В связи с постоянно растущей стоимостью обычных источников энергии (газ, нефть, электричество) и сложностью их подключения, частные домовладельцы предпочитают найти другое решение проблем отопления и горячего водоснабжения дома. Возврат к отоплению дровами — одно из разумных решений. Кроме того, современные дровяные котлы достаточно актуальны и эффективны в качестве основы системы отопления, допускают различные степени автоматизации и экономичны, уступая лишь газовым котлам.
Что собой представляют твердотопливные дровяные котлы
Рынок дровяных котлов предлагает большое разнообразие моделей, но все же кирпичная дровяная печь прошлого ассоциируется с наличием приборов схожего назначения: плита (камера сгорания топлива), зольник (зольник), кирпичная масса (теплообменник) и дымоход. Эти дымоходы присутствуют в каждом котле, но современные технологии и техника довели их эффективность до уровня, недостижимого для кухонной плиты.
Использование принципов управления сжиганием древесины с КПД до 92% и периодом загрузки в несколько дней делает такие котлы вполне конкурентоспособными по сравнению с газовыми и нефтяными котлами. Древесина в современных высокотехнологичных устройствах сгорает практически без золы и выбросов в атмосферу.
Устройство и принцип работы
Устройство современного бюджетного дровяного котла на примере Теплодар Куппер Про.
По сути, принцип работы дровяного котла одинаков:
- Загрузка дров в топку (камеру сгорания).
- Воспламенение топлива.
- Налаживание подачи кислорода к горящему топливу.
- Нагрев теплоносителя в теплообменнике.
- Выброс продуктов сгорания через дымоход в атмосферу.
- Отвод нагретого теплоносителя в систему отопления.
- Удаление золы из кухонной плиты или бойлера.
Цель извлечения из горящей древесины всей энергии, которую она может дать, побуждает разработчиков и производителей котлов совершенствовать конструкцию каждого узла для выполнения этих элементов с максимальной эффективностью.
По способу подачи кислорода в зону горения и отвода продуктов сгорания котлы делятся на:
- Энергонезависимый, автономный. Зольная дверца управляется механически, а продукты сгорания выбрасываются в атмосферу благодаря разнице давления между дымоходом и камерой сгорания;
- энергозависимым. Кислород подается воздуходувкой, а дым от несгоревших остатков выводится из камеры сгорания аспиратором дымовых газов, что означает, что котел должен быть подключен к электросети через стандартную розетку.
По способу управления процессом горения и загрузки дровяные котлы делятся на несколько типов:
- прямого сгорания (прямого) — прямой эквивалент каменной плиты, где топливо после сгорания нагревает воду в стальном или чугунном баке для обогрева дома;
- Длительного горения — иногда это просто модели с большим очагом и более сложным теплообменником, но наиболее удачными являются шахтные котлы, в которых длительное горение обеспечивается за счет принципа горения сверху — медленно тлеет только верхний слой топлива;
- Газовый котел (пиролизный) — разделяет фазы тления топлива (выделение пиролизных газов и их дожигание в другой камере сгорания с выделением большого количества тепловой энергии), это позволяет повысить КПД и время сгорания на загрузку, уменьшить количество золы.
Котлы с продолжительностью горения на одной загрузке топлива до 7 дней
Котлоагрегаты длительного горения
Для дровяного отопительного прибора обременительной необходимостью является регулярная загрузка дров в топку. В большинстве старых котлов необходимо загружать топливо каждые 3-4 часа. Для преодоления этой проблемы были разработаны модели длительного горения, в которых топливо пополняется каждые один-три дня. Помимо увеличенных размеров, в этих котлах используется принцип верхнего горения.
Как только система достигает номинального режима работы (достигнута температура теплоносителя), система управления переключает горение на режим тления, уменьшая подачу кислорода в верхнюю часть дымовой трубы.
Проиллюстрирован процесс устойчивого горения.
Топливо тлеет слой за слоем, проходя через штабель правильно уложенных дров, поддерживая необходимую температуру в помещении. В опытных руках такой твердотопливный дровяной котел длительного горения может работать более трех дней, но в среднем необходимо загружать сырье раз в два дня. Время работы на одной загрузке зависит от качества дров, настройки режима горения и правильного расположения дров в топке.
Пиролизные котлы
Принцип работы пиролизных котлов.
Современные пиролизные котлы используются благодаря их повышенной эффективности и экономичности (за счет дожигания пиролизных газов). Как только котел достигает желаемого режима работы, при определенной температуре тлеющая древесина начинает интенсивно выделять древесный (пиролизный) газ. Этот высокоэнергетический продукт втягивается во вторую камеру сгорания, насыщается кислородом и сгорает с выделением большого количества тепла. Смесь воздуха для горения и пиролиза прогоняется через сложный теплообменник, который передает максимальную энергию теплоносителю.
Высокая общая эффективность сгорания (КПД до 95%) таких котлов достигается за счет различных уровней автоматизации, вентиляторов, датчиков. При компьютерном управлении такие системы отопления редко бывают энергонезависимыми. Кроме того, для таких котлов очень важна влажность топлива.
Отзывы о бытовых котлах отопления на дровах: преимущества и недостатки
| Преимущества | Недостатки |
| Дешевизна и доступность древесины, повсеместное распространение других видов твердого топлива делают получение тепла, горячей воды и приготовление пищи недорогими | Инвестиции в хорошее оборудование высоки и значительно увеличиваются с уровнем автоматизации (а также с маркой производителя) |
| Не требуется разрешения на установку оборудования, как в случае с электричеством и газом. Отсутствие необходимости платить за обслуживание | Создание сезонного склада топлива требует места, инвестиций и усилий |
| Простота эксплуатации — для большинства котлов эксплуатация и обслуживание просты и не требуют усилий | Установка котла в квартире нецелесообразна, там всегда будет минимальный запах, громоздкий котельный агрегат и две-три порции топлива нужно переносить в пристройку |
| Риск возгорания и отравления угарным газом при использовании современных котлов исключается при соблюдении инструкций | Несмотря на обещание производителя котла, что автоматизация и компьютерное управление избавят владельца от многих обязанностей, регулярный осмотр необходим |
| Цены на самые бюджетные модели дровяных печей начинаются от 13-14 тысяч рублей | |
| Наличие моделей с одной и двумя петлями |
Как выбрать дровяной котел
Прежде чем приступить к выбору модели дровяного котла, необходимо определить его будущее предназначение: отопление загородного дома, коттеджа с дачей. Затем необходимо определить бюджет и параметры имеющегося оборудования. Необходимость для домовладельца быть уверенным в своих требованиях до общения с продавцом является предпосылкой для получения того, что не подведет после покупки и прослужит долгие годы.
Прямого, длительного горения или пиролизный
Традиционные котлы прямого нагрева являются аналогом кухонных плит, чрезвычайно просты в эксплуатации, не требуют подключения к электросети, неприхотливы к качеству топлива и дешевы. Однако они позволяют регулировать мощность и температуру только в небольшом диапазоне и имеют низкую эффективность.
Если будущий владелец установки готов, как оператор котельной, следить за температурой воды в системе, загружать поленья каждые три часа, вовремя закрывать зольник и задвижку, чтобы не прогорела, не перегрелась вода и не погас огонь зимой — это хороший, экономичный и очень жизнеспособный выбор. Более того, даже недорогие современные варианты гораздо практичнее в обслуживании, чем старые модели.
Выбирая дровяной котел непрерывного действия для дачи или дома с круглогодичным проживанием, вы можете получить полностью независимую систему с механическим управлением или энергонезависимую с низким уровнем автоматизации. КПД таких агрегатов, как правило, выше, хорошо регулируемый процесс тления может эффективно работать до 10-12 часов на одной загрузке, в некоторых моделях известных брендов (STROPUVA, LIEPSNELE) возможна дополнительная загрузка раз в 2 дня. Стоимость такого оборудования занимает среднюю рыночную нишу.
Наиболее эффективными в настоящее время являются газовые котлы с различной степенью автоматизации. Они в основном энергонезависимы и очень требовательны к качеству дров. Однако они имеют высокие эксплуатационные характеристики: КПД до 95%, длительные периоды между нагрузками (до 5 дней), бесступенчатое регулирование мощности, компьютерное управление с возможностью управления с мобильного телефона и так далее. Конечно, за такой уровень комфорта приходится платить высокую цену.
Материал теплообменника
Для сжигания дров лучше использовать чугунный котел, он дольше остывает и служит веками. Но выбор
- Стальной теплообменник — легче по весу, проще в транспортировке и монтаже, ремонтопригоден (допускает сварку), дешевле, КПД такой же, как у чугуна, но долговечность зависит от толщины и условий работы, так как сталь подвержена коррозии (срок службы 12-18 лет);
- Чугунный теплообменник — тяжелее во всех смыслах, хрупкий, поврежденные секции только для замены, но для бережного обращения, предотвращения большой разницы температур между подачей и обраткой служит долго (не менее 30 лет).
Важные отличия чугунных твердотопливных котлов для отопления частных домов и коттеджей
Одноконтурный или двухконтурный
Первый вариант, одноконтурные (обычно с большей мощностью), используются только для отопления. Некоторые модели уже с завода допускают работу с промежуточным отопительным котлом для сбора горячей воды, но в целом такая схема может быть организована в связке с любым дровяным котлом.
Двухконтурные котлы конструктивно разработаны и изготовлены для отопления и горячего водоснабжения. При выборе необходимо учитывать отапливаемую площадь, а также температуру и количество горячей воды, производимой водяным контуром в час при нормальной работе.
В этом случае котел оснащен водонагревателем. Хотя двухконтурный котел является самым дешевым способом обеспечения горячей водой дома, в случае твердотопливного котла лучше взять одноконтурную модель и подключить водонагреватель косвенного нагрева, так как это гораздо практичнее.
Что представляют собой современные двухконтурные твердотопливные котлы
КПД
Чем выше КПД котла, тем меньше расход топлива и тем более полное накопление тепловой энергии он сможет обеспечить. Однако значение, указанное в техническом паспорте для этого параметра, должно строго соблюдаться в соответствии с инструкциями производителя. Прежде всего, это касается топлива: вид древесины, влажность, правильная укладка, затем: тщательная регулировка контроля горения на всех этапах и своевременное техническое обслуживание. При соблюдении всех условий, установленных надежным производителем, заявленная эффективность вполне достижима.
Установив предыдущие, более важные, параметры, стоит начать со значения КПД 80-85% (для котлов прямого сгорания). Более низкие значения сегодня указывают на предполагаемый технический недостаток.
Минимально необходимая мощность
Для твердотопливных котлов обычно достаточно оценить минимально необходимую мощность. Поэтому на практике эмпирическое правило гласит, что стандартная изоляция мощностью примерно 1 кВт на 10 м2 площади пола достаточна для обогрева помещения с нормальной высотой потолка до 3 метров. Мы также рекомендуем оставить запас + 20% на случай неточностей и возможного расширения потребления. Если планируется отопление ГВС, в расчет следует включить еще +20%.
Пример: Для вышеупомянутого дома площадью 200 м² минимальная мощность котла составляет (200/10) * 1,2 = 24 кВт для отопления или, если мы также хотим ГВС, 24 * 1,2 = 28,8 кВт.
Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены
Примечательным на отечественном рынке является присутствие агрегатов немецкого производства известных брендов. Как правило, она характеризуется высокой степенью автоматизации, тщательным исполнением и повышенными требованиями к соблюдению экологических норм. Оборудование и опции обеспечивают владельцам любой уровень комфорта, но очень чувствительны к качеству местного топлива и без серьезной подготовки могут не дать обещанной производительности и эффективности.
Чешские и словацкие производители предоставляют нам достаточно качественное оборудование для отопления частных домов. По уровню автоматизации, надежности и безопасности они вполне сопоставимы с немецкими, но по более низким ценам. Российское производство также постепенно становится заметным на этом рынке. Во-первых, существует большое количество простых, но вполне современных бюджетных котлов.
Теплодар Куппер Практик 14
Один из лучших и наиболее широко используемых дровяных котлов для отопления частного дома или дачи. Простой одноконтурный классический котельный агрегат с механическим управлением и прямым сгоранием мощностью 14 кВт. Несмотря на то, что он позиционируется как энергонезависимый, в него встроен заводской блок нагревательных элементов мощностью 6 кВт, который может помочь поддерживать температуру в системе, подключив его к розетке. По словам владельцев, мощности нагревательных элементов достаточно, чтобы поддерживать тепло в доме до утра (для площади до 150 м2) после сжигания последнего заряда вечером.
КПД не так высок — 80%, но для самого бюджетного ценового сегмента этого более чем достаточно. При полной загрузке время горения одной партии дров составляет 8 часов. Есть и недостатки, присущие большинству бюджетных моделей: стальной теплообменник, небольшой размер варочной камеры, ограничение длины поленьев.
Protherm «Бобёр» 20 DLO
Словацкий чугунный котел — один из лучших вариантов, если бюджет не ограничен 20-30 тысячами рублей. Среди одноконтурных котлов с прямым сгоранием и механическим управлением этот котел отличается высоким КПД 91% и низкими тепловыми потерями (благодаря сложной конструкции теплообменника и хорошему сплаву). Почти все владельцы отмечают отличное качество сборки, приемлемый размер варочного окна, через которое легко пролезают дрова до 30-32 см, практичный дизайн котла. Ящик для золы большой, очень легко извлекается и довольно легко чистится.
За время практики установки и более чем 7 лет эксплуатации эта модель зарекомендовала себя как абсолютно безупречная, что неудивительно, ведь в такой простой, если не сказать чугунной конструкции нечему ломаться. Единственными недостатками являются большой вес, характерный для чугунных котлов, и недостаточно глубокий очаг, из которого могут вылетать дрова при заправке.
Viadrus Hercules U22 D4
Еще один котел, произведенный в Чехии. Он одноконтурный, прямого сгорания, с чугунным теплообменником, но его КПД ниже — 80%. Плюс ко всему, и требования к топливу значительно проще: можно использовать не самую сухую древесину с влажностью более 25% и до 34-35 см. Это отличная альтернатива «Бобру» Protherm, если планируется использовать древесину любого качества. Качество сборки остается на прежнем уровне, дизайн практичен, а серьезных проблем с надежностью нет.
Недостатками являются большой вес агрегата — 247 кг (при мощности 24 кВт), и не самая доступная цена.
Kentatsu ELEGANT-03 17
Одноконтурный механический котел прямого сгорания, изготовленный и собранный в Турции, но спроектированный и разработанный в Японии. Это одна из самых дешевых чугунных моделей на рынке. В результате он имеет достаточно хорошую конструкцию и характеристики: КПД — 80%; компактные размеры; наличие слоя теплоизоляции для снижения теплопотерь через корпус; защищен от перегрева водяным охлаждением решетки.
Ввиду низкой цены, недостатков больше: посредственное качество изготовления, маленькая плита и время горения до 4 часов на одну загрузку. Важно также понимать, что структура услуг в России развита слабо, а во многих регионах вообще отсутствует.
Стоимость: 32 000-36 900 рублей.
Buderus Logano S171-22W
Технологически передовой немецкий пиролизный котел с камерой дожигания нижнего газа. Она характеризуется высоким КПД до 89% и множеством передовых систем автоматизации: управление скоростью вентилятора и дымовых газов, управление системой отопления с помощью циркуляционных насосов, учет внешних температурных датчиков, управление с помощью мобильного телефона и компьютера.
Следует также подчеркнуть размер камеры сгорания и практичность конструкции, поскольку для сжигания без проблем можно использовать бревна длиной до 58 см. Время горения в среднем составляет 3-4 часа, а расход древесины — 6,2 кг/ч. Теплообменник изготовлен не из чугуна, а из толстой 5 мм варочной стали. Разумеется, для работы требуется электрическое подключение. Помимо высокой цены, трудно найти недостатки.
Цена: 179 000 — 198 000 рублей.
STROPUVA S20
Самая известная литовская модель длительного горения шахтного типа (с верхним горением). Основным топливом является древесина, но в нем можно сжигать и другие виды топлива, такие как уголь, торф, пеллеты. КПД — 85%, при мощности модели 20 кВт, вместимость плиты составляет 262 л, и она может работать до 40 часов на одной загрузке дров (а на угле — до 7 дней). Можно использовать заготовки длиной до 45 см. Котел полностью энергонезависим, теплообменник чугунный, в стальном корпусе.
Единственными недостатками являются относительно высокая потребность в топливе, обильное образование смолы на стенках и большой вес котла — 231 кг.
Цена: 89 000 — 110 000 рублей.
Цены: итоговая таблица
| Модель | Мощность, кВт | ЭФФЕКТИВНОСТЬ, % | Цена, руб. |
| Теплодар Куппер Практик 14 | 14 | 80 | 20 000-27 000 |
| Protherm Beaver 20 DLO | 19 | 91 | 79 000-83 000 |
| Viadrus Hercules U22 D4 | 24 | 80 | 59 000-90 000 |
| Kentatsu ELEGANT-03 17 | 17 | 85 | 32 000-36 900 |
| Buderus Logano S171-22W | 22 | 89 | 179 000-198 000 |
| STROPUVA S20 | 20 | 85 | 89 000-110 000 |
Сводная таблица отражает подход наших производителей к производству дровяных котлов для отопления. Цена и рекламируемые характеристики в первой позиции вполне могут устроить сельского жителя и не склонить его к экспериментам с бытовыми котлами. Такой малобюджетный котел на наших просторах предпочтительнее на больших расстояниях от сервисных центров.
Как правильно и какими дровами лучше топить
В инструкции по эксплуатации дровяного котла указаны основные требования к топливу, на котором он производит заданные параметры. Обычно длина заготовок, а для некоторых моделей и их диаметр, в зависимости от размера топки, указаны в инструкции. В документах также указано оптимальное содержание влаги в сырье, которое не превышает 20%. Лучше использовать более плотные породы древесины: ясень, березу, ольху. Их теплотворная способность в среднем на 25% выше, чем у хвойной древесины — ели, сосны.
Перед запуском котла рекомендуется предварительно прогреть топку и дымоход небольшой загрузкой дров (не более 50%). Положите на решетку бумагу, щепки, щепки и легкие поленья. Затем зажгите все и загрузите топку наполовину дровами, чтобы воздух мог циркулировать между поленьями. Дайте этой партии сгореть при закрытом зольном ящике и открытой заслонке дымохода. Затем зольный ящик и очаг очищаются, основная партия дров укладывается более плотно, чем раньше, и котел запускается. Для достижения желаемых результатов необходимо изначально четко следовать рекомендациям производителя оборудования; с опытом придет понимание того, как лучше достичь желаемого эффекта.