Расчет расхода твердого топлива на котел для отопления дома

Твердотопливные котлы с системой длительного горения – удобное и практичное решение для отопления больших площадей, не имеющих доступа к газопроводу. Они также устанавливаются в зданиях, где размещение электрических агрегатов нецелесообразно из-за больших затрат. Выбирая подходящий котел, следует ознакомиться с общим принципом работы такого оборудования, его разновидностями и особенностями.

Почему котел не набирает температуру?Без диагностики сказать сложно. Проблема может быть как в неисправности котла или его автоматики, так и, скажем, в забитом дымоходе и отсутствии тяги. Кроме того, мощности котла может просто не хватать для задач, которые перед ним стоят. Скажем, котёл на пять киловатт не способен прогреть две тонны теплоносителя в трубах — здесь нужен аппарат раза в четыре мощнее.

Почему плохо горит уголь в котле?И здесь тоже могут быть разные причины. Во-первых, уголь может просто не подходить вашему котлу в качестве топлива. Во-вторых, вы можете неправильно его разжигать, а уголь требует особого подхода — почитайте инструкцию к своему оборудованию. В-третьих, вы уверены, что это именно уголь, а не крашеный щебень для ландшафтного дизайна? Проверьте, горит ли он вне топки вообще.

Материал теплообменника твердотопливного котла: чугун или сталь

Чугунные котлы

Твердотопливный котел ассоцииируется с чем-то громоздким и тяжелым, поскольку его теплообменник зачастую выполняется из чугуна. Производители котлов применяют этот материал за его долговечность, высокую коррозионостойкость (износ чугунного теплообменника при обычном режиме составляет 0,1-0,2 мм в год, так что при толщине стенки в 5 мм его хватит лет на двадцать), устойчивость к высоким температурам (при топке углем только чугунный теплообменник может выдержать температуру горения в 900 град С), для него нехарактерны температурные деформации.

К недостаткам котлов с чугунными теплообменниками относят их большой вес, что затрудняет транспортировку, во время которой оборудование к тому же нельзя ронять, ударять — чугун хрупок и дает трещину при резком ударе. Трещины появятся и если на горячий теплообменник пролилась холодная вода или если котел подпитывается слишком холодной водой. Разница между температурой подачи и обратки в более 50 град С может быть губительна для чугунного теплообменника, даже если микротрещины сначала визуально не видны. С низкой температурой на входе котла успешно работают некоторые современные изделия из эвтектического(упругого) чугуна, он превосходит по упругости обычный серый чугун в среднем на 30% и это делает возможным функционирование котла в низкотемпературном режиме.

Еще одним решением для низкотемпературного режима работы котлов на твердом топливе может стать применение в схеме котельной буферной емкости.

В то же время чугунные теплообменники состоят из секций и поэтому подлежат ремонту — секции заменяются, скрепляются винтами с термостойкой прокладкой и герметиком. Благодаря секционности, чугунный котел может «расти» вместе с домом. Например, пристроив к дому большую мастерскую, или оранжерею, можно не покупать дополнительный котел, а лишь добавить внутренние секции, увеличив тем самым мощность котла до необходимой.

Расчет мощности бытового котла ведется по формуле «1 кВт на 10 м² отапливаемой площади», то есть для дома 200м² потребуется котел мощностью 20 кВт.

Стальные котлы

Котлы со стальными теплообменниками подбираются по мощности аналогично, однако их конструкции разнообразнее и они обычно дешевле, что делает их частыми источниками тепла в котельных на твердом топливе.

Легкость стального теплообменника и его сварная конструкция являются и достоинствами, и недостатками в твердотопливном котле. Транспортировать, выгружать — проще, однако и температурные экстремальные воздействия такой котел переносит хуже, при перегреве теплообменник может деформироваться, сварные швы — дать течь, а иногда может прогореть и стенка теплообменника.

Чаще всего такие ситуации возникают при аварийном отключении электроэнергии и в системах с принудительной циркуляцией. В этом случае котел продолжает топиться, а циркуляционный насос не вращается, не снимает тепло с котла и происходит перегрев. Источники бесперебойного питания помогают, но в 50% случаев не срабатывают, лучше всего, если есть автоматическое переключение на дизельную электростанцию. Самым же эффективным способом защиты твердотопливного котла от перегрева в случае аварии на электросетях считается предусмотренный при строительстве короткий контур с гравитационной циркуляцией, то есть участок из труб большого диаметра, где и будет находиться нагретый котлом теплоноситель в период аварии.

Читайте также:  Байпас в системе отопления – конструкция механизма

Как выбрать дровяной котел

До того, как начать выбирать модель котла на дровах надо определиться с его будущим назначением: отопление загородного дома, дачи с летним проживанием. Затем определиться с бюджетом и, чтобы не разочароваться результатом, изучить параметры доступного оборудования. Необходимость домовладельцу быть уверенным в своих запросах до начала общения с продавцом – обязательное условие получение того, что не разочарует после покупки и прослужит долгие годы.

Прямого, длительного горения или пиролизный

Традиционные котлы прямого горения – аналог печи, они крайне просты в управлении, не требуют подключения к электросети, неприхотливы к качеству топлива и дешевы. Однако они допускают регулировку мощности и температуры лишь в малых пределах и имеют невысокий КПД. Если будущий владелец агрегата готов, как оператор котельной, следить за температурой воды в системе, каждые 3 часа загружать поленья, вовремя прикрывать поддувало и заслонку, чтобы не угореть, не перегреть воду и не дать потухнуть огню зимой – это хороший, выгодный и очень бюджетный выбор. Тем более даже недорогие современные варианты гораздо практичнее в обслуживании, чем модели старого образца.

Материал теплообменника

Для сжигания дров котлов лучше использовать чугунный котел, он дольше остывает и служит века. Но выбор здесь следующий:

  • стальной теплообменник – легче по весу, с ним проще при транспортировке и монтаже, он ремонтопригодный (допускает сварку), дешевле, КПД одинаковый с чугуном, но долговечность зависит от толщины и условий эксплуатации, поскольку сталь подвержена коррозии (срок службы 12-18 лет);
  • чугунный теплообменник – он тяжелее во всех смыслах, хрупкий, поврежденные секции только под замену, но при бережном отношении, недопущении большой разницы температур между подачей и обраткой служит долго (не менее 30 лет).+

Одноконтурный или двухконтурный

Первый вариант, одноконтурный (как правило, более мощный) используются только для обогрева. Некоторые модели уже с завода допускают работу с бойлером косвенного нагрева для получения горячей воды, но в целом организовать такую схему можно в связке с любым дровяным котлом.

Двухконтурные конструктивно рассчитаны и созданы для отопления и ГВС. При выборе необходимо оценивать отапливаемую площадь, а также температуру и количество горячей воды выдаваемой водяным контуром в час при нормальной эксплуатации.

Несмотря на то, что двухконтурный котел – наиболее дешевый способ организации в доме горячего водоснабжения, в случае с твердотопливным котлом лучше взять одноконтурную модель и подключить бойлер косвенного нагрева, это гораздо практичнее.

Что собой представляют современные двухконтурные твердотопливные котлоагрегаты

Чем выше коэффициент полезного действия котла, тем меньший расход топлива и тем более полноценную аккумуляцию тепловой энергии он сможет обеспечить. Однако паспортная величина этого параметра требует скрупулезного выполнения инструкции производителя. Это в первую очередь касается топлива: сорт древесины, влажность, правильность укладки, Затем: тщательная настройка управления горения на всех этапах и своевременные регламентные работы по обслуживанию. При всех условиях, поставленных надежным производителем, заявленный КПД вполне достижим.

Определившись с предыдущими, более важными, параметрами, стоит отталкиваться от значений КПД 80-85% (для котлов прямого горения). Более низкие показатели на сегодняшний день говорят об ощутимом техническом несовершенстве.

Минимально необходимая мощность

Для твердотопливных котлов обычно достаточно прикидочных расчетов минимально необходимой мощности. Поэтому на практике исходят из правила – для обогрева помещения с нормальными потолками высотой до 3 м стандартного утепления достаточно около 1 кВт мощности на 10 м2 площади. Также мы рекомендуем закладывать + 20% запаса на неточности и возможное расширение потребления. Если планируется ГВС, нужно заложить в расчет еще +20%.

Например: для вышеописанного дома площадью 200 м2 минимальная мощность котла – (200/10) * 1,2 = 24 кВт для отопления, а если еще и ГВС – 24 * 1,2 = 28,8 кВт.

Виды твердотопливных котлов

Разновидности твердотопливного котла отопления различаются по виду горючего:

  • дрова;
  • уголь;
  • пеллеты и брикеты;
  • торф;
  • отходы деревообработки;
  • универсальные котлы на две или больше топок.

Теплотворность твердого топлива Кроме того существуют комбинированные модели на два или больше энергоносителей: дрова + электричество, дрова/дизель/газ и т.д. Их приобретение оправдано, если:

  • в вашем районе два энергоносителя одинаково доступны и недороги. Закончились дрова – переходите на газ, перебои с электричеством – на дрова и так далее;
  • в целях экономии. Например, если у вас двухтарифная оплата электроэнергии – днем топите дровами, а ночью (когда электричество дешевое) переходите на полностью автоматизированное электрическое отопление.
Читайте также:  Делаем камин на Новый год своими руками из картона

Котел на пеллетах Есть т/т котлы классические и длительного горения. Виды последних:

  • с верхним розжигом. При распространении пламени сверху вниз закладка прогорает медленнее;
  • с удлиненной топкой и ограниченной подачей воздуха. Распространение пламени по горизонтали тоже происходит медленнее. Сокращая необходимый для горения кислород, вы снижаете интенсивность пламени;
  • пиролизные оснащены двумя камерами: в одной сгорает топливо, во второй дожигаются выделяющиеся при горении газы. Теплоффективность этих агрегатов самая высокая, но они и стоят дороже остальных.

Примерный расчет твердого топлива для дома площадью м кв

Дрова

Для отопления дома в 100 квадратных метров, нам нужно 100 кв. м. * 100 Вт = 10 киловатт тепловой энергии в час. Соответственно в сутки это будет 10 кВт/ч * 24 ч = 240 кВт. В месяц нам будет необходимо 240 кВт/день * 30 дней = 7200 киловатт, за весь отопительный период 240 кВт/день * 111 дней = 26 640 кВт.

Иногда, в расчетах отталкиваются от того, что активно пламя горит только 10 часов в сутки, чего достаточно для поддержания установленной температуры. Тогда необходимое количество тепла 10 кВт/ч * 10 ч = 100 кВт. Часто, отталкиваясь от этого параметра, пишут расход в инструкциях по эксплуатации.

В среднем, при сгорании 1 кг дубовых дров выделяется 3,4 кВт. В сутки будет сгорать 240 / 3,4 = 70,6 кг дров, за месяц 7200 /3,4 = 2117,64 кг, за зиму 26 640 / 3,4 = 7835,29 кг. То есть за одну зиму твердотопливный аппарат сжигает почти 8 тонн древесины.

Также важно учесть, что на расчет расхода также сильно влияет качество дров, в частности их влажность, то, из каких они пород дерева, а также условия их хранения. Чтобы обогреть с помощью дров такой дом подойдет аппарат Зота 15а.

Уголь

Один килограмм угля при сгорании выделяет 7,75 киловатт. В сутки оборудование, работающее на угле, потребляет 240 /7,75 = 31 кг топлива. В месяц потребуется 7200 / 7,75 = 929 кг угля, в весь отопительный сезон 26 640 /7,75 = 3437,5 кг.

На то, сколько вам придется запастись и загружать угля при каждой закладке сильно влияет его сорт, зольность и количество посторонних примесей. Для отопления углем данного помещения подойдет модель твердотопливного котла Теплодар Куппер ОВК 10.

Для промышленных помещений площадью от 5000 кв. м. подойдут чугунный водогрейный котел фирмы Братск, работающий на угле с размером кусков до 100 мм, или оборудование Универсал 5 и Универсал 6.

Брикеты

Килограмм брикетов, сгорая, выделяет в среднем 6,2 киловатт. За одни сутки израсходуется 240 / 6,2 = 38, 7 кг, за месяц 7200 / 6,2 = 1161 кг, за зимний сезон 4297 кг брикетов. Обогреть подобный дом брикетами можно с помощью устройства Пересвет Т 10.

Советы по выбору

В большинстве устройств используются следующие виды горючего:

  • брикеты;
  • уголь;
  • пеллеты;
  • торф;
  • древесина;
  • горючий сланец.

С типом топлива также следует определиться заранее, отдавая предпочтение более доступному варианту.

Важен и материал, из которого изготовлен теплообменник. Чугунные изделия имеют секционное строение и отличаются высоким качеством, но слабо защищены от тепловых ударов. Стальные модели выпускаются в виде моноблоков. Они лучше переносят тепловые удары, но сложны в транспортировке и ремонте.

Экономичность эксплуатации агрегата определяется совокупностью затрат на сервисное обслуживание, пригодностью к ремонту и показателем КПД.

Выбирая прибор для обогрева, следует правильно сопоставить его функциональность и размеры помещения, чтобы не переплачивать за излишнюю мощность. Лучше отдавать предпочтение моделям от проверенных производителей, использующим доступное топливо.

Угольные котлы отопления – Система отопления

Система обогревания включает, бак для расширения котел, развоздушки, крепежи терморегуляторы, коллекторы, увеличивающие давление насосы, батареи, систему соединения, трубы.

На данной странице мы постараемся помочь определить для нужного особняка определенные части монтажа. Система обогревания коттеджа насчитывает некоторые элементы. Указанные части монтажа неоспоримо важны.

Посему подбор каждого элемента системы важно планировать технически правильно.

Котлы длительного горения на угле являются современным оборудованием способным длительное время отапливать помещение без необходимости в личном присутствии человека. Конструкция таких котлов основана на принципе контролируемого нагнетания воздуха и сжигании топлива сверху вниз.

Важно

Причем процесс горения является полностью контролируемым. Эффективность, которую имеют котлы на угле длительного горения, объясняют популярность такого вида отопительного оборудования.

Читайте также:  Порядовка и кладка кирпичной уличной печи своими руками

Что можно сказать о преимуществах и недостатках такой техники? Как конструкция и принцип их работы влияет на производительность?

Угольные котлы длительного горения для частных домов являются по – настоящему стоящим приобретением, ведь после монтажа такого оборудования одновременно решаются многие вопросы. А именно:

  • Стоимость. Так как обычно потребность в том чтобы установить котлы отопления на угле длительного горения существует именно у жителей загородных поселков и сельских хозяйств небольших центров, для большинства из покупателей цена в 1000-1500$, практически неподъемна. Стоит учесть, что такая цена полностью оправдывается, за счет производительности и экономичности оборудования. Но полная окупаемость достигается не ранее чем через 5-6 лет после того как был установлен котёл отопления на угле.

    Важно! Автономное отопление углем, привлекательно еще по той причине, что к нему есть доступ практически в любом регионе РФ. Доступность сырья делает такое отопление наиболее приемлемым вариантом альтернативного топлива.

    Дополнительное оборудование

    Для того чтобы процесс обогрева дома происходил более естественно и равномерно, а также для обеспечения непрерывной работы оборудования длительного горения рекомендуют использовать следующее оборудование:

    • ИБП. Такой прибор, помогает продолжить отопление дома, даже в случае отключения электроэнергии. Нагнетание воздуха в топочную камеру, будет продолжаться еще какой – то промежуток времени в зависимости от мощности в зависимости от емкости источника бесперебойного питания.
  • Котле длительного горения. Как продлить время работы

    Традиционная система отопления на базе твердотопливного котла имеет ряд недостатков. В этой статье мы расскажем, как решить проблемы при использовании котла, работающего на дровах или пеллетах, сделать систему отопления с твердотопливным котлом максимально автоматизированной и превратить обычный котел на твердом топливе в столь желанный всеми твердотопливный котел длительного горения.

    Подробнее о проблемах

    Частые загрузки. Одной из главных проблем при использовании твердотопливных котлов в традиционной прямоточной системе является то, что загрузку топлива (дров, угля) приходится производить достаточно часто. Интервалы между ми обычно измеряются  несколькими часами. Естественно, это очень неудобно и отнимает много сил.

    Не оптимальный режим работы котла – быстрый выход его из строя. Значительную часть времени твердотопливный котел работает  с пониженной мощностью, что ведет к снижению КПД, низкотемпературной коррозии и увеличению образования сажи и дегтя.

    Перегрев котла при отключении электроснабжения. В случае естественной циркуляции проблем не возникнет. Рассмотрим ситуацию, когда твердотопливный котел работает в системе с принудительной циркуляцией (с использованием насоса).

    При отключении электроэнергии, циркуляционный насос останавливается, движение теплоносителя прекращается, но твердотопливный котел не может быстро перестать вырабатывать тепло, как газовый, электрический или жидкотопливный.

    Избыток тепла в камере сгорания котла приводит к закипанию теплоносителя и выходу котла из строя.

    Как решить проблемы?

    Одним из основных способов решения проблем является использование твердотопливного котла совместно с тепловым аккумулятором: котел работает на полную мощность, независимо от погодных условий, а избыток тепла аккумулируется в баке, из которого оно постепенно расходуется на отопление помещения, в том числе и при выключенном котле.

    При этом, конечно, важно выбрать качественный теплоаккумулятор и создать правильную систему регулирования, которая будет эффективно управлять работой котла совместно с теплоаккумулятором. Регулирование такой системы осуществляется путем создания двух контуров, один из которых, котловой, будет использоваться для возврата части нагретой воды в котел, а второй, отопительный, — для раздачи тепла потребителям (радиаторам, водонагревателям, теплому полу и т.п.). Осуществляется распределение  тепла между контурами специальным регулятором, а исполнительным механизмом служит трех- или четырехходовой смесительный клапан ссервомотором, на который подается сигнал от регулятора.

    Выводы и полезное видео по теме

    Советы по выбору котлов для дома:

    Котлы, поддерживающие горение в течение длительного времени, являются превосходной альтернативой агрегатам, которое работают на дорожающем топливе.

    Да, они не могут похвастаться компактностью, а также простотой эксплуатации. Но оборудование этого класса отличается высокой эффективностью, что позволяет сэкономить свое время и ощутимую денежную сумму. Но только при условии грамотного проектирования системы отопления.

    Кол-во блоков: 11 | Общее кол-во символов: 12092Количество использованных доноров: 3Информация по каждому донору:

    1. -ot/tverdotoplivnye-kotly/: использовано 4 блоков из 9, кол-во символов 5717 (47%)
    2. -dlitelnogo-goreniya-do-7-sutok/: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 5601 (46%)
    3. : использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 774 (6%)