй вариант предполагает наличие в котле резервуара, куда засыпается топливо каждые 3-7 дней. Но модели более дорогостоящие, чем с ручной подкидкой топлива, поэтому менее распространенные.

Схема: работа дровяного котла

К тому же для подачи подходит только топливо, прошедшее специальную подготовку — уголь до 2,5 см либо так званый «эко-горошек». Некоторые модели оборудованы встроенными электротенами, которые запускаются в работу при прекращении подачи топлива — таким образом обеспечивается их непрерывная работа.

Принцип работы моделей с водяными контурами

Процесс нагрева воды осуществляется исключительно в период топливного горения. Основное топливо — уголь либо дрова. При этом одной загрузки достаточно на 3–4 часа, более длительный период горения топлива обеспечит газогенераторный (пиролизный) твердотопливный котел.

Чем выше качество котла, эффективность процессов теплообмена в водяном контуре и чем точнее контроль температуры теплоносителя, тем ниже себестоимость каждого добытого киловатта тепла. Специальная конструкция водяного контура позволяет максимально эффективно нагревать основной теплоноситель при работе котла.

Устройство топки твердотопливного котла

Стенка в водяной рубашке способна аккумулировать получаемую тепловую энергию. За счет этого отопительный прибор быстро нагревает воду, а также поддерживает высокую температуру на протяжении продолжительного времени. Котельное отопительное оборудование с водяным контуром одинаково эффективно работает как в системе с естественной, так и с принудительной циркуляцией.

Преимущества твердотопливных котлов с водяным контуром

Помимо относительно доступной стоимости топлива и самого оборудования, в числе плюсов также следует выделить:

  • высокую надежность;
  • длительный срок эксплуатации;
  • отсутствие необходимости в частом обслуживании.

Котел на твердом топливе — экологичное и экономически выгодное средство обогрева дома

Отходы при сгорании топлива, то есть золу можно использовать в качестве удобрения на частном садовом участке. Еще один плюс — твердотопливный котел при необходимости можно переоборудовать для работы с другими типами энергоносителей, такими как газ, дизель и пр.

Недостатки оборудования

Помимо неоспоримых преимуществ, котлы данного типа не лишены и некоторых недостатков:

  • КПД дровяных котлов при самом высоком расходе топлива варьируется в пределах от 70 до 80 %;
  • требуется загрузка топлива каждые 3–8 часов.

Совмещение котла с отопительной водяной системой

Система труб и радиаторов, подсоединенная к водяному контуру, позволяет равномерно распределить тепло по всей площади строения. В качестве простейшего вида теплообменника может выступать водяной резервуар, когда непосредственно снизу под ним расположен источник тепла. Но такой нагрев малоэффективен, так как нагрев жидкости будет осуществляться только снизу.

Твердотопливный котел позволяет устроить систему равномерного обогрева всего дома

Гораздо действеннее в плане передачи тепловой энергии будет так называемая «водяная рубашка». Более сложный вид водяного контура представляет собой двойные верх и стенки по всему контуру котла, внутри которых происходит циркуляция теплоносителя. За счет постоянного циркулирования вода не застаивается, а толщина в 3-5 см между стенками дает возможность жидкости прогреваться максимально быстро.

Еще один не менее эффективный тип водяного контура — сваренный из стальных толстых труб, изогнутых волнами по стенам и верху топочной камеры по типу «змеевика». Теплоноситель медленно движется по трубам, диаметр которых 5-6 см, обеспечивая отличную теплопередачу. К тому же данный тип контура имеет важное преимущество — улучшенную ремонтопригодность.

Блок управления и контроля

Котлы оборудованы специальными системами для регулирования температуры воды в водяном контуре. Самая простая система строится на работе термостата — при достижении требуемой температуры прикрывается заслонка поддувала и таким образом уменьшается приток воздуха. Как только вода остынет, система сработает в обратном порядке.

Блоки управления

Более усовершенствованные системы контроля работают с включением точнейших температурных датчиков и принудительной электрифицированной воздухоподачи. При монтаже принудительной вентиляции осуществляется верхняя подача воздуха, за счет чего топливо сжигается практически полностью. Котельное оборудование данного типа нуждается в подключении к электросети, но при отсутствии электричества не в состоянии работать.

Оборудование циркуляционным насосом может спасти систему от ее полного размораживания. Оставленный в зимний период без присмотра котел, израсходовав все топливо, будет не в силах долго поддерживать температурный уровень воды в системе, в результате чего она со временем замерзнет. В такого рода критической ситуации система управления включит циркуляционный насос, что приведет к циркуляции теплоносителя — в небольшие морозы проточная вода не замерзнет.

Особенности монтажа

Для обогрева жилища малой квадратуры целесообразно выполнить монтаж непосредственно в самом доме. Также котельная может быть оборудована как отдельно стоящее здание или внутри других хозяйственных построек.

Устройство твердотопливного котла

В таком случае отопительная труба прокладывается всегда под землей обязательно ниже уровня промерзания грунта, обеспечивается теплоизоляция. В котельной температура воздуха должна быть на уровне 10 град., отдельно следует позаботиться об оборудовании качественной вентиляции.

Совет. Можно оборудовать изолированную мини-котельную в подвале либо на первом этаже дома, а также отвести там место под запас топлива.

Напольное покрытие на месте установки должно быть негорючим, ровным и твердым. Для повышения прочности пола котел устанавливается на тонкой стяжке из бетона. Перед отопительным агрегатом обязательно укладывается лист металла площадью не менее 1 кв. м.

Внимание! Расстояние от отопительного оборудования до стен помещения должно составлять не менее 50 см.

При монтаже следует точно придерживаться всех рекомендаций, приведенных в инструкции по эксплуатации котельного оборудования, касательно основных параметров дымоходов: сечения и высоты. Места соединения дымохода с дымовой трубой обязательно заполняются термостойким герметиком или обмазываются раствором глины.

Монтаж твердотопливного котла

Заключение

Твердотопливные котлы менее популярны, чем электрические или газовые, но для частных домов без возможности газификации и при частых перебоях с электричеством они становятся выбором номер один. Подключение к системе можно осуществить самостоятельно, при этом важно соблюдать все требования техники пожаробезопасности.

Какое отопление выбрать для частного дома: видео

Твердотопливный котел: фото

В отличие от природного газа, дизельного топлива или электроэнергии — дрова являются общедоступным ресурсом. В регионах, обладающих значительными лесными ресурсами стоимость, по которой можно купить дрова, обуславливается порой лишь сложностью их доставки до потребителя, а цена киловатта тепловой энергии, получаемого в процессе сжигания дров, значительно меньше стоимости такого же киловатта, полученного от сжигания газа, мазута, дизельного топлива, или с помощью электрического нагрева. И такое положение дел характерно практически для всей территории нашей страны.

В этих условиях применение дровяных котлов для отопления становится не только возможным, но и выгодным с точки зрения снижения затрат. Одним из видов дровяных котлов, являются котлы длительного горения с водяным контуром. Использование таких котлов позволяет максимально эффективно распределять тепло по дому с помощью системы водяного отопления.

История металлических отопительных котлов и печей

Литые чугунные дровяные печурки, камины и котлы на дровах для нагрева воды используются человеком уже несколько сотен лет. Но особенности чугуна, как материала, не позволяли формировать на базе таких котлов эффективные системы водяного нагрева. Чугунным изделиям довольно трудно придать сложную форму, а сам материал настолько чуток к быстрому перепаду температур, что может внезапно трескаться, делая эксплуатацию отопительных котлов из чугуна сложной и опасной.

Современное состояние

С развитием технологий сварки стали, стало возможным производство дровяных котлов и каминов из тугоплавких сортов стали со сложной внутренней структурой. Эта возможность позволяет нам сегодня купить и своими руками установить у себя дома котлы сложных форм, с эффективными внутренними водяными контурами, или системой труб — теплообменников. КПД у таких котловых систем значительно вырос, срок службы увеличился, а неприхотливость и надежность в эксплуатации стали на порядок лучше.

При этом и современные дровяные отопительные камины, котлы и печи из стали, которые можно купить на рынке, не имеют сложных электронных систем контроля горения и обеспечения работы оборудования. Если, в каких-то моделях электронные системы контроля и присутствуют, то в минимально необходимом, для обеспечения безопасной эксплуатации, количестве. Конечно, это момент положительно сказывается на цене таких котлов отопления.

На базе снабженного водяным контуром котла на дровах, своими руками можно сделать весьма качественную систему отопления загородного дома.

Конструкция котла

  • топочной камеры
  • колосника
  • камеры для сбора продуктов сгорания (зольной камеры)
  • теплообменника (водяного контура)

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.

Отопление современного дома котлом

И своими руками и с помощью подрядчика сегодня каждый домовладелец имеет возможность купить и организовать систему отопления загородного дома на базе дровяного котла. При этом котел, или камин, с водяным контуром, расположенный в одном из помещений дома, или даже в отдельно расположенном строении бойлерной, будет эффективно отапливать изолированные друг от друга стенами и перекрытиями помещения дома. Котел, сконструированный именно для нагрева воды, способен на протяжении многих отопительных сезонов надежно справляться с задачами отопления.

При этом система может быть организована как с принудительным перекачиванием теплоносителя, так и с его естественной, не зависящей от внешнего источника питания, циркуляцией.

Системы, не зависящие от внешнего источника питания, на первый взгляд, кажутся более привлекательными, в первую очередь, за счет полной автономности использования. Но при таком варианте компоновки системы, очень трудно добиться равномерного нагрева всех помещений. Почти всегда, в таких системах, в одних помещениях будет излишне жарко, а в других тепла будет не хватать.

Для системы с принудительной циркуляцией теплоносителя, конечно, нужен внешний источник энергии, расходуемой для работы насоса, перекачивающего теплоноситель, но потребность в энергии такого насоса очень незначительна, и, в случае нарушения внешнего электропитания, может быть легко компенсирована использованием резервных источников питания. Аварийные генераторы и резервные источники питания в любом случае необходимы в каждом доме на случай его отключения от общей электросети и аварийно запитать от них еще и циркуляционный насос не составит большого труда. Зато, равномерная циркуляция теплоносителя позволит поддерживать удобную температуру во всех помещениях дома, что, конечно, значительно сказывается на удобстве и комфортности проживания в нем.

Одним из вариантов водяных котлов для отопления дома, являются котлы т.н. длительного горения.

Это могут быть пеллетные котлы, использующие в качестве топлива не обычные дрова, а специально приготовленные дровяные пеллеты, являющиеся продукцией сублимации отходов производств, использующих в своем цикле древесину.

Кроме этого, котлы длительного горения создаются и для обычных дров. В этом случае сложная система внутренних дымоходов затрудняет и подавляет стремительный процесс горения, увеличивая интервалы между загрузками очередной партии дров в топку и позволяя увеличить КПД котла за счет более рационального использования энергии выделяющейся при сгорании дров.

Перед тем как купить котел для Вашего дома, требуется определенная подготовка помещения. Тяжелый вес котла позволяет осуществить установку только на специально подготовленное основание. В качестве такого основания может служить специальная бетонная площадка. Под сам котел и перед ним целесообразно укладывать лист толстого металла, чтобы исключить возможность вываливания тлеющего, или горящего топлива на способные воспламенится предметы, расположенные снизу от котла. Расположенные вблизи котла, стены и потолок бойлерной комнаты необходимо надежно изолировать от теплового воздействия со стороны котла. В помещении должна быть предусмотрена надежная система вытяжки и пожарная сигнальная система, на случай задымления помещения.

Система дымохода для вашего будущего котла должна быть правильно сконструирована и исполнена. Очень важна правильная изоляция дымоходных труб от деревянных конструкций помещения. Температура продуктов сгорания, которые попадают в дымоход при интенсивном горении, достигает многих сотен градусов, и ненадлежащая тепловая изоляция труб дымохода может привести к пожару.

Правильно организованный дымоход очень важен и для эффективности работы самого котла. Если окончание трубы дымохода будет расположено слишком низко, в топке котла может формироваться недостаточная тяга, и процесс горения будет отличаться от того, который конструктивно закладывался производителем котла. Окончание трубы дымохода должно располагаться выше 50 сантиметров надо уровнем конька крыши. В этом случае при любых погодных условиях будет обеспечена правильная тяга в дымоходе.

В нижней части дымохода обязательно нужно предусмотреть и сделать сборник для конденсата, который образуется внутри труб дымохода при их остывании. Если этого не сделать избыточная влага будет попадать внутрь котла и вызывать его коррозию, что, конечно, снизит срок его службы.

В общем, ничего сложного, или особенного в системе отопления дома на базе водяного котла нет. Её можно легко спроектировать и собрать своими руками. В этом случае котел возможно без существенных затрат (так цена установки небольшая), врезать в уже существующую отопительную систему, используя его как запасной, или, даже, как главный источник получения тепла в доме.

По статистике Центрального НИИ организации и информатизации здравоохранения, в России одной из самых распространенных причин смертности населения является пищевое отравление, в т.ч. от копчённых продуктов. Чтобы обезопасить себя, можно либо отказаться от употребления данного вида пищи, либо начать изготавливать её самостоятельно.

В следующих статьях мы расскажем как самостоятельно изготовить

коптильню для холодного копчения в домашних условиях

, а также

дымогенератор для холодного копчения

.

Контроль и безопасность

Конечно, каждая отопительная система нуждается в средствах контроля и автоматики. Особенно это важно, если вы делаете эту систему своими руками и она располагается внутри дома, где любая неисправность может служить причиной пожара, способного привести к потерям имущества и даже человеческим жертвам.
Сложные многоуровневые системы контроля процесса горения, способные обеспечить максимальную безопасность котла, или камина существуют, но оборудование, на котором они применяются, как правило, стоит дорого и не все его себе могут позволить купить. Но и у простых и недорогих дровяных котлов существуют системы защиты и контроля.

Самая простейшая система, о которой уже говорилось выше, состоит из несложного термостата, измеряющего температуру теплоносителя в рабочем контуре котла и регулирующего за счет механической передачи, заслонку, отвечающую за процесс доступа свежего воздуха в топку. Когда температура рабочей жидкости достигает заданного параметра, тяга свежего воздуха сокращается, и процесс горения замедляется. При падении температуры ниже заданного предела, заслонка приоткрывается, и горение дров в топке становится интенсивнее. Такая система делает эксплуатацию котла не только безопаснее, за счет регулировки температуры теплоносителя и ликвидации возможности его закипания в контуре нагрева, но и позволяет эффективнее использовать топливо, сокращая его ненужный расход на избыточный нагрев рабочей жидкости.

В некоторых котлах, с более сложной системой контроля, процесс горения регулируется с помощью приточного вентилятора, нагнетающего воздух в топку и плавно регулирующего процесс горения в соответствии с заданными параметрами. Такая система автоматики не только делает процесс горения более плавным и безопасным, а отопление дома более равномерным, но и позволяет реже осуществлять очередную загрузку дров в топку котла.

Особенности эксплуатации подобных котлов

  • невысокая цена (может себе позволить каждый домовладелец)
  • длительный срок эксплуатации
  • надежность (при правильной эксплуатации там просто нечему ломаться)
  • доступность и низкая стоимость топлива
  • настройка и обслуживание своими руками (не требует высокой квалификации)
  • относительно невысокое КПД (по сравнению с котлами на газу, или дизельном топливе)
  • требуется периодическая загрузка дров (один раз в 3-8 часов)

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.

Дровяные котлы для отопления частного дома

Подъем тарифов на электроэнергию и газ заставляют собственников жилья в пригороде и сельской местности задуматься о том, насколько может быть практично отопление загородного дома дровами. Теплотехники, разрабатывающие дровяные котлы для отопления частного дома, используют для создания эффективного оборудования опыт и знания, накопленные не только в строительстве печей, но и в других областях науки (органической химии и физике твердых материалов).

В прошлые века вопрос: чем отопить загородный дом? имел единственный ответ -дрова. Большие русские печи, компактные печи – голландки, камины (очаги, напоминающие о первобытном прошлом) – таким было отопление деревянных домов в местностях богатыми лесами.

Конструкция классического котла на твердом топливе

Первоначально популярный чугунный корпус постепенно уступил место корпусу, сваренному из высококачественной стали. Достоинством чугуна была высокая тепловая инерция, позволявшая медленно отдавать тепло в окружающее пространство. Литые чугунные печи были очень популярны в трех прошедших веках. Но у чугуна есть недостаток: при случайном быстром остужении (холодная вода, попавшая на корпус) он трескается. Сварить чугунный монолит очень непросто, требуется специальное оборудование (при этом качество сварки не гарантировано).

Дровяные котлы длительного горения с водяным контуром

Отсутствие технологий сварки стальных конструкций препятствовало прогрессу развития теплотехники. Появление электрической сварки изменило ситуацию.Современные стальные агрегаты изготовлены из сортов стали с высокими теплопроводными характеристиками. Сварка позволяет создавать сложные конфигурации стальных плоскостей и труб внутри котла.

Конструкция дровяного котла состоит из следующих элементов:

  • Топочная камера;
  • Колосник;
  • Зольная камера;
  • Водяной контур (теплообменник).

Топочная камера (или просто «топка») занимает центральную часть котла. Объемный короб, сваренный из толстых стальных пластин (толщина металла не менее 4 мм), герметично закрывается дверцей из такого же материала.

В дно топочной камеры встроен колосник. Это решетка из металлических прутьев или толстая стальная пластина с прорезанными параллельными щелями. Ее назначение – пропускать падающие вниз отходы прогоревшего топлива. Приток воздуха через нижнее поддувало (отверстие с заслонкой), проходящий через щели колосника, поддерживает активное горение нижнего слоя древесины.

Отопление деревянных домов

Нижняя часть корпуса, куда попадают отходы горения, называется зольной камерой (или «зольником»). Широкая (но невысокая) дверца зольной камеры герметично закрывается, чтобы исключить нерегулируемый приток воздуха. Поддон для золы легко извлекается при очистке от «отходов производства тепла». Над дверцей зольника находится поддувало, через которое регулируется подача воздуха в топку.

Особое внимание производители отдают качеству теплоизоляции топки. Чтобы снизить теплоотдачу за пределы корпуса, не направленную на полезное действие, в стенки вставляются пластины из теплоизолирующих материалов. Асбест, керамика, шамотная глина и минеральная плита качественно уменьшают теплопотери, что позволяет снизить количество топлива. На внутреннюю дверцу топки также крепится асбестовая пластина.

Замки на дверцах топочной и зольной камер конструируются с учетом возможного износа. Замки с эффектом притягивания не позволяют дверцам самопроизвольно открываться.

Совмещение котла с водяной системой отопления

Комплексное дровяное отопление позволяет использовать один дровяной котел с водяным контуром для отопления частного дома с несколькими помещениями, отделенными друг от друга перекрытиями и внутренними стенами. Современные котлы сконструированы именно для нагрева воды. Идея сделать котел главной частью водяной (или паровой) системы отопления привела к созданию систем теплообмена. Система передачи тепла воде от горящего топлива называется «теплообменник» или водяной контур. Соединенная с водяным контуром система труб и радиаторов равномерно распределяет тепло горячей воды по всем помещениям.

Схема отопления с дровяным котлом

Самый простой вид теплообменника – водяной резервуар, под которым находится источник тепла. Нагревание воды происходит только с нижней стороны, что не очень эффективно.
Более сложный вид водяного контура называется «водяная рубашка». Топка котла имеет двойные стенки и верх, внутри которых циркулирует вода — теплоноситель. Топка «одета в водяную рубашку». Эффективность теплопередачи конструкции на 20-25% выше предыдущей. Толщина промежутка между стенками в 3-5 см позволяет воде быстро прогреваться, а постоянная циркуляция не позволяет застаиваться в нижней части резервуара.

Водяной контур, сваренный из толстых стальных труб, проходящих по стенам и верху камеры, изогнутых волнами («змеевиков»), не менее эффективен, чем «водяная рубашка». Толщина труб 5-6 см достаточна для медленного продвижения воды (в толстой трубе скорость воды снижается пропорционально отношению диаметров труб теплообменника с трубами подачи).
Кроме хорошей теплопередачи у такого контура есть еще одно немаловажное достоинство: улучшенная ремонтопригодность. При выходе из строя заменить трубу гораздо проще, чем заварить отверстие в прохудившейся стенке или треснувший шов. И залить топку из такого теплообменника труднее.

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.

Пульт управления

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.

Плюсы и минусы котлов

Сравнительно небольшая цена (по сравнению с котлами других типов), высокая надежность и большой срок эксплуатации делают дровяные котлы с водяным контуром популярными в регионах, где стоимость дров невысока. Но коэффициент полезного действия дровяных котлов считается самым низким из всех типов котлов (70-80%) при самом большом расходе топлива.

Периодичность загрузки дров варьируется от 3 до 8 часов. Чем выше качество котла, эффективнее теплообмен в водяном контуре, точнее контроль температуры воды, тем ниже будет себестоимость каждого полученного киловатта тепла.

Дровяные котлы, выпускаемые компаниями «SAS», «Sime», «Aton», «Wichlaczh», «Galmet», пользуются заслуженной популярностью. Компании также выпускают отопительные дровяные котлы длительного горения с водяным контуром, которые можно назвать следующим этапом развития отопительного оборудования.