Как сделать отопление на угле в доме

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 17.09.2024

При попытке рассчитать систему круглогодичного отопления на твердом топливе (дрова, уголь) я уперся в ряд ограничений и поэтому был фактически вынужден разработать указанную стратегию.
Работа чисто теоретическая, расчетная, опыта эксплуатации твердотопливных (ТТ) котлов у меня нет. Стратегия годится для много-комнатных домов площадью примерно от 80кв.м. и выше.
Сначала требования к системе:
1. Главное требование: закладка топлива - не чаще, чем 1 раз в сутки . Конечно, лучше - реже, но при морозах это - или дорого, или. очень дорого.
Кроме удобства это моё личное требование к безопасности: я считаю опасным заложить топливо и уехать из дома на работу. А раз в сутки вечером под контролем людей - нормально.
2. Конечно, необходима минимизация затрат не только на топливо, но и на первоначальные вложения. Т.е. - за всё про всё на всё время жизни котла (совокупная стоимость владения) и системы отопления (СО).
3. Рассматриваются только уголь и дрова.
4. Рассматриваются только ТТ котлы с водяным теплообменниками "в комплекте" с водяными отопительными приборами по комнатам (радиаторы, отапливаемые полы, плинтуса и др.).
Варианты системы:
Я вижу два варианта растягивания периода топки на сутки:

1. Относительно мощный котел в сочетании тепловым аккумулятором, в котором энергии хватит на сутки обогрева дома при максимальном морозе.
Зачем мощный котел? Чтобы нагреть теплоаккумулятор за короткое время (вечером), скажем, за 4-7 часов топки. Дольше - не серьезно.

А. Очень теплоемкий и хорошо утепленный дом - в современной терминологии - энергоэффективный. В этом случае сам дом является тепловым аккумулятором. Это вариант я не рассматриваю. Хотя, он вполне вписывается в стратегию, просто для него надо гораздо меньше топлива и совсем маломощный котел, или даже - чисто электрическое отопление на ночном тарифе.
Б. Обычный дом, в котором теплоаккумулятором является большая емкость с водой (от 1,5 до 4-х и более тонн воды).

2. Маломощный котел длительного горения (см. ниже).
Варианты выбора для пользователя:
1. Если у вас котел уже действует и вас не устраивает топка котла несколько раз в сутки, то для вас возможно дешевле будет вариант установки теплового аккумулятор. Вы тогда за одну топку (или - за две топки подряд) нагреваете теплоаккумулятор до необходимой температуры, энергии которого Вам хватит на сутки отопления . Вот - Расчет объема и энергетики водяного теплового аккумулятора. Дополнительное удобство теплового аккумулятора в том, что нагревая его электричеством на дешевом ночном тарифе вы получаете недорогое отопление - возможно даже дешевле, чем твердотопливное. Но, для этого нужна большая мощность подводимой к доме электросети (см. ниже).
2. Если вы только планируете систему отопления, то дешевле обойтись без теплового аккумулятора . Как это реализовать?
Тремя моментами:
- Двухтопливностью котла (уголь в морозы, дрова - при плюсе). На одном топливе оптимально, или вообще - не получится, т.к. при морозе нужно энергоемкое топливо (уголь) а в межсезонье - наоборот (дрова).
- достаточным объемом топочной камеры котла.
- Системой автоматической регулировки мощности у котла (котел "длительного горения").
Пример расчета для дома с теплопотерями 6,6кВт:
Исходные данные:
Теплопотери дома - 6,6 кВт при среднесуточной температуре минус 33*С на улице. Дельта температур в ТА - 40*С.
Вариант с тепловым аккумулятором при среднесуточной Т=-33*С:

Переход с угля на дрова ориентировочно - при переходе среднесуточной температуры через 0*С - +5*С. Рассчитывал, но описывать этот расчет - ни к чему.
Вывод: для круглогодичного отопления с тепловым аккумулятором и реализации принципа "не более, чем одна закладка топлива в сутки" надо при морозах использовать уголь, а при плюсе - дрова. Выбор котлов - большой, в соотв. с ограничениями, указанными в таблице.
Вариант без теплового аккумулятора при среднесуточных Т=-33*С и Т=+5*С:
Например (для моего дома) можно применять котлы Стропува S10U, или Драгон-Мини ("Д-м").

Вывод:
Для круглогодичного отопления без теплового аккумулятора и реализации принципа "не более, чем одна закладка топлива в сутки" выбор котлов гораздо меньше, нужны котлы "длительного горения". При этом - ниже температуры +5*С на улице - применять уголь, а выше Т +5*С на улице - дрова. Конечно, при слабых морозах можно комбинировать уголь и дрова.
Примечания:

1. Не верьте тому, что КПД ТТ котла может быть выше 70%. Скорее - ниже. Причем все это - при хорошо настроенном, относительно чистом котле.
2. Не верьте производителям котлов, что теплотворность сухих дров - меньше 3кВтчасов/кг и что теплотворность угля ДПК - меньше 5кВтчасов/кг. Они их преднамеренно занижают, чтобы сходился простейший энергетический расчет котла для явно завышенных КПД, равных якобы 86-88%. Такие завышенные КПД - результат нечестной конкуренции, ибо в том, что КПД в идеале =100% - все понимают, а в теплотворной способности топлива (без подготовки) почти никто не разбирается.
3. Расчет финансового оптимума для приведенных стратегий я не проводил. Он - у каждого - свой. Однако, предложенные решения близки к минимальной цене всего "на круг" (по совокупной стоимости владения).
4. Расчеты проводились без запасов на непредвиденные обстоятельства, т.е. - "тютелька в тютельку". Лично я взял бы запас процентов от 20-30. Как минимум, уровень утепления дома со временем самопроизвольно ну никак не увеличится. Максимальная мощность котла - тоже. Скорее - уменьшатся.
Выводы лично для себя:
По результатам приведенных расчетов лично я отказываюсь от идеи автономного отопления на твердом топливе в своем доме.
Причины такие:
1. В доме такой котел не поставишь - грязь и пыль.
2. Котельной у меня нет и пристраивать её на почти застроенных 6-ти сотках не хочется.
3. Расчет на то, что можно самому в лесу обеспечивать себя дровами на круглый год - наивность, т.к. дров надо очень много, да еще и уголь в придачу. Причем всё это надо где-то хранить, а места под это тоже скорее нет, чем есть. К тому же (по слухам), сейчас вообще запрещен и штрафуется вывоз из леса даже валежника.
4. Пока осталась в рассмотрении идея аварийного ТТ отопления - в доме печь-камин с теплообменником. Понимаю (рассчитал), что при этом в морозы придется круглосуточно сидеть у камина и подбрасывать дрова каждые 1-2 часа.
5. Причем, для этой полу-игрушки (печи-камина) нужна отнюдь не игрушечная система безопасности (у соседки недавно сгорел дом из-за перегрева газоотводной трубы печи).

Отопление

Мы живем в регионе (Алтайский край), где газ есть далеко не везде. У нас в городе сейчас вроде как идет газификация, но из-за того, что подключение достаточно дорогое, до сих пор в основном люди отапливают свои дома углем. Да, это не так удобно, сильно сложнее поддерживать одинаковую температуру, но все компенсируется ценой такого отопления. Думаю, многим, кто выбирает на каком топливе делать систему отопления, будет интересно почитать опыт людей, которые углем отапливают дом в течение длительного времени. Для начала, чтобы было понятно, краткое описание, что за дом мы отапливаем таким образом.

Родительский дом- начало начал. Конструкция дома.

В этом доме живут родители. Дом в 100 кв. метров. Притом половина – лиственный сруб, половина — каркас с утеплением пенопластом. Толщина стен 25 см. В лиственной половине -20 см брус, и 5 см минвата. В каркасной 20 см пенопласта и 5 см минваты. Минвату добавили, когда обшивали дом сайдингом.

Как смонтирована система отопления.

Расходы на подобную систему отопления.

Впечатления от использования системы отопления на твердом топливе.

Итак. До температуры минус 10 дом мы топим раз в сутки. Обычно ближе к обеду. Закидываешь примерно 34 ведра (8 л) угля. При температурах ниже котел топится уже 2 раза в день, утром как встаешь, и вечером перед сном. До минус 30 уходит где-то 1.5 ведра в день. Если холода ниже 30,то расход уже 2 ведра в сутки. По времени, на одну затопку уходит минут 15-20. Нужно сходить в углярку, принести уголь и растопку. Сначала в котел закладывается щепа на растопку, поджигается, потом добавляется уголь. Примерно раз в 2-3 дня котел нужно чистить от золы.

Что делать с золой и сколько ее на выходе получается?

Уголь — он разный по зольности, но у нас примерно если раз в три дня чистишь, то золы чуть больше половины ведра. Мы с ее утилизацией проблему так решили. У нас на участке есть старый не используемый погреб. И вот золу ссыпаем в него уже 7 лет. По фото видно, что максимум на 2 года там места осталось. Дальше, думаю, либо в мешки и на мусор, либо еще как-нибудь. Знакомые для этих целей ставят железную бочку и ссыпают золу в нее. Бочка из-за того, что в золе могут быть тлеющие угольки, и в бочке они потухнут.

P.S от автора блога.

Если вы живёте в населённом пункте, куда ещё не добралась вездесущая газовая труба, то проблема обогрева собственного жилища для вас более чем актуальна. Если перебрать все возможные варианты, исключив недоступное вам голубое топливо, то бесспорным лидером окажется уголь. Как это ни странно, но именно угольное отопление, от которого в своё время отказались из-за множества побочных минусов его использования, сегодня вновь возвращается.

Угольные печи работают по такому же принципу, как и классические русские отопительно-варочные кирпичные печи. На ней даже можно вскипятить воду или приготовить еду (прочитайте: "Проект дома с печным отоплением"). Но есть одно принципиальное отличие – обогрев воздуха в таких аппаратах происходит не за счёт конвекции воздуха, а путем его равномерного подогрева сразу в нескольких местах радиаторами. Которые снабжает теплоносителем, предварительно прогретым котлом отопления, циркуляционный насос.

Традиционные печи, угольные и дровяные, отличаются одной неприятной для городского человека, непривычного к физическому труду, особенностью – они трудоёмки в обслуживании:

Нужно постоянно подбрасывать топливо в печь
Приходится часто удалять из печи остатки горения и чистить дымоход от сажи.

Твердотопливные котлы успешно эволюционировали и начали возвращаться! Теперь они используют иные принципы горения. Если в традиционных моделях заметная часть используемых материалов не сгорала полностью, следствием чего было много дыма, сажи и золы, то в новых моделях сгорает практически всё топливо.

Все различные модели имеют общие отличия от традиционных моделей:

Универсальность. В них можно практически бесследно жечь ЛЮБОЕ твердое топливо – уголь, дрова, брикеты, пеллеты, сухой бытовой мусор, опилки и так далее (прочитайте: "Топливные брикеты: производство своими руками").
Долгое время работы от одной загрузки топливом. Реклама, само собой, преувеличивает, утверждая, что современные котлы верхнего горения на твердом топливе могут работать неделями от одной закладки. Как показывает практика, одной порции топлива хватает от 3 до 8 дней. Расход угля в твердотопливном котле находится в прямой зависимости от сорта и качества угля. Качественные виды угля от низкосортных марок при одинаковом объёме отличаются отличной теплоотдачей и низким уровнем отходов. Во второсортном же угле вообще встречается пустая порода, которая только зря занимает объём печи.
Экономичность. Особенно, если дополнительно использовать бесплатное или бросовое топливо – сухие листья и бытовой мусор. В среднем твердотопливные котлы, использующие новые технологии, потребляют в 2-3 раза меньше топлива, по сравнению с традиционными.
Высокая теплоотдача. Топливо сгорает практически полностью из-за высокой температуры в топке.
Простота в использовании и обслуживании. Забросить топливо в топку – задача, доступная даже подростку. А чистка от золы – достаточно редкая процедура для современных котлов.

Как работает современное угольное отопление дома

Простой пример для понимания того, чем отличается котёл верхнего горения от котла традиционного – обычная спичка и градусник:

Если зажечь спичку под градусником и перевернуть серной головкой вниз, то она сгорит быстро и почти не успеет нагреть градусник (традиционная печь).
Если проделать то же самое, но расположить спичку серной головкой вверх, спичка будет гореть намного дольше и здорово нагреет градусник (печь верхнего горения).

Отопление углем в частном доме происходит так:

В объёмистую топочную камеру (емкостью до 500 литров) загружается уголь.
Топливо поджигается.
Сверху в камеру горения по трубе с помощью вентилятора подается много воздуха для разогрева топки до температуры, обеспечивающей практически полное сгорание топлива.
Жар поступает на теплообменник, в котором постоянно подогревается теплоноситель, циркулирующий по трубам и радиаторам.

Стоимость современного котла

Современные мощные модели котлов зарубежного производства стоят не менее 20 тысяч рублей и дороже. То есть, в среднем в 2-3 раза больше традиционных котлов. Дорогое удовольствие, которое, впрочем, окупится за 2-3 года использования за счёт экономии топлива.

Котлы отечественного производства дешевле зарубежных, но они пока недостаточно мощные. Такого оборудования достаточно для обогрева маленького дачного дома, амбара, гаража, теплицы.

Какой уголь предпочесть

Современный твердотопливный котел может нормально работать как на каменном, так и на буром угле. Однако если есть возможность выбора, лучше всего выбрать уголь высшего качества – антрацит. Такой сорт каменного угля обладает наивысшей теплоёмкостью и сгорает практически бесследно. Правда, он несколько дороже прочих сортов. Нужно оценить стоимость топлива, доставки и его теплоёмкость и выбрать оптимальный вариант.

Не забудьте ещё и о помещении для хранения топлива. Можно постараться сэкономить на угле, выбрав недорогой сорт. Однако его понадобится много, так что придётся переплатить за доставку, да ещё и отыскать место для хранения.

Расход угля для отопления дома

В одно ведро помещается примерно 18 килограммов каменного угля.

Для отопления дома площадью 200 квадратных метров расходуется примерно:

Сентябрь-октябрь – 1 ведро в сутки;
Ноябрь-февраль – 10 ведер;
Март-апрель – 2 ведра.

Считая округлённо, что в месяце 30 дней, подсчитываем общее количество вёдер:

Сентябрь-октябрь – 1х60=60;
Ноябрь-февраль – 10х60=600;
Март-апрель – 2х60=120.
Итого 60+600+120=780 ведер.

То есть, за отопительный сезон на обогрев дома в 200 квадратов угольный котел для отопления частного дома способен сжечь чуть больше 14 тонн каменного угля.

Вторая методика подсчёта – околонаучная. Сгорание 200 грамм угля высвобождает примерно 1кВт тепла. Чтобы комфортно пережить отопительный сезон, требуется примерно 50 000 кВт тепла. Умножаем 50 000 на 0.2 – получаем 10 000 килограмм или 10 тонн.

Угольно-котельные традиции

Посмотрите на видео пример отопления дома твердотопливным котлом на угле:

Кстати, именно у народных умельцев была подсмотрена ещё одна интересная идея – использование угловых радиаторов. Такие батареи не только удобны в плане выгодного использования жизненного пространства. Именно углы дома или стыки стен – самые уязвимые места для проникновения холода в жилище. Так что их и стоит защищать тепловой завесой в первую очередь.

Прогнозируемый расход угля на отопление дома

Нужно постоянно подбрасывать топливо в печь
Приходится часто удалять из печи остатки горения и чистить дымоход от сажи.

Все различные модели имеют общие отличия от традиционных моделей:

Универсальность. В них можно практически бесследно жечь ЛЮБОЕ твердое топливо – уголь, дрова, брикеты, пеллеты, сухой бытовой мусор, опилки и так далее (прочитайте: "Топливные брикеты: производство своими руками").
Долгое время работы от одной загрузки топливом. Реклама, само собой, преувеличивает, утверждая, что современные котлы верхнего горения на твердом топливе могут работать неделями от одной закладки. Как показывает практика, одной порции топлива хватает от 3 до 8 дней. Расход угля в твердотопливном котле находится в прямой зависимости от сорта и качества угля. Качественные виды угля от низкосортных марок при одинаковом объёме отличаются отличной теплоотдачей и низким уровнем отходов. Во второсортном же угле вообще встречается пустая порода, которая только зря занимает объём печи.
Экономичность. Особенно, если дополнительно использовать бесплатное или бросовое топливо – сухие листья и бытовой мусор. В среднем твердотопливные котлы, использующие новые технологии, потребляют в 2-3 раза меньше топлива, по сравнению с традиционными.
Высокая теплоотдача. Топливо сгорает практически полностью из-за высокой температуры в топке.
Простота в использовании и обслуживании. Забросить топливо в топку – задача, доступная даже подростку. А чистка от золы – достаточно редкая процедура для современных котлов.

Как работает современное угольное отопление дома

Если зажечь спичку под градусником и перевернуть серной головкой вниз, то она сгорит быстро и почти не успеет нагреть градусник (традиционная печь).
Если проделать то же самое, но расположить спичку серной головкой вверх, спичка будет гореть намного дольше и здорово нагреет градусник (печь верхнего горения).

Отопление углем в частном доме происходит так:

В объёмистую топочную камеру (емкостью до 500 литров) загружается уголь.
Топливо поджигается.
Сверху в камеру горения по трубе с помощью вентилятора подается много воздуха для разогрева топки до температуры, обеспечивающей практически полное сгорание топлива.
Жар поступает на теплообменник, в котором постоянно подогревается теплоноситель, циркулирующий по трубам и радиаторам.

Стоимость современного котла

Котлы отечественного производства дешевле зарубежных, но они пока недостаточно мощные. Такого оборудования достаточно для обогрева маленького дачного дома, амбара, гаража, теплицы.

Какой уголь предпочесть

Не забудьте ещё и о помещении для хранения топлива. Можно постараться сэкономить на угле, выбрав недорогой сорт. Однако его понадобится много, так что придётся переплатить за доставку, да ещё и отыскать место для хранения.

Расход угля для отопления дома

В одно ведро помещается примерно 18 килограммов каменного угля.

Для отопления дома площадью 200 квадратных метров расходуется примерно:

Сентябрь-октябрь – 1 ведро в сутки;
Ноябрь-февраль – 10 ведер;
Март-апрель – 2 ведра.

Считая округлённо, что в месяце 30 дней, подсчитываем общее количество вёдер:

Сентябрь-октябрь – 1х60=60;
Ноябрь-февраль – 10х60=600;
Март-апрель – 2х60=120.
Итого 60+600+120=780 ведер.

Угольно-котельные традиции

Посмотрите на видео пример отопления дома твердотопливным котлом на угле:

Особенности твердотопливных котлов

При подключении ТТ котла приходится решать два вопроса:

Как избежать перегрева теплоносителя в системе.
Как добиться меньшего периода загрузки топлива и более стабильной температуры в доме.

Связано это с особенностью работы традиционных ТТ котлов, их высокой инерционностью. После того как закладка топлива разгорится, можно только немного (манипулируя заслонками) изменять интенсивность горения. На пике, если объем системы небольшой, теплоноситель вполне может закипеть. Это может привести к выходу из строя как самого котла (один из вариантов), так и элементов системы. Потому решение этой проблемы — первоочередное.

Визуализация — отличная вещь. Сразу становится понятнее, как все подключать

Обеспечение стабильной температуры в дома — тоже важная задача, как и увеличение промежутка между необходимыми топками. Всем хочется тепла и комфорта. И их можно обеспечить.

Еще одна особенность твердотопливных котлов — образование конденсата. Он выпадает на стенках теплообменника, когда температура в обратке падает примерно до 30°C. Конденсат — очень едкая жидкость, которая разъедает даже прочные материалы, значительно сокращая срок эксплуатации котла (на 5-7 лет). Поэтому борьба с конденсатом тоже важна. Для этого тоже есть решение и не одно.

Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией

Перебои с электричеством в нашей стране нередки, причем обычно они случаются в самую плохую погоду. Поэтому во многих селах и деревнях предпочитают делать системы отопления с естественной циркуляцией — гравитационные. Они работают независимо от наличия электроэнергии, так что дом без тепла не останется.

Подключение котла на твердом топливе в гравитационную систему отопления

Приведенная на схеме обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы — самый простой из возможных вариантов. В системе обязательно наличие расширительного бака. Он необходим для компенсации теплового расширения: во время нагрева объем теплоносителя увеличивается, и он вытесняется в расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят открытого типа. Это обычная емкость, в которой находится некоторое количество теплоносителя (около половины объема или меньше). Чтобы теплоноситель меньше испарялся, на бак ставят крышку. А чтобы одновременно еще и отводить воздух из системы, поднимают его в самую высокую точку системы.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

В системах этого типа теплоноситель движется благодаря уклону труб. Для обеспечения циркуляции котел должен находиться в самой нижней точке, все отопительные приборы — выше него. Кроме этого, приходится использовать трубы большого сечения — чтобы снизить сопротивление при движении теплоносителя.

От котла труба поднимается вверх, затем, постепенно понижаясь, труба подачи обходит все отопительные приборы. Обратка подключается с обратным уклоном — к котлу. Работает схема так: нагретый теплоноситель за счет высокой температуры поднимается вверх по вертикальной трубе, с небольшим уклоном идет подача (немного выше уровня радиаторов). Эта часть называется разгонная петля. Далее по наклонной трубе подачи, за счет силы гравитации и набранной скорости, обходит все отопительные приборы.

Основной принцип работы естественной циркуляции — перепад высот и разница температур

Проходя по трубам и радиаторам теплоноситель остывает. Остывший теплоноситель имеет большую массу, чем горячий. Более холодный теплоноситель стремится вниз, создавая давление. За счет этого и происходит циркуляция — нагретый теплоноситель стремится вверх, холодный — вниз. Но система работает только при правильно подобранном диаметре труб и их уклоне.

Что еще необходимо

В приведенной выше схеме есть масса недостатков:

Указанные два устройства обязательны, но еще желателен манометр и термометр. Они нужны для контроля за системой. Термометров желательно иметь два — на выходе и на входе котла. Чтобы можно было оценить эффективность работы системы, подстроить и отрегулировать теплоотдачу радиаторов.

Недостатки

Основное достоинство гравитационной схемы обвязки твердотопливного котла — независимость от наличия электроэнергии. Недостатков намного больше:

Все эти недостатки приводят к тому, что системы отопления с естественной циркуляцией делают все реже. Люди предпочитают сделать резервированное электропитание (поставить аккумуляторные батареи или/и генератор) и иметь более удобную и регулируемую систему отопления.

Схемы с принудительной циркуляцией (с насосом)

Решить проблему низкой эффективности можно установив в систему циркуляционный насос — он ускоряет движение теплоносителя. Если насос имеет несколько скоростей работы, с его помощью можно изменять количество переносимого тепла (регулировать температуру в некоторых пределах). Недостаток — обвязка твердотопливного котла сложнее, больше требуется устройств. Но за счет использования труб меньшего диаметра разница в цене системы не слишком отличается.

Так выглядит котельная с твердотопливным котлом, расширительным мембранным баком и теплоаккумулятором

Ставят насос обычно на обратке, мотивируя это тем, что температуры тут ниже и оборудование будет служить дольше. Несколько десятков лет назад это имело смысл, сегодня насосы для отопления делают из термостойких материалов, так что можно поставить и на подаче. Даже недалеко от котла (до первого ответвления). При установке обратите внимание, чтобы циркуляционный насос проталкивал воду в направлении к котлу, а не от него (на корпусе имеется стрелка, которая показывает направление движения теплоносителя).

Стрелка на корпусе циркуляционного насоса показывает направление прокачки теплоносителя

Самый простой вариант с принудительной циркуляцией

Обратите внимание, в схеме обвязки твердотопливного котла на рисунке ниже, присутствует бойлер косвенного нагрева — это самый простой способ обеспечить горячую воду для дома.

Справка.

Бойлер косвенного нагрева – это накопительный водонагревательные приборы, который, в отличие от бойлера прямого нагрева (газового, электрического) не имеет собственного водонагревательного элемента. В качестве последнего выступает внешнее устройство – отопительный прибор или система. В нашем случае, нагрев воды в бойлере происходит за счет движения нагретого теплоносителя системы отопления, который проходит через змеевик, расположенный внутри бойлера.

Бойлер подключен перед первым радиатором — так быстрее будет нагреваться вода. В данном варианте движение теплоносителя через бойлер отключается, когда закрывают отсечной кран. В этом случае все тепло идет в радиаторы. Когда надо нагреть воду — открываете кран. Радиаторы получают меньше тепла, но вода греется быстро.

Обвязка твердотопливного котла с циркуляционным насосом

Циркуляционный насос стоит на подаче, что вполне допустимо (при покупке проверяйте температурный диапазон эксплуатационных температур — должен быть 110°C и более). Также в наивысшей точке системы устанавливается автоматический воздухоотводчик, расширительный бак и группа безопасности.

Еще обратите внимание на два крана, которые стоят перед котлом и после него — они нужны для текущего ремонта. Если в отопительный сезон выйдет из строя котел, перекрыв краны, его можно будет ремонтировать. Сливать воду из системы при этом нет необходимости — очень удобно и практично. Кстати, хорошо бы поставить кран и перед бойлером — его тоже можно будет снять для ремонта/профилактики без слива системы.

Если подключить твердотопливный котел по этой схеме, работа системы будет более эффективной (быстрее движется теплоноситель, перенося большее количество тепла). Еще один плюс — есть возможность регулировки температуры — если взять насос с несколькими скоростями. Приятное дополнение — трубы меньшего диаметра, располагать их можно и под радиаторами — при достаточной мощности, циркуляционный насос протолкнет теплоноситель.

Есть и минусы. Первый — энергозависимость. Если отключения электроэнергии не редкость — ставьте источник бесперебойного питания с аккумулятором или/и генератор. Второй минус — обвязка твердотопливного котла по этой схеме не решает вопрос образования конденсата.

Решаем проблему конденсата

Конденсат в теплообменнике образуется когда температура воды в обратке ниже 50-60°C. Решается проблема при помощи перемычки между подачей и обраткой и трехходового смесительного термостатического клапана с выносным датчиком. Имеет он три патрубка для подключения. Один из входов всегда открыт, два других открываются/закрываются по сигналу от датчика. Так как клапан смесительный, он не резко переключает потоки, а постепенно. Когда температура теплоносителя начинает приближаться к граничной, он начинает понемногу сдвигаться, частично открывая вторую петлю.

Трехходовой клапан ставят на обратке — за 50-90 см до входа в котел (задействованы два входа). При установке клапана обратите внимание, чтобы всегда открытая сторона была направлена в сторону котла (при других положениях схема работать не будет). Третий вход подключается к подаче, выносной датчик запускают в трубу обратного трубопровода.

Правильная обвязка твердотопливного котла

Работает это следующим образом:

Пока температура теплоносителя в обратке выше нормы, подмес горячей воды перекрыт (вентиль в закрытом положении).
При понижении температуры ниже выставленного предела (зависит от параметров системы, но обычно ставят 40°C), датчик подает сигнал на открытие вентиля. Часть горячего теплоносителя подмешивается к остывшему, температура повышается.
При повышении температуры выше второго порога (60°C), вентиль закрывается.

Таким образом, в котел поступает теплоноситель такой температуры, при которой конденсат не образуется. Минусы в этой схеме обвязки твердотопливного котла есть — возможность перегрева существует.

Рассмотрим узел подмеса подробнее — в большинстве схем обвязки котла на твердом топливе он присутствует, так как другого способа борьбы с конденсатом пока не придумали.

Узел подмеса горячей воды в обратку

Защита от перегрева теплоносителя

Одна из бед твердотопливных котлов — возможность перегрева теплоносителя. Если не принять меры заблаговременно, даже обнаружив закипевший теплоноситель, вы немногое можете сделать: затушить котел не самая простая задача. Поэтому эту проблему надо решать аппаратными методами.

Не так просто остановить нагрев ТТ котла

Первый способ — охлаждение теплообменника

Один из способов не допустить закипания теплоносителя — охладить теплоноситель. Для этого при обвязке твердотопливного котла делают два контура — один для отвода перегретого теплоносителя в канализацию, второй — для добавления холодной воды в перегретый теплоноситель. Этот вариант возможен, только если в системе отопления у вас вода (не антифриз), а также в котлах со стальными теплообменниками (чугунный теплообменник при резком перепаде температур может лопнуть). Реализуется эта схема обвязки на основе клапана аварийного охлаждения.

Обвязка ТТ котла с защитой от перегрева с клапаном аварийного охлаждения теплообменника

Удобно это сделать с четырехходовым клапаном, с выносным погружным датчиком температуры. К одному его входу подключается подача котла, противоположный выход выводится в канализацию — это магистраль для сброса закипевшего теплоносителя. К другой паре входов подключается отвод от обратки и труба подачи холодной воды из водопровода — это магистраль добавления холодной воды в теплоноситель. Обратите внимание, холодная вода подмешивается в обратку после циркуляционного насоса, перед котлом.

Эта обвязка твердотопливного котла работает только при наличии давления в системе водоснабжения. Если у вас холодное водоснабжение сделано из скважины или колодца, при отсутствии электричества она будет неработоспособной. Чтобы обезопасить себя и на этот случай, в систему добавляют мембранный бак с холодной водой. Чтобы вода из гидроаккумулятора не попадала в систему, устанавливают обратный клапан (на схеме ниже прямоугольник со стрелкой).

Добавить мембранный бак с холодной водой для аварийного охлаждения теплообменника в твердотопливном котле

Второй способ — подмес теплоносителя из обратки в подачу

Этот способ позволяет делать обвязку пластиковыми трубами (ПВХ), ставить их можно только после узла подмеса. Эта схема обвязки очень напоминает описанную в предыдущем пункте — для борьбы с конденсатом. Разница в том, что смесительный трехходовой клапан устанавливается другой: он срабатывает на превышение температуры. Также ставится он на трубопроводе подачи (всегда открытый вход направлен в сторону системы отопления).

Схема подключения твердотопливного котла трубами ПВХ

На клапане выставляете тот предел, который длительное время выносят ваши трубы или другое оборудование. При превышении температуры в подаче выше нормы, открывается подача остывшего теплоносителя из обратки. Закрывается подача когда температура понизится. Таким простым способом удается избежать попадания перегретого теплоносителя в систему.

Как видите, один способ охлаждает теплообменник, второй защищает элементы системы. В идеале их используют совместно.

Теплоаккумулятор — зачем?

Во-вторых, теплоаккумулятор исключает резкие скачки температуры, которые характерны для дровяных и угольных котлов. При установке аккумулирующей емкости, резкие изменения температуры тоже исключены, так как из-за большего объема система становится более инерционной. И это плохо, если ее приходится запускать заново. Потому для домов периодического проживания (дач) такой вариант не подходит.

Схема с баком для аккумуляции тепла

Большая инерционность намного лучше с точки зрения комфорта при постоянном проживании в доме: в емкости теплоаккумулятора находится большое количество теплой воды. После того как котел потух, температура в доме поддерживается благодаря циркуляции нагретого ранее в емкости теплоносителя. Этим достигается более стабильная температура, и более редкие топки. Потому обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулирующей емкостью используется только и исключительно для домов постоянного проживания.

Обратите внимание, что при обвязке твердотопливного котла с аккумуляторной емкостью, трехходовой клапан ставится по-другому:

Подключение второго котла к твердотопливному

Последовательная схема включения двух котлов: ТТ и электро

Цикличность работы котлов на дровах и угле доставляет довольно много неудобств, одно из которых — остывание дома после затухания котла. В холодный период это действительно проблема. Решается она установкой комбинированного или второго котла, на другом виде топлива.

Параллельно или последовательно?

Если котлов два, то к системе их можно подключить один за другим — последовательно или параллельно. Оба варианта имеют достоинства и недостатки.

Подключение двух котлов через тепловой аккумулятор

При параллельном подключении электрокотла к твердотопливному, схема более сложная. Необходима автоматика, которая отслеживает понижение температуры в системе, краны с электроприводом, отсекающие остывающий котел по команде датчиков. А все это повышает стоимость, да еще обвязка твердотопливного котла становится более сложной.

В случае отсутствия возможности подключения к газопроводу и высоких цен на электроэнергию и покупку газовых баллонов все большее число владельцев домов предпочитают использовать уголь для обогрева. Это один из наиболее старых методов отопления домов, который не утратил актуальность и сегодня.

Кроме того, с каждым годом появляются новые технологии по улучшению работы твердотопливных котлов, что позволяет проще и эффективнее использовать уголь.

Наверное, каждому знаком образ типичной русской кирпичной печки, и вот, используя уголь для отопления, система будет работать по тому же принципу. Однако есть значительное отличие: помещение угольными котлами нагревается не за счет тепла от пламени, а за счет нагревания водяного носителя тепла, который насосом прогоняется к радиаторам.

Ниже рассмотрим, как работает система отопления на угле, принцип работы котла на угольном топливе, а также типы угля для отопления.

Отопление дома углем

Как работает система отопления на угле?

Обычно те, кто устанавливают себе котлы на твердом топливе, сразу же начинают понимать, что с такой системой приходится постоянно работать: это относится как к подбрасыванию каменного угля для отопления, так и к проверке показаний приборов.

Кроме того, наблюдаются частые перепады температуры из-за того, что топливо неравномерно горит. Камеру сгорания и духовку нужно чистить. Сейчас многие используют бытовые котлы на угле с длительным горением – и для отопления жилых помещений, и для обогрева коммерческих.

Котлы, функционирующие на угле

Котлы, которые используют каменный уголь для отопления, обладают одним существенным достоинством на фоне других отопительных систем – это универсальность. Так, кроме угля, в такой отопительный котел можно загрузить еще и другое твердое топливо – дрова, отходы (бытовой мусор), брикеты, пеллеты, опилки и т.д.

Котел, работающий на угле

Совет: Заметим, что угловые отопительно-варочные печки могут не только отапливать ваш дом, но на них можно готовить пищу.

А печи длительного горения имеют еще один важный плюс – это то, что между заправкой топлива проходит много времени. Так, отопление на угле может довольно долго работать без вмешательства человека. Также такие котлы просты в эксплуатации – вам нужно просто подкинуть уголь в котел. Системы достаточно экономичны, при этом имеют высокие параметры теплоотдачи. Котел можно использовать весь отопительный сезон – без перерывов.

Конечно же, котлы на угле старых образцов не смогут сравниться по теплоотдаче и производительности с новыми моделями. Современное оборудование способно эффективно обогреть помещения разных типов, при этом сжигая в два раза меньше топлива, чем старые модели.

Принцип работы котла на угле

Котлы на угле обладают немного иным процессом горения, чем в других системах. Внутри устройства огонь горит не снизу-вверх, а наоборот. Благодаря этому увеличивается время горения одной партии угля и обеспечивается максимально полное его сгорание.

В котле происходит практически такой же процесс, как и горение обычной свечи. Уголь горит долго, тепло, которое при этом получается, — идет в теплообменник. При горении воздух приходит сверху с помощью специального вентилятора. Топочная камера в котле, который использует отопление углем в частном доме, может быть довольно больших размеров и доходить объемом до 500 литров. Это значит, что за один раз можно загрузить много разного топлива, которое будет греть дом несколько дней.

Принцип работы котла на угле

В таких котлах также предусмотрены датчики регулирования температуры. Применение каменного угля позволит уменьшить количество вредных веществ, которые появляются в результате сгорания. Котлы для угля состоят из топки, где и происходит этот процесс, теплообменника для нагрева угля, колосника. Теплообменник может быть из стали или чугуна. Стальные котлы для угля – немного дешевле, а чугунные – прослужат больше времени.

Типы угля для отопления дома

Также используется и прессованный уголь для отопления.

Совет: Для тех котельных, которые имеют специальные печи, уголь антрацит – идеальное решение. При сжигании 1 кг угля выделяется примерно 3 кг СО₂ – поэтому в таком случае получается до 6,5 кВт/ч энергии.

Подробнее об отоплении углем смотрите в видео:

Читайте также: