Твердотопливные котлы отопления, обзор лучших моделей

Еще совсем недавно, примитивная дровяная печь была основным источником тепла во многих поселениях, не имеющих централизованного отопления. Но, прогресс не стоит на месте и на сегодняшний день печи уходят в прошлое, а их место занимает твердотопливное котельное оборудование с высоким КПД и возможностями по автоматизации всего отопительного процесса.

Различные конструкции этого типа позволяют подобрать оборудование и для небольшого дачного домика, и для коттеджа в несколько этажей или производственного помещения, а выбор по виду топлива с учетом местных условий дает возможность существенно снизить стоимость тепла.

Варианты применение

Самая высокая популярность этого типа оборудования в отдаленных районах со слабой инфраструктурой, а в местности где есть возможность подключения к газовой трубе, не все потребители предпочитают газ, так как стоимость подключения высока, да и выполнить все требования, предъявляемые к помещению, не всегда возможно.

Твердотопливные котлы могут служить в качестве основного или резервного источника тепла, в ряде случаев этот вид оборудования позволяет не только получить дешевую тепловую энергию, но и значительно экономить на утилизации отходов производства, например, на деревообрабатывающих предприятиях.

Помимо производственной и жилой сфер, применение этого варианта отопления очень актуально для сельского хозяйства как по причине отсутствия альтернативы, так и из-за наличия большого количества отходов, которые можно использовать для обогрева. Среди основных преимуществ  можно назвать:

  • относительно невысокая цена;
  • различные варианты топливного материала;
  • наличие энергонезависимых моделей;
  • экологичность и безопасность;
  • отсутствие особых требований и легкость установки.

Не только перечисленные преимущества являются достоинствами котлов на твердом топливе, у современных моделей КПД может превышать 80%, что соизмеримо с газовыми аналогами или жидкотопливным оборудованием.

Как в каждой «бочке меда» положительных качеств должна присутствовать «ложка дегтя» в виде недостатков, а они у этих агрегатов есть:

  • необходимость дополнительного помещения для хранения топлива;
  • склонность некоторых моделей (обычно самых дешевых) к накоплению сажи, что требует частой чистки дымохода;
  • ручной режим загрузки топлива в большинстве моделей;
  • невысокий, на уровне 70%, КПД у котлов длительного горения;
  • невозможность использование в системе дымоотвода дымохода коаксиального типа.

Чем топить, от опилок до антрацита

В качестве топлива для этого типа котлов используются материалы растительного происхождения, даже торф и каменный уголь по своей сути – это растения существовавшие многие тысячи или миллионы лет назад.

Дрова

Дрова – это классика твердого топлива, их использование насчитывает столько лет, сколько человек знаком с огнем. Для котлов используются дрова из различных пород дерева, от породы древесины и влажности во многом зависит эффективность отопительной системы и ее бесперебойная работа. Что касается влажности, то понятно, что чем она меньше, тем теплоотдача выше, так как энергия не расходуется на испарение влаги, а свойства различных видов древесины при использовании в качестве топлива заслуживает более тщательного рассмотрения.

Наиболее подходящим вариантом считаются лиственные породы деревьев, среди них рекордсменами по теплоотдаче являются: дуб, бук, граб и ясень, не сильно отстает береза, но при недостаточной подаче воздуха к месту горения береза начинает выделять деготь, который осаждается на стенках системы дымоудаления.

Неплохо себя зарекомендовали – лещина, ясень, тис, груша и яблоня, они легко раскалываются и жарко горят, а вот вяз и вишня при горении выделяют очень много дыма. Привычные для городских жителей тополь и липа – не самый подходящий вариант для топки, горят они неплохо, но быстро прогорают и сильно искрят в процессе горения, совсем другое дело осина и ольха, которые не только не выделяют сажу, но способствуют ее выжиганию на стенках дымохода.

Для хвойных деревьев характерно наличие смол в составе древесины, которая в итоге откладывается на внутренней поверхности трубы, процесс отложения смолы и сажи особенно актуален для котлов, у которых процесс горения происходит при не очень высокой температуре. Теплоотдача хвойников заметно ниже чем у лиственных пород.

Брикеты

Этот вид топлива изготавливают из щепы, стружки, торфа, а также отходов сельскохозяйственного производства – подсолнечная шелуха, солома и т. д. Брикеты производят методом прессования, связующим составом является лигин – природная смесь ароматических полимеров, в производстве не используются синтетические материалы, поэтому они заслуженно считаются чистым топливом.

Выпускаются брикеты в виде цилиндра или параллелепипеда, цилиндрические изделия некоторых производителей имеют внутреннее отверстие по всей длине. Брикеты не подвержены поражению грибком, имеют высокую теплотворную способность и очень удобны в использовании, так как имеют низкую зольность не более 3%.

Пеллеты

Пеллеты – гранулированный вид топлива, сильно облегчающий задачу по автоматизированию твердотопливных отопительных устройств. Материалом для производства являются отходы деревообработки и сельхозпроизводства – опилки, кора, щепа, стружка, льняные отходы, шелуха подсолнечника и т. д. Материал перерабатывается в муку и прессуется в виде цилиндров под большим давлением, диаметр пеллет 5–8 мм, а длина не превышает 40 мм. Как и в случае с брикетами связующим материалом является природный компонент – лигин.

В качестве преимуществ пеллет можно назвать: низкую зольность, экологическую чистоту, удобство транспортировки в мешках или пакетах, возможность автоматизации подачи в камеру сгорания. Недостатком являются дополнительные расходы на специальное оборудование для сжигания пеллет.

Уголь

Качество угля зависит от возраста, условий добычи и химического состава. По возрасту весь уголь делится на три основные группы: бурый (самый молодой), каменный и антрацит. Чем старше ископаемое, тем ниже содержание влаги и летучих компонентов, наиболее низкие показатели у антрацита. Для потребителя важно знать маркировку, в которой указывается сорт и класс крупности, бурый уголь обозначается буквой Б, антрацит – А, а каменный имеет семь сортов от длиннопламенных – Д, до тощих – Т. Величина отдельных кусков определяет название класса:

  • рядовой (Р) – без ограничения размера;
  • штыб (Ш) – менее 6 мм;
  • семечко (С) от 6 до 13 мм;
  • мелкий (М) 13–25 мм;
  • орех (О) 26–50 мм;
  • крупный (К) 50–100 мм.

Несмотря на то что у угля, особенно каменного и антрацита, высокий показатель удельной теплоты сгорания, его использование в бытовых целях не всегда целесообразно, так как при сгорании выделяются вредные вещества из-за наличия в составе угля примесей. При его использовании, трудно соблюдать чистоту в котельной, да и стоимость этого топлива довольно высока.

О всех видах топлива, их теплотворности, преимуществах и недостатках подробно читайте здесь.

Твердотопливное оборудование с водяным контуром

Наличие водяного контура дает возможность равномерно распределять тепло по всем помещениям здания. Конструкция котлов этой группы включает в себя, помимо зольника, колосниковой решетки и топки, водяную рубашку, которая позволяет осуществлять перенос тепла через систему радиаторов или контур «теплого пола».

Работает данная конструкция следующим образом: вода поступает в полость между стенками топки и внешнего кожуха котла, нагреваясь, она через верхний патрубок уходит в систему отопления, отдав тепло, вода возвращается через нижний патрубок в полость водяной рубашки. Циркуляция возможна естественным способом или с помощью специального насоса.

Типы котлов их преимущества и недостатки

Современные технологии позволили разработать и произвести несколько видов котлов на твердом топлива с более высоким коэффициентом подледного действия, давайте рассмотрим их подробнее.

Классические котлы

Все твердотопливные котлы можно разделить на два вида – одноконтурные и двухконтурные. Наличие дополнительного контура дает возможность обеспечить жилое или производственное здание горячей водой. Различают два типа конструкций для нагрева воды – проточная и накопительная, проточная система выполнена в виде змеевика или системы труб, а накопительная – это встроенная емкость (бойлер), в которой всегда есть определенный запас горячей воды.

Плюсами двухконтурной системы является компактность агрегата и простота эксплуатации, но она дороже одноконтурного аналога и требует минимального содержания в воде минеральных примесей, вызывающих отложения на стенках труб.

При использовании одноконтурного котла, обеспечение горячей водой возможно только при покупке дополнительного оборудования – бойлера косвенного нагрева. Преимуществами этого агрегата являются – низкая стоимость, высокий КПД, возможность установки чугунного теплообменника. Из недостатков следует упомянуть необходимость в дополнительной площади при установке системы горячего водоснабжения и расходы на бойлер.

Газогенераторные (пиролизные) котлы

Среди всех твердотопливных агрегатов модели, использующие процесс пиролиза, являются наиболее эффективными устройствами, их КПД достигает 90%. В основе процесса лежит принцип высокотемпературного разложения органического топлива. Сжигание происходит в несколько этапов, сначала топливо нагревается при ограниченном доступе кислорода, нагрев вызывает выделение пиролизных газов, которые дожигаются в отдельной камере, а газообразные отходы, пройдя через дополнительный теплообменник, удаляются через дымоход.

Преимущества:

  • КПД 90%;
  • минимальное количество образования золы и сажи;
  • закладка дров на 8-12 часов;
  • минимум отходов в виде золы;
  • пониженный выброс вредного дыма в атмосферу.

Благодаря высокой температуре в камере сгорания достигается максимальная теплоотдача. В качестве топлива для этого типа котлов используются – уголь, щепа, брикеты, пеллеты и дрова, очень важно для эффективной работы оборудования использование топлива с минимальной влажностью. Жесткие требования по характеристикам влажности не более 20%, высокая цена агрегатов и энергозависимость – являются основными отрицательными качествами данных устройств, но тем не менее покупка пиролизного котла оправдана, так как позволяет сэкономить на объеме топлива, которого требуется значительно меньше чем для классических моделей. Подробно о этом типе котлов можно почитать здесь.

Особенности котлов длительного горения

Основным недостатком твердотопливных тепловых агрегатов является необходимость в постоянном контроле наличия топлива в зоне горения. Конструкция теплогенераторов длительного горения, как например котлы Энергия ТТ позволяет загружать топку на период от 12 часов до 5 суток, в зависимости от вида топлива и объема топочной камеры.

Чаще всего в конструкциях подобного типа используется верхнее горение, подача воздуха осуществляется через телескопический воздуховод, воздух предварительно подогревается в специальной камере, по мере сгорания топлива воздуховод опускается, обеспечивая горение следующего слоя топливной массы, в некоторых моделях этого типа используют прямое (нижнее) горение. Регулирование температуры теплоносителя осуществляется подачей воздуха в камеру сгорания, что позволяет при необходимости переводить процесс сжигания в тлеющий режим. Еще одной особенностью котлов длительного горения является большой объем топочной камеры, который начинается от 100 литров.

Преимущества:

  • энергонезависимы;
  • загрузка топки раз на 2-3 суток;
  • глубокая регулировка мощности;
  • низкий остаток золы;
  • средний ценовой диапазон.

Видео обзор, что нужно знать и как правильно выбрать, объясняет эксперт

Твердое топливо и электрический тен

Твердотопливный агрегат и электрический тен – на первый взгляд, не очень привычная комбинация, но при угрозе разморозки отопительной системы, становится понятной функция электрического элемента. Многие модели, использующие твердое топливо, требуют частой загрузки, а если момент упущен или топливо просто кончилось, работа котла останавливается, чтобы этого не случилось котел, оснащают электрическим теном. Для двухконтурных моделей тенов может быть несколько. Главная задача электрических нагревателей – исключение аварийных ситуаций, поэтому их мощность не превышает 1/3 от мощности котла, включение электроподогрева осуществляется в автоматическом режиме.

Комбинированные устройства обеспечивают более комфортное использование котлов, нет необходимости вставать ночью для очередной загрузки дров, есть возможность уехать из дома без риска возникновения нештатной ситуации в отопительной системе. Но, за комфорт приходиться платить, комбинированные агрегаты стоят значительно дороже аналогов без электроподогрева.

Автоматика

Современные твердотопливные котлы оснащаются целым комплексом автоматических устройств, которые сводят к минимуму участие человека в обслуживании работающего агрегата. В сферу автоматического регулирования входят следующие функции:

  • соблюдение температурного режима в системе;
  • контроль насосов в основном и вспомогательном (контур подмеса) контурах;
  • поддержание заданной температуры горячего водоснабжения;
  • управление потоками теплоносителя с помощью трехходового клапана.

При наличии блока автоматики, человеку необходимо только выставить необходимую температуру и загрузить топливо, далее процесс горения контролируется автоматически по заданным настройкам за счет контроля подачи кислорода в топку. Если отопление осуществляется с помощью пеллетного агрегата, то и загрузка топлива производится в автоматическом режиме.

Принцип работы трехходового клапана

При наличии трехходового клапана система работает по принципу подмешивания в основной поток горячей воды с котла когда температура падает ниже заданной. Такой принцип позволяет греть только необходимое количество воды. Она может подаваться как напрямую из котла, так и с буферной емкости. При этом она может быть нагрета и альтернативными источниками, например солнечным коллектором.

Буферная емкость (теплоаккумулятор)

Если исключить приборы, работающие на гранулированном топливе, то твердотопливные котлы отличаются неравномерной работой, повышение и понижение температуры в топке имеют циклический характер. Для того чтобы сгладить температурные скачки в отопительной системе используют теплоаккумулятор (буферную емкость). Конструкция представляет собой герметичный резервуар с теплоизолирующим слоем, чаще всего, цилиндрической формы.

В этот бак врезано две или более пар змеевиков (теплообменников), через которые в емкость поступает разогретый теплоноситель из котла и осуществляется его распределение по всей отопительной системе. Такая схема позволяет излишки энергии на пике горения накапливать в теплоаккумуляторе, чтобы потом, когда топливо прогорит, использовать нагретую воду для поддержания заданной температуры. Подробнее о них можно почитать здесь.

Выбор котла для частного дома, какой лучше

Таблица расчета мощности котла

Основным аргументом при выборе отопительного прибора является соответствие его мощности отапливаемой площади.

Усредненный подсчет предполагает, что на 10 м2 необходим 1кВт, при этом получившийся результат умножают на поправочный коэффициент, который равен 1,2. Например, для площади 100 м2 нужен котел мощностью 10 x 1,2 = 12 кВт, но это неточный подсчет, чтобы выбрать оптимальный вариант должны учитываться результаты обследования дома – теплоизолированность ограждающих конструкций, а также климатические условия.

Выбор модели зависит от финансовых возможностей будущего владельца и от предполагаемого режима отопления. Для сезонного пребывания на дачном участке, совершенно необязательно приобретать дорогостоящие системы с автоматическим управлением, вполне можно обойтись классическим малобюджетным вариантом. Другое дело, если котел будет отапливать коттедж или дом для постоянного проживания, в этом случае комфорт выходит на первый план.

При возможности приобретения гранулированного топлива (пеллет), оптимальным выбором будет пеллетный котел, такой вариант предоставит владельцу возможность полностью автоматизировать процесс обогрева жилья.

Использование пиролизных устройств обосновано наличием топлива с минимальными показателями влажности. Выбор этих теплогенераторов позволит существенно уменьшить расходы на приобретение угля или дров за счет высокой эффективности пиролизных моделей.

Котлы длительного горения – это прежде всего долговременная работа на одной загрузке и высокая степень автоматизации, цена так же будет выше остальных вариантов из за сложности конструкции.

Видео с советами эксперта по выбору

Популярные производители и их предложения

Компаний, которые производят твердотопливные котлы довольно много, среди них есть несколько наиболее популярных. Наш рейтинг лучших котлов 2018 года.

Buderus Logano

Немецкий производитель с опытом почти в 300 лет, его вклад в развитие производства отопительных приборов трудно переоценить. Котлы, выпускаемые этой фирмой, заслуженно считаются одними из лучших на мировом рынке. Компания использует в производстве только высококачественные материалы, поэтому котлы марки Buderus Logano отличаются долговечностью и надежностью.

Цена: 100 000 -109 000 рублей.

 ПреимуществаНедостатки
Высокое качество конструкции, гарантия производителя до 20 летВысокая цена
Надежная автоматика 
Легкость монтежа 

Stropuva

Этот прибалтийский бренд известен в России с 2008 года, агрегаты Stropuva – это надежность и впечатляющий объем топливной камеры, они способны работать на одной закладке до 5 суток, если используется уголь, для дров этот предел ограничен 30 часами.

Цена: 52 000 – 65 000 рублей.

 ПреимуществаНедостатки
 Высокий КПД, минимум 90% Большой вес агрегата
 Экономный расход Отсутствие встроенной автоматики

Protherm

Чешская компания Protherm присутствует на российском рынке с 2011 года, за это время продукция компания приобрела широкую популярность, благодаря таким качествам, как надежность, легкость монтажа и обслуживания, а также энергонезависимостью отопительных устройств этой марки.

Цена: 52 000 – 60 000 рублей.

 ПреимуществаНедостатки
 Не дорогой Ручной розжиг
 КПД до 90% Маленькая топка
 Встроенная автоматика 

Zota

Кому, как не сибирякам знать, что такое холод, красноярское предприятие Zota известно своими комбинированными моделями котлов. Универсальность оборудования позволяют использовать различные виды топлива – газ, дрова, уголь или солярка, при таком наборе вариантов невозможно остаться без тепла, даже в труднодоступной местности.

Цена: 34 000 – 40 000 рублей.

 ПреимуществаНедостатки
 Встроенная автоматика Низкий КПД, 70%
 Низкая цена 
 Встроенный электрический тен 

Теплодар

Характерное название для продукции российской компании, которое его целиком оправдывает. Котлы Теплодар отличаются универсальностью, всегда есть возможность поменять дрова или уголь на пеллеты или газ, для этого не потребуется замены агрегата, достаточно установить соответствующую горелку. Под этим брендом выпускается множество различных моделей как дорогостоящих, так и бюджетных.

Цена: 30 000 – 90 000 рублей.

 ПреимуществаНедостатки
 Большой выбор моделей по типу и топливу Дополнительное оборудование необходимо покупать отдельно
 Встроенный ТЭН 

Теплодар Куппер

Этот продукт завода Теплодар позволяет владельцу не думать о проблемах с покупкой топлива – подойдет любое. Уникальность конструкции марки Куппер – основа эффективной работы оборудования, его КПД один из самых высоких среди аналогов.

Куппер Про

Очередная удачная разработка компании Теплодар – котлы длительного горения Куппер Про, вся линейка этой серии имеет эффективный теплообменник и охлаждаемую водой колосниковую решетку, агрегаты оснащены дополнительной дверцей, их на лицевой стороне стало три.

Дон

Еще один российский представитель на рынке твердотопливных котлов, теплогенераторы Дон выпускаются на ростовском заводе «Конкорд». Свою популярность они заслужили благодаря универсальности и надежности, производитель использует для изготовления качественную котельную сталь.

Сибирь

Завод НМК из Новосибирска специализируется на выпуске недорогих бюджетных моделей, но несмотря на умеренную цену, агрегаты марки Сибирь очень эффективны, высокий КПД обеспечивается колосниковой решеткой, выполненной из труб и балками на выходе дымовых газов, также заполненных теплоносителем.

В заключении несколько видео обзоров

Действительно, твердотопливное оборудование можно устанавливать, не задумываясь о слабой инфраструктуре или удаленности от крупных населенных пунктов. Всегда можно подобрать модель, которая обеспечит теплом и горячей водой жилое или промышленное помещение в самых неблагоприятных условиях.

Котел твердотопливный. Какой КПД?
Отопление дровами? О чём молчат продавцы котлов!
Буферная ёмкость. Где нужна,а где нет