Что такое твердотопливный чугунный котел, как выбрать и его характеристики

Характеристики твердотопливных приборов

Отличаются стальные и чугунные котлы на твердом топливе тем, что:

• просты в установке, их можно смонтировать своими руками, так как для этого обычно не требуется применение сварочного оборудования и сложного подсоединения труб;
• имеют продолжительный срок эксплуатации – качественно сделанный агрегат способен прослужить без поломок как минимум десяток лет;
• для установки твердотопливных котлов с чугунным теплообменником не требуется получение разрешений, единственное условие – хорошая дымоходная конструкция;
• у них длительный период горения, хотя данная характеристика имеется не у всех приборов, но многие производители стремятся к этому;
• имеют экономный расход топлива – данное качество является основной причиной, почему котлы отопительные твердотопливные чугунные приобрели широкую популярность;
• эффективно распределяют тепло – оно не уходит в дымоход, а поступает в помещение посредством специальных клапанов;
• быстро нагревают помещения, особенно это касается теплогенераторов;
• в агрегатах длительного горения продолжительность работы на одной закладке дров достигает 10 – 12 часов;
• у них автономное функционирование, так как приборы, как правило, являются энергонезависимыми.

Чтобы чугунные твердотопливные котлы отопления функционировали длительное время, при их покупке нужно обращать внимание на условия обслуживания, которые предлагает компания-производитель, какие гарантии она предоставляет на свою продукцию.

Дело в том, что на рынке отопительных агрегатов можно приобрести подделку — прибор, изготовленный кустарным способом. Нередко такие стальные и чугунные твердотопливные котлы имеют неплохое качество, но у них отсутствует обслуживание и гарантийные обязательства. Покупатели таких агрегатов в случае поломки не могут никому предъявить претензии.

Разнообразие видов котлов

В специальных торговых центрах отопительного оборудования кроме стальных и чугунных котлов на твердом топливе продают агрегаты, функционирующие на отработанном масле, бензине, солярке и т.д. Большое разнообразие данной продукции позволяет выбрать именно то устройство, которое сможет обеспечить комфортное проживание в доме.

Среди твердотопливных котлов различают:

• изделия, работающие на каменном угле;
• приборы, для которых используют пеллеты;
• печи длительного горения;
• теплогенераторы.

Устройство твердотопливного котла в классической комплектации

Котел в классическом исполнении, твердотопливный чугунный представляет собой сложный механизм, в котором каждый элемент имеет свое назначение и выполняет определенные функции. Высокая прочность конструкции, надежность соединений отдельных элементов конструкции, обеспечивают безопасную эксплуатацию агрегата.

Число секций в чугунных котлах на твердом топливе всегда фиксированное. На рисунке схеме показано устройство чугунного котла, расположение основных элементов конструкции. Основными компонентами чугунного котла являются:

• секции;
• патрубок (выходное отверстие дымохода);
• ниппели;
• топочная камера с дверцей;
• зольный лоток;
• вентиляторы.

Практически все детали и узлы конструкции взаимозаменяемы, что делает чугунный котел очень удобным и практичным в обслуживании. Отсутствие сложных конструктивных изделий и приспособлений упрощает эксплуатацию котла в бытовых условиях. Конструкция котла проста и понятна даже не посвященному в котельное оборудование обывателю.

Что касается механизма управления, здесь ситуация неоднозначная. Чугунные котлы на угле или на другом органическом топливе имеют в большинстве случаев механическую систему управления. Главный механизм регулировки — регулятор тяги, на который возлагается задача контроля над снижением или повышением температуры нагрева теплоносителя. Современные устройства, выпускаемые в основном зарубежными компаниями, комплектуются контроллерами и дутьевыми вентиляторами

Для справки: дутьевые вентиляторы устанавливаются на твердотопливных чугунных котлах устранения сопротивления, возникающего в воздуховоде.

Такие приспособления незначительно отражаются на способности котла поддаваться регулировки, однако, за счет дополнительной оснастки растет КПД котла. Топочная камера и чугунные секции не прихотливы к качеству топлива. В отличие от пиролизных котлов, где требуется сухое (максимум 20% влажности) топливо, чугунные котлы длительного горения справляются с любым видом топлива, в любом состоянии.

Котлы, работающие на угле

Особенность производства данных приборов заключается в том, что для их изготовления применяют сверхпрочный металл, для сварки элементов которого задействуют особую технологию. Такая конструкция позволяет сжигать топливо в камере сгорания без нарушения ее герметичности.

Котлы этого типа могут функционировать не только на угле, для них также можно использовать пеллеты, опилки и прочее. Их недостаток заключается в том, что подобной модели чугунный котел на твердом топливе стоит дорого.

Котлы по типу топлива

Котлы на твердом топливе преимущественно работают на древесных материалах. Перед тем как приобрести ту или иную модель, стоит в ее паспорте прочитать о типе используемого топлива и об альтернативных вариантах.

Современные агрегаты делятся на несколько разновидностей:

• Дровяные.
• Пеллетные.
• Универсальные.
• Угольные.
• Газогенераторные.

Рассмотрим каждую из них более подробно, чтобы понять их особенности и положительные моменты.

Универсальные

Универсальные котлы рекомендуется приобретать для частного дома, к которому еще не подведена газовая магистраль. Такие агрегаты могут работать как на газе, так и на твердом топливе. Поэтому при подключении дома к коммуникациям владельцу легко будет перейти на иное топливо — газ. Так что преимущества агрегата очевидны.

Дровяные

Угольные

Такой подбор твердых материалов для отопления существенно облегчает владельцам их приобретение. Еще одно преимущество агрегата — это высокие экологические показатели.

Газогенераторные

Газогенераторные котлы представляют собой идеальное решение не только в плане экономии, но и экологии.

Важно! Сырье в таком оборудовании сгорает медленно и в полном объеме, что является причиной высокого КПД устройства по сравнению с иными моделями котлов на твердом топливе.

Работают такие изделия на дровах и прессованном топливе. Единственный недостаток котла заключается в его слишком высокой стоимости, а также солидных ценах на топливо, которое должно обладать минимальными показателями влажности.

Пеллетные

Оборудование отличается от аналогов тем, что все процессы в нем полностью автоматизированы. От владельца требуется только засыпать топливо в топливный бункер и активировать агрегат. При сгорании 1 килограмма пеллет вырабатывается до 5 кВт/ч энергии, что считается самым высоким показателем для твердотопливных котлов.

Такое оборудование стоит достаточно дорого, но окупается очень быстро. Еще одним плюсом пеллетного котла является его максимальный период эксплуатации с минимальной частотой сбоев в программе и ремонтов.

Котлы на пеллетах

Они имеют интересное конструкционное решение и способны эффективно отапливать помещения. Устройство такого агрегата простое: к его каркасу прикреплена особая воронка для гранул топлива. В определенное время пеллеты в небольшом количестве подаются в камеру сгорания.

Приобретая подобное оборудование, следует учитывать степень его энергозависимости. Когда она связана с работой воронки, то есть с подачей пеллет, то это приемлемо, поскольку при отключении электроснабжения топливо можно засыпать вручную. Но в случае, если для работы котла требуется функционирование электронной автоматики, тогда нужно задуматься над целесообразностью его приобретения.

Печи длительного горения

В основном такие приборы представляют собой стандартные автономные стальные или чугунные отопительные котлы на твердом топливе. Они способны работать с использованием различных древесных материалов (дров, опилок, хвороста), а также фруктовых косточек и т.д.

Как правило, они не функционируют от каменного угля или пеллет по причине того, что технология изготовления камеры сгорания не позволяет сжигать подобный вид топлива. Специалисты рекомендуют перед покупкой чугунного твердотопливного котла длительного горения внимательно изучить особенности подобранной модели.

Обычно подобные агрегаты приобретают для следующих целей:

• для теплоснабжения загородных домовладений и дачных построек;
• для отопления подсобных помещений;
• для монтажа и эксплуатации в теплицах и парниках;
• для отопления производственных зданий;
• для фермерских строений.

Если предстоит отапливать большие по площади здания, имеющие несколько комнат, тогда лучше приобрести модифицированный вариант агрегата длительного горения, а именно теплогенератор. Безусловно, стоит он намного дороже, но такая цена полностью оправдывает себя.

Устройство чугунного котла на твердом топливе

Чугунный котел отопительный твердотопливный с водяным контуром представляет собой секционную конструкцию, обшитую облицовочными панелями. Между корпусом и облицовочным материалом находится слой (до 100мм) листового, устойчивого к высоким температурам утеплителя. Чаще всего – это пожаростойкие маты из базальтовой ваты.

Для подсоединения к системе дымоотведения, все чугунные котлы оснащены дымоходным патрубком. Для подключения к водяной системе отопления из устройства выходит два соответствующих патрубка. Топливная камера и зольник оснащаются дверками, которые, в зависимости от конструкции, могут быть глухими или со вставками из огнеупорного стекла. В зависимости от конструкции, некоторые модели чугунных твердотопливных котлов оснащаются вентилятором принудительного наддува воздуха.

Из-за высокой температуры отработанных газов все твердотопливные модели выпускают исключительно со стальным или чугунным теплообменником. Именно поэтому твердотопливные котлы могут быть только стальными или чугунными. Теплообменник – это наиболее значимая составляющая любого твердотопливного котла. Теплообменник чугунного котла состоит из отдельных модулей и обычно является корпусом всей котельной установки.

Важно! Такая конструкция чугунных теплообменников позволяет выполнять работы по замене секций в случае выхода из строя или наращивать их количество для увеличения мощности устройства. Чугунные твердотопливные отопительные котлы отличаются от стальных аналогов способом производства модулей, методом сборки и материалом теплообменника, от свойств которого во многом зависит функционал и эффективность работы.

Теплогенераторы

Это печи конвекционного типа, к которым подсоединен электрический вентилятор, называемый «улиткой». На поверхности данного оборудования имеются специальные отверстия, предназначенные для подсоединения гибких труб.

Функционируют теплогенераторы определенным образом: в камеру сгорания загружают топливо, разжигают его и потом включают вентилятор, который нагнетает в нее воздух. Благодаря этому дрова сгорают лучше, а нагретый воздух, передвигаясь по рукавам, быстрее оказывается у цели. Гибкие трубы бывают разной протяженности, а их концы можно разводить по комнатам.

Преимущества теплогенераторов:

• продолжительность непрерывного горения на одной заправке составляет около 8 часов;
• экономный расход топлива;
• приборы можно использовать для отопления любых помещений;
• агрегаты способны обогреть очень большие площади;
• имеется возможность при необходимости нарастить мощность, для чего в конструкцию котла добавляют секцию.

Недостатки у теплогенераторов следующие:

• необходимость производить монтаж гибких труб для продвижения теплого воздуха;
• при отсутствии электроэнергии вентилятор, нагнетатель воздуха не может работать, что сказывается на распределении нагретого воздуха по отдельным «рукавам».

Особенности чугунных котлов

Следует отметить, что практически каждый чугунный твердотопливный котел может функционировать на дровах и коксе. Стоит он дороже стального изделия, но его характеристики оправдывают такую цену. Дело в том, что для их производства требуется гораздо больше времени, чем на сборку прибора из стали.

Чугунный отопительный котел на твердом топливе более долговечен по сравнению со стальным, он способен выдержать более высокие температуры. Остывает чугун гораздо медленнее, что позволяет экономить топливо.

Кроме этого у чугунных приборов:

• имеется значительное превосходство – это долговечность, поскольку срок их службы достигает 25 лет;
• они занимают меньше места по сравнению со стальными агрегатами;
• чугун более устойчив к коррозийным процессам, чем сталь.

Имеются у этого отопительного оборудования недостатки:

1. Твердотопливный котел с чугунным теплообменником чувствителен к механическим воздействиям в виде ударов. Корпус из чугуна при определенной нагрузке может треснуть. По этой причине с ним следует обращаться аккуратно.
2. В случае резкого перепада температур чугун может треснуть, поэтому специалисты не рекомендуют охлаждать такие котлы при помощи холодной воды или загружать в разогретую камеру сгорания холодное топливо.
3. На нагрев корпуса из этого материала уходит много времени.

Чтобы еще лучше разобраться, в чем отличие между чугунным отопительным котлом и стальным, следует более подробно ознакомиться со свойствами твердотопливных агрегатов из стали:

• ударопрочность приборов особенно актуальна при транспортировке, даже, если они упадут или перевернутся, то с вероятностью 99% можно утверждать, что корпус останется целым, а герметичность камеры сгорания не пострадает;
• стальным котлам не опасны даже большие перепады температуры;
• изделия имеют относительно небольшой вес;
• если в отопительном оборудовании отломался один из элементов, его можно без проблем приварить.

Среди отрицательных моментов нужно отметить восприимчивость к коррозийным процессам, а также отсутствие возможности наращивать мощность.

Преимущества и недостатки

У чугунных котлов множество достоинств:

• автономность работы;
• не нужны специальные разрешения для установки;
• топливо доступно и стоит недорого;
• чугунные теплообменники устойчивы к коррозии;
• такой теплообменник снижает возможность появления конденсата на внутренних стенках камеры сгорания топлива;
• большой выбор мощности котла, вы можете подобрать наиболее оптимальный вариант для своего жилища, в зависимости от его размера;
• долговременность использования — более 10 лет.

Окончательная цена на чугунный котёл зависит от множества факторов: мощность, производитель, особенности конструкции.

Недостатки твердотопливных котлов из чугуна:

1. Невысокий КПД — до 70 %.
2. Большой вес конструкции, на месте установки требуется заливка фундамента.
3. Длительный нагрев.
4. Нужно регулярно чистить зольник.
5. Чувствительность к скачкам температур.

Двухконтурные чугунные котлы

Секционные приборы подразделяются на одно- и двухконтурные. Первые из них работают только на теплоснабжение. Такое отопительное оборудование, как твердотопливный двухконтурный чугунный котел способен обеспечить как обогрев жилья, так и горячее водоснабжение. Двухконтурный твердотопливный котел длительного горения имеет встроенный бройлер, который может располагаться под внешним корпусом.

Такое конструкционное устройство отопительного твердотопливного чугунного котла предполагает установку насоса для обеспечения циркуляции воды. Двухконтурные приборы отличаются от других моделей большими размерами.

Виды твердотопливных котлов

На первый взгляд, принцип работы любого котла один и тот же – сжигается топливо (твердое, жидкое или газообразное), а полученное тепло отправляется на подогрев теплоносителя. На самом деле режимов горения может быть несколько, да и по конструкции котлы существенно отличаются друг от друга.

Что касается твердотопливных устройств, то можно выделить такие виды котлов как:

• простой чугунный твердотопливный котел – под словом простой подразумевается то, что топливо просто сгорает в топке. Могут работать на дровах, угле, пеллетах, отходах деревообрабатывающей промышленности и т. д.

Схема работы простого котла

• газогенераторный тип (он же котел длительного горения или пиролизный) – в этом случае упор сделан на максимально полное сгорание топлива. Для этого топка состоит из 2 зон, в одной находится топливо, а в другой происходит дожиг пиролизного газа. Подробнее о принципе действия таких устройств – далее в статье;

На схеме видно, что пиролизный газ на пути к выходу успевает полностью сгореть

• котел Стропува – интересен в первую очередь своей конструкцией. Топка в виде цилиндра помещается в другой цилиндр, а пространство между стенками заполняется теплоносителем. За счет большого объема топки такой котел может работать до нескольких дней.

Устройство котла Стропува

Обратите внимание! Работу такого котла довольно легко регулировать, также его популярности способствует простота конструкции. По сравнению, например, с пеллетным котлом цена такой «матрешки» будет намного ниже.

• полностью автоматические устройства – все перечисленные котлы нужно регулярно чистить, ведь топливо не сгорает на 100%. Поэтому даже в самых современных котлах производители устраивают зольники – для очистки. В автоматических котлах автоматизирован не только процесс очистки, но и процесс подачи топлива в топку.

Обратите внимание! Подача топлива обычно организуется ленточным конвейером, так что такая отопительная система будет зависеть от электричества. Это нужно учесть при проектировании отопления за городской чертой, где перебои с электричеством – не такая уж и редкость.

Автоматическая подача топлива организована через ленточный конвейер