Как выбрать угольный котел для отопления частного дома

Сегодня у владельцев частных домов твердотопливные котлы на угле пользуются особой популярностью – по спросу они уступают только газовым аналогам, а в некоторых регионах и вовсе лидируют. Ведь, несмотря на развитие технологий, уголь по-прежнему остаётся одним из самых доступных энергоресурсов.

Читайте в статье

Что собой представляют твердотопливные угольные котлы

Твердотопливный угольный котёл – современный отопительный агрегат, в котором для получения энергии и последующего нагрева теплоносителя можно сжигать антрацит, каменный, длиннопламенный, газовый, чёрный, бурый уголь, прессованные брикеты, а также некоторые другие виды твёрдого топлива.

Твердотопливный котел на угле в разрезе
Современный угольный котел Теплодар Куппер в разрезе.

По сути, котлы прямого (снизу-вверх) горения, являются преемниками традиционной русской печи, но, если массивная каменная (кирпичная) конструкция должна закладываться ещё на предварительных этапах стройки дома, то более компактное устройство можно подключить к уже существующей системе.

Применение и эффективность

Угольные котлы устанавливают в жилых и коммерческих зданиях (дачах, коттеджах, офисах), расположенных в местности, где подключение к системе газоснабжения проблематично. Идеально использовать угольный котёл для отопления частного дома площадью до 100-150 м2.

Сравнение эффективности котлов, использующих разные виды топлива:

Вид энергоресурса Теплотворность, мДж (кВт)/кг (м3) Цена топлива, руб./тонна (м3) КПД Стоимость кВт энергии, руб.
бурый (w ≈ 20–40 %) 12,9 (3,6) 2700–3200 70 % 1,71–1,27
каменный (w 7–15 %) 27,1 (7,5) 6000–7000 70 % 1,14–1,34
антрацит (w ≈ 1–3%) 31,1 (8,7) 8000–8500 70 % 1,31–1,40
природный газ 36,5 (10,3) 5400–5700 90 % 0,63–0,65
дрова (w ≈ 60–50 %) 8,1 (2,2) 1300–1500 60 % 0,98–1,05
дрова (w ≈ 30–20 %) 11,2 (3,1) 1500–1800 60 % 0,76–0,83
гранулы (пеллеты) 17,2 (4,7) 7000–9000 85 % 1,75–2,25
брикеты (евродрова) 16,1 (4,3) 6000–8500 85 % 1,65–2,32

 

Как видно из таблицы, с финансовой точки зрения угольный котёл – далеко не самый экономичный вариант: он проигрывает газовым и дровяным агрегатам.

По сравнению с газом, который сгорает практически полностью, уголь оставляет после себя очень много золы, а значит, обладает более низкой эффективностью сжигания и часть денег, затрачиваемых на топливо, неизбежно будет уходить на оплату «мусорных отходов», в прямом смысле этого слова.

Второй ближайший конкурент угля – дрова. Они очевидно дешевле, но не так удобны в эксплуатации: кроме того, что их придётся самому доводить до нужной фракции (или покупать колотые, но дороже), так ещё и нужно подбрасывать дрова в топку через каждые 3–5 часов, в то время как уголь горит 6–10 часов.

Устройство и принцип работы

Принцип работы угольного котла
Схематическое изображение принципа работы угольных котлов.

Принципиально конструктивное устройство угольного котла не отличается от любого другого твердотопливного агрегата, т. е. состоит из следующих узлов:

  • наружный вместительный цилиндр, который также является и корпусом;
  • слой теплоизолирующего материала, покрытый облицовочными панелями;
  • внутренний цилиндр, расположенный по одной оси (коаксиально) с первым;
  • камера сгорания (топка), отведённая в нижнюю часть внутреннего цилиндра;
  • регулируемое створкой отверстие (поддувало), для создания и усиления тяги;
  • вариативная система из воздухоотводящих и воздухоподводящих труб;
  • отсек для сбора золы и контрольно-измерительная аппаратура (опционально).

Справка. Внутренний и наружный цилиндр не могут прилегать друг к другу: между ними всегда должно оставаться свободное пространство (водяная рубашка) для беспрепятственного прохождения теплоносителя. При этом величина этого зазора напрямую определяет количество одновременно нагреваемой воды.

Принцип работы предельно прост: за счёт тяги дымоотвода в топку поступает воздух, что вызывает горение угля и выделение тепловых газов. Они в свою очередь, нагревая внутренние стенки, конвертируют тепло в горячий пар или передают его непосредственно воде, циркулирующей в системе теплообменника.

Угольный котел в разрезе
Некоторые котлы, как ТеплодарКуппер Карбо 26, оборудованы ТЭНами для дополнительного подогрева теплоносителя.

Нагретая вода снабжает трубы системы отопления дома и/или горячего водоснабжения (ГВС), а затем, после прохождения полного цикла (контура) возвращается снова в котёл. Отработанные тепловые газы, поступают в дымоход, где за счёт их энергии поддерживается оптимальная для создания тяги температура.

Отзывы о бытовых котлах на угле: преимущества и недостатки

Угольные котлы применяются для отопления частных домов уже очень давно, поэтому, благодаря многолетней практике и отзывам владельцев, их можно оценить максимально объективно:

Преимущества Недостатки
долгое время работы – уголь прогорает медленнее большинства другого топлива (дров – в 2–2,5 раза, пеллет – в 2,5–3 раза) высокая стоимость – цена даже самых примитивных угольных котлов вполне сопоставима с ценой агрегатов на газу
несложная конструкция – обычный котёл довольно просто устроен, что гарантирует защиту от появления случайных поломок отведение хозяйственного помещения – сам агрегат и запасы топлива должны находиться отдельно от жилых комнат
универсальность – угольный котёл может сжигать любое твёрдое топливо, вопрос лишь в снижении мощности (до 20–40 %) постоянный контроль и управление – котлы без электроники запускаются только вручную и требуют присмотра
независимость от внешних факторов – многие модели полностью автономны (энергонезависимы) и не нуждаются в доступе к электросетям вред для экологии – угольная пыль и другие частицы продуктов сгорания загрязняют окружающее пространство

Также пользователи отмечают, что со временем в системе падает давление, медленнее идёт нагрев и увеличивается расход топлива в месяц. Это не стоит относить к минусам, т. к. проблема возникает из-за банального скопления накипи, с чем может столкнуться не только угольный, а любой водогрейный котлоагрегат.

Котлы длительного горения на угле

Угольный котел длительного горения Stropuva
Принцип работы угольного котла длительного горения на примере модели Stropuva S20.

Котлы длительного горения на угле имеют более сложное устройство – теплообменник располагается не над камерой сгорания, как в классическом варианте, а за ней или вокруг нее, что меняет сам процесс топки: уголь прогорает очень медленно (тлеет без пламени) от верхнего слоя к нижнему, что заметно сокращает его расход.

Для лучшего окисления необходимо регулярное поступление воздуха, поэтому в таких котлах организованна система верхнего горения, при котором воздух с помощью насосной системы подводится напрямую в зону сжигания угля. Такой метод горения сокращает периодичность дозаправки примерно в 1,5–2 раза.

Пиролизные угольные котлы

Принцип работы приролизного угольного котла
Принцип работы пиролизных угольных котлов на примере модели Гейзер ВП.

Главная особенность агрегатов пиролизного типа состоит в том, что у них две взаимосвязанные топки: в одной – горит уголь и образуются раскалённые газы t=1200–1300ºC, а в другой – эти газы «дожигаются», поэтому к выходу из устройства они охлаждаются t=150–160ºC и практически не образуют дыма.

Таким образом, несгоревшие частицы отводных газов окисляются и выделяют дополнительную энергию, используемую для нагрева теплоносителя. Это повышает эффективность котла и обеспечивает полноту сгорания топлива, что продлевает время горения одной закладки до 24–30 часов, а с учётом бункера до 4–7 дней.

Бункерные автоматические котлоагрегаты

Автоматические угольные котлы отличаются от предыдущих версий тем, что в них регулировка всех рабочих процессов полностью или частично (если речь идёт о полуавтоматических моделях) осуществляется программируемым микропроцессорным контроллером, подключённым к датчикам и терморегуляторам.

Поддержка долгого горения реализована за счёт принудительно подающих воздух вентиляторов (нагнетателей) и тяговой системы удаления продуктов сгорания.

Угольный бункерный автоматический котел Zota Стаханов
Модель Zota Стаханов 20. Уголь подается автоматическим механизмом из подключенного к котлу бункера, объемы подачи регулируются автоматикой котельного агрегата.

Для бесперебойности процесса дозаправки предусмотрен загрузочный бункер – металлический короб с установленным снизу шнековым транспортёром.

Вместимости встроенного топливного резервуара в бункерном угольном котле, хватает в среднем на 2–7 дней, а если подача топлива осуществляется из отдельного механизированного хранилища, то в зависимости от площади его вместимости может хватить на 3–4 недели или даже на весь отопительный сезон.

Какой выбрать: подробно о характеристиках, на которые стоит обратить внимание

Правильно определиться с выбором поможет проект, в нём указываются все требования к параметрам конструкции, возможностям подключения коммуникаций, монтажным данным помещения и т. д. Отдельное внимание в документации уделяется эксплуатационным характеристикам самого устройства.

Прямого, длительного горения или пиролизный

Сравнение угольных котлов, использующих разную технологию горения:

Прямого горения Длительного горения Пиролизный
Максимальный КПД 65–75 % 78–84 % 85–92 %
Автономная работа нет/да нет/да да
Энергозависимость нет/да нет/да да
Период дозаправки 6–10 ч/—— 12–18 ч./1–2 д.* 24–30 ч./4–7 д.*
Влажность топлива w ≈ 30–50 % w ≈ 20–30 % w ≈ 7–15 %
Допустимая фракция до 60–80 мм до 25–50 мм до 5–25 мм

период дозаправки с учётом встроенного автоматизированного бункера

Можно сделать вывод, что более эффективного сжигания топлива, чем в автоматическом пиролизном котле, просто не может быть, поэтому если в планы хозяина дома не входят ночные дозаправки и постоянный присмотр за работой агрегата, то лучше выбрать именно этот вариант.

Однако стоит учитывать его требовательность к качеству топлива и заранее озаботиться поисками надежного поставщика мелкофракционного угля или приобрести дробилку. Кроме того, такой нагреватель работает только вместе с автоматикой, т. е. ему нужно обеспечить бесперебойный доступ к электропитанию.

Материал первичного теплообменника (корпуса)

Материал, из которого изготовлен корпус угольного котла – важный фактор, определяющий долговечность и ремонтопригодность отопительной системы:

  • сталь – лёгкий пластичный материал, который спокойно выдерживает перепады давления и температуры, но склонен к коррозии и сквозному прогоранию;
  • чугун – долговечный материал, который позволяет использовать большие мощности котла, но плохо переносит удары и резкие температурные колебания.

При небольшом повреждении стального теплообменника есть высокая вероятность, что дыру получится заварить, особенно если использовался качественный «котловой» металл толщиной более 4 мм, а вот если на чугуне образуется хоть малейшая трещина, то всю деталь придётся заменить целиком.

Комбинированный чугунный котел Viadrus U22
Комбинированная модель Viadrus U22 – отличный пример сочетания стального первичного теплообменника и чугунного вторичного.

Многие производители предпочитают сочетать сильные стороны обоих материалов, поэтому выпускают котлы в стальном корпусе, но с чугунной топкой.

Одноконтурный или двухконтурный

Выработанное котлом тепло распределяется в зависимости от числа контуров:

  • одноконтурный – предназначен исключительно для отопления помещения, подключается к системе батарей (радиаторов) и нагревает воду только для них;
  • двухконтурный – используется не только для обогрева самого дома, но и для нагрева воды санитарно-бытового назначения, а также для «тёплых полов».

Справка. В проточном нагревателе для горячего водоснабжения, тепловая мощность должна перманентно регулироваться в соответствии с расходом воды.

Поскольку интенсивность горения твёрдого топлива невозможно изменять в режиме реального времени (динамически), то относительно рентабельным может быть только котёл, получающий тепловую энергию от сжигания газов, т. е. пиролизного типа, да и то не всегда, учитывая разницу в цене на уголь по регионам.

Организовать систему горячего водоснабжения можно и с одним контуром. Для этого необходимо подключить бойлер косвенного нагрева, что позволит воде циркулировать не только по трубам, но и проходить в накопительный бак (через встроенный теплообменник), нагревая в нём воду.

Минимально необходимая мощность и отапливаемая площадь

Наиболее часто применяемый в непрофессиональной среде способ расчёта искомой мощности – соотношение 100 Вт тепла на каждый м² площади помещения:

Q = S × 100

  • где Q – требуемая тепловая энергия для обогрева помещения (кВт);
  • S – площадь отопления (м²), 100 – удельная мощность, норма на единицу площади (Вт/м²).

Например, для комнаты площадью 17,6 м² Q=17,6×100=1760 Вт ≈ 1,8 кВт

Обычно расчёт ведется именно в направлении «от малого к большому». Проще говоря, значение для каждой комнаты определяется отдельно, а потом полученный результат суммируется. Это позволяет не только узнать искомую мощность, но и в дальнейшем рассчитать необходимое количество радиаторов.

Ещё один нюанс: мощность рассчитывается под самый теплотворный уголь, который можно сжигать в агрегате. При топке другим углём такой выработки тепла добиться нельзя, потому рекомендуется сделать запас мощности в 10–20 %, тогда оборудование не будет работать на пределе даже в самые лютые холода.

КПД

Коэффициент полезного действия (КПД) показывает соотношение объёма потребляемого топлива к количеству полезного тепла, выделяемого агрегатом.

Это самый важный критерий производительности отопительного оборудования, поэтому очевидно, что чем КПД больше – тем лучше. Для угольного котла, как уже говорилось выше, показатель варьируется в пределах 65–92 %, что зависит от конструкции, типа горения и степени автоматизации рабочих процессов.

Другие важные критерии выбора

Определившись с выбором основных параметров угольного котла, можно уделить внимание и дополнительным характеристикам интересующего агрегата:

  • устройство дымоотведения – от колен дымохода зависит степень отдачи тепла газами, поэтому трёхходовая система более эффективна, чем одноходовая;
  • объём камеры сгорания – чем больше размер топки (считается в л/кВт), тем реже нужно докладывать топливо и тем дольше время автономной работы;
  • управление и функционал – котельное оборудование может быть оснащено терморегулятором, погодозависимой автоматикой, системой самоочистки и мобильным GSM-модулем;
  • наружная теплоизоляция – хорошее утепление позволяет уменьшить потери полезной энергии, предотвратив резкие перепады температуры и остывание котла;
  • наличие футеровки – топочные камеры с футеровкой более экономичны, ведь они потребляют на 25–45 % меньше топлива при равном уровне мощности;
  • обеспечение безопасности – для защиты от перегрева предусмотрен внешний теплообменник или независимый контур охлаждения, и аварийный термоклапан.

Справка. Наиболее частый вариант поломки котла – деформация (складывание) его стенок. Вопреки распространённому мнению, это происходит не из-за высокого давления (оно выпускается через предохранительный подрывной клапан), а по причине банального перегрева, т. к. не во всех агрегатах есть встроенная защита.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

В последнее время всё более популярными становятся российские угольные котлы: их качество постоянно улучшается, а стоимость остаётся довольно низкой по сравнению с зарубежными аналогами. Тем не менее, самыми функциональными и автоматизированными по-прежнему остаются котлы европейских производителей. Обратите внимание, что практически все модели имеют версии различной мощности.

Прямого сгорания

ZOTA «Master» 20

ZOTA «Master» 20

ZOTA «Master» мощностью 20 кВт – очень бюджетный изолированный (базальтовым картоном) котёл, который выдерживает давление до 3 бар и работает практически на любом топливе: угле, дровах, пеллетах и газе (опционально). Также он использует электричество как вспомогательного источника тепла (ТЭН).

Страна-производитель: Россия, ООО ТПК «КрасноярскЭнергоКомплект».

Стоимость: 25 690–31 889 рублей.

Protherm «Бобёр» 20 DLO

Protherm «Бобёр» 20 DLO

Protherm «Бобёр» мощностью 20 кВт – энергонезависимый котёл с рабочим давлением до 4 бар, который имеет повышенный срок службы, т. к. в нём используется высокотехнологичный (GG20) чугунный теплообменник, устойчивый к коррозии и тепловым ударам. Можно топить только различным углём и деревом.

Страна-производитель: Словакия, ООО «Vaillant Group» (Вайлант Груп рус).

Стоимость: 67 600– 68 445 рублей.

Bosch «Solid» 2000 B SFU 12

Bosch «Solid» 2000 B SFU 12

Bosch «Solid» 2000 B SFU мощностью 13, 5 кВт – простой надёжный котёл, заточенный под использование бурого угля, но может также сжигать каменный уголь, кокс, дрова и древесные отходы. Оснащён встроенным прибором для контроля давления (не более 2 бар), термической защитой и завихрителями газов.

Страна-производитель: Германия, ООО «Bosch» (Бош Термотехника рус).

Стоимость: 48 764– 51 436 рублей.

Длительного горения

Stropuva S15U

Stropuva S15U

Stropuva S15U мощностью 15 кВт – благодаря объёмной топке, вмещающей до 240 кг угля, этот инновационный котёл является непревзойдённым лидером (среди компактных устройств) по продолжительности горения на одной закладке. Потребляет уголь, пеллеты, брикеты и дрова, при максимальном давлении до 3 бар.

Страна-производитель: Россия–Литва, ООО «STROPUVA» (СТРОПУВА).

Стоимость: 81 500–99 778 рублей.

Buderus «Logano» S181-15 E

Котел Buderus «Logano» S181-15 E

Buderus «Logano» S181-15 E мощностью 15 кВт – один из лучших бункерных автоматических угольных котлов для отопления частного дома, со встроенными датчикам температуры воды и газов. Улучшенная конструкция теплообменника обеспечивает длительное горение угля/пеллет и выдерживает давление до 3 бар.

Страна-производитель: Германия, ООО «Bosch» (Бош Термотехника рус).

Стоимость: 252 000–258 840 рублей.

LIEPSNELE L20U

LIEPSNELE L20U

LIEPSNELE L20U мощностью 20 кВт – это практически «всеядный» твердотопливный агрегат, который потребляет уголь, дрова, угольные брикеты и пеллеты, торф, деревянную стружку, другие древесные отходы и т.д. При полной закладке угля поддерживает горение до 7 дней. Уровень давления ограничен до 1,5 бар.

Страна-производитель: Литва, ООО «Vakaro Rasa» UAB (Вакаро Раса).

Стоимость: 85 449–90 456 рублей.

Galmet «CARBO» 21

Galmet «CARBO» 21

Galmet «CARBO» 21 мощностью 22 кВт – польский полуавтоматический котёл на угле уже в базовой комплектации имеет довольно богатое оснащение: умный PID-регулятор, контролирующий все узлы котла и управляющий процессом горения, датчик дымовых газов, термометр и манометр. Предел давления – до 2 бар.

Страна-производитель: Польша-Россия, ООО « GALMET» (ГАЛМЕТ-РУС).

Стоимость: 113 890–116 759 рублей.

Цены: итоговая таблица

Ценовой рейтинг популярных моделей котлоагрегатов, работающих на угле:

Модель угольного котла Стоимость, руб.
ZOTA «Master» 20 25 690–31 889
Protherm «Бобёр» 20 DLO 67 600– 68 445
Bosch «Solid» 2000 B SFU 12 48 764– 51 436
Stropuva S15U 81 500–99 778
Buderus «Logano» S181-15 E 252 000–258 840
LIEPSNELE L20U 85 449–90 456
Galmet «CARBO» 21 113 890–116 759
ZOTA «Carbon» 20 47 900–53 290
Теплодар «Куппер» ОВК 10 23 050–25 680
Термокрафт «Uragan» Prof 22 28 640–34 641
Опрос: по какой причине вы предпочли угольный котел?

Как правильно топить угольный котлоагрегат

Перед введением котла в эксплуатацию необходимо настроить его работу:

  • протестировать систему отопления на прочность, увеличив давление × 1,25;
  • проверить тягу путём поднесения полоски бумаги к заслонке подачи воздуха;
  • включить нагрев 80°C и соотнести данные термометра с регулятором тяги;
  • отрегулировать положение заслонки для достижения требуемой температуры;
  • испытать тягу на 90°C, при 95°C на выходе заслонка должна закрыться сама;
  • после калибровки устанавливается постоянная температура ≈ 80–85°C.

Из-за затянутой растопки эффективность котла снижается, поэтому рекомендуется сначала жечь более лёгкое топливо с меньшим КПД, а уже потом добавлять топливо с большим КПД. Например, можно начинать растопку с бумаги и небольших сухих дров, а после их полного прогорания добавлять уголь.

Последующее обслуживание сводится к выполнению цикличных действий:

  • своевременная загрузка угля в топку или бункер, если котёл автоматический;
  • удаление верхнего коркового слоя, спекшихся и сплавленных кусков угля;
  • очистка камеры сгорания от шлака и зольник от накопившихся отходов.
Очистка угольного котла
Зольник пиролизного котла при топке углем. Для экономии сырья, просейте содержимое зольника через сито, оставшиеся в сите не сгоревшие фракции угля можно отправить на повторную топку!

Классические котлы не требовательны к топливу: их топят практически любым твёрдым топливом, даже бытовым мусором, но высокой производительности можно добиться, только используя уголь влажностью до 30 % и зольностью до 25 %. В ином же случае КПД будет намного ниже заявленного производителем.

А вот конструкция пиролизных котлов и длительного горения изначально разрабатывалась под определённый стандарт, поэтому и требования к качеству топлива у них выше: уголь должен быть не только маловлажным – до 20 % и низкозольным – до 15 %, но и иметь фиксированный размер – от 5 до 25 мм.

Где купить угольный котёл для отопления частного дома

В Москве

  1. Комфорт-Эко, Дмитровское шоссе, д. 100, к. 2, тел. +7 (495) 921–37–61.
  2. Мой Котёл, Волоколамское шоссе, д. 116 стр. 2, тел. +7 (495) 221–56–79.

В Санкт-Петербурге

  1. ТехноДом, пр. Стачек д. 57, Комсомольская пл., тел. +7 (812) 671–00–88.
  2. Кит-Тепло, ул. Литовская д. 8, +7 (812) 295–00–05, +7 (812) 248–18–88.

Подводя итог, стоит сказать, что угольные котлы – это «золотая середина» между удобством эксплуатации и затратами на топливо, поэтому если дом не подключён к газовой магистрали, то его установка вполне оправдана. Ещё лучше – автоматическая версия: она поможет пережить даже суровую зиму с комфортом.

Показать комментраииСкрыть комментарии

1 Комментарий

  • Борис
    Опубликовано 11.01.2019 at 15:17 0Likes

    Спасибо за столь подробную статью.

    0

Оставить комментарий