Твердотопливное отопление частного дома

Твердотопливное отопление частного дома

Твердотопливное отопление – одна из распространенных разновидностей систем обогрева, используемых для отопления частных домов. По рентабельности система отопления водяного типа с твердотопливным котлом в своей основе уступает только газовому отоплению, но значительно превосходит 2 других энергоносителя – электроэнергию и жидкое топливо. Твердотопливные комплексы применяются только в частных домостроениях – в квартирах оборудование этого типа не используется, так как решить вопросы строительства дымовой трубы и хранения запаса топлива здесь практически невозможно. В материале данной статьи мы рассмотрим основные способы твердотопливного отопления, применяемое оборудование, его достоинства и недостатки, возможности экономии в потреблении топлива.

Способы отопления твердым топливом

Способы отопления твердым топливом

Для отопления частных домов используются 2 основные конфигурации комплекса обогрева – водяная и воздушная.  Причем в подавляющем большинстве случаев реализуется водяная схема – использование воздушной системы большого распространения не получило.

Базовыми элементами систем отопления твердотопливного типа являются:

  1. Твердотопливные котлы различных типов;
  2. Печи.

Наибольшее распространение получили твердотопливные теплогенераторы, но и печи используются до сих пор – в основном для обогрева домов небольшой площади или с непостоянным присутствием людей (загородных домов и дач). Основными видами твердого топлива для твердотопливного отопления частных домов являются дрова, различные сорта угля, торф, топливные брикеты, пеллеты и так далее – каждый подвид имеет свои характеристики, теплотворную способность и условия хранения.

Отопление частных домов твердотопливными котлами

Отопление частных домов твердотопливными котлами

По своей конструкции твердотопливные котлоагрегаты делятся на следующие группы:

  1. Классические (традиционные);
  2. Пиролизные;
  3. Длительного горения, в том числе пеллетные.

Традиционные котлы отличаются простотой конструкции и высокой надежностью, обладают длительным сроком службы и простейшими (обычно механическими) системами управления. Изделия этого типа имеют не слишком высокий КПД – от 70 до 80% в среднем, обслуживаются вручную, камеры сгорания у них сооружены по открытому типу и требуют строительства дымовой трубы, реализующей естественную тягу.

Водяные системы отопления с твердотопливными агрегатами сооружаются по открытой или закрытой схеме. Открытая система отопления имеет ограничение по величине отапливаемой площади в 60 – 70 м2, сооружается из труб увеличенного диаметра (от 32 – 40 мм), отличается постепенным снижением температуры по мере удаления от котла.

Схема не отличается рациональностью, практически не управляется – тем не менее, она неплохо сочетается с классическими котлами – это обусловлено тем, что для ее монтажа используются стальные трубы, способные выдерживать высокие температуры, возникающие в зоне котла при пикоообразном тепловом режиме. Кроме того, интеграция открытой схемы с естественной циркуляцией теплоносителя и традиционного котла, работающего на твердом топливе, не требует для своей работы электроэнергии.

Но все же более популярной по сравнению с открытой схемой является водяная система отопления, сооруженная по закрытому типу. Она обладает целым рядом преимуществ – маневренностью, более экономичным потреблением топлива, равномерным распределением тепла по помещениям, величина отапливаемой площади зависит в основном только от мощности котла и циркуляционного насоса.

Закрытая система водяного отопления может сооружаться из металлических и полимерных труб, в качестве отопительных приборов используются радиаторы и конвекторы из различных материалов, тепло может использоваться различными комплексами – контурами водяных теплых полов, бойлерами косвенного нагрева ГВС, калориферами приточной вентиляции и так далее.

 Но реализовать все эти функции напрямую от твердотопливного котла классической конструкции довольно трудно – тепловой режим работы агрегатов имеет очень неровный характер – максимальное количество теплоты выделяется на пике горения топлива, в начале и в конце процесса объем вырабатываемого тепла минимален. Основным решением этой проблемы является включение в схему буферной емкости – теплового аккумулятора.

Теплоаккумуляторы для системы отопления

Теплоаккумулятор в системе отопления твердотопливного типа служит накопительным элементом, принимающим и сохраняющим излишнее количество тепла, вырабатываемое котлом. Распределение теплоты по потребителям (радиаторам, БКН, теплым полам и так далее) производится уже отсюда – по трубопроводам с помощью циркуляционных насосов. Это техническое решение не только позволяет организовать стабильную работу системы, но и снижает общее потребление топлива в среднем на 20 – 30%.

Вторым вариантом обеспечения равномерного теплового режима и экономии топлива является использование более совершенных моделей твердотопливных котлов – пиролизных и агрегатов длительного горения. Пиролизные устройства реализуют более эффективное сжигание всех компонентов топлива, прежде всего пиролизного газа, образующегося в режиме тлеющего горения и обладающего большой теплотворной способностью.

Устройства длительного горения оснащаются крупными загрузочными камерами и реализуют тлеющее горение – это позволяет минимизировать частоту ручного обслуживания, несколько выравнивает тепловой режим. К котлоагрегатам длительного горения относятся и пеллетные котлы – устройства работают на гранулах, сформированных из древесных отходов, топливо здесь подается автоматически. Существуют также модели, оборудованные автоматической подачей угля мелкой фракции, некоторые устройства даже имеют приспособления для удаления зольного остатка.

Тепловые аккумуляторы с пиролизными котлами и агрегатами длительного горения используются редко, оборудование имеет повышенный КПД, расходует меньше топлива, оборудуется более качественными системами управления – но по стоимости превосходит обычные модели в 2 – 3 раза и окупить его не всегда возможно. Чаще всего выбор в пользу более совершенных и дорогих моделей твердотопливных котлов производится из соображений автономной работы оборудования и более высокого уровня комфорта, обусловленного минимизацией обслуживания.

Отопление частных домов печами

Отопление частных домов печами

Печи по своей конструкции являются прототипами современных котлов, работающих на твердом топливе. Эти устройства производятся в заводском исполнении (стальные и чугунные), могут сооружаться самостоятельно – из кирпича или стали (с применением сварочного аппарата). Принцип работы печей основан на сочетании функций теплогенератора и отопительного прибора – поверхность печи является основной теплоотдающей поверхностью.

Работа печей характеризуется довольно низким КПД – это обусловлено пикообразным режимом горения и необходимостью преодоления термического сопротивления материала изготовления, тепловая мощность печей редко превышает 10 кВт. Металлические печи нагреваются намного быстрее, так как сталь и чугун хорошо проводят тепло, каменные устройства прогреваются медленнее, но дольше сохраняют тепло благодаря частичной аккумуляции теплоты. Печи, в отличие от котлов, обычно ориентированных на какой-то отдельный сорт топлива, отличаются большей универсальностью и могут использовать различные его типы.

Регулирование температурного режима у печей практически отсутствует, небольшой диапазон управления процессом горения осуществляется шибером дымохода или дверцей зольной камеры (поддувала) – но здесь требуется осторожность – при полном прекращении тяги возможно попадание в помещение угарного газа.

Печи отличаются простотой конструкции, очень большим сроком службы (при качественном изготовлении), отлично подходят для периодического обогрева домов с непостоянным проживанием людей. Кроме базовых конструкций существуют печи, более совершенные по устройству и набору функций. Оборудование может оснащаться контурами водяной системы отопления, обычно реализующими открытую схему движения теплоносителя, варочными плитами для приготовления пищи, сушильными шкафами, змеевиками или баками нагрева горячей воды.

Следует отметить, что функция ГВС у всех твердотопливных агрегатов – котлов и печей – отличается низкой эффективностью, процесс приготовления воды нестабилен из-за неравномерного температурного режима.

Кроме печей классического образца можно отметить камины – но эти сооружения не следует принимать всерьез для отопления целого дома, чаще всего они обогревают одно отдельное помещение и выполняют роль больше романтически-эстетического плана.

Твердотопливное отопление частных домов часто реализуется в регионах с хорошим доступом к топливу – в зоне угольных разработок, вблизи крупных лесных массивов и деревообрабатывающих предприятий. Основным достоинством систем отопления, работающих на твердых видах топлива, является рентабельность по платежам за энергоноситель – она ниже, чем у природного газа, но в несколько раз выше по сравнению с электричеством и жидким углеводородным топливом (соляркой, мазутом и так далее).

Да, работа твердотопливного отопления обычно требует постоянного ручного обслуживания – но вместе с этим имеется высочайший уровень автономности – при наличии запаса топлива отсутствует зависимость от стабильности подачи газа и электрической энергии. Твердотопливное оборудование имеет крупные габариты, требует строительства дымовой трубы и хранилища топлива – но может работать в энергонезависимом режиме (большая часть моделей), не требуется разрешений на установку и использование котлов и печей, печное отопление без водяного теплоносителя не боится размораживания.

(Просмотров 16 , 1 сегодня)