Особенности эксплуатации дровяного котла с водяным контуром

В отличие от природного газа, дизельного топлива или электроэнергии — дрова являются общедоступным ресурсом. В регионах, обладающих значительными лесными ресурсами стоимость, по которой можно купить дрова, обуславливается порой лишь сложностью их доставки до потребителя, а цена киловатта тепловой энергии, получаемого в процессе сжигания дров, значительно меньше стоимости такого же киловатта, полученного от сжигания газа, мазута, дизельного топлива, или с помощью электрического нагрева. И такое положение дел характерно практически для всей территории нашей страны.

В этих условиях применение дровяных котлов для отопления становится не только возможным, но и выгодным с точки зрения снижения затрат. Одним из видов дровяных котлов, являются котлы длительного горения с водяным контуром. Использование таких котлов позволяет максимально эффективно распределять тепло по дому с помощью системы водяного отопления.

История металлических отопительных котлов и печей

Литые чугунные дровяные печурки, камины и котлы на дровах для нагрева воды используются человеком уже несколько сотен лет. Но особенности чугуна, как материала, не позволяли формировать на базе таких котлов эффективные системы водяного нагрева. Чугунным изделиям довольно трудно придать сложную форму, а сам материал настолько чуток к быстрому перепаду температур, что может внезапно трескаться, делая эксплуатацию отопительных котлов из чугуна сложной и опасной.

[blockquote_gray]Какие ещё виды отопительных систем используются для обогрева дома?
В данной статье можно узнать о преимуществах конструкции кирпичной печи с водяным контуром.
Тут рассказывается о принципе действия тепловых насосов.
А здесь как своими руками создать самую эффективную буржуйку: https://gidpopechkam.ru/pechki/burzhujki-chertezhi.html[/blockquote_gray]

Современное состояние

С развитием технологий сварки стали, стало возможным производство дровяных котлов и каминов из тугоплавких сортов стали со сложной внутренней структурой. Эта возможность позволяет нам сегодня купить и своими руками установить у себя дома котлы сложных форм, с эффективными внутренними водяными контурами, или системой труб — теплообменников. КПД у таких котловых систем значительно вырос, срок службы увеличился, а неприхотливость и надежность в эксплуатации стали на порядок лучше.

При этом и современные дровяные отопительные камины, котлы и печи из стали, которые можно купить на рынке, не имеют сложных электронных систем контроля горения и обеспечения работы оборудования. Если, в каких-то моделях электронные системы контроля и присутствуют, то в минимально необходимом, для обеспечения безопасной эксплуатации, количестве. Конечно, это момент положительно сказывается на цене таких котлов отопления.

На базе снабженного водяным контуром котла на дровах, своими руками можно сделать весьма качественную систему отопления загородного дома.

Конструкция котла

Итак, любой котел который вы можете купить состоит из:
• топочной камеры
• колосника
• камеры для сбора продуктов сгорания (зольной камеры)
• теплообменника (водяного контура)

Топочная камера — это сердце дровяного котла, или камина. В ней происходит сгорание древесины и выделение тепла. Летучие продукты сгорания попадают из топочной камеры в дымоход, выводящий их наружу. Поступление необходимого для горения воздуха в топочную камеру осуществляется через нижнее поддувало (зольник), или через регулируемые жалюзи в топочной дверке. Также топочная камера снабжена дверкой для загрузки топлива. Она может быть выполнена как из материалов корпуса котла, так и из стекла, как, например, у камина.

В нижней части топочной камеры расположен колосник. Через него оставшиеся от сгорания древесины угли и зола попадают в камеру для сбора твердых продуктов сгорания.

В зольной камере предусмотрена дверка, которая используется для очистки её от несгоревших остатков и для регулировки интенсивности горения путем усиления или уменьшения притока свежего воздуха в нижнюю часть топочной камеры. Вы можете делать это и своими руками и с помощью специального механического термостата, регулирующего приток свежего воздуха в камеру сгорания в зависимости от достижения заданной температуры жидкости в водяном контуре.

Теплообменником может служить водяной контур, являющийся как бы вторым корпусом топочной камеры. В таком варианте нагреваемая котлом жидкость циркулирует вокруг топки, изолируя её от наружного корпуса отопительного котла на дровах. Такой теплообменник весьма эффективен с точки зрения быстроты прогревания жидкости и уменьшения нецелевых потерь тепла, но при его повреждении по любой причине, ремонт этого контура может быть весьма затруднителен.

Также в качестве теплообменника может быть использована система труб, проходящих во внутреннем пространстве котла в местах наиболее эффективной отдачи тепла топочной камерой. Такая система является более удобной в ремонте, чем система сплошной водяной рубашки, т.к. каждую трубу, или всю систему труб, можно легко вытащить и заменить на исправную.

Внутреннее пространство котла

Топочная камера, система теплообменников, изолируется от наружного корпуса негорючими материалами с низким коэффициентом теплопроводности. Это может быть асбест, минеральная вата, шамотная глина, керамический наполнитель и т.п. материалы.

Такая теплоизоляция преследует две цели:
— во-первых, за счет уменьшения теплоотдачи корпуса котла в окружающее пространство, значительно увеличивается КПД самого котла, в плане эффективности нагрева рабочей жидкости;
— во вторых, повышается безопасность эксплуатации самого котла, при установке его в помещении с подверженными возгоранию материалами конструкций строения дома.

Отопление современного дома котлом

И своими руками и с помощью подрядчика сегодня каждый домовладелец имеет возможность купить и организовать систему отопления загородного дома на базе дровяного котла. При этом котел, или камин, с водяным контуром, расположенный в одном из помещений дома, или даже в отдельно расположенном строении бойлерной, будет эффективно отапливать изолированные друг от друга стенами и перекрытиями помещения дома. Котел, сконструированный именно для нагрева воды, способен на протяжении многих отопительных сезонов надежно справляться с задачами отопления.

При этом система может быть организована как с принудительным перекачиванием теплоносителя, так и с его естественной, не зависящей от внешнего источника питания, циркуляцией.

Системы, не зависящие от внешнего источника питания, на первый взгляд, кажутся более привлекательными, в первую очередь, за счет полной автономности использования. Но при таком варианте компоновки системы, очень трудно добиться равномерного нагрева всех помещений. Почти всегда, в таких системах, в одних помещениях будет излишне жарко, а в других тепла будет не хватать.

Для системы с принудительной циркуляцией теплоносителя, конечно, нужен внешний источник энергии, расходуемой для работы насоса, перекачивающего теплоноситель, но потребность в энергии такого насоса очень незначительна, и, в случае нарушения внешнего электропитания, может быть легко компенсирована использованием резервных источников питания. Аварийные генераторы и резервные источники питания в любом случае необходимы в каждом доме на случай его отключения от общей электросети и аварийно запитать от них еще и циркуляционный насос не составит большого труда. Зато, равномерная циркуляция теплоносителя позволит поддерживать удобную температуру во всех помещениях дома, что, конечно, значительно сказывается на удобстве и комфортности проживания в нем.

Одним из вариантов водяных котлов для отопления дома, являются котлы т.н. длительного горения.

Это могут быть пеллетные котлы, использующие в качестве топлива не обычные дрова, а специально приготовленные дровяные пеллеты, являющиеся продукцией сублимации отходов производств, использующих в своем цикле древесину.

Кроме этого, котлы длительного горения создаются и для обычных дров. В этом случае сложная система внутренних дымоходов затрудняет и подавляет стремительный процесс горения, увеличивая интервалы между загрузками очередной партии дров в топку и позволяя увеличить КПД котла за счет более рационального использования энергии выделяющейся при сгорании дров.

Перед тем как купить котел для Вашего дома, требуется определенная подготовка помещения. Тяжелый вес котла позволяет осуществить установку только на специально подготовленное основание. В качестве такого основания может служить специальная бетонная площадка. Под сам котел и перед ним целесообразно укладывать лист толстого металла, чтобы исключить возможность вываливания тлеющего, или горящего топлива на способные воспламенится предметы, расположенные снизу от котла. Расположенные вблизи котла, стены и потолок бойлерной комнаты необходимо надежно изолировать от теплового воздействия со стороны котла. В помещении должна быть предусмотрена надежная система вытяжки и пожарная сигнальная система, на случай задымления помещения.

Система дымохода для вашего будущего котла должна быть правильно сконструирована и исполнена. Очень важна правильная изоляция дымоходных труб от деревянных конструкций помещения. Температура продуктов сгорания, которые попадают в дымоход при интенсивном горении, достигает многих сотен градусов, и ненадлежащая тепловая изоляция труб дымохода может привести к пожару.

Правильно организованный дымоход очень важен и для эффективности работы самого котла. Если окончание трубы дымохода будет расположено слишком низко, в топке котла может формироваться недостаточная тяга, и процесс горения будет отличаться от того, который конструктивно закладывался производителем котла. Окончание трубы дымохода должно располагаться выше 50 сантиметров надо уровнем конька крыши. В этом случае при любых погодных условиях будет обеспечена правильная тяга в дымоходе.

[attention type=yellow]В нижней части дымохода обязательно нужно предусмотреть и сделать сборник для конденсата, который образуется внутри труб дымохода при их остывании. Если этого не сделать избыточная влага будет попадать внутрь котла и вызывать его коррозию, что, конечно, снизит срок его службы.[/attention]

В общем, ничего сложного, или особенного в системе отопления дома на базе водяного котла нет. Её можно легко спроектировать и собрать своими руками. В этом случае котел возможно без существенных затрат (так цена установки небольшая), врезать в уже существующую отопительную систему, используя его как запасной, или, даже, как главный источник получения тепла в доме.

[blockquote_gray]По статистике Центрального НИИ организации и информатизации здравоохранения, в России одной из самых распространенных причин смертности населения является пищевое отравление, в т.ч. от копчённых продуктов. Чтобы обезопасить себя, можно либо отказаться от употребления данного вида пищи, либо начать изготавливать её самостоятельно.
В следующих статьях мы расскажем как самостоятельно изготовить коптильню для холодного копчения в домашних условиях, а также дымогенератор для холодного копчения.[/blockquote_gray]

Контроль и безопасность

Конечно, каждая отопительная система нуждается в средствах контроля и автоматики. Особенно это важно, если вы делаете эту систему своими руками и она располагается внутри дома, где любая неисправность может служить причиной пожара, способного привести к потерям имущества и даже человеческим жертвам.
Сложные многоуровневые системы контроля процесса горения, способные обеспечить максимальную безопасность котла, или камина существуют, но оборудование, на котором они применяются, как правило, стоит дорого и не все его себе могут позволить купить. Но и у простых и недорогих дровяных котлов существуют системы защиты и контроля.

Самая простейшая система, о которой уже говорилось выше, состоит из несложного термостата, измеряющего температуру теплоносителя в рабочем контуре котла и регулирующего за счет механической передачи, заслонку, отвечающую за процесс доступа свежего воздуха в топку. Когда температура рабочей жидкости достигает заданного параметра, тяга свежего воздуха сокращается, и процесс горения замедляется. При падении температуры ниже заданного предела, заслонка приоткрывается, и горение дров в топке становится интенсивнее. Такая система делает эксплуатацию котла не только безопаснее, за счет регулировки температуры теплоносителя и ликвидации возможности его закипания в контуре нагрева, но и позволяет эффективнее использовать топливо, сокращая его ненужный расход на избыточный нагрев рабочей жидкости.

В некоторых котлах, с более сложной системой контроля, процесс горения регулируется с помощью приточного вентилятора, нагнетающего воздух в топку и плавно регулирующего процесс горения в соответствии с заданными параметрами. Такая система автоматики не только делает процесс горения более плавным и безопасным, а отопление дома более равномерным, но и позволяет реже осуществлять очередную загрузку дров в топку котла.

Особенности эксплуатации подобных котлов

• невысокая цена (может себе позволить каждый домовладелец)
• длительный срок эксплуатации
• надежность (при правильной эксплуатации там просто нечему ломаться)
• доступность и низкая стоимость топлива
• настройка и обслуживание своими руками (не требует высокой квалификации)
• относительно невысокое КПД (по сравнению с котлами на газу, или дизельном топливе)
• требуется периодическая загрузка дров (один раз в 3-8 часов)

Как видим, такие котлы имеют как свои плюсы, так и свои минусы. Однако, то что они повсеместно распространены в нашей стране, говорит о том, что использование такого оборудования для нагрева дома в зимний период весьма эффективно.