Котлы с водяным контуром. рейтинг лучших твердотопливных водяных котлов

Виды котлов

Как уже было написано выше, твердотопливные котлы по способу сжигания классифицируются следующим образом:

Пиролизные – имеющие две камеры сгорания.

В первой камере топливо тлеет, и выделяется пиролизный газ, а во второй – образовавшийся газ смешивается с кислородом и сжигается.

Достоинствами котлов данного типа являются:

• низкий процент выброса вредных веществ в атмосферу, в сравнении с аналогами прочих видов;
• малое количество сажи, образующейся в процессе использования;
• возможность регулировки мощности во время работы посредством установки систем автоматики.

К недостаткам можно отнести: оптимальный режим работы можно настроить только с использованием системы автоматики, требующей надёжного электроснабжения.

С верхним горением топлива.

Достоинствами котлов данного вида являются:

• удобство обслуживания;
• для работы в автоматическом режиме необходим минимальный объём средств автоматики;
• энергонезависимость от сетей электроснабжения.

Недостатками котлов данного вида являются следующие показатели:

• при сжигании топлива образуется большое количество золы, что сокращает время между циклами проведения профилактических работ;
• сложность загрузки топлива и высокие требования к нему по размерам (длине, фракции и т.д.);
• образование конденсата на внутренней поверхности теплообменника;
• трудности с запуском котла в работу, связанные с его розжигом;
• нельзя использовать опилки или щепу мелкой фракции, т.к. это приведёт к засорению колосниковых решёток и как следствие – остановке котла.

Пеллетные – работающие с использованием пеллет и топливных брикетов.

Достоинствами котлов данного вида являются:

• экологическая безопасность;
• эффективность использования;
• экономичность;
• длительные сроки эксплуатации.

Недостатками являются:

• высокая стоимость;
• сложности, связанные с хранением пеллет. Нельзя допускать повышенную влажность воздуха, приводящую к снижению их качества.

Рейтинг лучших производителей твердотопливных котлов

Теплотехническое оборудование востребовано всегда и везде, поэтому его производством занимаются все технически развитые страны мира. Среди зарубежных производителей котлов, работающих на твёрдом топливе, в нашей стране наибольшим спросом пользуются модели таких компаний, как:

1. «Buderus» (Германия) – специализируется на производстве отопительной техники.
2. «Stropuva» (Литва) – занимается производством твердотопливных котлов длительного горения и запорно-регулирующей арматуры, а также водонагревателей и дымоходов.
3. «WATTEK» (Чехия) – решает вопросы отопления в комплексе от проектирования и производства до монтажа и обслуживания.
4. «Wirbel» (Австрия) – занимается выпуском отопительных котлов различного типа: твердотопливные, электрические и т.д.
5. «ACV» (Бельгия) – производит оборудование для отопления и горячего водоснабжения как бытового, так и промышленного предназначения.

Твердотопливные котлы длительного горения российского производства, пользующиеся популярностью среди пользователей, − это модели таких компаний, как:

1. «ZOTA» (г. Красноярск) – выпускает котлы различных видов и прочее теплотехническое и сантехническое оборудование.
2. ООО ТК «ТеплоГарант» (г. Кострома) – выпускает бытовые и промышленные котлы, а также комплектующие к ним.
3. «НМК» (Новосибирская металлообрабатывающая компания) – выпускает продукцию различного назначения, в том числе и котлы длительного горения серии «Магнум».

Недостатки котлов длительного горения

Несмотря на ряд заметных преимуществ данные устройства обладают некоторыми недостатками, которые следует учитывать в случае их выбора.

Среди основных недостатков можно отметить следующие характеристики:

• высокая стоимость приборов контроля, которая заметно увеличивает общую стоимость оборудования;
• загрузка топлива производится вручную;
• габариты установки предполагают наличие пространственного места для установки, а также существует необходимость в складе для хранения топлива;
• продукты горения можно отвести лишь при помощи полноценного дымохода;
• высокие требования предъявляются к качеству топлива.

Перед установкой указанного оборудования рекомендуется получить консультацию у специалистов или людей имеющих опыт эксплуатации.

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.

Виды котлов для теплого водяного пола

На рынке большой ассортимент котельного оборудования. Котлы различаются видом топлива, на котором работают — газовые, дизельные, электрические и твёрдотопливные. Они изготавливаются из различного материала, бывают: чугунными и стальными.                  

Так же, отличаются способом установки:

1. Напольные — бывают мощностью до 120 кВт. Для их установки требуется дополнительная площадь, поэтому они размещаются в отдельном помещении.
2. Навесные — их производительность достигает 35 кВт, они удобнее в монтаже, и менее затратные. В них уже вмонтирован насос обеспечивающий циркуляцию жидкости. Для пуска в работу, нужно подсоединить агрегат к отопительному трубопроводу.

Одноконтурные — предназначены только греть теплоноситель  для отапливания дома. Чтобы увеличить сферу их применения, требуется обустройство дополнительных элементов (бойлера, теплообменника и т.д.).

Двухконтурные — многозадачные аппараты, они  обеспечивают одновременно нагрев воды для системы отопления и ГВС. Последнюю функцию выполняют — встроенный бойлер накопительного типа, и проточный теплообменник.

 Газовые

У газовых котлов корпус изготавливается из чугуна или стали. Вес чугунных аппаратов, при одинаковой мощности, в 2 раза больше стальных. Они объёмны, и имеют высокую стоимость. Стальные изделия имеют небольшой вес и маленькие размеры. Их отличает пригодность к ремонту.

Современные напольные газовые агрегаты работают на магистральном и сжиженном топливе. Однако, удобнее в подключении подвесные мини-модели, они не занимают место, а их мощности (7 — 30 кВт) хватает для обогрева небольшого частного дома.

Стандартные газовые котлы могут работать с полной эффективностью только при максимальном нагреве воды — 70 — 90 градусов, что для водяного пола не допустимо.

Если газовое оборудование работает в низкотемпературном режиме, то это провоцирует образование конденсата, а это отражается на сроке его службы. У данных котлов существует возможность для переоборудования их под водяной пол, путём проведения работ по усовершенствованию конструкции.

Наиболее подходящие газовые котлы — конденсационные, разработанные под тёплые водяные полы. Они имеют дополнительную подпитку от образующегося конденсата. У них даже при  работе в режиме низких температур, эффективность близка к 100%.

Газовые агрегаты бывают одно и двухконтурные. Подключается половое отопление к двухконтурному котлу через гидравлическую стрелку.

 Твердотопливные

Теплокотлы с твёрдым топливом по принципу работы напоминают дровяную или угольную печь. Но в котле, сжигание древесины происходит без доступа воздуха, при этом выделяется древесный газ, он и обогревает теплоноситель

Такие генераторы при подключении их к тёплым водяным полам проблематичны, им требуется постоянное внимание и обслуживание. 

Для поддержания температуры теплоносителя на необходимом уровне, автоматике приходится периодически «заглушать» топку, а это приводит к потере эффективности котла. Избежать этого поможет установка буферной ёмкости.

Тогда, аппарат сможет полностью использовать свой потенциал, передавая нагретую воду в буфер, а пол будет её брать от туда в нужном объёме. Это приведёт к экономии, так как пауза между подачей топлива в топку увеличится.                      

 Электрические                       

Электрические котлы — наиболее эффективные водонагреватели для тёплых водяных полов, бывают: тэновыми, ионными и индукционными. В них, происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Они полностью автоматизированы, просты в установке и регулировке, настройка может производиться удалённо. Аппараты поддерживают нагрев теплоносителя на заданном уровне, не теряя своей эффективности.

Тэны настенного типа применяются часто, так как просты по конструкции и несложны в установке. Они укомплектованы расширительным баком и насосом.

При сооружении тёплого водяного пола от котла отопления в большом частном доме потребуется произвести монтаж смесительно-распределительного узла.

К минусам можно отнести высокую цену энергоресурса. Для снижения себестоимости тепла, рекомендовано применять схему с внешним баком-аккумулятором воды и двухтарифным счётчиком учёта энергии.                                        

 Дизельные

Принцип функционирования дизельных котлов, топливом для которых служит дизельное топливо, схож с работой газовых. Процесс горения у них полностью автоматизирован. Они обладают высокой производительностью, при небольшом расходе топлива, просты в монтаже и удобны в обслуживании. Стоит отметить их экологическую пригодность и экономичность.

Минус таких моделей — запах дизельного топлива, поэтому они устанавливаются в отдельной комнате (котельной). Кроме этого, требуется ещё ёмкость для топлива, и насос для его подачи.

Основные типы отопительных котлов

При желании можно соорудить практически любой тип отопительного котла. Главное — сделать правильный выбор, а для этого нужно знать основные преимущества и недостатки наиболее востребованных видов отопительного оборудования. Итак, котлы отопления бывают:

1. Газовые

Напольный газовый котёл

Изготовлением котлов этого типа заниматься самостоятельно не рекомендуется: к газовому оборудованию предъявляются технические требования, которые вам вряд ли удастся удовлетворить в кустарных условиях.

1. Электрические

Бытовой электрический котёл

Довольно высокая популярность этой категории отоплительных котлов объясняется простотой конструкции и сравнительно невысокими требованиями к безопасности при монтаже и в эксплуатации.

Огромный недостаток электрических котлов — высокие цены на электроэнергию. Вследствие этого такое оборудование используют для обеспечения периодического отопления, например, дачи или гаража.

1. Жидкотопливные

Самодельный жидкотопливный котёл

Конструкция такого котла не отличается высокой сложностью. Однако стоимость и тонкости настройки форсунок, подающих топливо в камеру сгорания, заставят любого как минимум дважды подумать, прежде чем приступать к созданию отопительного агрегата, работающего на мазуте или дизеле.

1. Твердотопливные

Котёл длительного горения своими руками

Представители этого типа оптимально подходят для отопления как частных домов, так и различных объектов объектов коммерческого или промышленного сектора. Высокий КПД и универсальность в применении обеспечивают твердотопливным котлам наиболее высокий спрос на рынке.

По принципу действия твердотопливные котлы различаются на дровяные, пиролизные, длительного горения и пеллетные. Наиболее популярным для самостоятельного изготовления вариантом являются котлы длительного горения, тогда как пиролизные и пеллетные из-за высокой стоимости отдельных компонентов используются гораздо реже.

Принцип установки и работы системы

Схема водяного отопления двухэтажного дома на дровах

https://youtube.com/watch?v=fm_dud7HRyQ

Комбинированная система отопления частного дома

В топку устанавливают котел, подсоединяют к нему две трубы — по одной идет подача горячей воды, которая направляется через расширительный бачок в систему, другая возвращает к регистру воду обратно. Таким образом, происходит циркуляция воды в системе за счет силы гравитационного закона.

Часто для хорошей циркуляции устанавливают небольшие, но мощные насосы. Такой насос обычно устанавливают на возвращающую воду трубу (обратка), этот способ особенно эффективен, когда протапливается крупное помещение, что позволяет поддерживать температуру на всех участках системы практически одинаковой.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Каракан 16ТПЭВ 3 16кВт

Популярный в сельской местности двухконтурный котел, использующий любое твердое топливо. Прежде всего приобрел популярность благодаря глубокой топке, позволяющей использовать дрова длиной до 50 см и варочной поверхности. Для котлов классического горения имеет достаточный КПД 75%, горячей воды производит 250 л/час. Подготовка санитарной горячей воды осуществляется с помощью встроенного ТЭНа мощностью 9 кВт. При работе на отопление котел абсолютно энергонезависимый, с механическим управлением посредством терморегулятора. Масса агрегата составляет 120 кг.

Стоимость: 25 000-27 000 руб.

Dragon Tа-15 Гв

Один из лучших двухконтурных твердотопливных котлов для отопления частного дома. Более совершенный, эффективный, практичный и удобный в обслуживании, но и гораздо более дорогой котел. КПД достигает 88%, достичь его позволило устройство топочной камеры с более долгим отводом газов, за счет чего теплообменником аккумулируется больше тепла. Также из особенностей стоит отметить немалый объем топки – 60 л, производитель заявляет о 6-10 часах горения одной закладки. На практике это действительно так, но при использовании в качестве топлива угля с низкой зольностью.

Конструкцией дверцы предусмотрена доустановка жидкотопливной горелки, однако делать мы это советуем лишь в крайнем случае: эффективность сжигания газа, дизельного топлива или отработки в большой камере сгорания твердотопливного котла будет крайне низкой. Владельцы также отмечают чугунную колосниковую решетку. Недостатком является лишь крайне высокая цена.

Стоимость: 53 500-62 000 руб.

Wirbel ЕСО СКB 20

Разработка Австрии, производство обычно в РФ. Еще более совершенная модель со сложным отводом газов, за счет чего аккумулируется больше тепла. Основным серьезным отличием является организация второго контура посредством встроенного в основной контур накопительного бойлера на 65 и более литров, что позволяет всегда иметь в запасе определенный запас горячей воды, но снижает эффективность, если котел используется лишь для отопления дома. Также стоит отметить надежность теплообменника из толстой 5 мм печной стали, на практике других моделей такие теплообменники служат более 15-17 лет.

Единственными недостатками являются высокая цена и низкая распространенность, котел довольно сложно найти в продаже на территории РФ.

Стоимость: 63 000-66 000 руб.

Траян Т-15-2КТ

Котел полностью российского производства, отличается лишь большой топочной камерой на 80 л, в которую помещаются поленья до 55 см, что крайне практично. При этом имеет крайне компактные размеры. В остальном он не столь эффективный и технологичный как упомянутые выше модели, проигрывает аналогам по совокупности параметров. Несмотря на существующий спрос и распространенность модели, на наш взгляд, цены на нее завышены.

Стоимость: 47 000-58 000 руб.

Рейтинг в интернете относителен, но сравнение характеристик и цен дает представление о моделях и производителях.

От чего зависит конструктивное исполнение?

На то, какой будет конструкция отопительного котла, влияет несколько условий:

• стоимость и доступность материалов;
• вид топлива;
• способ циркуляции теплоносителя.

Естественная циркуляция теплоносителя Принудительная циркуляция теплоносителя Двухтрубное отопление с прямоточной циркуляцией теплоносителя Двухтрубное отопление со встречной (тупиковой) циркуляцией теплоносителя

Наибольшую долговечность демонстрирует жаростойкая нержавеющая сталь. Впрочем, именно она имеет на рынке самую высокую цену, а её обработка является довольно сложной задачей, с которой не справиться без специальной аппаратуры. То же касается и чугуна, который, впрочем, стоит куда дешевле нержавейки. Традиционно для изготовления котлов отопления используют листовую сталь толщиной от 4 мм – этот вариант сравнительно лёгок в обработке и, главное, вполне надёжен и долговечен.

Чтобы обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя, необходимо использовать контуры отопления и связующую арматуру большого диаметра, а накопительную ёмкость размещать на высоте. Если такой возможности нет, вам придётся использовать циркуляционный насос – он позволит уменьшить диаметр труб. Впрочем, насосная система котла отопления является энергозависимой, что необходимо учитывать при выборе конструкции и функциональных возможностей агрегата.

Патрубки, которыми будет снабжён ваш котёл, должны иметь диаметр не менее 32 мм – для их изготовления подойдёт толстостенная стальная труба. Контур отопления следует выполнять из оцинкованной стали, не забыв о герметизации резьбовых соединений.

Виды устройств

Твердотопливные котлы классифицируются по процессам горения топлива:

1. Традиционные котлы с водяным контуром. Это энергонезависимый класс оборудования. В них процесс горения протекает снизу вверх, топливо загружают вручную. Оно сгорает в неподвижном слое на колосниковой решетке, воздух поступает в топку естественным путем через отверстия, сгоревшие газы выводятся в атмосферу за счет разряжения, создаваемого высотой дымовой трубы. Горение на одной заправке топлива протекает от 2-х до 6 часов, в зависимости от топочного объема, вида топлива и его калорийности.
2. Длительного горения. Отличительная черта таких агрегатов — верхняя загрузка топлива. Горение протекает внизу топлива на колосниковой решетке, по мере выгорании, топливо отпускается, что обеспечивает беспрерывный процесс горения на одной закладке в течение суток.
3. Пиролизные водяные котлы. Самые перспективные и дорогостоящие котлы, оборудованы двумя топочными камерами. В первой происходит тление топлива и образование пиролизного газа, а во второй осуществляется принцип дожига, где высокоэффективный пиролизный газ сгорает, выделяя значительный объем тепловой энергии. Эти котлы с самым высоким КПД и стоимостью. Они также требуют наличие складских помещений для хранения топлива, что нужно учитывать перед тем, как подключить котел.
4. Универсальный водяной котел отопления — способен функционировать на разных видах топлива от электро до газа, после соответствующей замены горелочного устройства. Тем не менее, расчетный КПД они достигают только при использовании основного вида топлива. На других видах он будет существенно ниже с падением до 10 %. Это связано с тем, что дымовентиляционная система рассчитана на твердое топливо и соответствующие скорости движения дымовых газов, а также возможности теплосъема «водяной рубашки» котла.

Процесс сборки

Процесс создания котла включает несколько этапов. При изготовлении каждого элемента стоит учитывать особые условия эксплуатации изготавливаемого изделия.

Устройство подачи воздуха

Отрезаем от толстостенной трубы диаметром 100 мм отрезок, длина которого будет равна высоте топки. К нижней части привариваем болт. Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра, как труба или большего. Просверливаем в круге отверстие, достаточное для прохождения болта, приваренного к трубе. Соединяем круг и воздуховодную трубу, закрутив гайку на болт.

В итоге мы получим трубу для подачи воздуха, нижняя часть которой может закрываться свободно двигающимся металлическим кругом. В процессе эксплуатации это позволит регулировать интенсивность горения дров и, следовательно, температуру в помещении.

С помощью болгарки и диска по металлу делаем в трубе вертикальные прорези толщиной приблизительно 10 мм. Через них воздух будет поступать в топочную камеру.

Корпус (топка)

Для корпуса потребуется цилиндр с герметичным дном диаметром 400 мм и длиной 1000 мм. Размеры могут быть иными, в зависимости от имеющегося свободного пространства, но достаточными для закладки дров. Можно использовать готовую бочку или приварить к стальному толстостенному цилиндру днище.

Иногда котлы для отопления изготавливают из баллонов из-под газа для более длительного срока службы.

В верхней части корпуса формируем отверстие для отвода газов. Его диаметр должен быть не менее 100 мм. К отверстию привариваем трубу, через которую будет осуществляться отвод отработавших газов.

Длина трубы выбирается в зависимости от конструктивных соображений.

Соединяем корпус и устройство подачи воздуха

В днище корпуса вырезаем отверстие диаметром равным диаметру воздухоподающей трубы. Вставляем трубу внутрь корпуса таким образом, чтобы поддувало выходило за пределы днища.

Воздухоподающая труба должна заканчиваться на несколько сантиметров раньше начала дымохода.

Теплорассеивающий диск

Из металлического листа толщиной 10 мм вырезаем круг, размер которого немного меньше диаметра корпуса. Привариваем к нему ручку, изготовленную из арматуры или стальной проволоки.

Это значительно упростит последующую эксплуатацию котла.

Конвекционный кожух

Из листовой стали изготавливаем цилиндр или отрезаем кусок трубы, диаметр которой на несколько сантиметров больше наружного диаметра топки (корпуса). Можно использовать трубу диаметром 500 мм. Соединяем вместе конвекционный кожух и топку.

Сделать это можно с помощью металлических перемычек, привариваемых к внутренней поверхности кожуха и наружной поверхности топки, если зазор получился достаточно большой. При меньшем зазоре можно приварить кожух к топке по всему периметру.

Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра как топка или чуть больше. Привариваем к ней ручки, используя электроды, проволоку или другие подручные средства.

Учитывая, что в процессе эксплуатации котла ручки могут сильно нагреваться, стоит предусмотреть специальную защиту из материала с низкой теплопроводностью.

Для обеспечения длительного горения к дну привариваем ножки. Их высота должна быть достаточной, чтобы поднять дровяной котел минимум на 25 см над уровнем пола. Для этого можно использовать различный прокат (швеллер, уголок).

Поздравляем, вы изготовили дровяной котел своими руками. Можно приступать к обогреву дома. Для этого достаточно загрузить дрова и поджечь их, открыв крышку и теплорассеивающий диск.