Отопление частного дома дровяным котлом

На протяжении не одного тысячелетия дрова для человека – единственное средство, позволяющее обогреть дом. В результате развития прогресса дрова перешли на второй план, первое место заняли газ, электроэнергия, нефтепродукты. Однако и сейчас есть места, где целесообразно для отопления частного дома использовать дрова.

Устройство и принцип работы

Невзирая на разнообразие дровяных котлов, устройство у них практически не различается. Любой агрегат состоит из камеры сгорания топлива, водного теплообменника, дымохода и зольника. По устройству простейший дровяной котел представляет буржуйку, где при сгорании дров нагревается вода и поступает в систему отопления. Показатель эффективности такого оборудования невелик, а расход топлива – значительный. Поэтому современные агрегаты оснащаются функцией длительного горения и имеют более сложное устройство.

Дрова загружаются в топку, где сгорая, отдают тепло теплообменнику, который встроен в котел. К теплообменнику подсоединяются трубы, предназначенные для подачи горячей воды в общую систему отопления жилища. Она оснащена радиаторами, расширительным баком и трубами. Кроме нагрева теплоносителя котел и дымоход обогревают помещение, в котором они расположены.

В результате сгорания дров образуется дым, который с помощью дымохода отводится наружу, а сажа оседает на стенках этой конструкции. Стоит отметить, что большое скопление сажи в дымовой трубе уменьшает тягу и риск ее возгорания.

Чистка дымоходных каналов осуществляется благодаря специальным отверстиям – закрытым заслонкам. Для этого применяются щетки и ерши. За счет современных технологий к топливу добавляют специальные составы, способные при сгорании очищать дымоходные каналы изнутри.

Подача холодной воды и отвод горячей воды из теплообменника осуществляется за счет патрубков. Современное оборудование оснащено автоматикой, которая максимально упрощает обслуживание дровяного котла:

• Датчик температуры. Подает сигнал на вентилятор подачи воздуха;
• Датчик давления. Сигнализирует о превышении нормального показателя;
• Датчики давления воды.

На эффективность дровяных котлов влияет вид и качество топлива. Если для отопления предназначены дрова, нельзя использовать торфяные брикеты и уголь. Это значительно понижает эффективность оборудования. Также нельзя использовать для отопления плохо просушенные дрова – при сгорании образуется много пара и сажи, в результате чего котел будет нуждаться в частой чистке.

Применение дровяного котла

Отопление домов дровами пользуется популярностью в сельской местности, где нет вблизи централизованной газовой магистрали, а отопление с помощью электричества экономически нецелесообразно.

Отопление частного дома дровами также популярно и среди дачников, которые находятся на своих территориях непродолжительное время. Также дровяной котел широко распространен в русских банях, где он выполняет сразу две роли: отопление и нагрев воды.

Достоинства и недостатки

К достоинствам агрегатов на дровах относятся:

• Нет зависимости от электричества. Домовладелец может не бояться перепадов напряжения в сети или полного отключения электроэнергии.
• Получение тепла полностью экологично. Поскольку дерево – это чистый экологический продукт, в результате сгорания которого не образуются никакие вредные для человека отходы. Конечно, если не учитывать углекислый газ, отравление которым возможно в случае не соблюдения мер безопасности.
• Доступное сырье. Люди, проживающие недалеко от лесных массивов, имеют бесплатное и доступное сырье для отопления частного дома. Более того, отопление такого котла возможно с помощью твердых бытовых отходов органического происхождения.
• Невысокая стоимость агрегата и арматуры.
• Простая установка и последующая эксплуатация устройства.

К недостаткам относятся:

• Нельзя на длительное время оставлять дом без присмотра, так как оборудование нуждается в постоянном присутствии и внимании человека.
• Оборудование имеет большой вес, потому что для его изготовления используется чугун. Этот минус можно перевести в плюс, так как этот материал является долговечным.
• Значительный расход топлива, так как древесина – материал, выделяющий мало энергии.
• Отсутствует автоматический режим поддержания необходимой температуры.
• Низкий показатель коэффициента полезного действия – не более 80 процентов.
• Дровяные котлы отопления характеризуются большими габаритами, поэтому для получения нужной температуры теплоносителя необходимо сжечь за один раз большое количество дров.

Требования к установке

Для эффективной и безопасной работы дровяного котла необходима правильная установка.

1. Место установки

Любое оборудование на дровах характеризуется потреблением довольно большого количества воздуха, поэтому котлы маленькой мощности устанавливаются в общие помещения дома, где выполняется приточно-вытяжная вентиляция. Если мощность котла не менее 50 кВт, то необходимо обустраивать отдельную котельную, где полезный объем помещения будет более 8 кубометров. Установка агрегатов осуществляется на твердое, ровное и несгораемое основание – кафель, бетон, керамогранит. На стенах котельной также должен быть негорючий материал. Котельная комната оснащается принудительной вентиляцией.

2. Требования к дымоходу

Для изготовления дымохода используется нержавеющая сталь, керамика или толстостенные металлические трубы. Оптимальный выбор – дымоход из нержавеющей стали типа «сэндвич», с легкостью собирается из разных элементов, таких как трубы, скрепляемые хомутами, кровельные проходы, разгрузочные платформы. При изгибах применяются отводы под необходимым углом. Есть возможность вывода дымохода не только через кровлю, но и через стену дома. Для создания хорошей тяги высота прямого участка дымохода должна составлять более 6 метров, при этом мощность котла должна быть равна 16 кВт.

Выбор дровяного котла

Прежде всего, необходимо рассчитать необходимую мощность оборудования, которая указывается в паспорте на агрегат и измеряется в киловаттах. Один киловатт мощности необходим для отопления 10 квадратных метров. К примеру, для отопления жилья площадью 100 квадратных метров следует выбирать дровяной котел, мощность которого 10 кВт. Плохо утепленные помещения нуждаются в запасе мощности в 20–30 процентов.

Выбирая оборудование, стоит смотреть не только номинальную мощность, но и весь диапазон работы котла – в осеннее и весеннее время нецелесообразно использовать агрегат на полную мощность. Если котел будет применяться еще и для получения горячей воды, то необходимо приобрести внешний бойлер, а также выбирать котел с дополнительным запасом мощности.

На выбор котла влияет его материал. Как правило, их производят из стали или чугуна. Оборудование из стали имеет небольшой вес и более простое устройство топки по сравнению с чугунными агрегатами. Чистка такой топки заключается в удалении золы из зольника. Дымоход у котлов из стали длиннее, в результате чего теплоноситель нагревается эффективнее. Чугунные агрегаты имеют более короткий дымоход, большая площадь теплообмена образуется благодаря ребристой поверхности, на которой оседают частицы горения, поэтому для чистки этих устройств нужно применять щетки, скребки и кочерги. Однако, теплоемкость у чугунных моделей выше.

Применение современных технологий позволяет разделить все дровяные котлы на следующие виды:

• Пиролизный — для получения тепла используются не только дрова, но и выделяющийся при этом газ.
• Пеллетный — в качестве топлива применяются спрессованные гранулы, исходным сырьем для них являются стружка, опилки, кора и т. д. Также для производства пеллет могут применяться отходы сельскохозяйственных культур.
• Агрегат с водяным отоплением

Популярные модели и их стоимость

• Buderus

Модель Logano G 211–26 D может загружаться различными видами твердого топлива – углем, коксом, дровами, пеллетами. Такую модель мощностью 32 киловатт можно приобрести за 70 тысяч рублей, мощностью 15 киловатт – 50 тысяч рублей.

Модели этого ряда не только отапливают, но и используются для горячего водоснабжения. Имеют систему защиты. Показатель коэффициента полезного действия более 85 процентов. Оснащены электрическим розжигом, автоматическим поддержанием необходимой температуры. Мощность такого агрегата может достигать 100 киловатт. Вес колеблется в пределах от 300 до 800 килограмм. Стоимость – 130–300 тысяч рублей.

• Оборудование отечественного производства KBp

Мощность – 15–40 киловатт. Для обогрева могут использоваться дрова, брикеты, опилки, влажность которых не превышает 30 процентов. Это отличный вариант для частного дома. Обеспечивается работа в течение 12 часов. Диапазон цен – 50–65 тысяч рублей.

Одной закладки хватает на 7–18 часов. Оснащен автоматическим контролем тяги. Стоимость – 45–190 тысяч рублей.

Монтаж и подключение твердотопливного котла в частном доме

Из-за приличных размеров и веса отопительные агрегаты, сжигающие твердое топливо, выпускаются только в одном исполнении — напольном. Зато перед монтажом не нужно получать каких-либо разрешений, главное — соблюсти элементарные правила безопасности и удобства обслуживания. Этот вопрос мы и обсудим в данной публикации: рассмотрим, как правильно делается установка твердотопливного котла и подключение к водяной системе отопления частного дома.

Инструкция по монтажу дровяного котла

Независимо от того, какую разновидность ТТ-котла вы купили – прямого горения, пиролизный или пеллетный, порядок установки остается неизменным и состоит из таких этапов:

1. Выбор конкретного места в частном доме под размещение теплогенератора.
2. Подготовка помещения к установке.
3. Устройство приточно-вытяжной вентиляции.
4. Инсталляция отопительного агрегата и дымохода.
5. Подключение к системе отопления (обвязка) и проверочный запуск.

Идеальная котельная от нашего эксперта Владимира Сухорукова. Тяжелое оборудование стоит прямо на бетонном полу

Примечание. В зависимости от модели дровяного либо угольного котла может понадобиться присоединение к электрической сети.

Первые 3 пункта списка относятся к подготовительным работам, что вовсе не умаляет их значимости. Если неправильно выбрать месторасположение агрегата и не предусмотреть нормальной вентиляции, то возникающие проблемы вам придется решать в процессе эксплуатации, посреди отопительного сезона. Так что предлагаем разобрать каждый пункт в отдельности.

Для верного подбора источника тепла по мощности рекомендуем сделать расчет тепловой нагрузки на отопление, воспользовавшись подходящей методикой.

Где лучше поставить ТТ-котел

Примечательно, что ни в одной стране бывшего СССР по сей день не разработано конкретного нормативного документа, регламентирующего монтаж котлов на твердом топливе в частных и многоквартирных домах. Основная часть требований изложена в СНиП «Отопление и вентиляция», отдельные нормы встречаются в документе СНиП 31–02-2001 «Одноквартирные дома» (для России) и в прочих разрозненных актах.

Пример установки пиролизного теплогенератора с удобным доступом к расширительному баку и дымоходу

Справка. Многие интернет-ресурсы отсылают нас читать громадный СНиП «Котельные установки», не учитывая, что его действие распространяется на теплогенераторы мощностью свыше 360 кВт (п. 1.2). Другие предлагают нам руководствоваться правилами для газовых отопителей. Оба варианта ошибочны: требования к размещению бытовых ТТ-котлов не столь жесткие.

Мы проанализировали нормативную документацию, касающуюся размещения дровяных водогрейных отопителей, прибавили к ним практический опыт наших экспертов и составили перечень рекомендаций по расположению агрегата:

1. Использование дров, угля и даже брикет с пеллетами предполагает повышенную запыленность, а в процессе топки внутрь помещения попадает дым в разных количествах. Поэтому ставить котел в дом крайне нежелательно, хоть нормы и дозволяют размещение на кухне, в коридоре и других комнатах, кроме спален.
2. Лучшие места для твердотопливного теплогенератора: котельная на улице (обособленная либо пристроенная к существующему зданию), техническое помещение внутри дома, подвал или гараж. Крайний вариант – хорошо проветриваемый коридор.

Удачное решение – пристроить твердотопливную котельную из пеноблоков к стене жилого дома

Агрегат желательно ставить поближе к внешней стене, чтобы не прокладывать длинный горизонтальный участок дымохода или не выводить его наружу сквозь перекрытия.

Чтобы обслуживать и чистить теплообменник ТТ-котла, обеспечьте к нему доступ с нужных сторон. В идеале спереди должно быть не меньше 1 м свободного пространства, а по бокам и сзади – 60 см (минимум — 25 см).

Схема установки с допустимыми расстояниями до стен и потолка котельной

Не рассчитывайте подключить газоход дровяного отопителя к кирпичным вентиляционным каналам внутри стен, это категорически не допускается.

Совет. Перед тем как приобрести и установить котел длительного горения типа Stropuva, сопоставьте его высоту с помещениями. Обдумайте расположение другого крупногабаритного оборудования – теплоаккумулятора, буферной емкости и бойлера косвенного нагрева.

В топочных малой площади придвигайте котел необслуживаемой стороной к одной из стен (минимальный отступ – 10 см), а сзади оставьте проем шириной не меньше 250 мм, как сделано на фото.

О подготовке помещения

Что необходимо сделать, перед тем как установить ТТ-котел в предназначенное помещение дома:

• предусмотреть основание и при необходимости отлить бетонный фундамент;
• пробить в стене отверстия для дымоходной трубы и вентиляции;
• стены и полы, построенные из горючих материалов, защитить от возгорания листами металла, асбестоцемента, базальтового картона или минерита.

Рекомендация. Если в топочной сделано только освещение, то подведите туда электрическую линию от розеточной сети. Все равно придется запитать циркуляционный насос, а то и автоматику нового теплогенератора.

Деревянную обшивку стен и пола отдирать не обязательно. Если котел придвинут к горючей стене ближе, чем на 38 см, закройте последнюю одним из перечисленных выше материалов. Такой же лист уложите на пол снизу и перед ТТ-котлом с выступом на 80 см. Это защита от вылетающих из открытой дверцы частичек жара.

По поводу фундамента, требуемого всеми производителями в инструкции по эксплуатации, дадим такие рекомендации:

Маломощные отопители весом до 200 кг спокойно ставьте на цементную стяжку. Если она устроена правильно, то без проблем выдержит такую нагрузку.

Пиролизный котел Atmos 90 кВт с чугунным теплообменником нужно ставить на железобетонное основание

Установка твердотопливного котла весом до 300 кг потребует армированной железобетонной стяжки толщиной 10—12 см, а свыше 300 кг – отдельной фундаментной плиты.

Пеллетные теплогенераторы, оборудованные подающим шнеком и электродвигателем, оказывают на основание вибрационную нагрузку. Значит, нужно отливать фундамент, изображенный на схеме.

Схема устройства фундамента под тяжелый дровяной котел

Совет. Небольшие ТТ-котлы допускается размещать на деревянном полу. Но сначала вам придется усилить этот участок своими руками, установив дополнительные лаги из бруса минимальным сечением 100 х 50 мм.

Если в котельной планируется ставить бак – аккумулятор и прочее тяжелое оборудование, нет смысла заливать фундаменты для каждой единицы. Сделайте промышленные полы – бетонную стяжку высотой 12 см с армированием металлическими стержнями диаметром 8—14 мм. Свяжите проволокой сетку с размерами ячеек 20 х 20 см и уложите ее на подушку из утрамбованного щебня, как показано на видео.

Как сделать вентиляцию в котельной

Воздухообмен в топочной организуется с целью:

• обеспечить твердотопливному котлу нужное количество воздуха на горение;
• выбросить наружу дымовые газы, случайно попадающие из топливника в помещение;
• компенсировать удаленный воздух таким же количеством притока.

Для справки. Чтобы полностью сжечь 1 кг древесины, необходимо подать около 4.6 м³ воздуха. Горение 1 кг каменного угля потребует от 8 до 9 м³ в зависимости от сорта и качества.

Организовать приточно-вытяжную вентиляцию в котельной с твердотопливным агрегатом вам помогут следующие рекомендации:

1. Вытяжное и приточное отверстие располагайте в разных концах топочной. Первое сделайте под потолком, а второе – в нижней зоне, поближе к ТТ-котлу.
2. Не делайте вытяжку рядом с теплогенератором, оснащенным вентилятором – нагнетателем или дымососом, как показано на фото. Работающая турбина принудительно опрокинет тягу в воздуховоде и превратит вытяжку в приток.

Здесь вытяжная решетка установлена неудачно, слишком близко к вентилятору. Во время работы турбины вытяжка становится притоком

Если в котельную ведет дверь из дома, то приточную решетку лучше встроить в нижнюю часть ее полотна. Подача нагретого воздуха повысит эффективность сжигания дров.

Поскольку львиная доля притока попадает в камеру сгорания, реагирует с углеродом дров и выходит наружу в виде углекислого газа, вытяжное отверстие надо сделать меньше приточного.

Сечение вытяжки рассчитывайте укрупненно: тепловую мощность отопителя умножьте на 8 и получите площадь проема в см².

Пример. Для котла 25 кВт сечение составит 25 х 8 = 200 см² или 0.02 м². Размеры вытяжного проема определить несложно – 10 х 20 см (0.1 х 0.2 м). Для притока возьмите решетку 15 х 20 см.

Видео: варианты размещения отопительного агрегата

Монтируем теплогенератор и дымоход

Как таковой монтаж котла отопления на пол или фундамент сложности не представляет – агрегат надо выставить в проектное положение и выровнять по вертикали за счет регулируемых ножек либо металлических подкладок. Скрупулезно выдерживать соосность дымоходного патрубка и отверстия в стене необязательно: они без проблем совмещаются за счет поворота колен.

Важный момент. Чтобы во время эксплуатации не возникало проблем с образованием конденсата, дымоход дровяного отопителя настоятельно рекомендуется собирать из утепленных труб – сэндвичей. Второй вариант – изготовить дымоход своими руками: взять обычную трубу и обшить ее базальтовым волокном.

Проще всего смонтировать наружный дымоходный канал приставного типа. То есть, прикрепить трубу вертикально к стене и присоединить газоход от ТТ-котла через тройник. В деревянном доме проход сквозь наружную стену или перекрытие для вывода на кровлю выполняется с соблюдением правил пожарной безопасности по следующей технологии:

1. Вырежьте в перегородке квадратный проем, чьи размеры больше внутренней дымоходной трубы на 38 см в каждую сторону. Например, если диаметр канала равен 100 мм, а толщина утеплителя сэндвича составляет 5 см, то размер проема выйдет 100 + 380 х 2 = 860 мм.
2. Установите проходной узел из оцинкованной стали в виде короба.
3. Пропустите через него сэндвич – трубу, а пустоту заполните базальтовой ватой.
4. Закрепите наружную крышку узла.

Примечание. Сквозь стену из кирпича или пеноблока дымоход прокладывается с применением стальной гильзы и уплотнения.

Дальше перечислим требования, которые необходимо выдержать при монтаже дымоходного канала:

• число поворотов трубы – не более трех, минимальная высота (считается от колосниковой решетки котла) – 5 м;
• секции (модули) стыкуются между собой таким образом, чтобы конденсат мог стекать внутри трубы, а дождь – снаружи;
• горизонтальную часть монтируйте с небольшим уклоном в сторону теплогенератора;
• в нижней части установите ревизионный люк и сборник для конденсата;
• чтобы не пришлось пересекать кровельный карниз, обойдите его трубой с использованием двух колен 30°;

Чертеж газохода, прокладываемого от котла внутри дома с выходом через кровлю

стеновые кронштейны не должны совпадать со стыками секций дымохода;

на оголовок дымохода поставьте колпак в виде конуса либо вращающегося флюгера.

Правильная установка и сборка модульного дымохода отражена на двух схемах подключения, где показана наружная и внутренняя прокладка сквозь перекрытие.

Минимальная высота оголовка трубы в зависимости от расстояния до конька крыши

Важное замечание. Проследите, чтобы оголовок дымоходного канала не оказался в зоне ветрового подпора крыши вашего или соседнего дома. Чтобы тяга была устойчивой, поднимите трубу до отметки, показанной выше на схеме.

Подключаемся к системе отопления

Когда установка твердотопливного агрегата и монтаж дымохода завершены, переходите к обвязке котла. Здесь действует главное правило: в работающий теплогенератор (особенно с чугунным теплообменником) не должна попадать холодная вода. Тогда на стенках топливника от перепада температур образуется конденсат, превращающийся в вязкую корку после перемешивания с сажей.

Для справки. Липкий налет тяжело счищается, вдобавок он заметно снижает КПД твердотопливной установки.

Выделение конденсата при работе твердотопливного котла сводится к минимуму с помощью типовой схемы обвязки с байпасом и трехходовым клапаном, настроенным на фиксированную температуру теплоносителя 50 или 55 °С. Вода циркулирует по малому кругу до тех пор, пока не нагреется до указанной температуры, потом клапан начинает подмес холодной воды из системы отопления.

Все тонкости подключения котла на твердом топливе изложены в отдельной публикации. Там же приведены схемы обвязки отопителя с буферной емкостью и параллельными источниками тепла – газовым и электрическим.

Совет. Выполняя обвязку пеллетного котла, обратите внимание на присоединение блока управления и горелки. В изделиях европейских производителей встречается система автоматического пожаротушения, запитанная от водопроводной сети. Чтобы не наделать ошибок, перед монтажом пеллетного ТТ-котла стоит проконсультироваться с техническим специалистом данного бренда.

Ваша задача – установить запорную арматуру, расширительный бак для закрытой системы отопления и циркуляционный насос в соответствии со схемами, заполнить трубопроводную сеть и создать в ней давление около 1 Бар. Дальше – пробная растопка и проверка работоспособности. Полный комплекс работ по монтажу котла на дровах отражен в очередном видео:

Заключение

С одной стороны, установка твердотопливного водогрейного котла – процедура довольно простая в исполнении, жестких требований к ней не выдвигается и разрешений от чиновников не требуется. С другой стороны, процесс хлопотный и трудоемкий, связанный с тысячей мелких нюансов. Впрочем, у домовладельца всегда есть выбор: выполнить все работы самостоятельно или отдать какую-то часть (например, обвязку) обученному персоналу специализированной фирмы.