Угольное отопление в частном доме

Угольное отопление в частном доме

Отопление дома углем — один из экономически выгодных альтернативных способов обогрева.

Современное оборудование не имеет ничего общего с устаревшими представлениями о котельной — в него не придется ежечасно забрасывать топливо, заботиться об уборке копоти и сажи в помещении.

Угольные котлы — разновидность отопительных агрегатов, конструкция которых оптимизирована для использования разных видов угля. Они дают полную независимость — многие из них совершенно автономны, не требуют подключения к инженерным коммуникациям.

Конструкция угольного котла для отопления частного дома

Во многих моделях таких устройств, кроме рекомендованного производителем, допускается использование других видов топлива (древесина, брикет, торф).

Данное оборудование состоит из следующих функциональных элементов:

  • топка — камера для сжигания топлива;
  • зольник — емкость под топкой для сбора продуктов горения;
  • колосник — решетка, предупреждающая осыпание угля в зольник;
  • теплообменник — система, в которой циркулирует теплоноситель;
  • дымоход — канал для дымоудаления;
  • системы управления и температурного контроля.

Принцип работы

За счет тяги дымохода в топку поступает воздух, топливо сгорает. Образовавшиеся газы нагревают стенки топки, передают тепло воде, циркулирующей в системе теплообменника. Нагревшийся теплоноситель подается в трубы, обогревает дом, поступает обратно в котел. Затем газы поступают в дымоход, где поддерживают необходимую для создания тяги температуру.

Самый распространенный вариант теплоносителя — вода, но иногда используются смеси с антифризом и незамерзающие жидкости. В систему дымоудаления входят термоизолированные трубы, которые иногда дополняют блоком принудительной вентиляции.

Внимание! Обычный дровяной котел запрещено топить углем, поскольку этот вид топлива дает в 2—3 раза больше тепла, чем дерево.

По функциональности оборудование делится на 2 группы:

  • с одним контуром — для обогрева помещения;
  • с двумя — для отопления и организации горячего водоснабжения.

Фото 1. Внешний вид и схема с принципом работы отопительного котла на угольном топливе.

Различают классические (однокамерные) и пиролизные модели котлов. В первом случае подразумевается традиционное сжигание топлива в камере, КПД при этом составляет 70%. В пиролизных моделях — уголь и газы, выделяющиеся при горении, горят в разных камерах. КПД таких усовершенствованных моделей достилает 92%. Топливо в них сгорает эффективнее с меньшим количеством сажи и дыма.

Угольные котлы изготавливают из стали и чугуна. Стальные модели — чаще всего устройства с нижним сжиганием, состоят из сваренных элементов. Чугунные — литые, отличаются высоким КПД, меньше подвержены коррозии и загрязнениям. Устройства длительного горения имеют вертикальную топку, топливо постепенно сгорает сверху, за счет чего они работают без дополнительной загрузки несколько суток.

Угольное отопление: плюсы и минусы

Отопительные системы, работающие на угле, отлично справляются с повышенными запросами к обогреву при сильных морозах. Одним из его главных плюсов является способность долго удерживать тепло. Кроме того, у угольного печного отопления есть другие преимущества:

  • независимость от наличия магистральных энергоресурсов (электричества, газа);
  • доступность: уголь, как и сами котлы, отечественное и недорогое;
  • эффективность: среднее КПД для разных видов оборудования — 70%;
  • автономность: если приобрести соответствующую модель, вы не будете зависеть от электричества и газа;
  • простота конструкции обеспечивает продолжительную бесперебойную работу аппарата;
  • автоматизация: многие модели сами решают вопросы подачи топлива и терморегуляции.

Несмотря на совершенство технологий, угольные приспособления не лишены недостатков:

  • Чтобы горение приносило максимальный КПД, придется соблюдать особые условия: требования к марке, качеству, влажности сжигаемого сырья.
  • Необходимость выделения хозяйственного помещения для хранения топлива и установки агрегата.
  • Цикличность процесса — различная частота загрузки (зависит от типа устройства). Уголь придется загружать в любой котел.
  • Необходимость обслуживания: удаление сажи, копоти, золы, чистка.

Многие устройства требуют установки вспомогательных приспособлений, таких как насосы и блоки принудительной вентиляции. Несмотря на автоматизацию многих систем, за угольными генераторами нужен постоянный контроль.

Что лучше, уголь или газ?

Принято считать, что наиболее выгодным вариантом для отопления является магистральный газ.

Однако, узнав стоимость подведения и подключения, многие жители ищут пути альтернативного отопления. Сравнивать эти виды топлива лучше по трем критериям:

  • Энергетический. При сжигании 1 м 3 (0.62 кг) природного газа вы получите 9.45 кВт/ч тепла без учета КПД котла. Килограмм антрацита даст 7.16 кВт/ч.
  • Экономический. Учитываются тарифы для населения на поставку газа, а также стоимость транспортировки угля и КПД котлов.
  • Удобство использования. Во всех случаях потребуется обустройство дымохода и вентиляции. Для хранения угольного топлива необходимо пространство, его закладку придется производить вручную, тогда как газ подается по трубопроводу.

Справка. Если дом уже подключен к газовой магистрали, то более выгодный способ обогрева можно не искать. При отсутствии подключения лучший вариант — угольные котлы, работающие в автоматическом режиме.

Какой уголь лучше использовать для отопления?

В составе этого вида топлива множество элементов, которые влияют на энергетические свойства. Самым чистым и ценным считается топливо, содержащее максимальное количество углерода. Чем ниже процент этого вещества, тем ниже теплота сгорания и выше число примесей и влажности. При выборе угля учитывают следующие характеристики:

  • Теплота сгорания. Показатель отражает, какой объем тепла выдаст определенный объем горючего за единицу времени. Измеряется в МДж/кг или Ккал/кг, в этом случае называется калорийностью.
  • Зольность. Измеряется в процентах, показывает количество негорючих примесей. Чем ниже этот показатель, тем больше тепла от топлива. У высокосортных марок ее уровень находится в пределах 25%, у низкосортных углей — превышает 40%. Чем выше зольность, тем чаще придется убирать шлак и золу.
  • Влажность. Если поверхностная влага легко устраняется просушиванием и проветриванием, то внутренняя испаряется только при горении. Чем выше показатель внутренней влажности, тем больше тепловой энергии потребуется на ее высушивание и меньше пойдет на обогрев.
Читайте также:  Третья шпатлевка расценка в смете

Маркировка

Первая буква показывает сорт, вторая — величину фракции. Всего существует 17 марок. Основные сорта твердого топлива маркируются: антрациты — «А», длиннопламенный — «Д», слабоспекающийся — «СС».

Уголь классифицируется по размеру кусков:

Маркировка Название Фракция, мм
П Плита Более 100
К Крупный 50—100
О Орех 25—50
М Мелкий 13—25
С Семечка 6—13
Ш Штыб до 6
Р Рядовой 0—300 карьерный 0—200 шахтный

Например, топливо маркировано АШ — антрацит штыб, ДС и ДПК — длиннопламенный «семечка» и плитный с кусками 50—100 мм.

Виды угля и его характеристики: каменный, бурый, антрацит, брикетированный прессованный

Как топливо используются три вида: бурый, каменный и антрацит. Первый дает меньше всего тепла, по этой причине его не используется в быту.

Каменный уголь выделяет большое количество тепла (до 7000 Ккал/кг), имеет влажность до 15%, дает немного золы (до 16%), поэтому чаще других используется для топки котлов.

Фото 2. Каменный уголь в руках. Представляет из себя небольшие камешки черного цвета.

В свою очередь делится на подвиды:

  • Длиннопламенные — получили название за способность гореть с длинным пламенем как древесина. Марка ДПК подходит для большинства котлов, ДО, ДС — для автоматизированных.
  • Слабоспекающиеся — горят без дыма и пламени, расходуется экономно за счет большой продолжительности горения. Используются реже из-за более низкого КПД и сложности розжига.
  • Тощие — недорогие сорта относятся к короткопламенным, чаще применяются в промышленности в чугунных печах. Тощие угли трудно разжечь, они дают до 45% золы, но много тепла, поэтому в быту их применяют в котлах с хорошей тягой.

Антрациты имеют самые высокие качественные показатели среди всех углей для домашних котлов: теплотворность до 8200 Ккал/кг, влажность 1—3%, зольность до 9%. Почти не выделяют летучих веществ (до 9%), горят коротким ровным пламенем, с минимальным образованием дыма и зольных остатков. За счет высших показателей продолжительности горения считаются самыми экономичными видами углей. Подходят для специализированных котлов с объемной топкой, рассчитанной на высокие температуры и хорошей тягой.

Угольные брикеты — бюджетный вид топлива. Изготавливаются из отходов угледобывающей промышленности: мелких угольных фракций, крошки и пыли методом прессования с добавлением связующих компонентов. К преимуществам относят: невысокую зольность и влажность, хорошие теплотворные свойства при условии, что брикеты получены из высокосортного угля. Прессованное топливо хорошо разгорается при помощи дров, долго горит (в среднем 6—8 ч.), дает мало дыма, сажи и шлаков.

Фото 3. Прессованный уголь в продолговатых брикетах. Подобным топливом хорошо топить котлы.

Как посчитать расход?

При расчете расхода топлива учитывают многие факторы: качество, марку, продолжительность горения угля, среднюю температуру на улице, площадь, материал и степень утепления дома. С помощью подсчетов получается усредненное значение, поскольку учесть все критерии, а также наступление оттепелей и заморозков сложно.

Перед началом подсчёта высчитывается общая площадь дома. По стандартной формуле рассчитывается мощность котла: 1 кВт на 10 м 2 . Например, для среднего загородного дома 160 м 2 потребуется оборудование 16 кВт мощностью. КПД современных котлов от 50 до 90%, для примера берем среднее значение 70%. Считаем продолжительность периода, в течение которого нужно отопление (в среднем 6 месяцев).

Расчет расхода топлива производится следующим образом:

  1. Для работы котлу, мощностью 16 кВт с КПД 70% потребуется 11,2 кВт/ч. Чтобы выработать 1 кВт нужно 0.25 кг каменного угля со средними характеристиками. 11,2*0,25 = 2,8 кг в час.
  2. Рассчитываем суточный размер топлива: 2,8*24 = 67,2 кг.
  3. Определяем расход угля на месяц: 67,2*30 = 2016 кг.
  4. Чтобы высчитать количество угля на зиму, полученное число умножаем на число холодных месяцев: 2016*6 = 12096 кг.
  5. Для расчета стоимости отопления на зиму полученное значение умножаем на цену угля за 1 кг.

Справка. Чтобы получить данные о расходе, предпочтительной марке и продолжительности работы на одной закладке — посмотрите техническую документацию к котлу. Инструкция всегда прилагается при покупке.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором приводятся примерные расчеты необходимого количества угля для отопления дома на один месяц.

Как получить максимальную пользу?

Чтобы топливо удерживало теплотворность, его нужно правильно хранить. Хоть и выгодно закупать уголь крупными партиями, не стоит делать это на несколько лет вперед. Самый нестойкий к хранению — бурый, он пролежит без потери свойств до полугода, дольше всего хранится антрацит до полутора лет.

Для хранения угля выбирают темное, хорошо проветриваемое и защищенное от влажности место в подвале или сарае. Топливо складывают в специально сколоченные деревянные ящики или хранят в мешках.

Фото 4. Мешок с каменным углём. В такой упаковке лучше всего хранить угольное топливо.

Угольные запасы не боятся осадков, поэтому их можно оставить во дворе. Для такого хранения выбирают утрамбованную площадку, насыпают на нее уголь, уплотняют, чтобы снизить содержание воздуха, способствующее окислению.

В случае отсутствия возможности подключения к газопроводу и высоких цен на электроэнергию и покупку газовых баллонов все большее число владельцев домов предпочитают использовать уголь для обогрева. Это один из наиболее старых методов отопления домов, который не утратил актуальность и сегодня.

Читайте также:  Номер позиции в спецификации

Кроме того, с каждым годом появляются новые технологии по улучшению работы твердотопливных котлов, что позволяет проще и эффективнее использовать уголь.

Наверное, каждому знаком образ типичной русской кирпичной печки, и вот, используя уголь для отопления, система будет работать по тому же принципу. Однако есть значительное отличие: помещение угольными котлами нагревается не за счет тепла от пламени, а за счет нагревания водяного носителя тепла, который насосом прогоняется к радиаторам.

Ниже рассмотрим, как работает система отопления на угле, принцип работы котла на угольном топливе, а также типы угля для отопления.

Отопление дома углем

Как работает система отопления на угле?

Обычно те, кто устанавливают себе котлы на твердом топливе, сразу же начинают понимать, что с такой системой приходится постоянно работать: это относится как к подбрасыванию каменного угля для отопления, так и к проверке показаний приборов.

Кроме того, наблюдаются частые перепады температуры из-за того, что топливо неравномерно горит. Камеру сгорания и духовку нужно чистить. Сейчас многие используют бытовые котлы на угле с длительным горением – и для отопления жилых помещений, и для обогрева коммерческих.

Котлы, функционирующие на угле

Котлы, которые используют каменный уголь для отопления, обладают одним существенным достоинством на фоне других отопительных систем – это универсальность. Так, кроме угля, в такой отопительный котел можно загрузить еще и другое твердое топливо – дрова, отходы (бытовой мусор), брикеты, пеллеты, опилки и т.д.

Котел, работающий на угле

Совет: Заметим, что угловые отопительно-варочные печки могут не только отапливать ваш дом, но на них можно готовить пищу.

А печи длительного горения имеют еще один важный плюс – это то, что между заправкой топлива проходит много времени. Так, отопление на угле может довольно долго работать без вмешательства человека. Также такие котлы просты в эксплуатации – вам нужно просто подкинуть уголь в котел. Системы достаточно экономичны, при этом имеют высокие параметры теплоотдачи. Котел можно использовать весь отопительный сезон – без перерывов.

Конечно же, котлы на угле старых образцов не смогут сравниться по теплоотдаче и производительности с новыми моделями. Современное оборудование способно эффективно обогреть помещения разных типов, при этом сжигая в два раза меньше топлива, чем старые модели.

Принцип работы котла на угле

Котлы на угле обладают немного иным процессом горения, чем в других системах. Внутри устройства огонь горит не снизу-вверх, а наоборот. Благодаря этому увеличивается время горения одной партии угля и обеспечивается максимально полное его сгорание.

В котле происходит практически такой же процесс, как и горение обычной свечи. Уголь горит долго, тепло, которое при этом получается, — идет в теплообменник. При горении воздух приходит сверху с помощью специального вентилятора. Топочная камера в котле, который использует отопление углем в частном доме, может быть довольно больших размеров и доходить объемом до 500 литров. Это значит, что за один раз можно загрузить много разного топлива, которое будет греть дом несколько дней.

Принцип работы котла на угле

В таких котлах также предусмотрены датчики регулирования температуры. Применение каменного угля позволит уменьшить количество вредных веществ, которые появляются в результате сгорания. Котлы для угля состоят из топки, где и происходит этот процесс, теплообменника для нагрева угля, колосника. Теплообменник может быть из стали или чугуна. Стальные котлы для угля – немного дешевле, а чугунные – прослужат больше времени.

Типы угля для отопления дома

Заметим, что в понятие «каменный уголь» входит несколько видов ископаемых:

  • Бурый уголь: обладает наиболее низком температурой сгорания, и сейчас не используется для отопления, так как неэффективен.
  • Каменный уголь, марка Д: для того чтобы осуществлять угольное отопление дома, подходит идеально, так как он длиннопламенный.
  • Уголь ДПК: очень часто такой вид угля называют длиннопламенным «орехом» и «кулаком». Обычно используется для обогрева небольших котельных частных домов.
  • Уголь ТПКО: тощий уголь, обычно применяется для частных целей.
  • Антрацит: идеально подойдет для мощных котлов.

Также используется и прессованный уголь для отопления.

Совет: Для тех котельных, которые имеют специальные печи, уголь антрацит – идеальное решение. При сжигании 1 кг угля выделяется примерно 3 кг СО2 – поэтому в таком случае получается до 6,5 кВт/ч энергии.

Подробнее об отоплении углем смотрите в видео:

Из-за приличных размеров и веса отопительные агрегаты, сжигающие твердое топливо, выпускаются только в одном исполнении — напольном. Зато перед монтажом не нужно получать каких-либо разрешений, главное — соблюсти элементарные правила безопасности и удобства обслуживания. Этот вопрос мы и обсудим в данной публикации: рассмотрим, как правильно делается установка твердотопливного котла и подключение к водяной системе отопления частного дома.

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:

  1. Выбор конкретного места в частном доме под размещение теплогенератора.
  2. Подготовка помещения к установке.
  3. Устройство приточно-вытяжной вентиляции.
  4. Инсталляция отопительного агрегата и дымохода.
  5. Подключение к системе отопления (обвязка) и проверочный запуск.
Читайте также:  Устройство основания под тротуарную плитку

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:

  1. 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.
  2. 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.

    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.

    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.
  • Схема устройства фундамента под тяжелый дровяной котел

    Совет. Небольшие ТТ-котлы допускается размещать на деревянном полу. Но сначала вам придется усилить этот участок своими руками, установив дополнительные лаги из бруса минимальным сечением 100 х 50 мм.

    Если в котельной планируется ставить бак – аккумулятор и прочее тяжелое оборудование, нет смысла заливать фундаменты для каждой единицы. Сделайте промышленные полы – бетонную стяжку высотой 12 см с армированием металлическими стержнями диаметром 8—14 мм. Свяжите проволокой сетку с размерами ячеек 20 х 20 см и уложите ее на подушку из утрамбованного щебня, как показано на видео.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector