Монтаж твердопаливних котлів

Твердопаливні котли в умовах подорожчання енергоносіїв та природного газу стрімко завойовують популярність. Сучасні установки можуть працювати як в автономному, так і полуавтономном режимах. Тверде паливо, що використовується для таких котлів, є досить дешевим і практичним варіантом. У хід йдуть дрова, пелети, торф і вугілля. Це прекрасна альтернатива і запасний варіант для встановлення системи опалення в приватному будинку або дачному котеджі.

Види твердопаливних котлів

Прийнявши рішення встановити твердопаливний котел, перш за все, визначимося з типом опалювального пристрою. На сучасному ринку представлені широкі модельні ряди наступних різновидів:

• класичні (традиційні) котли на твердому паливі,
• піролізні,
• шахтні,
• тривалого горіння.

Кожен із наведених вище видів твердпаливних котлів має свої конструктивні особливості, а відповідно і відрізняється їх принцип нагрівання теплоносія. Розглянемо детальніше кожен із варіантів.

Традиційний (класичний) котел твердопаливний

Класичний твердопаливний котел - це опалювальний прилад, який працює на основі твердого палива, такого як дрова, вугілля, деревна стружка або брикети. Ці котли використовуються для опалення житлових будинків, комерційних приміщень та інших споруд.

Основний принцип роботи класичного твердопаливного котла полягає в згоранні твердого палива, яке забезпечує нагрівання води в системі опалення. Нагріта вода, або інший теплоносій потім циркулює через радіатори або теплообмінники, нагріваючи повітря в приміщенні і забезпечуючи опалення.

Такі апарати мають свої переваги і недоліки. До переваг можна віднести те, що твердопаливний котел забезпечує стабільне опалення навіть при відключенні електроенергії, і паливо для нього зазвичай є дешевшим за порівнянні з газом або електрикою. З іншого боку, вони можуть бути менш ефективними та менш зручними в експлуатації, в порівнянні з продуманими технологіями піролізних, шахтних та котлів тривалого горіння. Вони потребують регулярного навантаження твердим паливом, а також часто потребують чистки для підтримання оптимального функціонування.

Піролізні котли

Піролізний котел на твердому паливі цілком надійне і незалежне джерело тепла. Він володіє цілим рядом переваг:

• Висока температура, яку забезпечує котел піролізного типу.
• Можливість автоматизації за допомогою контролера.
• Якщо горить деревний газ, то горіння триває довше, а температура вище, ніж утворюється при горінні дров або вугілля.
• Мінімальний викид шкідливих речовин, екологічність.
• Після одиничної закладки піролізний котел працює до 15 год (звичайний 3-4 год)

Принцип роботи піролізного котла полягає в наступному:

• Деревина (тріски, пелети) закладається на решітку колосника. Деревина підпалюють, після чого заслінка закривається.
• Після відкриття заслінки димососа, повітря надходить у верхню камеру.
• Газ, який виділяється під час горіння палива, опускається в нижню камеру і починає горіти.
• Відбувається безперервна циркуляція повітря, від чого горіння в нижній і верхній камерах стабілізується.
• Далі доводиться постійно стежити за наявністю палива у верхній камері.
• Треба періодично прибирати золу з нижньої камери, контролюючи стабільність процесу горіння.

Котли тривалого горіння на твердому паливі

Твердопаливні котли тривалого горіння в основному працюють на дровах і тирсі, хоча є такі, які можуть працювати на торфі, вугіллі та деревині. Повільно жевріючи, деревина згорає за досить великий проміжок часу від 12 годин до двох діб. Це досягається шляхом особливої конструкції камери горіння, де процес згоряння палива йде зверху вниз. Одна завантаження може вміщати до 50 кг твердого палива. При цьому можна використовувати будь-який вид палива, який є в наявності: деревина, торф, вугілля, брикети, тріски і тирсу.

Розглянемо, як працює твердопаливний котел тривалого горіння:

• Максимальний обсяг палива, що завантажується в нижню частину топки.
• За допомогою перемикача вибирається вид застосовуваного палива, потім відкривається заслінка, подається повітря і відбувається підпал.
• Під час згоряння певного шару палива, розподільник рухається вниз, подаючи повітря.
• Димові гази, які утворюються при горінні, видаляються через димар.

Твердопаливні котли шахтного типу

Твердопаливні котли типу "шахтних" виділяються своєю надійністю та легкістю в обслуговуванні. Ці моделі ідеально підходять як для приватних житлових будинків, так і для промислових об'єктів. Головний елемент пристрою - вертикальна камера, виготовлена з високоякісної сталі. Металева пластина, розташована на дні камери, має спеціальний теплоізоляційний шар, а тяга створюється завдяки димоходу.

Основні переваги таких пристроїв варто відзначити:

• Робота з різними видами твердого палива: брикетами, деревним вугіллям, дровами. Також можливе використання спеціального пальника для пелетів.
• Висока ефективність (ККД).
• Використання високоякісних чавунних компонентів, що забезпечує надійність і стійкість пристроїв.
• Не потребує електроенергії для роботи.
• Деякі моделі мають автоматичні пелетні горелки.
• Дані пристрої можуть працювати на будь-якому виді твердого органічного палива, що робить їх популярними та економічними. Завдяки широкому спектру потужності, можна знайти підходящий пристрій як для постійного, так і для періодичного використання (наприклад, для опалення приватного будинку).

Паливо для твердопаливних котлів

Твердопаливні котли використовують тверді види палива для генерації тепла. Основними типами твердого палива, які можуть бути використані в таких котлах, є:

• Дрова. Це найпоширеніший вид твердого палива. Дрова складаються з деревини, зазвичай дуба, граба, сосни, бука та інших видів деревини. Котли на дровах є чудовим варіантом для приватних будинків, дач.
• Вугілля. Існує кілька типів вугілля, таких як кам'яне вугілля, антрацит і буре вугілля. Кам'яне вугілля є найпоширенішим і доступним видом. Вугілля забезпечує високу теплову потужність, але може випускати більше забруднюючих речовин, ніж інші типи палива.
• Брикети - це компактовані блоки твердого палива, які виготовляються шляхом стиснення різних видів біомаси, вугілля або відходів деревообробної промисловості. Вони є екологічно чистим джерелом енергії і можуть бути більш ефективними в порівнянні з дровами, або вугіллям.
• Деревна стружка, тріски. Деревна стружка та тріски можуть використовуватися як альтернатива для твердих дров або брикетів. Таке паливо може бути доступним побічним продуктом лісопереробки або деревообробної промисловості.
• Пелети - це стиснуті гранули твердого палива, які виготовляються зі спресованої біомаси, такої як дерево, агровідходи або інші органічні матеріали. Вони є досить популярним видом твердопаливних котлів, оскільки мають високу енергетичну потужність і низький рівень забруднення. Пелетні котли зазвичай мають спеціальний бункер, з якого здійснюється автоматична подача палива в топку. Розпалювання також відбувається автоматично. Процес згоряння палива здійснюється без контролю людини, залежить тільки від ємності самого бункера і від обсягу переданих у нього пелет.

Роботи з встановлення твердопаливного котла

Насамперед, слід привести виділене приміщення для котельні і місце встановлення обладнання до загальноприйнятих норм.

• приміщення котельні розміщують з глухої сторони будинку, відстань до вікон і дверей повинно бути не менше 1 м;
• стіни котельні можуть бути бетонними або цегляними;
• котел не може примикати впритул до стін;
• вхідні двері повинні бути виконані з вогнестійкого матеріалу і відкриватися назовні;
• якщо передбачається використовувати водяну систему опалення, обов'язкове підведення води та установка каналізації для зливу;
• повинна бути встановлена і функціонувати система витяжної вентиляції;
• фундаментом служить бетонна підлога зі стяжки товщиною не менше 50 мм;
• майданчик, на якому буде встановлений котел, повинен бути не менше 5-7 м², а також залишений прохід з кожної зі сторін не менше 50 см;
• необхідно передбачити також спосіб завантаження твердого палива.

Важливо зазначити, що скористатися послугами професіоналів іноді вигідніше, ніж збирати систему самостійно. Професійне встановлення твердопаливного котла, ціна якого не настільки велика, дозволить зберегти всі гарантійні зобов'язання виробника. Це важливий фактор, якщо врахувати високу вартість самого котла.

Встановлення твердопаливного котла своїми руками

Якщо прийнято рішення про встановлення твердопаливного котла своїми руками, тоді слід ознайомитися з деякими рекомендаціями фахівців.

• До початку монтажних робіт необхідно перевірити висоту приміщення, де буде стояти котел. Вона повинна перевищувати висоту котла мінімум на 80-100 див.
• Котельня не повинна повідомлятися з житловими кімнатами.
• Вентиляційний отвір повинен забезпечувати природну вентиляцію в приміщенні.
• Потрібно ретельно продумати розташування димоходу, оскільки особливості його конструкції впливають на роботу всієї опалювальної системи.
• Слід подбати про теплоізоляції будинку, інакше автоматика буде постійно перезавантажиться, а це негативно впливає на термін служби обладнання.
• Діаметр труб повинен бути достатнім, щоб не допускати перегріву.

Перед тим, як починати встановлення твердопаливного котла, необхідно зібрати і змонтувати систему трубопроводів. Найчастіше розведення виконують ще в процесі будівництва будинку або котеджу. Якщо всі умови дотримані, труби теплоносія змонтовані, тоді можна розпочинати монтаж котла. Відповісти на питання, як правильно встановити твердопаливний котел, допоможе поетапний опис монтажних робіт.

На першому етапі необхідно підготувати приміщення для котельні з дотриманням всіх норм і правил. За тим змонтувати опалювальну систему і встановити котел. Після чого здійснюється обв'язка котла, розміщення датчиком температури та тиску, монтується димар. Проводиться перевірка герметичності системи, налаштування автоматики та пробний запуск.

Монтаж димоходу

Одним з головних етапів монтажних робіт при установці твердопаливного котла є встановлення димаря. Цей процес має деякі особливості, які потрібно врахувати обов'язково:

• димохід повинен мати перетин, яке повністю відповідає перетину на виході з котла, зменшувати його не рекомендується;
• довжина горизонтальної ділянки димохідної труби повинна бути не більше 1,5 м (для того, щоб зменшити конденсат на поверхні);
• труба димаря повинна бути герметична й утеплена, число вигинів - мінімальне;
• чистити димохід слід регулярно, узгоджуючи свої дії з інструкцією;
• перед пробним запуском системи потрібно перевірити тягу.

Димар для твердопаливного котла, ціна якого включена у вартість монтажу всієї опалювальної системи, обійдеться зовсім недорого. Тому не варто економити на безпеці, краще довірити установку всього обладнання професіоналам.

Обв'язка твердопаливного котла

Якщо котел вже встановлено, монтаж димоходу закінчений, значить настав час підключення цього обладнання до системи опалення. Цей процес називають обв'язкою. Існують деякі правила, яких необхідно дотримуватися при обв'язці твердопаливного котла. Уточнимо, що є обов'язковим для відкритих і закритих систем:

• подача й обратка виконуються із сталевих або мідних труб і розводяться на відстань не менше, ніж на 1,5 м;
• котел повинен бути оснащений групою безпеки, яка містить манометр, повітровідведення і запобіжний клапан;
• у комплекті має бути пристрій для запобігання корозії;
• перед насосом повинен встановлюватися сітчастий фільтр;
• повинен бути розширювальний бак мембранного типу;
• обсяг самої котельні повинен бути не менше 15 м³, а площа не менше 7м²;
• облаштуйте природне або електричне освітлення;
• необхідний окремий фундамент, стіни і перекриття повинні бути вогнестійкими;
• в котельній має обов'язково бути припливно-витяжна вентиляція, а площа її перетину бути більше ніж переріз димоходу.

Підключення твердопаливного котла

Традиційне підключення твердопаливного котла складається з двох основних частин, якими є група безпеки та змішувальний вузол (триходовий клапан з датчиком температури).

Група безпеки дозволяє скидати тиск при його зростанні понад норми. Встановлюється вона на виході подає патрубка котла. Скидання здійснюється автоматично за допомогою запобіжного клапана. Крім нього, в цю систему входить манометр, повітровідвідник та інші прилади. Манометр контролює тиск, а повітровідвідник випускає повітря.

Потім тепловий контур котла заповнюється водою. На етапі тестування тиск повинно дещо перевищувати робочий, тільки так можна виявити протікання в системі. Після цього перевіряють топку, скидають тиск до норми, встановлюють заслінки в топці та димарі. Далі завантажують паливо, і здійснюють підпал. Через 10-15 хв. закривають заслінку. Після того, як температура буде в межах 80-85 ºC, виставляють терморегулятор в потрібне положення.

Установка автоматики

Багато умільці, бажаючи заощадити, задаються питанням, як встановити автоматику на твердопаливний котел самостійно. Це можна зробити тільки в тому випадку, якщо вже є досвід подібних робіт, технічна освіта і розуміння основ функціонування твердопаливного котла. Такою установкою повинні займатися фахівці, оскільки непрофесіоналові впоратися з налаштуванням автоматичної системи контролю буде досить складно. Є ризик не тільки вивести дороге обладнання з ладу, але і завдати шкоди життю та здоров'ю.

Зазвичай роботу починають з монтажу вентиляційної установки, яку розміщують у нижній частині самого котла, в місці, де стоїть заслінка. Заслінка знімається, а з допомогою кріплень встановлюється вентилятор. Після цього у верхній або бічній частині котла встановлюється сам контролер (блок управління). А після під'єднується термодатчик. Якщо немає спеціального місця для його кріплення, елемент розміщують на вихідній трубі. Проводиться налаштування автоматичного обладнання. В кінці система підключається до джерела живлення і тестується.

Початкова комплектація твердопаливного котла залежить від фінансових можливостей та потреб покупця. Багато з пристроїв можна дообладнати і автоматизувати навіть в процесі експлуатації.

Розглянемо детальніше, якою буває автоматика на твердопаливні котли.

Електронний блок керування (контролер) збирає та аналізує дані від встановлених датчиків. Внаслідок чого зменшує або збільшує тягу, прискорюючи чи сповільнюючи рух вентилятора. Так оптимізується горіння палива і забезпечується оптимальна температура. Це допомагає збільшити ККД твердопаливного котла, тривалість горіння та зменшити витрати паливних матеріалів . Багато сучасних твердопаливних котлів оснащені контролером спочатку, але і ті, які вже запущені в експлуатацію можна дообладнати.

Вентилятор дозволяє подавати повітря в камеру згоряння в автоматичному режимі. Його робота керується контролером. Встановлений в димоході димосмок також виконує подібні функції.

Для боротьби з конденсатом і захист від корозії деталей теплообмінника використовують термостатичні клапани, які працюють автоматично.

У тому випадку, якщо немає можливості встановити вентилятор, можна скористатися механічним регулятором тяги. Працюючи в автоматичному режимі, він не вимагає підключення до електричної мережі. Регулює кількість повітря, що подається, відкриваючи заслінку більше або менше.

Щоб захистити обладнання від стрибків і перепадів напруги в електромережі, а також від зникнення електрики використовують стабілізатори напруги, джерела безперебійного живлення, акумулятори. Деякі з них здатні забезпечити стабільну роботу опалювальної системи протягом декількох годин.

Рекомендації по експлуатації

Правильно встановити твердопаливний котел – це ще півсправи. Не менш важливо дотримуватися правил експлуатації, що не лише гарантує довгу службу обладнання, але і безпеку мешканців. В інструкції від виробника і нормативних актах викладено основні вимоги. Слід звернути особливу увагу на основні з них:

• допускається використовувати тільки ті види палива, які вказані виробником;
• вологість деревини повинна бути в допустимих межах, зазначених в інструкції. Дрова чи тирса з вологістю до 20% і більш не тільки забруднюють труби, але і можуть вивести з ладу теплообмінник і сам котел;
• потрібно забезпечувати постійний приплив повітря ззовні, не можна закривати вентиляційні канали;
• необхідно своєчасно видаляти попіл, не допускаючи його накопичення у камері;
• перед тим, як запустити в роботу котел, необхідно перевіряти наявність тяги;
• димар слід постійно очищати від сажі;
• не можна допускати появи пилу у котельні, це може призвести до його займання;
• потрібно хоча б раз на рік перевіряти справність клапана, повітровідведення, чистити фільтраційні сітки.

Монтаж твердопаливного котла та супутнього обладнання не представляє особливої складності. Отримувати спеціальні дозволи не потрібно. Якщо є бажання і завзятість, з монтажними роботами можна впоратися самостійно, а от з налаштуванням систем автоматики краще не ризикувати, а запросити фахівців. Існує реальний ризик зіпсувати обладнання ще до початку експлуатації. При цьому гарантія виробника на твердопаливний котел, встановлений з порушеннями, не буде поширюватися.