Котел длительного горения: "управление, как в пеллетном, только прогорает быстрее"

Источник материала:

«Дом на 160 квадратов, два этажа, утеплен, электричество и вода есть, газа нет». Это довольно стандартные исходные данные, которые продавцы отопительного оборудования слышат от владельцев загородных домов ежедневно. Варианты есть, но все они со своими нюансами. Например, пеллетный котел будет на одном бункере работать до 7 суток, но стоит он недешево, как и пеллеты. Можно купить недорогой твердотопливный котел, но придется больше времени проводить в котельной. Есть и компромиссный вариант — твердотопливный котел длительного горения. Что это за зверь, чем и, главное, как часто надо его "кормить"?

Сразу надо сделать сноску — котлы длительного горения альтернативой газовым не являются. Они — доработанные и усовершенствованные варианты твердотопливного котла. Их главное отличие от последних — автоматика и более длительные промежутки между подбрасываниями топлива, до 10 часов. Не стоит их путать и с пироллизными котлами.

По внешнему виду они не сильно отличаются от своих твердотопливных собратьев. Выдает их воздушный вентилятор, а при ближнем рассмотрении — встроенный цифровой контроллер с текстовым табло, планкой подключения управляемых котлом насосов. Вентилятор котлу нужен затем, чтобы подавать в котел необходимое для горения количество кислорода. Он завязан с автоматикой, которая «подсказывает» ему, в какой момент нужно поднять температуру, а в какой «прикрутить фитилек».

При отключении электроэнергии отключается контроллер, вентилятор. Специальная заслонка перекрывает подачу воздуха в камеру сгорания. Котел переходит в режим тления, который не сопровождается резким ростом температуры, а некоторое время поддерживает температуру котловой воды. Когда электричество включится, заработает вентилятор и подаст воздух к тлеющему топливу. Если отключение было не длительным, то котел быстро выйдет на рабочий режим.

— Котлы с автоматикой устанавливаются в системах закрытого типа, — рассказывает специалист по продаже компании «Термостудия» Антон Шеховцов. —  От пеллетного котла они отличаются ручной загрузкой топлива. Все остальное — погодозависимая автоматика, датчики комнатной температуры, датчик уходящих газов, управление отопительными контурами, смесительными узлами и циркуляционными насосами, — сопоставимо (правда, есть не у всех производителей). Автоматика позволяет подключить и бойлер косвенного нагрева для нагрева бытовой воды.

Длительность горения зависит от многих факторов — от утепленности здания, наружной температуры. Но в среднем котел с автоматикой работает на одной загрузке на 30−40% дольше, чем обыкновенный. Во временных единицах — это примерно 10 часов работы. Выше и эффективность сгорания топлива за счет того, что котел работает не от естественной тяги, а от дозированного поступления воздуха в топку. В этом основная отличительная особенность котлов длительного горения от обыкновенных твердотопливных котлов. Еще они могут работать как в режиме верхнего сжигания, так и нижнего. Если закладываем в топку традиционные дрова или торфобрикет, то воздух поступает снизу, соответственно, розжиг и горение идет снизу. Если мы закладываем сюда что-то мелкое типа пеллет, щепы с опилками, угля, то доступа воздуха снизу не будет. В этом случае кислород поступает с боков топки. Розжиг и горение происходят сверху. Стоит заметить, что длительность работы котла при верхнем горении значительно дольше. Параметры, определяющие вид топлива, у некоторых производителей можно задать на контроллере — например, «мелочь», «уголь», «дерево». Исходя из выбранного меняется не только скорость наддува, но и направление.

И как это работает?

У Антона, владельца коттеджа в Ждановичах, за плечами большой опыт «кочегара» — до этого отопительного сезона дом отапливался твердотопливным котлом. Несмотря на близость к Минску, только в этом году по их улице протянули газовую магистраль:

 — Сначала поставили обычный котел белорусского производства. Выяснилось, что у него исключительный аппетит — дрова, торфобрикет прогорали с огромной скоростью. Полтора часа — и все, забрасывай новую порцию. При этом постоянно нужно было заглядывать в котельную, следить за давлением, температурой воды, открывать-закрывать поддувало… При этом прогреть хорошо дом (а он немаленький - 220 квадратов) удавалось с трудом. Ему в помощь пришлось установить еще и электрокотел. Отмучившись пару сезонов, решил подыскать вариант более экономичный и большей мощности. Тогда, 5 лет назад, твердотопливные котлы с автоматикой казались чуть ли не фантастикой. И совсем не у каждого производителя в линейке были такие котлы — свой я нашел лишь у дилера польских «cacoв», на 23 кВт. Старый котел выбросил.

Установка нового котла значительно упростила жизнь Антона. Даже в самые холодные дни, когда мороз минус 20, подбрасывать дрова нужно не чаще чем один раз в четыре часа, уголь — раз в 30−38 часов.

— В межсезонье в котельную наведываюсь где-то раз в день. После «общения» со старым котлом для меня это вообще не проблема. Основной вид топлива — дрова. За год стапливаю примерно 8 кубов. Закупаю хорошие, лиственных пород: граб, береза, осина, попадается дуб. Хвойных пород в общем объеме немного, примерно треть. Углем, конечно, удобнее топить. Но после него много пыли. В старом котле пробовал сжигать торфобрикеты, но у них такой специфический запах… А пыли еще больше, чем от угля.

При имеющихся возможностях автоматика котла используется только для регулирования температуры поступающей в радиаторы воды. Антон не стал подключать и комнатный терморегулятор к котлу. Котел управляет лишь одним циркуляционным насосом. Система состоит из одного контура с радиаторами, теплых полов нет. Соответственно, и управлять особо нечем. В «наследство» от старого котла, который не умел греть бытовую воду, системе горячего водоснабжения достался электрический бойлер. Поэтому Антон решил не тратиться на бойлер косвенного нагрева, который можно было бы подключить к SASу. Теперь же за подогрев воды будет отвечать газовый котел, но твердотопливный останется в системе. К системе подключен еще и электрокотел:

— Задача электрокотла в системе — не дать остыть дому, если твердотопливный котел потух. При понижении температуры теплоносителя до определенного уровня включается электрокотел, а твердотопливный перекрывается (в нем воды — 84 литра, и греть такой объем электричеством очень дорого). Теплоноситель гоняется насосом по малому кругу, поддерживая заданную температуру. Это удобно, но очень затратно.

В эксплуатации котел длительного горения очень удобный. За пять лет он лишь единожды запищал — перегрелся, сработала аварийная сигнализация. Он сразу полностью выключил подачу воздуха, интенсивность горения резко уменьшилась. Когда температура воды снизилась до заданной, он заработал в штатном режиме. И в этой ситуации был я виноват — подкинул дров, когда теплоноситель был уже разогрет до максимума. Произошло кратковременное повышение температуры. Больше таких ситуаций не припомню.

На что обратить внимание при выборе котла длительного горения:

— Толщина и марка котловой стали. Например, в польских котлах (SAS, Defro) применяется специальная высоколегированная жаропрочная сталь марки P265GH толщиной 6 мм. Это гарантирует, что котел прослужит долго — 20−30 лет. Производители, которые используют более тонкую сталь, такой гарантии не дают.

— Качество сварных швов. Предпочтение стоит отдавать тем котлам, в процессе производства нет человеческого фактора, а сварные работы производятся роботом-манипулятором.

— Объем воды в котле. Чем больше, тем выше КПД котла. Этот показатель может существенно отличаться у разных производителей. Например, в SAS на 17 кВт 54 литра, а в Pramen WG plus 17 — 45 литров.

— Наличие подвижной колосниковой решетки. Она предназначена для более легкого удаления с водных колосников камеры сгорания кокса и золы. То есть зола удаляется из камеры сгорания не вручную, а механически. Этот параметр также влияет на КПД — с помощью решетки происходит встряхивание дров, в результате чего обеспечивается лучший проход воздуха и как следствие улучшается эффективность горения. Обратите внимание, из какого металла она сделана. Предпочтение стоит отдать чугуну, так как сталь под воздействием высоких температур деформируется и механизм заклинивает. Чугунная решетка деформациям не подвержена.

— Наличие шибера. Он нужен для исключения эффекта избыточной тяги, которая возникает при большой разнице между температурой на улице и внутри дома. В таком случае дымовые газы не успевают отдать свою энергию теплообменнику и уходят в трубу. Если прикрыть частично шибером дымовой канал, то скорость дымовых газов уменьшится. Обратите внимание и на возможность прочистки шибера.

Цена вопроса

Самые ходовые котлы длительного горения имеют мощность 17 и 23 кВт. Больше всего на рынке польских производителей, но есть и белорусские. По цене они отличаются незначительно. Например, SAS UWT 17 стоит порядка 2900 рублей (1380 евро), Unica Sensor 25 кВт — 3380 ($ 1690), Pramen WG plus 17 — 2736 ($ 1368), DEFRO ECONO PLUS 18 кВт — 2668 ($ 1334), Ратон КОС-ТВ-23 — 1716 ($ 858), TIS Plus 20 — 1970 ($ 985), Elektromet EKO-KWD MAXI 20 Plus — 2386 ($ 1193).

Как увеличить автономность твердотопливного котла

Уменьшить количество подходов к котлу позволит установка буферной емкости или теплового аккумулятора. С ним в котельную можно будет наведываться раз 30−48 часов. Объем емкости как правило подбирается исходя из мощности котла. Расчет прост — на 1 кВт — 30−40 литров. То есть для котла на 17 кВт нужен буфер на 750 литров.

Смысл его в том, что котел, согрев большой объем теплоносителя в буфере (как в термосе), выключается, и обогрев дома идет за счет циркуляции в системе горячей воды (70−80 градусов) из бака. К нему также можно подключить параллельно солнечные коллекторы, электрокотел, газовый котел, тепловой насос.

В системе с твердотопливным котлом он является еще и надежной защитой от закипания. Дело в том, что современные дровяные котлы работают в закрытых системах, где циркуляцию теплоносителя обеспечивают насосы. Если отключается электроэнергия, насосы не работают. В котле же горение продолжается, вода закипает. Иногда это заканчивается повреждением системы отопления. Чтобы этого не произошло, производители твердотопливных котлов предусмотрели так называемую аварийную группу безопасности, состоящую из манометра, воздухоотводчика и аварийного клапана. С ее помощью сбрасывается критическое давление в котле. Через воздухоотводчик стравливается пар, через «взрывник» — кипящая вода.

При подключении буфера к системе проблема решается автоматически — довести такой объем воды до кипения котлу практически нереально. Когда отключается насос, трехходовой смесительный узел на обратной линии замирает в незакрытом положении. Далее работают законы физики — диаметры подключения на котле и баке равны, гидравлического сопротивления нет, поэтому горячая вода самотеком поднимается вверх, заходит в буферную емкость, холодная вода снизу поступает в котел. Получается естественная циркуляция, и вода гарантированно не закипит.

Тепловой аккумулятор с несколькими источниками теплоносителя работает еще и как и гидравлический разделитель. Дело в том, что если в системе качают одновременно несколько насосов с разной мощностью и пропускной способностью, то без разделителя происходит так называемая гидравлическая разбалансировка — каждый насос пытается «перетянуть одеяло». В системе появляются непонятные стуки, шумы. Бак решает эту проблему, так как насосы могут одновременно разбирать из него теплоноситель, не влияя на работу друг друга.

Буферный бак на 500 литров белорусского производства стоит порядка 500 евро. Немецкий будет дороже в два раза.

Теги: Минск