Отопление частного дома твердотопливным дровяным котлом

Пошаговая инструкция установки котла

Подбор и компоновка оборудования ещё не является залогом беспроблемной работы системы, ведь её элементы ещё нужно правильно установить. И начинать следует с обустройства помещения котельной, в которой всё это и должно находиться

Небольшая инструкция в картинках расскажет, на что нужно обратить особое внимание

Таблица 2. Правильная пошаговая установка.

Шаги, фото
Описание

Шаг 1. Обустройство котельной

Установка котла осуществляется после того, как в помещении, где он будет стоять, закончен ремонт

При этом важно, чтобы:
в отделке применялись негорючие материалы;
для котла был подготовлен фундамент;
в помещении обязательно был организован приток воздуха;
в стене или потолке необходимо заранее предусмотреть выход для дымоходной трубы.

Шаг 2. Выбор места под котёл

При выборе места для установки нужно иметь в виду, что между стенами и задней и боковой поверхностями корпуса котла должно быть минимум 700 мм

С фронтальной стороны это расстояние должно быть не меньше 1250 мм (если агрегат с верхней загрузкой). Ели же загрузка производится спереди, к этому расстоянию нужно ещё прибавить ширину дверцы.

Шаг 3. Выверка положения корпуса

Очень важно, чтобы положение котла не отклонялось от вертикали, поэтому при установке нужно пользоваться уровнем. Ставите его на топку, откинув крышку.

Шаг 4. Подготовка комплектующих

Согласно паспорту котла проверьте его комплектацию, которая в зависимости от производителя может варьироваться. Все остальные элементы, необходимые для монтажа, приобретите заранее в соответствии с выбранной схемой.

Шаг 5. Подготовка инструментария

Естественно, понадобятся инструменты: разводной, газовый, накидной и рожковый ключи, а так же отвёртки разных размеров, угольник и болгарка.

Шаг 6. Установка регулятора горения

На шток регулятора подматывается ФУМ-лента, и он устанавливается на штатное место. Затягиваете гайку, выставляете нужную температуру и фиксируете в этом положении винтом.

Шаг 7. Монтаж терморегулятора ТЭНа

Чуть дальше регулятора горения находится отверстие для установки регулятора ТЭНа. Если ставить его не планируется, то туда просто вкручивается заглушка.

Шаг 8. Монтаж ТЭНа

Далее монтируется сам ТЭН – либо заглушка вместо него.

Шаг 9. Установка крана

Для удобства эксплуатации либо текущего ремонта системы, на входе и выходе теплоносителя из котла устанавливаются краны.

Шаг 10. Сборка группы безопасности

Собираете в один узел манометр, воздушный и предохранительный клапана, которые обеспечивают безопасность работы котла и идут с ним в комплекте. Группа ставится перед запорной арматурой.

Шаг 11. Подводка к котлу трубопровода

Чтобы подсоединить к котлу подающий и отводящий трубопроводы, нужно изготовить поворотные патрубки. Лучше если соединения будут сварными, а не разъёмными.

Шаг 12. Герметизация места посадки дымовой трубы

Чтобы дымоотводящая труба сидела плотно и не пропускала в помещение продукты сгорания, место её посадки и все прочие соединения обрабатываются герметиком.

Шаг 13. Подключение воды

На смонтированный в самом начале краник устанавливаете гибкую трубку, через которую гидравлическая часть котла будет заполняться водой. Откройте все краны, поднимите давление до 1,3 атм, и проверьте герметичность системы. Течи быть нигде не должно.

Шаг 14. Топим котёл

Теперь в соответствии с инструкцией можно загружать топку дровами и разжигать.

Процесс монтажа представлен лишь в общих чертах, так как у каждой модели котла есть свои нюансы, да и схема подключения может быть разной.

Несколько советов по правильной эксплуатации котла

Чтобы КПД вашего котла был наиболее высоким, он должен правильно эксплуатироваться

Вот на какие моменты нужно обратить внимание, чтобы дрова горели дольше:

• При розжиге топлива заслонка на котле должна быть полностью открытой;
• Режим долгого горения устанавливается только после нагрева до +600 градусов;
• Теплоноситель на выходе должен иметь температуру 65 и более градусов;
• Если конструкция котла не предусматривает закладку сырых дров, их влажность должна не превышать 20%;

Зависимость выработки тепла от породы дерева

• Во избежание оседания на стенках топки и дымохода смолы, топите котёл дровами лиственных пород – акацией, берёзой, ольхой, осиной. И, кстати, порода оказывает большое влияние на количество получаемого тепла;
• Не мельчите дрова – чем крупнее куски, и чем плотнее друг к другу они уложены в топке, тем дольше будут гореть;
• Чтобы поленья не зависали, они не должны быть слишком длинными. Идеальный размер – длина топочной камеры минус 5 см.

Два примера дровяных отопительных котлов

Разновидности котлов длительного горения

До определенного времени котлы отопления на твердом топливе особым спросом у населения не пользовались, поскольку их эксплуатация была делом довольно хлопотным: топливо нужно было подкладывать через каждые три часа. Продолжительность работы без дозаправки можно продлить путем применения систем автоматической подачи топлива, состоящих из бункера и шнекового или поршневого питателя, но такие устройства могут работать только с мелкофракционным горючим: угольной крошкой, стружкой, пеллетами, шелухой и т.д.

Подавать в топку крупные куски они пока неспособны, поэтому топить котел отопления на дровах можно только вручную. Такое положение дел побудило изготовителей твердотопливного оборудования подойти к решению проблемы с другой стороны. Если дрова нельзя закладывать в котел автоматически, то, может быть, их удастся заставить подольше гореть? Так и были придуманы тепловые котлы длительного горения.

Котел с автоматической подачей топлива

По принципу действия все агрегаты этого типа делятся на три разновидности:

1. Котел с удлиненной топкой

Это самый простой дровяной котел длительного горения. В отличие от классических твердотопливных котлов, его топка имеет вытянутую форму. В процессе работы котла осуществляется дозированная подача воздуха в камеру сгорания. За счет применения данного принципа время работы котла на одной закладке топлива удалось продлить до 6 – 8 часов.

2. Котел с верхним горением топлива

Если зажженную спичку повернуть головкой вниз, она сгорит гораздо быстрее, чем та же спичка, повернутая головкой вверх. Эта особенность была учтена при разработке котлов с верхним горением топлива. Если обычные котлы для отопления на дровах используют традиционный розжиг топлива, который производится снизу, то в камерах с верхним горением сжигание дров осуществляется посредством специальной горелки, располагающейся сверху и постепенно двигающейся вниз. В остальном устройство дровяного котла длительного горения данной разновидности ничем не отличается от устройства обычного (классического) твердотопливного агрегата.

3. Газогенераторный котел

Среди всех котлов длительного горения эти агрегаты, называемые также пиролизными. можно считать самыми высокотехнологичными. Их конструкция и принцип действия более сложны, чем у вышеописанных разновидностей, зато они являются более экономичными и способны работать на одной закладке топлива до 12 часов.

Пиролизный дровяной котел

Суть работы газогенераторного котла состоит в следующем. В предварительно прогретую верхнюю камеру топки закладываются дрова. В силу особенностей конструкции этой камеры воздух в нее не поступает, поэтому топливо здесь не горит, а тлеет. При этом оно выделяет так называемый древесный газ, состоящий преимущественно из угарного газа (СО) с незначительными добавками метана, азота, водорода и кислорода. Сам по себе древесный газ также может гореть. Через форсунку он поступает в нижнюю камеру где и сжигается с принудительной подачей воздуха. Температура сгорания при этом достигает 1000 градусов.

Для пиролизных котлов характерны следующие преимущества:

• высокий КПД;
• продолжительный срок работы без дозаправки;
• небольшое количество золы;
• более чистый, чем у обычных котлов, «выхлоп» (угарный газ сжигается, а не выбрасывается в атмосферу).

В принципе пиролизные агрегаты могут работать на любом используемом для котлов отопления твердом топливе, но наибольшей эффективности они достигают при использовании в качестве горючего древесины. Применяя правильное топливо для котлов длительного горения, можно вывести их КПД на уровень 97%.

Устройство дровяного котла длительного горения

Подготовка котельной к установке агрегата

Твердотопливные котлы с открытой камерой горения необходимо размещать в отдельных специальных помещениях – котельных. Такие помещения обустраивают в подвале или же в цоколе, оборудуя их системой интенсивного вентилирования для обеспечения нормальной работы твердотопливного агрегата.

В случае необходимости выполняют заливку специального фундамента в месте предполагаемой установки отопительного агрегата

Котлы, потребляющие твердое топливо, можно установить собственноручно, причем без каких-либо согласований с соответствующими службами. Однако в процессе установки твердотопливного котла необходимо соблюдать комплекс правил.

Так, пол в месте установки твердотопливного котла следует сделать идеально ровным и прочным. В большинстве случаев котлы устанавливают на специальные плиты, изготавливаемые из негорючих материалов.

В некоторых случаях котел располагают на ровном основании из бетонной стяжки, толщиной от 50 мм

Устанавливать котел следует на некотором расстоянии от стен. Зазор между задней стенкой котла и стеной помещения должен составлять как минимум 60 см, при этом расстояние между стеной котельной и передней поверхностью котла должно составлять не менее 25 см.

Перед установкой отопительного агрегата стены и пол помещения котельной необходимо покрыть противопожарным материалом с минимальным пределом огнестойкости 0,75 ч. Для этих целей могут быть использованы: листы металла, базальтового картона, минерита или же асбестоцемента.

Также помещение котельной должно быть оборудовано системой слабоприточной вентиляции. Это может быть обычное окно, или же отверстие, проделанное в стене. При этом его площадь рассчитывается исходя из мощности котла: на 1 киловатт мощности котла должно приходиться 8 квадратных сантиметров вентиляционного проема.

В случае, когда помещение котельной оснащено только освещением, в нем стоит установить и розетки с питанием от электросети в 220 V.

Если котел размещен от стены на расстоянии менее 38 сантиметров, достаточно изолировать эту стену листом огнестойкого материала

Жаропрочным листом стоит закрыть пол непосредственно в месте установки котла, чтобы защитный материал выдавался вперед на 80 см от передней стенки котла. Эта мера поможет избежать возникновения пожара в случае выпадения жара из топки.

Все производители тепловых агрегатов в инструкциях по монтажу своей продукции рекомендуют возводить фундамент для установки на него котла. Так, если котел малой мощности, вес которого не превышает 200 кг, его со спокойной душой можно устанавливать на основу из цементной стяжки. В случае верного обустройства она без проблем выдерживает такого рода нагрузки.

А вот для монтажа агрегата, вес которого превышает 300 кг, целесообразно соорудить основу из армированной железобетонной стяжки. Причем ее толщина должна составлять от 10 до 12 см. Если же вес котла превышает 300 кг, то его нужно устанавливать исключительно на основание, состоящее из отдельной фундаментной плиты.

Монтаж пеллетных котлов с электродвигателем и пеллетным шнеком производят на специально залитый фундамент, чтобы минимизировать влияние вибрационной нагрузки на основание под ними

Твердотопливные котлы разрешено устанавливать на пол из дерева. Однако для начала место установки придется подготовить собственноручно, предварительно усилив его брусообразными лагами, сечение которых составляет как минимум 100х50 мм.

Если же в котельной запланирована установка дополнительного тяжелого оборудования, то делать заливку фундамента под каждую его единицу нецелесообразно. В таком случае гораздо проще залить так называемые промышленные полы, то есть сделать стяжку из бетона на высоту 12 см.

При этом ее наполнением должна быть арматура диаметром от 8 до 14 мм. Затем нужно сделать плотную подушку из щебня, а сверху положить сетку с размером окошка 20х20 см.

Площадь помещения, отведенного для оборудования котельной, должна составлять не меньше 15 квадратных метров, при высоте потолка 2,5 метров

Исходя из того, как подключен котел к дымоотводу: через крышу или же через стену, необходимо спроектировать размещение отверстия, через которое будет выведена труба дымохода и проделать его. При этом ее внутренний диаметр должен совпадать с диаметром выходной горловины твердотопливного агрегата или же быть чуть больше.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Всегда открытый выход смесительного клапана (левый патрубок на схеме) должен быть направлен к насосу и теплогенератору, иначе циркуляции в малом котловом контуре не будет

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и применяется с любыми котлами на твердом топливе, в том числе — пеллетными. Вы можете найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Способ защиты от выпадения влаги в топке подробно рассматривается на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Подключение медными трубами не защитит полипропилен от разрушения в случае перегрева ТТ-котла. Зато позволит корректно работать термодатчику и предохранительному клапану на группе безопасности

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар.

Насос неспособен перекачивать газы, поэтому при заполнении камеры паром крыльчатка остановится, циркуляция теплоносителя прекратится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки.  В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Типы котлов и принцип их работы

Все котлы, работающие на твердом топливе, подразделены на несколько типов, которые отличаются между собой многими показателями. Но по основным характеристикам, их подразделяют на четыре вида:

• Классические;
• Пиролизные котлы отопления;
• Котлы длительного горения;
• Автоматические;

Классические котлы— принцип работы классического твердотопливного котла заключен в том, что тепло дается путем пламенного сгорания топлива. Имеет две дверцы, через одну из которых загружается топливо, через другую — котел чистится от золы и других продуктов горения. Могут работать на двух видах топлива — дрова и уголь.

Отличаются по материалу изготовления теплообменника, могут быть изготовлены из чугуна или стали. Чугун является более приоритетным в плане долговечности, срок его эксплуатации более 20 лет. Из недостатков можно отметить тот факт, что он боится механических ударов и очень чувствителен к перепадам температур, что может привести к разрушению. Стальной теплообменник более устойчив к перепадам температур и повреждениям, но срок его службы значительно ниже — чуть больше 6 лет.

Пиролизные (газогенераторные) котлы— данный вид котла работает по принципу пиролиза, то есть разложения и газификации твердого топлива. Этот процесс происходит при закрытом дымоходе и закрытой камере сгорания. После высвобождения древесного газа, образовавшегося в процессе пиролиза, он направляется в сопло горелки, где смешивается с вторичным воздухом, который накачивает вентилятор. После этого газовая смесь попадает в камеру сгорания, где воспламеняется. Горение происходит при температуре, которая иной раз достигает 1200°, и процесс будет продолжаться до полного сгорания твердого топлива.

Котлы длительного горения— в этом виде котла длительный процесс горения обеспечивается специальными приемами. В настоящее время существует две системы длительного горения (канадская система Булерьян, и прибалтийская Стропува), но вторая не нашла широкого применения за счет дороговизны, сложности эксплуатации и еще множества технических параметров.

Котлы длительного горения можно отнести к пиролизным котлам, но принцип работы будет немного иным. Первая система (Бурельян) представляет собой печь, состоящую из двух камер, где в нижней камере происходит тление и образование газа. После поступления газа во вторую камеру, происходит смешивание с воздухом и дальнейшее полное его сгорание (дожиг топлива). Конструкция подобного твердотопливного котла представляет собой цилиндр, с ввареными в него трубами на половину окружности. Расположение труб снизу-вверх обеспечивает хорошую циркуляцию воздуха, тем самым увеличивая теплоотдачу. Устанавливаются в основном в нежилых помещениях, отлично подойдет для отопления гаража или дачи. Цена на такой котел адекватная, есть возможность выбрать типоразмер, подходящий той или иной площади.

Котел по системе Стропува имеет два цилиндра, один из которых находится внутри второго, по принципу матрешки. Все пространство между ними заполнено водой, которая постепенно нагревается. Внутренний цилиндр системы играет роль топки, куда при помощи распределителя подается воздух. После загрузки топлива, оно начинает прогорать сверху вниз, тем самым нагревая теплоноситель. Заявленная производителем цена, длительное время горения, от 2 до 4 суток, в зависимости от топлива, требуемое остывание котла и дальнейшая чистка перед новым розжигом, удваивают задачу и приносят неудобства. Поэтому данный тип котла не принес широкого распространения.

Автоматические котлы— в данном типе котла процесс загрузки топлива, и очищение от золы полностью автоматизированы. Котел оснащен шнековым или транспортерным бункером для подачи топлива и автоматического очищения от золы. Вариант угольного автоматического котла подразумевает движение пласта горения топлива, которое необходимо для полного сгорания. Для этого, автоматический котел оснащается подвижными колосниками, или рубящими и двигающими механизмами. Параметры нагрева теплоносителя и горения топлива обеспечиваются принудительным наддувом.

В преимущества и особенности автоматических котлов можно включить;

• Не требуют трудоемкого обслуживания и пристального внимания за процессом горения;
• Снабжены, входящим в комплект, регулятором температуры;
• Многие оснащены датчиком, отслеживающим температуру в самом котле;
• КПД автоматического котла составляет до 85% от общего числа;
• Длительная работа, ограниченная только лишь емкостью бункера для автоматической подачи топлива.

Стоит учесть, что и расход топлива, в частности, угля намного меньше, чем в традиционных твердотопливных котлах.

О современных древесных котлах

Сегодняшние теплогенераторы подобного типа практически идеальны. Ведь технологии развиваются и отопительное оборудование, соответственно, претерпело существенные изменения. Вот основные типы дровяных котлов:

• пеллетные:
• пиролизные;
• открытые камины.

Отдельно стоит поговорить о пиролизных устройствах, которые при работе сжигают не только дерево, но и газ, образующийся в процессе сгорания.

Котлы пиролизные

В пеллетных котлах используются отходы деревообрабатывающей промышленности, спрессованные в специальные гранулы. Если говорить о каминах, то они несут скорее эстетическую нагрузку.