Как выбрать чугунный котел для частного дома

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.

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

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.

Что собой представляют чугунные котлы

Для изготовления отопительных устройств используется специальный чугун с процентным содержанием углерода — 4.5% и с присадками кремния, серы и фосфора.

Некоторые котлопроизводители организовали собственный выпуск чугуна, например, Buderus. Котлы чугунные, как правило, выполняются из взаимозаменяемых секций.

Устройство чугунного котла

Простейший чугунный котел, работающий на твердом топливе с водяным контуром нагрева, выполнен в виде разборной секционной конструкции, обшитой декоративными листами.

Между топкой и отделочной конструкцией размещается листовой утеплитель до 100мм, как правило, — это огнестойкая базальтовая вата. Для обвязки с системой дымоотведения, агрегаты оснащаются дымоотводным патрубком.

Для обвязки к отопительной системой из чугунного твердотопливного котла выведены два патрубка для прямого и обратного теплоносителя.

Топочная камера сгорания и зольная камера оборудуются дверцами, которые, в зависимости от температурного режима, могут выполняться глухими либо с элементами из тугоплавкого стекла. Определенные модели чугунных агрегатов комплектуются дутьевым вентилятором, циркуляционным насосом и приборами автоматики безопасности.

Принцип работы

Чугунные водогрейные котлы могут работать, на газовом, жидком и твердом топливе, от чего будет зависеть принцип функционирования топочного устройства.

Схема нагрева теплоносителя для этих видов отопителей в основном остается неизменной. Топливо сгорает в топочной камере, образуя горячие дымовые газы, которые под воздействие тяги поднимаются в дымовую трубу, омывая поверхности нагрева котла. Во внутреннем контуре теплообменного аппарата циркулирует теплоноситель системы отопления, который нагревается теплом уходящих газов.

Преимущества

Самое большое преимущество чугунных котлов — большой срок эксплуатации, средний показатель 30 лет, существуют модификации, которые могут эксплуатироваться на протяжении 50 лет.

Кроме того чугунные котлы отопления, имеют такие достоинства, по сравнению со стальными аналогами:

1. Повышенная ремонтопригодность, возможность ремонта секции, путем простой замены на новую.
2. Инерционность нагрева и охлаждения, такие агрегаты эффективно сохраняют тепловую энергию.
3. Чугун не боится коррозии и процессов накипеобразования. Накипь легко удаляется в процессе промывки системы отопления.
4. Возможность увеличения тепловой мощности котла при наращивании чугунных секций.
5. Возможность функционирования в среде с высокими температурами до 300 С без деформации конструкционных элементов.

Недостатки

Самый большой недостаток чугунных котлов — это его цена, которая обычно в два раза выше, чем у стальных моделей.

Кроме того к недостаткам чугунных отопительных устройств можно отнести:

1. Боязнь резких температурных перепадов в топке, например при попадании холодного теплоносителя на раскаленный теплообменник. Это приводит к образованию микротрещин, которые в дальнейшем могут полностью разрушить конструкцию.
2. Чугун очень хрупкий, он боится любых механических ударов, например, гидроударов, возникающих при запуске тепловых сетей из холодного состояния.
3. Большой вес и габариты.

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.

Критерии выбора

С каждым годом сделать выбор котла становится все более сложным, поскольку рынок насыщен всевозможными модификациями. Неопытному застройщику, перед тем как приобрести агрегат, лучше обратится к профессионалам за советом.

Существует ряд показателей, на которые нужно обращать внимание перед покупкой отопительного устройства:

1. Вид базового топлива, особенно для мультитопливных агрегатов.
2. Вес котла, для того чтобы учесть условия монтажа.
3. Тепловая мощность, чтобы котел поддерживал санитарную температуру в частном доме при самых низких температурах наружного воздуха для климатической зоны места расположения.
4. Объем загрузочной камеры, обеспечивает время непрерывной работы на одной загрузке.
5. Количество нагревающих контуров: только для отопления или для отопления и ГВС.
6. Экономичность, КПД современных чугунных котлов достигают 92 %. Не стоит брать агрегаты с меньшими показателями, поскольку это вызовет рост себестоимости тепловой энергии.
7. Автоматика безопасности и регулирования.
8. Энергонезависимость.

Сравнение стальных и чугунных котлов

Выполнение сравнения двух видов котлов необходимо проводить по реальным условиям эксплуатации и тепловой нагрузки.

Котел Kentatsu

Для сравнения используют следующие показатели:

1. Габариты, они ограничены условиями размещения на конкретном объекте, здесь лучшие показатели у чугунных модификаций, которые намного компактнее.
2. Вес — лучшие показатели у стальных котлов, особенно газовый, в связи, с чем они могут быть настенного размещения.
3. Стоимость — преимущество у стальных вариантов.
4. Срок эксплуатации — преимущество у чугунных агрегатов 50 лет против 20 для стальных котлов.
5. Коррозионная стойкость — преимущество у чугунных устройств, собственно данный параметр и влияет на продолжительность эксплуатации агрегатов.
6. Стойкость против температурных перепадов и гидроударов — преимущество у стальных котлов.

Порядок монтажа

В общем, монтаж чугунных котлов не является чем-то сложным, тем не менее, его нужно поручить выполнять специализированной организации, имеющую соответствующую лицензию, особенно в отношении котлов, работающих на природном газе.

Кроме газовиков такие требования к выполнению монтажных работ предъявляются практически всеми западными производителями, для гарантийного обслуживания.

Принципиальная схема выполнения монтажных работ чугунного котла:

1. Подготовка помещения для установления агрегата: фундамент, освещение, вентиляция и теплозащита поверхностей, которые будут контактировать с котлом.
2. Обвязка агрегата с системами топливоподачи.
3. Обвязка агрегата с дымоотводными системами.
4. Обвязка агрегата с контуром отопления.
5. Обвязка агрегата с контуром ГВС и внешним бойлером косвенного нагрева, при наличии в тепловой схеме теплоснабжения объекта.
6. Установка блока автоматики и безопасности.
7. Подключение линии электропитания котла.
8. Проверка выполнения монтажных работ и опрессовка.

Эксплуатация

После выполнения всех монтажных работ, успешного проведения наладочных работ и получения разрешения на подачу газа в котел, собственник может приступать к эксплуатации оборудования.

Ее проводят, в соответствии с заводской инструкцией, правилами эксплуатации газового оборудования, электрооборудования и пожарной безопасности в жилом доме.

Пользователь должен обратить внимание в инструкции на раздел «аварийная ситуация», чтобы тщательно изучить порядок возникновения и устранения сбоев в работе агрегата. Для чугунных котлов наиболее опасным является подача холодной воды на раскаленные поверхности нагрева, в этом случае может произойти взрыв, из-за мгновенного вскипания воды и создания высокого давления пара внутри котла

Для защиты от разрыва котла в водяную систему интегрируется предохранительно-сбросной клапан

Для чугунных котлов наиболее опасным является подача холодной воды на раскаленные поверхности нагрева, в этом случае может произойти взрыв, из-за мгновенного вскипания воды и создания высокого давления пара внутри котла. Для защиты от разрыва котла в водяную систему интегрируется предохранительно-сбросной клапан.

Кроме того пользователю потребуется обратить особое внимание на наличие достаточной тяги в котле, чтобы отвести угарный газ в дымовую трубу, в противном случае может произойти отравление окружающих. Для предупреждения аварийной ситуации на газовых линиях котла, устанавливаются клапаны-отсекатели, которые прекращают подачу газа в топку, при отрыве факела от форсунки или высокой температуре теплоносителя на выходе из устройства

Для предупреждения аварийной ситуации на газовых линиях котла, устанавливаются клапаны-отсекатели, которые прекращают подачу газа в топку, при отрыве факела от форсунки или высокой температуре теплоносителя на выходе из устройства.

Что сгорает в твердотопливном котле?

Уголь

Бурый, черный или антрацит — в этих трех типах угля содержится количество энергии, необходимой для нагрева теплоносителя, в буром — наименьшая, в антраците — наибольшая. Чаще всего в качестве топлива используют черный уголь. В целом горение угля примерно в три раза эффективнее горения дров, при сгорании его выделяется от 5000 до 8000 ккал/кг, тогда как у дров — от 1500 до 2500. Это плюс топки углем. Однако для хранения угля нужно особое помещение, уголь выделяет угольную пыль, часто содержит примеси, снижающие его эффективность при сжигании, его непросто разжечь, а при насыпании слоем толщины половины топки он может и не гореть, а спекаться на колосниковой решетке.

Топка углем требует постоянного присутствия обслуживающего персонала, и это необходимо учитывать при выборе котла с таким источником топлива. Решить данный вопрос может котел с автоматической подачей угля.

Торф

Торфяные брикеты в качестве источника тепла могут использоваться в тех же котлах, где можно сжигать уголь, дрова открытым способом. Теплотворность торфа достаточно низкая. При их сжигании образуется дым с неприятным запахом, много золы и при хранении они крошатся, ухудшая эффективность сгорания, однако если других источников не найти, торф может применяться. Без участия кочегара такие котлы работают в промышленном исполнении, на фрезерном торфе со шнековой подачей, камерой подсушивания и в таком виде мощность котельной может достигать и 10 МВт

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.

На что обратить внимание при выборе

При выборе конкретной модели котла довольно часто главным критерием выступает стоимость, но это не совсем верный подход, ведь нужно учитывать еще и надежность, удобство обслуживания и ряд других параметров.

С технической точки зрения обратить внимание нужно на такие особенности:

• есть ли футеровка в топочной камере – футеровка защищает стенки от воздействия высокой температуры. Если ее нет, то расход топлива возрастает;
• слой утепления – желательно, чтобы котел был с заводским утеплением, это поможет максимально снизить теплопотери;
• далее нужно определиться с тем, какой должна быть система отопления. Если нужно достичь максимальной автономности, то не рекомендуется использовать дымосос, наддув, если же с подачей электроэнергии проблем нет, то котлы с наддувом – неплохой выбор. За счет этого тяга даже при плохой погоде будет неплохой.

Есть некоторые тонкости и при обвязке котла, особенно если установка выполняется своими руками. Нужно добиться того, чтобы поступающий в котел охлажденный теплоноситель не был слишком холодным – иначе теплообменник может треснуть в самый неподходящий момент.

Для того, чтобы избежать этого, в схему отопления добавляется простой 3-ходовой клапан (с термоэлементом). Благодаря ему перед тем как холодный теплоноситель поступит в котел, произойдет домес горячей воды из подающей трубы.

Пример подключения трехходового клапана

При выборе нужно учесть еще один момент – по сравнению с отечественными производителями у импортных аналогов иногда стенка теплообменника намного тоньше. Это связано с более развитой технологией литья, так что для каждого котла приемлемая разница температур будет своя.

Разновидности чугунных котлов

Современный российский рынок климатической техники представлен такими устройствами: традиционные энергозависимые и энергонезависимые модели, пиролизные агрегаты и чугунные котлы длительного горения.

Котлы на угле

Принцип горения у традиционных угольных котлов аналогичен работе обычной печи либо буржуйки. Сегодня лучшее применение этого устройство — это котел для бани. Топливо загружается в топочную камеру и разжигается ручным методом.

Технологический процесс сгорания неизменно проистекает снизу вверх. Тепловая энергия, от дымовых газов, образовавшихся в процессе сгорания топлива передается через чугунные поверхности нагрева, выполненные, как правило, в виде водяной рубашки.

Более современные высокотехнологичные модификации комплектуются блоком автоматики и регулирования топочных процессов, что дает возможность гарантировать устойчивую работу нагревательной системы в установленном диапазоне.

Ориентировочно продолжительность теплового цикла на одной загрузке равняется от 2 до 4 часов. КПД таких угольных агрегатов низкий — от 72 до 80%. Единственное преимущество этих традиционных обогревателей — относительно низкая цена.

Пеллетные котлоагрегаты

Это современное энергоэффективное тепловое оборудование, предназначенное для сжигания пеллет. Базовыми конструкционными элементами такого твердотопливного чугунного котла являются: топочная камера, горелочное устройство, бункер для пеллет. А также блок автоматики и регулирования.

Пеллеты по первому шнеку в системе топливоподачи поступают в предтопок, а из него по внутреннему шнеку к горелочному устройству. Котел имеет систему автоматического розжига форсунки, обеспечивающей полное сжигание топлива. Теплотворная способность 1 кг пеллет способно выработать 5 кВт/час тепловой энергии

Печи длительного горения

Котел длительного горения способен работать на различных видах энергоносителей: уголь, брикеты, отходы деревообработки и торфяное топливо.

В противоположность традиционным агрегатам, у которых тепловой цикл одной загрузки не превышает 4-х часов, агрегат длительного горения на дровах может без дозагрузки функционировать от 8 до 24 часов, а на угле до 5 суток.

Тепловая энергия котлов вырабатывается равномерно, что позволяет полностью передать и сохранять ее в сети, даже без установки бака-аккумулятора.

При достижении заданной температуры в отопительном контуре и внутри помещения, интенсивность процесса горения уменьшается, благодаря дозированной подаче воздуха, в этом случае котел переходит в режим поддержки температуры, снижая расход топлива, и тем самым продлевает время функционирования. Эффективность такого принципа нагрева достигает КПД 92%.

Теплогенераторы

Чугунные теплогенераторы — агрегаты, вырабатывающие тепловую энергию с использованием природных энергоносителей для отопления, как правило, больших помещений промышленного назначения. Теплоносителем для таких устройств, является не вода, как в отопительных котлах, а воздух.

Теплогенератор в топочной камере сжигает топливо, в результате чего образуются дымовые газы, которые выбрасываются в дымовую трубу, предварительно пройдя через систему чугунных теплообменников.

Внутри чугунных элементов движется холодный воздух, который забирается из помещения вентилятором. Воздух нагревается до температуры 140 С и подается в систему распределения воздушных потоков, по которым попадает в нужную комнату.

Теплогенераторы

Это печи конвекционного типа, к которым подсоединен электрический вентилятор, называемый «улиткой». На поверхности данного оборудования имеются специальные отверстия, предназначенные для подсоединения гибких труб.

Функционируют теплогенераторы определенным образом: в камеру сгорания загружают топливо, разжигают его и потом включают вентилятор, который нагнетает в нее воздух. Благодаря этому дрова сгорают лучше, а нагретый воздух, передвигаясь по рукавам, быстрее оказывается у цели. Гибкие трубы бывают разной протяженности, а их концы можно разводить по комнатам.

Преимущества теплогенераторов:

• продолжительность непрерывного горения на одной заправке составляет около 8 часов;
• экономный расход топлива;
• приборы можно использовать для отопления любых помещений;
• агрегаты способны обогреть очень большие площади;
• имеется возможность при необходимости нарастить мощность, для чего в конструкцию котла добавляют секцию.

Недостатки у теплогенераторов следующие:

• необходимость производить монтаж гибких труб для продвижения теплого воздуха;
• при отсутствии электроэнергии вентилятор, нагнетатель воздуха не может работать, что сказывается на распределении нагретого воздуха по отдельным «рукавам».

Котлы по типу топлива

Котлы на твердом топливе преимущественно работают на древесных материалах. Перед тем как приобрести ту или иную модель, стоит в ее паспорте прочитать о типе используемого топлива и об альтернативных вариантах.

Принципиальная схема

Современные агрегаты делятся на несколько разновидностей:

• Дровяные.
• Пеллетные.
• Универсальные.
• Угольные.
• Газогенераторные.

Рассмотрим каждую из них более подробно, чтобы понять их особенности и положительные моменты.

Универсальные

Универсальные котлы рекомендуется приобретать для частного дома, к которому еще не подведена газовая магистраль. Такие агрегаты могут работать как на газе, так и на твердом топливе. Поэтому при подключении дома к коммуникациям владельцу легко будет перейти на иное топливо — газ. Так что преимущества агрегата очевидны.

Дровяные

Работа на дровах Дровяной котел для частного дома допускает использование не только дров, но и иных видов древесины

При приобретении топлива следует обратить внимание на степень его влажности, так как слишком влажное дерево существенно снижает КПД оборудования. Как правило, такие котлы производятся из стали и отличаются невысокой стоимостью

Угольные

Варианты топлива Угольный котел для обогрева частного дома может эксплуатироваться на каменном, буром или древесном угле. Кроме того, в качестве альтернативного вида топлива некоторые производители рекомендует применять обычные дрова.

Такой подбор твердых материалов для отопления существенно облегчает владельцам их приобретение. Еще одно преимущество агрегата — это высокие экологические показатели.

Газогенераторные

Газогенераторные котлы представляют собой идеальное решение не только в плане экономии, но и экологии.

Работают такие изделия на дровах и прессованном топливе. Единственный недостаток котла заключается в его слишком высокой стоимости, а также солидных ценах на топливо, которое должно обладать минимальными показателями влажности.

Пеллетные

Емкость для пеллет Пеллетные котлы для отопления частного дома предусматривают использование только высокоочищенного древесного сырья, которое прессуется в специальные брикеты.

Оборудование отличается от аналогов тем, что все процессы в нем полностью автоматизированы. От владельца требуется только засыпать топливо в топливный бункер и активировать агрегат. При сгорании 1 килограмма пеллет вырабатывается до 5 кВт/ч энергии, что считается самым высоким показателем для твердотопливных котлов.

Такое оборудование стоит достаточно дорого, но окупается очень быстро. Еще одним плюсом пеллетного котла является его максимальный период эксплуатации с минимальной частотой сбоев в программе и ремонтов.

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.

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.