Воздухогрейные котлы на твердом топливе длительного горения

Воздухогрейные котлы на твердом топливе превосходят по удобству эксплуатации водяные. Система распределения тепла представляет собой часть здания и закладывается при разработке его проекта. Выпускается несколько разновидностей котлов, в т.ч. энергонезависимые.

Описание и особенности системы воздушного отопления

Автономный водяной обогрев частного дома является нецелесообразным. Его широкое распространение в большинстве случаев объясняется бездумным копированием централизованных систем отопления. Им присущи большие теплопотери, поскольку котельная расположена на удалении от потребителей. Поэтому в качестве рабочей среды требуется жидкость с большой энергоемкостью.

Движение воздуха в системе, как и жидкости, может осуществляться 2 способами:

Первый вариант основан на конвекции — свойстве нагретой среды устремляться вверх. На нее действует архимедова сила, обусловленная снижением плотности.

Системе с естественной циркуляцией присущи 2 недостатка:

ограничение по длине;

большое сечение воздуховодов.

Их лишен альтернативный вариант, в котором рабочая среда движется принудительно. Для этого в короб до разветвления устанавливают вентилятор.

Устройство воздухогрейных котлов на твердом топливе

В корпусе теплогенератора собраны следующие элементы:

Топка. Представляет собой камеру для сжигания горючего. В передней части имеется дверца.

Зольник. Ящик для сбора пепла. У некоторых моделей отсутствует.

Конвекционные трубы вокруг топки. Расположены вертикально, открыты снизу и сверху.

Аналоговая (энергонезависимая) или электронная автоматика.

Условием эксплуатации твердотопливной установки является наличие в доме дымохода.

Прибор соединяют с ним посредством патрубка в верхней части камеры сгорания.

Принцип работы

При сгорании топлива выделяется тепло, нагревающее воздух в конвекционных трубах. Тот устремляется вверх, попадает в короб и далее распределяется по помещениям. Одновременно конвективный поток втягивает в трубу через нижнее отверстие холодный воздух. Он нагревается, под действием архимедовой силы начинает движение вверх, и цикл повторяется.

По способу сжигания топлива воздухогрейные котлы делятся на следующие виды:

С принудительной подачей воздуха.

Рассчитанные на режим тления.

Первый вариант — это классическая «буржуйка» с небольшими усовершенствованиями.

Ее преимуществами являются:

возможность энергонезависимого исполнения.

Прибор считается малопрактичным из-за существенных недостатков:

необходимости часто подкладывать дрова.

Топка пиролизного котла состоит из 2 частей. В одной дрова или уголь в условиях нагрева и недостатка воздуха разлагаются на горючие газы, в другой эта смесь сжигается.

длительная работа на 1 закладке топлива;

минимальное количество золы;

невозможность энергонезависимого исполнения (требуется строго выверенная подача воздуха, управляемая электронным контроллером);

использование только сухого топлива.

Необходимо отметить и высокую стоимость таких приборов.

Котлы с принудительной подачей воздуха конструктивно схожи с отопителями прямого горения. Разница заключается в том, что кислород нагнетается в топку вентилятором, поэтому в нужный момент доступ ему может быть перекрыт. Таким образом, котел работает в режиме «старт-стоп»: благодаря этой схеме дрова требуется подкладывать реже.

Недостаток — зависимость от электричества.

У котлов верхнего горения топка ориентирована вертикально. Спереди дверца отсутствует. Топливо загружают сверху, с этой же стороны его поджигают. Воздух подается по телескопическому трубопроводу в зону горения.

длительная работа на 1 закладке топлива;

возможность энергонезависимого исполнения (для дровяного варианта).

Зола прилипает к стенкам.

Новая порция загружается только после полного сгорания предыдущей.

Необходимо отметить и большие размеры.

Данный теплогенератор, а также пиролизный и с принудительной подачей воздуха, благодаря способности долго работать на 1 закладке топлива, называют «котлами длительного горения». Периодичность загрузки у некоторых составляет 3 суток.

Пеллетные котлы используют в качестве топлива однородные по размеру гранулы, изготовленные путем прессования опилок, жмыха и прочих органических отходов. Материал подается в топку шнековым питателем из бункера.

относительно редкое обслуживание;

регулировка мощности в широких пределах (зависит от скорости подачи пеллет);

отсутствие возможности изготавливать топливо в домашних условиях.

К котлам, рассчитанным на режим тления, относятся приборы марки «Профессор Бутаков», «Булерьян» и т. п.

Отопители сочетают в себе 3 достоинства:

способность долго работать на 1 закладке топлива;

Это вариант для полевых условий, когда отсутствует электроснабжение и ввиду занятости нет возможности часто подкладывать дрова. При помощи заслонки ограничивается поступление воздуха к топливу, и оно вместо горения тлеет, медленно отдавая тепло.

В некоторых моделях, например, марки «Булерьян», дымоход начинается т. н. «экономайзером». Его задача состоит в блокировании тяги при воспламенении топлива (образуется газовая пробка). Этим обеспечивается стабильность режима тления.

Сферы применения: дачный домик, гараж, временные бытовки и производственные помещения в местности с неразвитой инфраструктурой.

Обогревать таким теплогенератором благоустроенное жилище нецелесообразно из-за существенных недостатков:

большого количества дыма;

обильного образования конденсата, представляющего собой едкий кислотный коктейль.

Приборы этого типа рассчитаны на низкие температуры. Поэтому при сжигании в них топлива традиционным способом они быстро прогорают.

Достоинства и недостатки

Система обогрева воздухом обладает рядом преимуществ:

Низкой стоимостью. Вместо дорогих труб и радиаторов используются воздуховоды, которые можно изготовить самостоятельно из фанеры.

Простой конструкцией. Не нужны насос, расширительный бачок, манометр, предохранительный клапан, воздухоотводчик. Вместо дорогой арматуры применяются дешевые заслонки.

Безопасностью. Теплоноситель не замерзает, не закипает, не вызывает коррозию металлических элементов, в нем не образуются воздушные пробки.

Недостаток состоит в том, что короба из-за больших размеров нельзя проложить в готовом доме без нарушения эстетичности дизайна интерьера. Воздушную систему проектируют вместе с домом, закладывая каналы в стенах, между лагами пола и за подвесным потолком.

Рейтинг лучших моделей оборудования от профессора Бутакова

Под этой маркой выпускаются энергонезависимые воздухогрейные котлы, работающие в режиме тления. В линейке 6 моделей, наиболее востребованы 3:

Теплопроизводительность «Студента» при массе в 70 кг составляет 9 кВт. Объем помещения — до 150 куб. м. Топка вмещает в себя 20 л горючего. Сверху расположена варочная плита, есть модификации со стеклянной вставкой. Материал дверцы — сталь или чугун (на выбор заказчика).

Мощность «Инженера» — 15 кВт, масса — 110 кг. Позволяет обогревать площадь до 150 кв. м. Объем топки — 40 л. По требованию покупателя дверца может быть оснащена светопрозрачным экраном.

«Профессор» выделяет в номинальном режиме 40 кВт тепла, что делает его пригодным для обогрева помещения площадью 400 кв. м (при высоте потолка до 2,5 м) или объемом до 1000 куб. м. Масса составляет 230 кг. Топка вмещает в себя 200 л горючего. Угольный вариант поставляется в 2 исполнениях: дымоотводящий патрубок направлен вверх или назад.

Виды топлива для котлов

В зависимости от используемого горючего, теплогенераторы делятся на два типа:

Первые рассчитаны на температуру до 185°С.

Их можно топить:

прессованной бумагой или картоном.

Угольные изготавливают из более толстой и жаростойкой стали. Они выдерживают температуру до 230°С. Подходит любое топливо, но для выхода на номинальный режим необходим уголь или кокс.

Особенности установки

Воздухогрейный котел размещают на бетонном полу или несгораемой подставке. Последняя выступает за контуры прибора на 300 мм в каждую сторону.

Для массивного изделия мощностью свыше 50 кВт сооружается фундамент, не связанный с конструкциями здания, в т.ч. полом.

Минимальное расстояние до стены — 1 м. Если она покрыта огнестойкой штукатуркой (вермикулитовой и т.п.) с толщиной слоя от 25 мм, дистанцию допускается сократить до 0,8 м.

Деревянный пол перед топочной дверцей в радиусе 1,2 м закрывают несгораемым настилом — стальным листом толщиной от 1,5 мм на подкладке из базальтового картона.

Для котлов марки «Профессор Бутаков», «Булерьян» и прочих, ориентированных на режим тления, предпочтителен наружный дымоход. В этом случае вредные испарения конденсата, образующегося в больших количествах, не будут попадать в помещение.

Можно ли сделать воздухогрейный котел самостоятельно в домашних условиях

При изготовлении теплогенератора своими руками заготовкой для топки служит труба большого диаметра или старый газовый баллон. Последний перед раскроем требуется несколько раз промыть. В противном случае остатки газа могут детонировать.

Топку располагают горизонтально и заваривают с тыльной стороны заглушкой с дымоотводящим патрубком. Снизу просверливают отверстия так, чтобы стенка превратилась в колосниковую решетку.

Минимальный диаметр конвекционных труб составляет 60 мм. Эта величина принята с учетом вязкости и теплопроводности воздуха. Трубы устанавливают вертикально по обе стороны вдоль топки в шахматном порядке. Они должны огибать ее и сходиться вверху стрельчатой аркой.

Спереди топку заваривают заглушкой с проемом и петлями для дверцы. Последнюю изготавливают из стального листа.

В дверцу вваривают короткий патрубок с заслонкой, выполненной в виде диска. С ее помощью регулируется подача воздуха. Диск наваривают на прут, продетый в отверстия посреди патрубка. Один его конец делают более длинным и сгибают, так чтобы получилось подобие ручки.

Аналогичную заслонку устанавливают в начальный участок дымохода. Здесь четверть диска вырезают, чтобы ни при каких обстоятельствах канал не был полностью перекрыт. В противном случае существует риск поступления угарного газа в помещение.

Снизу к топке приваривают зольный ящик, собранный из стальных листов. Впереди он тоже оснащается дверцей.

К зольному ящику приваривают ножки из уголка.

Установку заключают в корпус с несгораемой теплоизоляцией из минеральной ваты. Это делает котел безопасным: при случайном прикосновении пользователь не получит сильного ожога.

Вывод

Воздушное отопление удобнее и дешевле водяного. Это предпочтительный вариант для частного дома, но только если тот еще не построен. Существует несколько видов воздухогрейных отопителей. Наиболее экономичны пиролизные.

Воздушное отопление дома. Опыт форумчан.

Так быть или не быть этой системе — иенно так можно поставить вопрос, когда обсуждается воздушное отопление частного дома. И если водяная система отопления применительно к нашим климатическим условиям уже стала классикой жанра, то о заокеанской системе обогрева дома ходит множество слухов и легенд. Настало время прояснить ситуацию, а помогут нам в этом пользователи FORUMHOUSE! Но для начала посмотрим на опыт наших соотечественников, проживающих в США — применим ли он в Москве и других наших городах, хотя бы частичный.

– Я постоянно общаюсь с родственниками, проживающими в американском городке Джейнсвил, недалеко от Чикаго. Климат там похож на наш. И во всех домах собранных по каркасной технологии установлены системы воздушного обогрева и кондиционирования воздуха.

Воздушная система отопления дома работает по следующему принципу: обогреватель, электрический, либо работающий на твёрдом топливе или природном газе, находится в подвале дома. Воздух забирается с улицы и, подогретый зимой и охлаждённый летом, распределяется воздуховодами по всем помещениям дома.

Читайте о том, как выбрать свой вариант системы отопления для дома и дачного домика.

А в каждом помещении под окнами, в стенах, в полу находятся выходы, закрытые регулируемыми решётками. На стенах на уровне 1.5 метра установлены термостаты с ручной или автоматической регулировкой температуры воздуха.

Давайте посмотрим, можем ли мы использовать такую систему применительно к нашим климатическим условиям

Пользователь форума с ником Traks.

– На нашем форуме уже не раз обсуждали, воздушное отопление дома, и не только каркасного. Но вот реализованных проектов, очень мало. Мне кажется, что эта система, у нас пока ещё не оправдано дорога, как само оборудование, так его установка, и эксплуатация.

А вот традиционные, для нас россиян, виды отопления – газовые и твердотопливные котлы, горячая вода в радиаторах, печи, камины, тёплые полы, теплогенераторы, эксплуатируемые не один год — живут и процветают.

Так стоит ли экспериментировать, ведь обычно всё новое нуждается в обкатке и поначалу воспринимается с известной долей скепсиса.

Но наша форумчанка с ником Anchous, собирается оснастить свой каркасный дом площадью в 150 м2 именно воздушной системой отопления.

– Я хочу разделить отопление и вентиляцию на две зоны — общественную и спальную, чтобы зря не нагревать то, что в данный момент не используется. Ещё планирую предусмотреть вытяжную вентиляцию кабинета, чтоб курить там можно было с чистой совестью.

Рассмотрим подробнее принцип работы такой системы.

Anchous:

– Планируется общий циркуляционный обогрев и отдельно подача свежего воздуха в каждую зону, вытяжка соответственно тоже у каждого своя и отдельная приточка, и вытяжка в кабинете.

Режимы работы будет такой:

• Циркуляция с приточкой – это, основной режим, когда кто-то находится дома;
• Циркуляция без приточки — поддержание минимально необходимой температуры, когда дома никого нет;
• Циркуляция без приточки (быстрый прогрев) — после СМСки «Еду домой»;
• Вытесняющая вентиляция — быстрое проветривание, перекрываются заслонки рециркуляции.

Статья про систему вентиляции доступна по этой ссылке .

Но у такой системы есть и свои подводные камни.

viktor50:

– Вентиляционное отопление дома является сложной системой. Необходимо посчитать, сколько у вас будет клапанов, и других регулирующих устройств, т.к. все это может выйти из строя, а наладка может растянуться на неопределённое время, и стоить немалых денег.

Воздушная система отопления – это сложная инженерная конструкция. И разрабатывать её необходимо ещё на стадии проектирования дома!

Также при воздушной системе отопления необходимо учитывать, что:

• Необходима система фильтрации;

Без неё система воздушного отопления дома это фикция, так как воздух перед печью надо обязательно чистить. Иначе печь будет сжигать отходы жизнедеятельности с поступлением продуктов сгорания непосредственно в помещение.

• Механический фильтр надо чистить каждый месяц, электростатический — раз в квартал, угольный раз в полгода;

Если чистить реже, то увеличивается поступление пыли в теплообменник где она начинает выгорать.

• Необходима установка антибактериального фильтра, т.к. по воздуховодам идёт тёплый и влажный воздух.

Но, несмотря на ряд сложны технических моментов, на которые необходимо обратить внимание, использование правильно рассчитанной и смонтированной системы воздушного отопления, по мнению нашего пользователя с ником ТГСВ имеет позволяет получить следующие преимущества:

– В системе отопления отсутствует жидкий теплоноситель , что обуславливает значительно меньшую тепловую инерцию и гораздо более быстрый прогрев окружающего пространства, чем в случае применения водяных радиаторов.

Низкая инерционность обеспечивает возможность для гибкого управления работой воздушного отопления. Температура в обогреваемом помещении контролируется при помощи встроенной автоматики и выносного термостата.

При достижении нужной температуры воздухонагреватель отключается, а при её падении на 0,5-2гр. (в зависимости от настроек) снова активируется. Работу установки можно программировать по часам и по дням. При правильном расчёте системы, чтобы обеспечить температуру 20гр. установка будет включаться на 15-20мин в час. А в период, когда никого в доме нет и нет необходимости держать 20гр. то на 5-10мин в час.

ТГСВ:

– Воздушная установка способна приносить пользу и в летний период. Она как нельзя лучше подходит для совмещения с системами очистки, кондиционирования и увлажнения воздуха.

Таким образом, в дополнение к централизованному обогреву и вентиляции пользователь приобретает ещё и центральный кондиционер. Т.е. по совокупности, это монтаж полноценного климат-контроля на базе одной системы воздуховодов, с возможностью зонального распределения воздуха по дому.

В качестве дополнений, в эту схему интегрируются многоступенчатые воздушные фильтры от механических до электростатических, ультрафиолетовые лампы для бактериологической очистки, автоматические увлажнители воздуха. Работа всего комплекса контролируется с единой панели управления, в том числе с использованием технологий удалённого доступа через интернет.

Интересен опыт эксплуатации воздушной системы отопления нашей форумчанкой с ником Надежда_Киев:

– У меня каркасный дом площадью в 300 м.кв, плюс цокольный монолитный полуэтаж 70 м.кв. Отапливаемая площадь 250 м.кв. Отопление газовое, кондиционирование электрическое. За 2010 год на отопление ушло 2500 кубов газа плюс расходы на электроэнергию –вентилятор для отопления дома гоняет воздух по трубопроводам в отопительный сезон 20 у.е. за 6 месяцев. Кондиционирование стоит примерно 1 у.е. в день.

Своими руками

Как уже было сказано выше, воздушная система отопления как нельзя лучше подходит для оснащения ей каркасных домов. Но необходимо учитывать, что теплопотери такого дома должны быть сведены к минимуму и ещё на стадии проектирования между стен необходимо оставить место для прокладки труб и вентиляционных каналов.

ТГСВ:

– Большие магистральные воздуховоды, обычно прячутся во встроенные шкафы, под лестницы, в коридорах, чердаках, техподпольях. По комнатам разводятся воздуховоды сечением 250х80. если нет возможности пропустить их под полом или по чердаку, то подвесной потолок съест не более 100мм. Сейчас есть более современные высоконапорные системы, там используются гибкие вентиляционные каналы диаметром в 70мм.

Воздушная система отопления лучше всего работает в комбинации с газовым котлом, но показателен опыт нашего форумчанина Андрея, решившего самостоятельно изготовить такую систему отопления, на базе твердотопливного котла.

Андрей.:

– У меня каркасный дом 8х8. Утепление – пенопласт в 15 см — пол, потолок и стены. Отопление ТТ печь Профессор Бутаков установленная в пристроенном гараже. От печи идёт четыре воздуховода в углы дома под полом. Воздух гонится вентилятором через печь. Выход горячего воздуха в полу в виде обычной железной вентиляционной решётки. Забор воздуха частично – из дома, частично с улицы через воздуховоды.

Таким образом, одновременно осуществляется отопление и вентиляция частного дома.

Андрей.:

– Зимой, ночью на улице было -38 гр. днём 31 гр., дома всегда +25+27. Холодный воздух (30-70%) с улицы смешивается с тёплым (70-30%) из дома и через фильтр (100 рублей) — вентилятор — печь подаётся в дом. Создаётся избыточное давление и если где то в доме есть щели, то в них не дует холодный воздух с улицы, а наоборот выдувает из дома.

Сама же печь со слов форумчанина топится круглые сутки, без перерывов. И тепловой энергии от одной закладки дров хватает на 8 часов, если топить сосной и 12 часов, если топить лиственницей.

Выходные патрубки на печи были объединены жестяным коробом в один воздуховод. Сверху выходит горячий воздух, снизу входит холодный. От печи отходят два утеплённых воздуховода влево и вправо. А под полом дома воздуховоды по комнатам разведены тройником.

Иногда можно услышать мнение, что воздушная система отопления слишком шумно работает.

Надежда_Киев:

– У меня тёплый воздух поступает из пола возле окон, создаёт тепловую завесу возле окна, поднимается вверх и забирается решёткой, которая расположена в холле возле лестницы намного выше нашей головы, поэтому, принудительного потока мы не ощущаем.

Андрей.:

– Движение воздуха я не ощущаю, только если встать возле решётки, то видно, что шторка едва заметно колышется. Сухости тоже нет. Воздуховод диаметром в 100 мм. с горячим воздухом, утеплённый изовером с фольгой заходит в дом под полом. Далее идёт между лаг. И выходит в четырёх углах дома из-под пола.

Посчитаем стоимость самодельной системы, было потрачено:

• Котёл — 25т.р;
• Труба, сэндвич (6 метров) — 12т. р.;
• Воздуховоды — 2т. р.;
• Вентилятор — 3т. р.;
• Фильтр — 100р.;
• Корпус фильтра — 500р.;
• Шумоглушители (2шт.) — 2т.р.;
• Герметик печной — 200р;
• Саморезы — 100р.

Андрей.:

– А перед этим я про водяное отопление в фирме узнавал. Котёл+трубы+радиаторы+работа – мне насчитали на 320т.р.

Пользовтаели FORUMHOUSE могут узнать о том, чем лучше топить каркасный частный дом и как самостоятельно смонтировать воздушную систему отопления, поучаствовать в горячем обсуждении воздушного отопления и темы «может ли отопление электричеством быть дешёвым». Смотите наше видео про секреты воздушного отопления загородного дома.