Чугунные котлы отопления на твердом топливе: достоинства и обзор устройств


  Отличительная особенность конструкции чугунного котла заключается в высокой теплоёмкости материала камеры сгорания. Модифицированный чугун, из которого изготовлены основные элементы топки, обеспечивает стабильную передачу теплоты сгорания различных видов топлива. Оригинальный огнеупорный чугун, имеющий специальный химический состав, предотвращает появление трещин в конструкции при многократном нагреве до высокой температуры и резком охлаждении. Котел, в котором основные детали изготовлены из огнеупорного модифицированного чугуна, позволяет длительное время сохранять тепло после прекращения процесса горения топлива.

  Высокоэффективные отопительные чугунные котлы классифицируются в зависимости от вида применяемого топлива:

  • газовые;
  • пиролизные;
  • жидкотопливные;
  • твёрдотопливные;
  • пеллетные.

Надежная отопительная система для загородного дома


Поддержание дома в жилом состоянии, при условии его отдаленности от основных коммуникаций, становится довольно сложной задачей, сопряженной со множеством трудностей и проблем. Если обеспечить дом электричеством и водой относительно просто – достаточно установить генератор и наладить поставки привозной воды -, то с теплом все обстоит несколько иначе. Отопление помещений требует более существенных трудовых, временных и финансовых затрат, однако решения здесь также имеются. Одним из наиболее рациональных способов отопления помещений дома является установка твердотопливного котла, то есть котла, который вырабатывает тепло, сжигая твердое топливо. В качестве топлива тут может служить уголь, дрова и прочие источники энергии, способные дать достаточное количество тепла для обеспечения комфортной температуры во всем доме.

Твердотопливные котлы: особенности эксплуатации

Цены на твердотопливные котлы сложно назвать низкими, однако в случае с удаленным от населенного пункта домом зачастую не остается другого выхода. Естественно, твердотопливные котлы практически не применяются в городе или в дачных поселках, поскольку там есть уйма иных, более дешевых способов обеспечить жилище теплом. Однако газифицировать частный дом иногда бывает просто невозможно, из-за чего твердотопливные котлы становятся безальтернативным вариантом отопления. Купить твердотопливный котел стоит еще и потому, что он обладает достаточно высоким КПД при сравнительно невысокой стоимости топлива.


Длительное время твердотопливные котлы не пользовались большой популярностью из-за невозможности автоматизации процесса их работы. Сегодня же данная проблема была полностью решена, и на рынок поступили модели, способные длительное время работать в автономном режиме. Использование подобных твердотопливных котлов длительного горения дает возможность обеспечить дом необходимым количеством тепла, не затрачивая при этом времени на постоянную дозагрузку топлива. Достаточно загрузить топливо один раз, и котел будет эффективно работать в течение суток.

Разновидности котлов

Твердотопливные котлы могут различаться по трем основным характеристикам:

  • По виду используемого для работы топлива. Источником тепловой энергии может послужить уголь или дерево, а также производные этих материалов, выполненные в виде брикетов или гранул;
  • По виду технологической схемы сжигания топлива. В зависимости от этой характеристики, твердотопливные котлы можно условно разделить на классические и пиролизные. Отметим, что вторая разновидность сжигает топливо более эффективно, то есть при одинаковом его объеме пиролизный котел даст значительно больше тепла, нежели классический его аналог. Стоимость такого котла более высокая, однако затраты окупаются в течение нескольких лет за счет экономии на ресурсах;
  • По конструкции и материалам изготовления. Вариантов конструкции твердотопливного котла существует довольно много, однако принцип их работы от этого не меняется. В качестве же материалов изготовления устройства может использоваться либо чугун, либо сталь.

Для отопления частного дома лучше выбрать твердотопливный котел, выполненный из стали, и имеющий пиролизную технологическую схему сжигания топлива. В данном случае вы сможете обеспечить теплом дом любой площади, будете уверены в надежности и долговечности котла, а также сможете сэкономить на покупке топлива.

Чугунный теплообменник — преимущество или недостаток?

Одно из самых больших достоинств чугунных теплообменников — это стойкость к коррозии. Стальные котлы быстро ржавеют и выходят из строя, в то время как устройства из чугуна, при правильной эксплуатации, могут прослужить десятки лет и сэкономить вам внушительную сумму на покупку нового твердотопливного котла.

Котел отопления на твердом топливе с теплобменником из чугуна
Фото 1: Чугунный теплообменник для твердотопливного отопительного котла

Правильно выполнив монтаж и бытовой котел отопления на дровах и угле «Бобер» вы не будете знать проблем с ним долгие годы, которые он будет служить вам верой и правдой. Однако стоит только допустить промахи при транспортировке, монтаже или подключении и могут проявится некоторые его минусы.


Первый из них это хрупкость. При небрежной доставке или установке твердотопливного котла, он может запросто треснуть, тем самым пустив на ветер львиную долю стоимости котла.

Вторая главная проблема чугунных котлов — это чувствительность к перепаду температур. При возникновении большой температурной разницы между подающей и обратной линией, теплообменник может треснуть. Именно поэтому, все владельцы чугунных котлов отопления постоянно следят за температурой в обратной линии и не допускают ее падения ниже определенного уровня. Обычной практикой для борьбы с этим недостатком считается установка четырехходового смесительного клапана, который подмешивает в обратную линию, горячую воду из подающей, тем самым сокращая разницу температур и минимизируя риски. Кроме всего прочего, бытовые чугунные котлы довольно массивны и цена на них существенно выше чем на стальные устройства.

Секционный чугунный теплообменник твердотопливного котла
Фото 2: Чугунные секции водогрейного котла на твердом топливе

Обычно теплообменник чугунного котла состоит из полых секций. Чем больше мощность устройства, тем большее количество секций включается в конструкцию. Они плотно соединяются между собой, внутренняя полость заполняется теплоносителем, а пространство внутри используется как топка. В наших обзорах мы рассматривали несколько подобных моделей, одна из которых российский чугунный отопительный котел КЧМ 5 с водяным контуром.

Чугунные котлы бывают одноконтурные и двухконтурные. В случае одного контура все тепло используется только для обогрева помещений. В двухконтурных моделях имеется встроенный контур ГСВ обеспечивающий горячее водоснабжение.


Особенности современных чугунных котлов на твердом топливе

Для загородного дома твердотопливные котлы отопления, сделанные из чугуна, представляют собой оптимальный вариант нагревательного прибора. Жители частных домов устанавливают аналогичные агрегаты в качестве резервного источника тепла на случай экстремальных обстоятельств. Оба варианта оправданы с точки зрения целесообразности. Газовое отопление, несмотря на его доступность, постоянно дорожает. Нередки случаи падения давления в газовой магистрали. Чугунный котел на угле, дровах или пеллетах выручит в таких ситуациях,  обеспечив ваш дом необходимым теплом и горячей водой.

Для жилой постройки, расположенной вдалеке от линий энергоснабжения, твердое топливо становится основным источником обогрева. Особенно это актуально в центральных и северных районах нашей страны, где до сих пор мечтают о центральном газоснабжении, и топить печи и котлы дровами считается обычным занятием. Отопительный котел, изготовленный из чугуна и работающий на твердом топливе, сегодня переживает второе рождение. Став продолжателем традиционной русской печи, твердотопливный котел представляет собой высокотехнологичные устройства.


Чугунные котлы отопления на твердом топливе: достоинства и обзор устройств

Основное преимущество, которым обладают современные модели отопительного оборудования из чугуна — это большая мощность агрегатов. Некоторые модели имеют мощность до 2000 кВт. В топку твердотопливного котла идет все, что есть под рукой: дрова, уголь, кокс, торф, продукты деревообработки и отходы. Единственный момент, на который следует обратить внимание, чугунные котлы инертные устройства. Диапазон мощности у таких агрегатов не значителен, зато в рабочем режиме котле может выдавать максимальные показатели.

Благодаря внесению в конструкцию котлов различных инженерно-технических новшеств, производителям удалось повысить КПД агрегатов этого типа до 80%. Больше КПД только у пиролизных котлов, но это отдельная история.

Для справки: современный чугунный котел на твердом топливе  —  многосекционное устройство. Каждая секция изготовлена из чугуна. По количеству секций можно судить о мощности отопительного прибора.

Все элементы конструкции имеют резьбовое соединение. Швы и сопряжения обрабатываются высокотемпературными герметиками. Изготовление чугунных котлов и сборка оборудования осуществляется на высокотехнологичном производстве. Изготавливаются такие изделия особым металлургическим способом. В процессе литья получается чугунный сплав, в котором процентное содержание углерода составляет 2-4,5%. За счет добавления специальных присадок удалось получить высокопрочный сплав, устойчивый к высоким температурам.


Благодаря своей конструкции и физико-химическим свойствам чугуна, оборудование обладает продолжительными сроками эксплуатации — до 30 лет. Этот факт и подкупает многих потребителей. В сравнении с другими видами и типами твердотопливных нагревательных приборов, чугунный котел обладает большей надежностью и продолжительными сроками эксплуатации.

Длительные сроки эксплуатации объясняются высокой устойчивостью чугуна к коррозии. Чугун может покрываться только сухой ржавчиной снаружи, под воздействием внешних факторов.

Модели котлов на твердом топливе, представленные в продаже, многофункциональны. Чугунный теплообменник обладает высокой теплоотдачей  и долго держит необходимую температуру теплоносителя. Инертность чугунных котлов нивелирует этот плюс, затрудняя регулировку температуры нагрева теплоносителя. Несмотря на этот недостаток, котел с чугунным теплообменником может нормально работать при низкотемпературных режимах работы, что делает его удобным для применения в быту.

Для справки: В большинстве случаев такие отопительные агрегаты устанавливаются в открытых отопительных системах, где циркуляция котловой воды осуществляется естественным способом, за счет гравитации. Твердотопливный котел из чугуна можно установить в системах отопления с принудительной циркуляцией, однако, рабочее давление в системе не должно превышать 1,5 Бар.

Какие модели чугунных котлов выпускаются

Чугунные котлы по своим конструкционным особенностям делятся на два общепринятых типа:

  • одноконтурные;
  • двухконтурные.

Первый вариант представляет собой ограниченный по функциональности вид нагревательного агрегата. Одноконтурные котлы обеспечивают только автономное отопление.

Важно! Горячее водоснабжение в данном случае невозможно. Выходом из подобной ситуации станет подключение к котлу водонагревательной емкости или установка дополнительного теплообменника при большом и постоянном расходе воды. Для нормальной работы установленные элементы ГВС необходимо привязать к автоматике отопительного котла.

Чугунные котлы отопления на твердом топливе: достоинства и обзор устройств

Второй вариант является наиболее распространенным. Многих жителей частных домов интересует не только отопление, но и горячая вода для бытовых нужд. Чугунные твердотопливные котлы в этом случае подключаются к дополнительному контуру, через который осуществляется ГВС.  Дополнительный контур можно заменить установкой бойлера косвенного нагрева.

На заметку: для бытовых целей подбирается бойлер емкостью в 80-100 л. Ограниченный объем горячей воды и массивность самой конструкции является существенным недостатком такого инженерного решения.


Если у вас расход воды постоянный и в небольших объемах, двухконтурный чугунный твердотопливный котел вполне подойдет.

Конструктивно отопительные котлы из чугуна делятся на агрегаты с естественной тягой и с принудительной вентиляцией. В первом случае воздух, находящийся внутри жилого здания в рабочую зону котла подается естественным образом. Продукты горения, сажа и копоть выходят через дымоход так же естественным образом. Система рассчитана на котлы небольшой мощности и подходит для установки в зданиях небольших размеров.

Чугунные котлы отопления на твердом топливе: достоинства и обзор устройств
Принудительная вентиляция представляет собой более совершенную и надежную конструкцию. При помощи вентилятора атмосферный воздух поступает в топку, обеспечивая сгорание загруженного топлива. По такому же принципу работает и вытяжка. Вентилятор создает дополнительно зону низкого давления, за счет чего происходит отсос продуктов горения в дымоход.

Устройство твердотопливного котла в классической комплектации


Котел в классическом исполнении, твердотопливный чугунный представляет собой сложный механизм, в котором каждый элемент имеет свое назначение и выполняет определенные функции. Высокая прочность конструкции, надежность соединений отдельных элементов конструкции, обеспечивают безопасную эксплуатацию агрегата.

Чугунные котлы отопления на твердом топливе: достоинства и обзор устройств

Число секций в чугунных котлах на твердом топливе всегда фиксированное. На рисунке схеме показано устройство чугунного котла, расположение основных элементов конструкции. Основными компонентами чугунного котла являются:

  • секции;
  • патрубок (выходное отверстие дымохода);
  • ниппели;
  • топочная камера с дверцей;
  • зольный лоток;
  • вентиляторы.

Практически все детали и узлы конструкции взаимозаменяемы, что делает чугунный котел очень удобным и практичным в обслуживании. Отсутствие сложных конструктивных изделий и приспособлений упрощает эксплуатацию котла в бытовых условиях. Конструкция котла проста и понятна даже не посвященному в котельное оборудование обывателю.

Что касается механизма управления, здесь ситуация неоднозначная. Чугунные котлы на угле или на другом органическом топливе имеют в большинстве случаев механическую систему управления. Главный механизм регулировки — регулятор тяги, на который возлагается задача контроля над снижением или повышением температуры нагрева теплоносителя. Современные устройства, выпускаемые в основном зарубежными компаниями, комплектуются контроллерами и дутьевыми вентиляторами

Для справки: дутьевые вентиляторы устанавливаются на твердотопливных чугунных  котлах устранения сопротивления, возникающего в воздуховоде.

Такие приспособления незначительно отражаются на способности котла поддаваться регулировки, однако, за счет дополнительной оснастки растет КПД котла. Топочная камера и чугунные секции не прихотливы к качеству топлива. В отличие от пиролизных котлов, где требуется сухое (максимум 20% влажности) топливо, чугунные котлы длительного горения справляются с любым видом топлива, в любом состоянии.

Подводим итоги

Твердотопливные приборы устойчиво занимают одну из потребительских ниш среди отопительной техники. Широкие технологические возможности, которыми обладают новые модели, вывели обогревательные приборы, изготовленные из чугуна на новый уровень.

Сегодня агрегаты из чугуна на твердом топливе становятся обязательным атрибутом загородного дома. Всеядность отопительных приборов в плане топлива, неприхотливость в обслуживании, простота конструкции, делают эти устройства конкурентоспособными товарами на рынке нагревательного оборудования. Высокая стоимость изделий не должна смущать потребителя. Вложенные средства окупятся сполна, учитывая сроки эксплуатации котельного оборудования.

Достоинства

Стойкость коррозии котлам длительного горения требуется на начальном этапе разгона. Пока оборудование еще не разогрелось, на стенках оседает испаряющаяся из топлива влага с целой комбинацией различных веществ, находящихся в это время в топке. Этот конденсат очень едкий и может нанести стали значительный вред. Особенно в сварных швах. Чугун мало того, что стоек к коррозии, так еще и не имеет сварных швов – его детали соединяются при помощи отлитых замковых соединений,  стыки дополнительно промазывают специальными герметиками. Никаких сварных швов.

Схема одного из чугунных котлов длительного действия на дровах

Из такой «секционной» сборки выплывает еще одно достоинство: в принципе, их можно привезти в разобранном состоянии, а затем на месте собрать. В этом есть еще один положительный момент: если какая-то из секций выйдет из строя, возможно, ее вам продадут на заводе отдельно. Тогда нужно будет котел разобрать и заменить сломанную деталь, а не менять весь агрегат.

Как положительный момент можно отметить высокий КПД чугунных котлов длительного горения на твердом топливе – он обычно больше 90%. Такой высокий показатель спсобствует тому, что промежуток между закладками топлива становится еще чуть продолжительнее (о принципе действия пиролизного котла читайте в статье «Пиролизные котлы длительного горения: достоинства, недостатки»)

Недостатки

Но невозможность сварки чугуна имеет и негативные последствия: при возникновении трещин их никак нельзя отремонтировать. А материал этот отличается хрупкостью. Притом он

Чугунные пиролизные котлы длительного горения. Главный недостаток - хрупкость материала и невозможность ремонта трещин

трескается и при механических воздействиях (потому, может, и лучше везти отдельные тщательно упакованные секции, чем всю конструкцию в сборе), и при резких температурных перепадах. Если на раскаленный чугун попадает вода, он трескается. Потому чугунные твердотопливные котлы длительного горения требовательны к условиям эксплуатации:

  • Разница температур между обраткой и подачей воды не должна превышать 20oC. Существенное ограничение, уменьшающее эффективность работы системы отопления. Кроме того, отслеживать этот параметр достаточно сложно.
  • Нельзя допускать перегрева котла и попадания на него холодной воды, а тем более снега.
  • Не допускать снижения в котельной температуры ниже 0oC.

В последних моделях за перегревом котлов следит автоматика, которая при необходимости, включает охладительный контур. Так устроен  «Бобер Протерм».

Большая теплоемкость для чугунных котлов длительного горения может рассматриваться, скорее, как недостаток: времени на разгон системы и выхода на нормальный режим работы (и топлива тоже) требуется больше. А тот факт, что после затухания котел еще долго будет отдавать тепло, практически не радует: оборудование используется в режиме тления постоянно и очень редко допускают его остановку.

К негативным сторонам можно отнести также большую массу таких котлов. Если все оборудование при полной закладке весит не более 700 кг, можно обойтись без специального фундамента для его установки. Но если масса его выше – придется готовить отдельное несвязное с основным фундаментом основание.

Какой дымоход лучше

При расчете массы не забудьте посчитать вес дымохода. Для чугунных котлов можно установить сэндвич трубы, можно поставить керамический дымоход. Кирпичный дымоход на пиролизные котлы ставить не рекомендуют – из-за невысоких температур дыма на выходе из печи он греется долго (теплоемкость кирпича большая) потому обильно образуется конденсат. Бороться с ним сложно. И еще: для кирпичного дымохода в сочетании с чугунной печью точно понадобиться отдельный фундамент, причем достаточно солидный.

Что касается керамического дымохода – это очень стойкий к коррозии и долговечный вид дымовых труб, но стоит он дорого и за-за большого веса также требует отдельного основания. Потому, как и в большинстве случаев, самый приемлемый вариант – сэндвич дымоход.

Цены

И еще один немаловажный фактор: при равных характеристиках стоят чугунные котлы намного дороже стальных. Но нужно сказать, что средний гарантийный срок на них производители дают 5 лет. При этом гарантии не распространяется на случаи возникновения трещин из-за механических воздействий или перепадов температур. Это – последствия неправильного режима эксплуатации. В принципе, если вы в состоянии обеспечить должный режим, служить такое оборудование может 30 лет и больше. Во многих музеях до сих пор стоят чугунные печи, многим и которых уже несколько сот лет. В некоторых странах Европы в старых домах еще работают старые печи второй половины прошлого века. Это обычные котлы прямого горения, тем не менее, они до сих пор эксплуатируются.

Как выбрать чугунный котел длительного горения

Если вас не испугали все изложенные выше недостатки и вырешили купить такой котел, нужно определиться по следующим позициям:

Чугунный твердотопливный котел длительного горения Ferolli

  • На каком топливе будет работать агрегат. Если хотите использовать уголь, обращайте внимание на толщину топки и на наличие эффективной системы регулирования мощности. Температура горения угля очень высока, в сочетании с высоким КПД это требует наличия жесткого контроля за температурой (котел не должен перегреваться). Если топить планируете дровами – отсек загрузки топлива должен быть как можно больше. Чем больше дров вы сможете уложить за один раз, тем реже будете туда заглядывать. Если оборудование битопливное (на двух видах топлива), обязательно уточняйте, какое основное. Чтобы не оказалось, что у вас проще заготовить дрова, а вы купили котел, предпочитающий уголь.
  • В каком режиме будет работать котел: как основной источник тепла, или как дополнительный. Если твердотопливный котел будет основным, то и его мощность и все параметры должны быть основательными. Такие котлы дешевыми не бывают.
  • Энергозависимость оборудования. Как часто у вас отключают электроэнергию? Если часто, выбирайте котел, который может работать на естественной тяге. Их не много, но они есть.
  • Будет ли использоваться котел для обеспечения горячей водой. Если горячая вода нужна, отдайте предпочтение двухконтурным котлам. Они удобнее и эффективно греют воду без ущерба для температуры в системе отопления.

Использованные источники

  1. mircli.ru/kotly-otopleniya/chugunnye/
  2. tavago.ru/kotly-otopleniya/tverdotoplivnye-kotly.html/filter/material_tverdotoplivnogo_kotla-is-chugun/apply
  3. kotlydlyadoma.ru/chugunnyi-kotel-s-vodyanym-konturom.html
  4. znatoktepla.ru/kotly/tverdotoplivnie/chugunnye-kotli-dlitelnogo-goreniya.html
  5. teplowood.ru/chugunnye-kotly-dlitelnogo-goreniya.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.