Дровяной котёл для отопления дома: простой, дешевый и экономный

Устройство и принцип работы

На современном рынке можно найти огромное количество моделей твердотопливных котлов, но их устройство и принцип работы мало чем отличаются. Любое оборудование для обогрева помещений состоит из следующих деталей:

камера для сгорания топлива;
дымоход;
камера для сбора золы;
змеевик или теплообменник.

Простейшие модели твердотопливных котлов чем-то напоминают буржуйку. После сгорания дров пламя нагревает трубы с водой, жидкость нагревается и поступает в двухконтурную систему отопления. Коэффициент полезного действия у моделей невысокий, а расход топлива значительный.

Современные агрегаты имеют усовершенствованную конструкцию, они оснащаются автоматикой, которая регулирует процесс горения. После сгорания топлива нагретая вода подаётся циркуляционным насосом к радиаторам. Отопительные приборы отдают часть тепла, жидкость охлаждается и поступает по обратному трубопроводу в котёл. Современные системы отопления часто оборудуются расширительным баком закрытого типа, что позволяет избежать испарений воды во время нагревания.

В процессе сгорания дров образуется дым, который отводится на улицу при помощи дымохода. Через некоторое время на стенках этой конструкции оседает сажа, что приводит к уменьшению диаметра трубы и ухудшению тяги. Для очистки дымохода от загрязнений используются специальные отверстия с заслонками. Сажу удаляют с канала при помощи специальных ершей или щёток.

Обратите внимание! Для очистки дымохода от сажи можно использовать специальные растворы, которые добавляют к топливу. Они позволяют очищать внутренние стенки трубы во время процесса горения.

Повысить коэффициент полезного действия твердотопливного котла помогает автоматика:

температурный датчик срабатывает при понижении температуры теплоносителя, он подаёт сигнал на пульт управления для включения вентилятора;
манометр подаёт сигнал при увеличении давления, выше нормальных показателей;
для предотвращения аварийных ситуаций в системе установлен стравливающий клапан;
циркуляционный насос начинает перекачивать воду после нагревания теплоносителя в котле до определённых температурных параметров.

Эффективность котла зависит от вида используемого топлива. Если агрегат предназначен для работы на дровах, то нельзя использовать уголь или пеллеты. Использовать недостаточно просушенные дрова также не рекомендуется, они дают мало тепла, но образуют много сажи и водяного пара.

Основной и дополнительный котел

При монтаже резервного (аварийного) котла рекомендуется увеличить площадь котельной на 4 м². Дополнительный нагреватель помогает поддерживать температуру теплоносителя, избежать аварий при поломке основного аппарата или когда заканчивается топливо. Варианты конструкции:

Электрический. Устанавливается отдельно или в виде комбинированных моделей — в котел на твердом или жидком топливе встраивают ТЭНы, которые автоматически включаются при охлаждении теплоносителя;
Твердотопливный или жидкотопливный. Могут дополнять газовый котел или работать «в паре» — нагреватель на жидком топливе запускается, когда кончаются уголь или дрова;
СУГ. Многие оставляют газгольдер после подключения магистрального газа — топливо в жидком виде годами хранится в газгольдере и используется по мере необходимости. Собственная емкость гарантирует, что дом не останется без тепла при аварии на газопроводе.

Дополнительный котел монтируется в готовой котельной либо отдельно. Если как основной энергоноситель используется магистральный газ, то при установке дополнительного оборудования в том же помещении нужно опираться на требования СП 62.13330.2011.

Возможны объединение отопительного оборудования в «умный дом», подключение к удаленному управлению, автоматическая настройка температуры с учетом показаний погодозависимых внешних датчиков.

Достоинства и недостатки

Перед работой по установке твердотопливного котла в деревянном доме своими руками необходимо ознакомиться с сильными и слабыми сторонами агрегата.

К основным преимуществам рассматриваемого оборудования относятся:

Работа отопления при отключённой электроэнергии – достаточно открыть специальный кран и пустить теплоноситель напрямую.
Доступное, почти бесплатное топливо, особенно для людей, которые проживают вблизи лесных массивов.
Простая установка настенного котла в деревянном доме.
Невысокая цена оборудования.

Кроме преимуществ, у схемы с твердотопливным дровяным котлом есть несколько недостатков:

значительная масса агрегата, ведь для его изготовления применяется чугун;
человек должен постоянно присматривать за котлом, корректировать его работу по мере необходимости, например при выключении электроэнергии;
повышенный расход топлива, дерево мягких пород при сгорании выделяет мало тепла;
невысокий КПД, максимум 80%;
большие габариты агрегата.

Многие владельцы проводят монтаж настенного газового котла в деревянном доме, но это возможно только при непосредственной близости газовой магистрали. Большинство владельцев частных загородных домов используют для обогрева жилья твердотопливный дровяной котёл. Его установка имеет свои нюансы.

Выбор котла

В первую очередь, котел выбирается по типу используемого топлива. Оно должно быть наиболее доступным. Если загородный участок удален от газовой магистрали, то хорошей альтернативой будут твердотопливные котлы или дизельные. В крайнем случае можно рассматривать электрические модели. К таким источникам тепла предъявляются менее жесткие требования, однако, они очень дороги в эксплуатации.

Далее котел подбирается по мощности. Она указывается производителем в киловаттах. Рассчитывается мощность в зависимости от общей площади отапливаемых помещений, а также от того, как деревянный дом утеплен, из бруса какой толщины построен, и так далее. Если сруб строился с учетом на постоянное всесезонное проживание, и были учтены все основные особенности конкретной технологии, то на каждые 10 м2 такого деревянного потребуется 1 кВт тепловой мощности.

Пример. Есть дом из профилированного бруса сечением 140 мм (нормально утеплены полы и межэтажные перекрытия) площадью 80 м2. Для его обогрева потребуется котел (независимо от топлива) мощностью 8 кВт. Следует отметить, что на практике этого значения оказывается маловато или впритык. А если учесть, что далеко не всегда деревянные дома имеют стены достаточного сечения (в целях экономии), то полученная таким образом мощность и вовсе не оправдает себя.

Если газ есть

Проектируется полноценная газовая котельная в частном доме без установки временных отопительных систем. В проекте учитывается расположение магистрали, прокладка газопровода, точка ввода в здание.

Комплект оборудования: котлы (газовый электрический), расширительные баки, бойлер

Перед подключением магистрали потребуется разработать проект газификации, выполнить ТУ, установить оборудование газовой котельной дома, проложить газопровод на участке. Главное при строительстве домов из бруса с котельной учесть в конструкции требования к помещению, чтобы не пришлось потом прорубать окно, переносить оборудование или делать пристройку.

Если поселок планируется подключить к магистрали в ближайшие 2-3 года, то лучше сразу подготовить помещение к использованию газа. Для отопления временно используется модель на электричестве или сжиженном газе. После подключения газопровода техника демонтируется, настраивается на природный газ или становится резервным отопительным контуром.

Эффективное использование пространства котельной
При монтаже достаточно соблюдения требований инструкции по эксплуатации оборудования. У владельца 4 варианта выбора котла для частного дома:

На твердом топливе (дрова, уголь, пеллеты, брикеты из опилок);
На жидком топливе (солярка, отработанное масло, мазут);
На сжиженном газе (СУГ);
Электрические.

На монтаж и использование не требуется получение разрешений, можно разместить котел в любом месте без согласования. Соблюдение правил безопасности ложится на плечи хозяев.

Первым этапом устройства котельной в деревянном доме является выбор помещения. Можно выделить несколько типов котельных по их расположению:

Котельная в отдельно стоящем помещении. Такое расположение считается наиболее предпочтительным, как с точки зрения удобства хозяев, так и в плане соответствия стандартам и правилам. Котёл и насос являются источниками постоянного шума, автономное расположение решает эту проблему. С другой стороны, Правила размещения котельных установок предъявляют определённые требования к помещениям котельных, которые легче реализовать в отдельно стоящей постройке. Мощность котла, установленного в отдельном помещении, может составлять более 200 кВт.
Котельная в пристройке. Плюсом является возможность строительства помещения вплотную к дому, экономия за счёт коммуникаций. Требования по мощности системы аналогичны с условиями для отдельно стоящих котельных.
Котельная в доме. Как правило, котельные обустраивают в цоколе или на первом этаже, рядом с санузлом, кладовой, гаражом и другими хозяйственными помещениями. Если вы ищете проект с размещением котельной внутри дома, будем рады предложить вам типовые проекты № 18, № 21, № 36. Эти и другие варианты возможны и с организацией котельных в отдельно стоящем помещении или пристройке. При устройстве котельной в деревянном доме необходимо уделить особое внимание пожаробезопасности. Также, вам придётся позаботится о шумоизоляции помещения котельной. Согласно правилам, на кухне можно размещать котельные установки мощностью не более 30 кВт, в отдельных помещениях ― от 30 до 200 кВт.

Монтаж

Установка котла на деревянный пол возможна своими руками без помощи специалиста. Для проведения работ нет необходимости получать специальное разрешение у соответствующих органов. Нужно подготовить специальное, хорошо вентилированное топочное помещение. Его оборудуют согласно требованиям по пожарной безопасности.

Важно! Строительные нормы и правила от 2000 года гласят: отдельное помещение необходимо для отопительного агрегата мощностью от 60 кВт. Котлы меньшей мощности можно устанавливать на кухне с объёмом помещения не меньше 15 м3 при высоте потолка от 2,5 м.

Существует ряд требований относительно устройства топки:

в помещении необходимо установить окно для проветривания;
установка инженерных коммуникаций (вентиляция, система водоснабжения, канализация).

Площадь остекления зависит от объёма помещения: не менее 0,03 м2 на каждый 1 м3 объёма топочной.

Фундамент

Особенное внимание необходимо обратить на фундамент для котла в бревенчатом доме. При установке напольного агрегата с мощностью до 50 кВт в качестве основания можно использовать цементно-песчаную стяжку, но при монтаже более мощных установок этого будет недостаточно. Понадобится отдельный бетонный фундамент, который будет выступать на 25–30 см от габаритов котельной установки.

При монтаже агрегата предъявляются определённые требования относительно материала пола. Оборудование нельзя устанавливать на горючее деревянное основание. Если нет возможности залить бетонный фундамент, то котёл в брусовом доме устанавливают на подиум из огнеупорного кирпича, листа металла или асбеста. Основание должно выступать от габаритов котла минимум на 15 см с каждой стороны и на 20 см в части топки.

Вентиляция

Повысить эффективность котельной установки, обеспечить нужный уровень горения топлива позволяет правильное устройство приточной вентиляции. Параметры инженерной коммуникации рассчитывают по размерам топочной и мощности установленного оборудования.

Для нормальной работы небольшого котла с мощностью до 35 кВт достаточно пробить небольшое отверстие с сечением 30 × 30 см на противоположной от котла стене в нижнем уровне для обеспечения потоками свежего воздуха. Оборудуют и вытяжное отверстие с сечением 40 × 40 см на расстоянии 30 см от уровня потолка в противоположной части комнаты.

Обратите внимание! Необходимость в приточно-вытяжной вентиляционной системе возникает через разряжение, которое возникает в результате горения топлива. Его компенсирует приток свежего воздуха, а вытяжка применяется для отвода отработанных газов за пределы дома.

Дымоход

Любое отопительное оборудование, в котором происходит сжигание топлива, должно оснащаться дымоходом. Местоположение этого канала указывается на этапе составления проекта здания. Если дымоход не предусмотрен проектной документацией, его делают самостоятельно из кирпича или специального материала.

Современным вариантом дымохода считаются утеплённые сэндвич-модули, которые выполнены из нержавеющей стали и утеплителя (минеральной ваты). Шахту для отвода отработанных газов собирают из деталей необходимого диаметра. Стандартная высота составляющих 1 м. Существуют определённые требования к дымоходу твердотопливного котла:

постоянное сечение на всей протяженности трубы;
диаметр шахты для бытовых моделей в пределах 15–20 см;
отсутствие наклонов или изгибов;
запрещено стыкование сэндвич-модулей в пределах плиты перекрытия.

При необходимости можно сместить дымоход, но не более чем на 1 м от стандартного положения. Чтобы предотвратить возможность возгорания кровельных материалов или других строительных конструкций, дымоходы оборудуют искроуловителями.

Подключение агрегата к системе отопления

После установки котла, подготовки вентиляционной системы и устройства дымохода приступают к обвязке отопительного агрегата. Необходимо соблюдать одно важное правило: на теплообменник работающей установки ни в коем случае не должна попадать холодная вода. Через перепад температур на стенках камеры сгорания образуется конденсат, на который оседает сажа и превращается в вязкие устойчивые скопления. Липкий налёт плохо счищается и снижает КПД установленного оборудования.

Уменьшить выделение конденсата помогает стандартная обвязка с трехходовым клапаном и байпасом. Схему настраивают на температуру теплоносителя в пределах +50–55 °С. В результате нагревания вода перемещается по контуру отопительной системы, пока не прогреется до указанных параметров. После этого включается трехходовой клапан, который подмешивает остывшую жидкость с обратки системы отопления.

Во время проведения обвязки твердотопливного котла необходимо отталкиваться от требований производителя, которые изложены в инструкции к конкретной модели агрегата. Важно правильно подсоединить горелку к блоку управления. В европейских моделях отопительного оборудования часто присутствует система противопожарной защиты. Механизм подключается к центральному водопроводу.

Инструкция по монтажу дровяного котла

Независимо от того, какую разновидность ТТ-котла вы купили – прямого горения, пиролизный или пеллетный, порядок установки остается неизменным и состоит из таких этапов:

Выбор конкретного места в частном доме под размещение теплогенератора.
Подготовка помещения к установке.
Устройство приточно-вытяжной вентиляции.
Инсталляция отопительного агрегата и дымохода.
Подключение к системе отопления (обвязка) и проверочный запуск.

Идеальная котельная от нашего эксперта Владимира Сухорукова. Тяжелое оборудование стоит прямо на бетонном полу

Примечание. В зависимости от модели дровяного либо угольного котла может понадобиться присоединение к электрической сети.

Первые 3 пункта списка относятся к подготовительным работам, что вовсе не умаляет их значимости. Если неправильно выбрать месторасположение агрегата и не предусмотреть нормальной вентиляции, то возникающие проблемы вам придется решать в процессе эксплуатации, посреди отопительного сезона. Так что предлагаем разобрать каждый пункт в отдельности.

Для верного подбора источника тепла по мощности рекомендуем сделать расчет тепловой нагрузки на отопление, воспользовавшись подходящей методикой.

Где лучше поставить ТТ-котел

Примечательно, что ни в одной стране бывшего СССР по сей день не разработано конкретного нормативного документа, регламентирующего монтаж котлов на твердом топливе в частных и многоквартирных домах. Основная часть требований изложена в СНиП «Отопление и вентиляция», отдельные нормы встречаются в документе СНиП 31–02-2001 «Одноквартирные дома» (для России) и в прочих разрозненных актах.

Пример установки пиролизного теплогенератора с удобным доступом к расширительному баку и дымоходу

Справка. Многие интернет-ресурсы отсылают нас читать громадный СНиП «Котельные установки», не учитывая, что его действие распространяется на теплогенераторы мощностью свыше 360 кВт (п. 1.2). Другие предлагают нам руководствоваться правилами для газовых отопителей. Оба варианта ошибочны: требования к размещению бытовых ТТ-котлов не столь жесткие.

Мы проанализировали нормативную документацию, касающуюся размещения дровяных водогрейных отопителей, прибавили к ним практический опыт наших экспертов и составили перечень рекомендаций по расположению агрегата:

Использование дров, угля и даже брикет с пеллетами предполагает повышенную запыленность, а в процессе топки внутрь помещения попадает дым в разных количествах. Поэтому ставить котел в дом крайне нежелательно, хоть нормы и дозволяют размещение на кухне, в коридоре и других комнатах, кроме спален.
Лучшие места для твердотопливного теплогенератора: котельная на улице (обособленная либо пристроенная к существующему зданию), техническое помещение внутри дома, подвал или гараж. Крайний вариант – хорошо проветриваемый коридор.

Удачное решение – пристроить твердотопливную котельную из пеноблоков к стене жилого дома
Агрегат желательно ставить поближе к внешней стене, чтобы не прокладывать длинный горизонтальный участок дымохода или не выводить его наружу сквозь перекрытия.
Чтобы обслуживать и чистить теплообменник ТТ-котла, обеспечьте к нему доступ с нужных сторон. В идеале спереди должно быть не меньше 1 м свободного пространства, а по бокам и сзади – 60 см (минимум — 25 см).

Схема установки с допустимыми расстояниями до стен и потолка котельной
Не рассчитывайте подключить газоход дровяного отопителя к кирпичным вентиляционным каналам внутри стен, это категорически не допускается.

Совет. Перед тем как приобрести и установить котел длительного горения типа Stropuva, сопоставьте его высоту с помещениями. Обдумайте расположение другого крупногабаритного оборудования – теплоаккумулятора, буферной емкости и бойлера косвенного нагрева.

Когда места в топочной не хватает, котел устанавливается ближе к стене, чтобы обеспечить проход
В топочных малой площади придвигайте котел необслуживаемой стороной к одной из стен (минимальный отступ – 10 см), а сзади оставьте проем шириной не меньше 250 мм, как сделано на фото.

О подготовке помещения

Что необходимо сделать, перед тем как установить ТТ-котел в предназначенное помещение дома:

предусмотреть основание и при необходимости отлить бетонный фундамент;
пробить в стене отверстия для дымоходной трубы и вентиляции;
стены и полы, построенные из горючих материалов, защитить от возгорания листами металла, асбестоцемента, базальтового картона или минерита.

Рекомендация. Если в топочной сделано только освещение, то подведите туда электрическую линию от розеточной сети. Все равно придется запитать циркуляционный насос, а то и автоматику нового теплогенератора.

Пример защиты деревянных перегородок и пола рядом с дровяным котлом
Деревянную обшивку стен и пола отдирать не обязательно. Если котел придвинут к горючей стене ближе, чем на 38 см, закройте последнюю одним из перечисленных выше материалов. Такой же лист уложите на пол снизу и перед ТТ-котлом с выступом на 80 см. Это защита от вылетающих из открытой дверцы частичек жара.

По поводу фундамента, требуемого всеми производителями в инструкции по эксплуатации, дадим такие рекомендации:

Маломощные отопители весом до 200 кг спокойно ставьте на цементную стяжку. Если она устроена правильно, то без проблем выдержит такую нагрузку.

Пиролизный котел Atmos 90 кВт с чугунным теплообменником нужно ставить на железобетонное основание
Установка твердотопливного котла весом до 300 кг потребует армированной железобетонной стяжки толщиной 10—12 см, а свыше 300 кг – отдельной фундаментной плиты.
Пеллетные теплогенераторы, оборудованные подающим шнеком и электродвигателем, оказывают на основание вибрационную нагрузку. Значит, нужно отливать фундамент, изображенный на схеме.