Отопление деревянного дома твердотопливным котлом

Прообразом современных систем обогрева была русская печь. По сути, отопление деревянного дома твердотопливным котлом является логическим продолжением печей, разница лишь в том, что раньше в качестве теплоносителя использовали воздух, поэтому печь проходила через максимальное количество помещений и располагалась в центре дома. Также отопительные щиты являются наследием сложных дымоходов, известных в давние времена.

За прошедшие со времен русских печек время отопление при помощи дров и угля не потеряло ничуть своей актуальности. Несмотря на то, что современный ассортимент топлива очень и очень широк, дерево остается самым популярным, особенно если речь ведется о загородных и частных домах. Все дело в том, что многие дачные и загородные поселки испытывают перебои с подачей электроэнергии. О газификации и говорить не приходится, большая часть деревенских жителей, которые используют газ, покупают баллоны. Опять же, случаются такие варианты, когда подвести газ к дому просто невозможно — участок находится на серьезном удалении от магистрали или же расположен в труднодоступном месте. (См. также: Расход топлива дизельных котлов отопления)

ИНТЕРЕСНО! Хорошо протопленный деревянный дом способен сохранять тепло в течении двух суток.

Именно поэтому отопление деревянного дома твердотопливным котлом очень и очень популярно. Не последнюю роль в этом, кстати, играет и его сравнительно невысокая стоимость, а также низкие затраты на топливо (по сравнению с электрокотлами, например). Конечно, некоторые предпочитают дровяные печи, но в том случае, если площадь дома значительная, то печь просто не сможет обогреть всего строения равномерно, где-то будет жарко, а где-то и зябко. К тому же, дровяная печь должна располагаться в доме, что не всегда положительно влияет на дизайн помещения, а котел обычно расположен в котельной или в цокольном этаже.

Специфика отопления

Какие нюансы следует учитывать, устанавливая твердотопливный котел в деревянном доме? В первую очередь необходимо позаботиться о безопасности. Как известно, дерево очень хорошо горит, а котел способен выдавать очень и очень высокую температуру. Для этого котельная должна быть облицована негорючим материалом с малой теплопроводностью — например, огнеупорным кирпичом.

Отопление дома является серьезной и важной задачей для каждого хозяина, именно поэтому для решения этой задачи используют современные технологии, не отказываясь от многовекового опыта. Важно также отметить и экологичность такой системы отопления. (См. также: Какой твердотопливный котел выбрать)

Монтаж системы отопления в деревянном доме

Производить установку систему отопления деревянного дома должны специалисты, если же вы планируете осуществить установки собственными силами, тщательно подготовьтесь, чтобы учесть все специфические детали. В процессе монтажа отопления в доме из дерева необходимо:

использовать высококачественные радиаторы и трубы, а также внимательно относиться к соединениям, чтобы не допустить протечек — дерево боится влаги;

устраивать разводку на каждом этаже, сократив тем самым количество стояков;

предусмотреть монтаж компенсаторной системы.

ЗАПРЕЩЕНО. Недопустимо монтировать крепления обвязки твердотопливного котла на стену из дерева.

Где разместить котел?

Довольно часто в проекте дома из дерева предусматривают цокольный этаж, в планировке которого предусматривают помещение под котельную. Твердотопливный котел в деревянном доме размещать следует очень аккуратно. В том случае, если цокольный этаж отсутствует, возможно размещение котла в специальном помещении как внутри дома, так и за его пределами. Вне зависимости от расположения котельной, требуется оснащать её согласно всем требованиям техники безопасности, самое главное — в помещении не должно быть взрывоопасных и легковоспламеняющихся материалов. (См. также: Требования по хранению диз.топлива и газа)

Безопасность при отоплении деревянного дома

Для безопасности также требуется регулятор тяги для твердотопливных котлов. Современные котлы оборудованы этим устройством практически все, но если у вас самодельный котел или просто в его комплектации регулятор не предусмотрен, следует приобрести его отдельно и установить. С его помощью регулируется поток воздуха, который идет в камеру сгорания, а, значит, и уровень температуры. Работает он следующим образом — по мере изменения температуры воды рабочее вещество сжимается или расширяется, при помощи этого рычаг поднимает или опускает заслонку.

Как сократить расходы и повысить КПД

Важен также и вопрос расходов, чтобы их сократить устанавливают теплоаккумулятор для твердотопливного котла. Его также называют буферной емкостью. По сути своей, это теплоизолированный резервуар с жидкостью, который располагают между котлом и системой отопления.

Теплоаккумулятор выполняет следующие функции:

накапливает тепло и энергию от котла, которые расходуют согласно требованиям отопительной системы (для этого потребуются автоматизированные устройства, например, трехходовой клапан);

защищает от перегрева отопительную систему;

комбинирует разнообразные источники тепла (например, может сочетать газовый котел и твердотопливный);

обеспечивает максимальную производительность и высокий КПД, а также сокращает расходы топлива;

стабилизирует и сохраняет режим температуры в отапливаемом помещении, тем самым снижая частоту загрузки котла;

обеспечивает горячей водой для нужд хозяйства.

Объем бака рассчитывают по-разному, но наиболее оптимальным считается соотношение 1кВт и 25 литров. Чем выше мощность источника тепла, тем больше должен быть теплоаккумулятор. (См. также: Комбинированные котлы)

Необходимость защиты котла от перегрева

Котлы, работающие на твердом топливе, позволяют эффективно обогревать помещения, к которым нет возможности подвести газ. Конструкция их проста, а потому надежна и долговечна. В тех случаях, когда система отопления, основанная на твердотопливном котле, оборудована также гравитационной системой циркуляции, достигается полная энергонезависимость. Но для того чтобы обеспечить безопасную и бесперебойную работу всей системы, трубопровод должен состоять из металлических труб большого диаметра, что приводит к значительному увеличению стоимости. Помимо стоимости гравитационная система также не оставляет возможностей регулировки, что может привести к частым дозагрузкам и нерациональному расходу.

Принудительная система циркуляции дает куда более широкие возможности, но в то же время имеются определенные сложности, и главная из них – обеспечивать защиту твердотопливного котла от перегрева в случае аварийного или планового отключения электричества. Процесс сгорания протекает инерционно, поэтому возможности прервать его практически нет. Это приводит к выработке изрядного количества тепла, которое не распределяется на радиаторы и прочие отопительные приборы. Такая ситуация может привести к повреждениям. Поэтому необходимо еще на стадии проектирования системы отопления озаботиться аварийной схемой. Для обеспечения безопасности деревянного дома имеет смысл оснастить котел датчиками, которые обычно ставят на твердотопливные промышленные котлы — в случае возникновения критической ситуации срабатывает автоматизированная система, которая предотвращает перегрев.

При монтаже системы отопления важно соблюдать все требования техники безопасности, в особенности это касается противопожарных требований, потому как температурный режим твердотопливного котла может изменяться в зависимости от используемого топлива. Также следует подготовить и место для хранения топлива, особенно в том случае, если вы предполагаете использовать обыкновенные дрова — для оптимального сгорания дрова должны храниться в абсолютно сухом месте, иначе температурный режим существенно снизится. Устанавливают котлы такого типа строго на бетонный фундамент. Простота установки позволяет выполнить все монтажные работы в течении одного рабочего дня, но скорость никоим образом не должна влиять на качество сборки.

ВАЖНО! Непросушенные дрова могут снизить КПД и производительность котла более чем на 50%.

Если сравнивать конструкцию котла, работающего на твердом топливе, и прочие аналоги, то самым главным преимуществом твердотопливного котла и основанной на нем системы отопления является полная энергонезависимость, что подходит не только для дачных участков, но и для жилых домов, расположенных в отдаленных районах. Вне зависимости от погодных условий и расположения магистральной отопительной сети при наличии дров или любого другого топлива помещение будет отапливаться. Кстати, необходимо упомянуть, что твердотопливные котлы бывают разные — существуют модели, которые могут работать на комбинированном топливе, а также универсальные котлы.

Помимо того, что данное отопительное оборудование является энергонезависимым и простым в эксплуатации, оно также является и безопасным для экологии и окружающей среды, что безусловно оценит любой здравомыслящий человек. Также их преимуществом является и низкая потребность в обслуживании. Топка имеет такую конструкцию, которая позволяет максимально облегчить процесс очищения и удаления продуктов горения и остатков сырья. Сырье, то есть топливо, следует подбирать исходя из соотношения цены и калорийность — первая должна быть низкой, а вторая, соответственно, высокой. Высококалорийное топливо при его кажущейся дороговизне способно существенно сократить количество загрузок — в среднем, до пяти раз.

Установка дровяного котла в деревянном доме

Дрова считаются одним из основных видов топлива для обогрева частного загородного дома. Альтернативным вариантом является газ, но он не везде доступен и отличается высокой стоимостью. Существенно сэкономить на отоплении поможет установка дровяного котла в деревянном доме. У агрегата есть свои особенности, сильные и слабые стороны, нюансы установки.

Устройство и принцип работы

На современном рынке можно найти огромное количество моделей твердотопливных котлов, но их устройство и принцип работы мало чем отличаются. Любое оборудование для обогрева помещений состоит из следующих деталей:

• камера для сгорания топлива;
• дымоход;
• камера для сбора золы;
• змеевик или теплообменник.

Простейшие модели твердотопливных котлов чем-то напоминают буржуйку. После сгорания дров пламя нагревает трубы с водой, жидкость нагревается и поступает в двухконтурную систему отопления. Коэффициент полезного действия у моделей невысокий, а расход топлива значительный.

Современные агрегаты имеют усовершенствованную конструкцию, они оснащаются автоматикой, которая регулирует процесс горения. После сгорания топлива нагретая вода подаётся циркуляционным насосом к радиаторам. Отопительные приборы отдают часть тепла, жидкость охлаждается и поступает по обратному трубопроводу в котёл. Современные системы отопления часто оборудуются расширительным баком закрытого типа, что позволяет избежать испарений воды во время нагревания.

В процессе сгорания дров образуется дым, который отводится на улицу при помощи дымохода. Через некоторое время на стенках этой конструкции оседает сажа, что приводит к уменьшению диаметра трубы и ухудшению тяги. Для очистки дымохода от загрязнений используются специальные отверстия с заслонками. Сажу удаляют с канала при помощи специальных ершей или щёток.

Обратите внимание! Для очистки дымохода от сажи можно использовать специальные растворы, которые добавляют к топливу. Они позволяют очищать внутренние стенки трубы во время процесса горения.

Повысить коэффициент полезного действия твердотопливного котла помогает автоматика:

• температурный датчик срабатывает при понижении температуры теплоносителя, он подаёт сигнал на пульт управления для включения вентилятора;
• манометр подаёт сигнал при увеличении давления, выше нормальных показателей;
• для предотвращения аварийных ситуаций в системе установлен стравливающий клапан;
• циркуляционный насос начинает перекачивать воду после нагревания теплоносителя в котле до определённых температурных параметров.

Эффективность котла зависит от вида используемого топлива. Если агрегат предназначен для работы на дровах, то нельзя использовать уголь или пеллеты. Использовать недостаточно просушенные дрова также не рекомендуется, они дают мало тепла, но образуют много сажи и водяного пара.

Достоинства и недостатки

Перед работой по установке твердотопливного котла в деревянном доме своими руками необходимо ознакомиться с сильными и слабыми сторонами агрегата.

К основным преимуществам рассматриваемого оборудования относятся:

1. Работа отопления при отключённой электроэнергии – достаточно открыть специальный кран и пустить теплоноситель напрямую.
2. Доступное, почти бесплатное топливо, особенно для людей, которые проживают вблизи лесных массивов.
3. Простая установка настенного котла в деревянном доме.
4. Невысокая цена оборудования.

Кроме преимуществ, у схемы с твердотопливным дровяным котлом есть несколько недостатков:

• значительная масса агрегата, ведь для его изготовления применяется чугун;
• человек должен постоянно присматривать за котлом, корректировать его работу по мере необходимости, например при выключении электроэнергии;
• повышенный расход топлива, дерево мягких пород при сгорании выделяет мало тепла;
• невысокий КПД, максимум 80%;
• большие габариты агрегата.

Многие владельцы проводят монтаж настенного газового котла в деревянном доме, но это возможно только при непосредственной близости газовой магистрали. Большинство владельцев частных загородных домов используют для обогрева жилья твердотопливный дровяной котёл. Его установка имеет свои нюансы.

Монтаж

Установка котла на деревянный пол возможна своими руками без помощи специалиста. Для проведения работ нет необходимости получать специальное разрешение у соответствующих органов. Нужно подготовить специальное, хорошо вентилированное топочное помещение. Его оборудуют согласно требованиям по пожарной безопасности.

Важно! Строительные нормы и правила от 2000 года гласят: отдельное помещение необходимо для отопительного агрегата мощностью от 60 кВт. Котлы меньшей мощности можно устанавливать на кухне с объёмом помещения не меньше 15 м3 при высоте потолка от 2,5 м.

Существует ряд требований относительно устройства топки:

• в помещении необходимо установить окно для проветривания;
• установка инженерных коммуникаций (вентиляция, система водоснабжения, канализация).

Площадь остекления зависит от объёма помещения: не менее 0,03 м2 на каждый 1 м3 объёма топочной.

Фундамент

Особенное внимание необходимо обратить на фундамент для котла в бревенчатом доме. При установке напольного агрегата с мощностью до 50 кВт в качестве основания можно использовать цементно-песчаную стяжку, но при монтаже более мощных установок этого будет недостаточно. Понадобится отдельный бетонный фундамент, который будет выступать на 25–30 см от габаритов котельной установки.

При монтаже агрегата предъявляются определённые требования относительно материала пола. Оборудование нельзя устанавливать на горючее деревянное основание. Если нет возможности залить бетонный фундамент, то котёл в брусовом доме устанавливают на подиум из огнеупорного кирпича, листа металла или асбеста. Основание должно выступать от габаритов котла минимум на 15 см с каждой стороны и на 20 см в части топки.

Вентиляция

Повысить эффективность котельной установки, обеспечить нужный уровень горения топлива позволяет правильное устройство приточной вентиляции. Параметры инженерной коммуникации рассчитывают по размерам топочной и мощности установленного оборудования.

Для нормальной работы небольшого котла с мощностью до 35 кВт достаточно пробить небольшое отверстие с сечением 30 × 30 см на противоположной от котла стене в нижнем уровне для обеспечения потоками свежего воздуха. Оборудуют и вытяжное отверстие с сечением 40 × 40 см на расстоянии 30 см от уровня потолка в противоположной части комнаты.

Обратите внимание! Необходимость в приточно-вытяжной вентиляционной системе возникает через разряжение, которое возникает в результате горения топлива. Его компенсирует приток свежего воздуха, а вытяжка применяется для отвода отработанных газов за пределы дома.

Дымоход

Любое отопительное оборудование, в котором происходит сжигание топлива, должно оснащаться дымоходом. Местоположение этого канала указывается на этапе составления проекта здания. Если дымоход не предусмотрен проектной документацией, его делают самостоятельно из кирпича или специального материала.

Современным вариантом дымохода считаются утеплённые сэндвич-модули, которые выполнены из нержавеющей стали и утеплителя (минеральной ваты). Шахту для отвода отработанных газов собирают из деталей необходимого диаметра. Стандартная высота составляющих 1 м. Существуют определённые требования к дымоходу твердотопливного котла:

• постоянное сечение на всей протяженности трубы;
• диаметр шахты для бытовых моделей в пределах 15–20 см;
• отсутствие наклонов или изгибов;
• запрещено стыкование сэндвич-модулей в пределах плиты перекрытия.

При необходимости можно сместить дымоход, но не более чем на 1 м от стандартного положения. Чтобы предотвратить возможность возгорания кровельных материалов или других строительных конструкций, дымоходы оборудуют искроуловителями.

Подключение агрегата к системе отопления

После установки котла, подготовки вентиляционной системы и устройства дымохода приступают к обвязке отопительного агрегата. Необходимо соблюдать одно важное правило: на теплообменник работающей установки ни в коем случае не должна попадать холодная вода. Через перепад температур на стенках камеры сгорания образуется конденсат, на который оседает сажа и превращается в вязкие устойчивые скопления. Липкий налёт плохо счищается и снижает КПД установленного оборудования.

Уменьшить выделение конденсата помогает стандартная обвязка с трехходовым клапаном и байпасом. Схему настраивают на температуру теплоносителя в пределах +50–55 °С. В результате нагревания вода перемещается по контуру отопительной системы, пока не прогреется до указанных параметров. После этого включается трехходовой клапан, который подмешивает остывшую жидкость с обратки системы отопления.

Во время проведения обвязки твердотопливного котла необходимо отталкиваться от требований производителя, которые изложены в инструкции к конкретной модели агрегата. Важно правильно подсоединить горелку к блоку управления. В европейских моделях отопительного оборудования часто присутствует система противопожарной защиты. Механизм подключается к центральному водопроводу.

Рекомендации по эффективной эксплуатации

Во время эксплуатации дровяного котла в топке установки скапливается шлак. По мере скопления такие отходы горения нужно удалять, ведь они снижают КПД агрегата. Уменьшение эффективности на 3% возможно при образовании налёта из шлака толщиной в 1 мм.

Чистить стенки камеры сгорания котла необходимо не меньше чем 1 раз в неделю. Вместе с этим происходит очистка решёток колесников. Чтобы избавиться от пепла и других скоплений, достаточно пошевелить специальным рычагом и сбросить угли в зольник.

Повысить энергоэффективность отопительной системы позволяет установка циркуляционного насоса. Прибор будет быстрее прогонять воду по системе, жидкость возвращается в котёл с повышенной температурой. Это значит, что для её повторного прогревания потребуется меньше времени. Циркуляционный насос обычно располагают в обратном трубопроводе перед входом в котёл.

В процессе обслуживания теплового агрегата необходимо периодически проверять тягу в дымоходе. Прочистку канала от сажи осуществляют как минимум 1 раз в год. Для предотвращения образования конденсата используют специальные сэндвич-трубы для устройства дымохода или утепляют участки канала, которые расположены за пределами помещения.

Особенности эксплуатации

После ознакомления с вопросами подготовки котельной, устройства фундамента, монтажа приточно-вытяжной вентиляции и устройства дымохода важно разобраться с особенностями установки твердотопливного котла.

На начальной стадии работ удаляют упаковку с агрегата и проводят его сборку согласно прилагаемой инструкции. Котёл закрепляют на основании таким образом, чтобы его выход совпадал с входным отверстием дымохода. Закрепляют модель на фундаменте в строго горизонтальном положении, для этого используется строительный уровень.

Подключают теплогенератор к дымоходу и отопительной системе согласно выбранной схеме. На заключительном этапе работ налаживают автоматику, закрепляют вентилятор и устанавливают циркуляционный насос.