Плюсы и минусы различных видов твердого топлива для котлов: древесина и её производные

Тепловые характеристики древесины

Породы древесины различаются по плотности, структуре, количеству и составу смол. Все эти факторы влияют на теплотворность дров, на температуру, при которой они сгорают, и на характеристики пламени. Древесина тополя пористая, такие дрова горят ярко, но максимальный температурный показатель достигает лишь 500 градусов. Плотные породы дерева (бук, ясень, граб), сгорая, выделяют свыше 1000 градусов тепла. Показатели березы несколько ниже – около 800 градусов. Лиственница и дуб разгораются жарче, выдавая до 900 градусов тепла. Сосновые и еловые дрова горят при 620-630 градусах.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

У берёзовых дров лучшее соотношение теплоэффективности и стоимости – топить более дорогими породами с высокими показателями температуры сгорания экономически невыгодно.

Ель, пихта и сосна пригодны для разведения костров – эти хвойные породы обеспечивают относительно умеренное тепло. Но в твердотопливном котле, в печи или камине такие дрова использовать не рекомендуется – они выделяют недостаточно тепла для эффективного обогрева жилища и приготовления пищи, сгорают с образованием большого количества сажи.

При выборе также следует обратить внимание на степень влажности древесины – сырые дрова хуже горят и оставляют больше золы

Меры по улучшению

Все чаще при реконструкции разрушающихся кирпичных дымоходов используют надежные стальные трубы, просто вставляя их в существующий канал. Оставшийся промежуток заполняется базальтовым негорючим утеплителем. Рекомендуется проведение подобной замены, если прогнозируется переход с твердого топлива на газообразный его аналог.

Воротник дымовой трубы

Чтобы кирпичная шахта не получала вредоносного воздействия от конденсата, рекомендуется утеплить ее снаружи сто миллиметровыми плитами базальтовой ваты. В случае расположения канала внутри стены утепляется часть, проходящая пространство не отапливаемого чердака, а также над кровлей. Если дымовая шахта пристроена к дому, то ее наружные плоскости облицовывают теплоизоляцией полностью, дополняя наружным слоем из оцинкованного металла, имеющего толщину в 0,5 мм.

Материалы, используемые для изготовления.

Важный параметр для дымохода – это его устойчивость к высоким температурам. Исходя их этого требования, наибольшее распространение получили следующие материалы:

Теперь рассмотрим каждый из этих материалов более подробно.

Кирпичные дымоходы для твердотопливных котлов способны выдержать высокую температуру. Этот показатель доходит до 1000 градусов по Цельсию. Но при этом в наше время дымоходы для твердотопливных котлов из кирпича не строятся, так как имеют ряд недостатков. Один из них – это сложность конструкции и большие сроки возведения. Для того чтобы его построить нужно обладать специальными навыками, без которых сделать дымоход из кирпича для твердотопливного котла своими руками не получится, по крайней мере, правильно. Он боится конденсата, на нем оседает сажа, которую надо постоянно чистить. К тому же он дороже своих современных собратьев. Также он абсолютно не пригоден в качестве дымоходов для дизельных котлов. То ли дело раньше, когда в каждом доме была печка или груба. В то время чтобы построить дымоход для печного отопления использовали жаростойкий кирпич, только так можно было сделать трубу необходимого сечения.

Керамический дымоход выдерживает температуру до 1200 градусов. Прекрасно подходят в качестве дымохода для угольного котла, так как в их топке самая высокая температура. Его внутренние стенки гладкие, он не боятся влаги, поэтому конденсат ему не опасен. Это трехслойное изделие, состоящее из воздуховода, слоя утеплителя и оболочки из керамзитобетона. Керамика широко применяется в современном строительстве дымоотводов, так как имеет достаточно низкую цену. Он устойчив к механическим повреждениям и может быть смонтирован как внутри помещения, так и снаружи.

Стальные дымоходы выдерживают температуру до 800 градусов. Этого вполне достаточно для их совместимости со всеми видами нагревателей. К примеру, температура газа в дымоходе дровяного котла не превышает 300 градусов. Это сравнительно немного. В то время как в дымоходе для котла на угле этот показатель достигает 600 градусов. Для производства металлических дымоходных труб применяется коррозийно-прочная, жаростойкая, нержавеющая сталь с добавлением молибдена. Хотя бывает, что делают из черного металла и затем наносят цинковое покрытие. Но такой материал не пользуется спросом, так как служит непродолжительное время. Стальной дымоход – это сэндвич труба, в которой между внутренним и внешним слоем находиться теплоизоляция.

Конструкция дымохода и принцип работы

Грубо говоря, дымоход – это специальная труба, предназначенная для вывода дыма –  результата горения твердого топлива – из помещения. Дабы этот прибор был максимально эффективным, необходимо придерживаться целого ряда условий. Так, дымоход должен обеспечивать следующие вещи.

• Подачу воздуха в котел в необходимом количестве для того, чтобы тот смог полноценно функционировать.
• Нормальную тягу, которая, по сути, и является главным параметром эффективности такого рода оборудования, демонстрирующим скорость вывода дымовых газов за счет той же температурной разницы.

Если вы намерены соорудить дымоход (а вы, скорее всего, планируете это сделать), то вы должны знать. Что среднестатистический котел на твердом топливе оснащается специальным оборудованием, которое не даст вам поддерживать перманентную температуру горения в топке. По этой причине, если вы:

• сжигаете уголь, то температура дымовых газов может достигать 500-600°С;
• сжигаете дрова, то температура дыма будет несколько ниже – порядка 100-300°С.

Все это говорит лишь об одном: при установке вы должны обеспечить максимальную устойчивость к высоким температурам такого оборудования, как дымоход для твердотопливного котла.

Возможно вас так же заинтересует наша статья о пеллетных котлах

Обратите внимание! Чем меньше в дымоходы горизонтальных отрезков, заужений или различных изгибов, тем лучше для вас!

Дело в том, что дым поднимается из котла по спирали, и при каждом таком повороте эта спираль ломается, дымовые газы попросту  перемешиваются, меняя курс передвижения. Более того, стенки дымохода создают сопротивление движению дыма, поэтому идеальный дымоход должен быть круглым, иметь гладкие стены. Если форма будет, к примеру, прямоугольной, то завихрения в такой трубе будут создавать препятствия для движения дыма, что только ухудшает тягу. Но это мы немного забежали наперед, рассмотрим сначала, что нужно учесть в процессе установки.

Правильный дымоход для твердотопливного котла своими руками

Сразу после монтажа твердотопливного котла следует начинать создание системы для выброса газа и дыма. Выполнение этой работы можно поручить наемным мастерам, но это будет стоить денег. Самостоятельный монтаж позволит не только сэкономить, но и полностью разобраться в устройстве дымохода, что полезно для его дальнейшей эксплуатации и обслуживания.

Заказать или сделать дымоход для твердотопливного котла своими руками — что выгоднее?

Ответ на этот вопрос не так очевиден, как кажется. По конструкции твердотопливные котлы имеют сходство с обычными печками. И может показаться, что устройство дымохода для него – простая задача. Не стоит поддаваться этому заблуждения. Для качественного отвода продуктов горения необходима продуманная, прочная и надежно выполненная конструкция. Пренебрежение этими правилами недопустимо, потому что от этого зависят жизни людей, живущих в помещении. Неплотная стыковка материалов или конструкционные ошибки ведут к проникновению внутрь опасного для здоровья угарного газа.

Поэтому при отсутствии навыков печного монтажа столь ответственную работу разумнее поручить профессионалу. При наличии опыта и уверенности в собственных силах можно провести монтаж своими руками. Однако расчет дымоходов для твердотопливного котла лучше заказывать в профильной организации.

Устройство дымохода

Независимо от применяемого для монтажа материала, все дымоходы для твёрдотопливных котлов конструктивно схожи. Система дымоудаления состоит из одинаковых функциональных компонентов:

• Дымоход. Цилиндрический или прямоугольный участок, через который из котла выводятся продукты горения. Должен изготавливаться из прочного и устойчивого к нагреву материала.
• Сборник конденсата. Из курса физики все помнят, что разогретый воздух при соприкосновении с холодной поверхностью образуется на ней конденсат – небольшие скопления влаги. Чтобы капли воды не стекали в котел, дымоход нужно оборудовать средством для их удаления из системы. Сборник конденсата оборудуется в нижней его части, который не контактирует с котлом напрямую, а соединяется через тройник.
• Шибер – заслона для прекращения подачи воздуха в систему из котла. Шибер необходим для экономной работы — чтобы после прекращения работы котла блокировался выход теплого воздуха во внешнюю среду.

Это типовая дымоотводная схема. При работе с конкретными материалами она может иметь небольшие отличия и дополнения. К примеру, стальные дымоотводы оснащают компенсатором линейной деформации. Он отвечает за герметичность и надежность системы, потому что постоянные циклы нагрева и охлаждения ведут к расшатыванию дымохода. Это снижает плотность состыковки компонентов.

Правила монтажа

• Пожаробезопасность должна быть самым главным ориентиром работы при возведении дымоотводной конструкции для твёрдотопливного котла. Расстояние от стен дымохода до других поверхностей должно быть не меньше 38 см. При строительстве дымохода внутреннего типа нужно предельно внимательно изолировать места, в которых он проходит сквозь перекрытия.
• Стенки не должны быть уже 10 см, включая изоляцию.
• Высота напрямую влияет на эффективность выведения газов и силу тяги в дымоотводной системе. Нужно, чтобы верхняя точка дымохода находилась на расстоянии не меньше метра относительно кровли.
• Точный расчет площади внутреннего сечения. Надо, чтобы эта величина оставалась постоянной на всем протяжении дымоотвода во избежание снижения КПД.
• Максимальная длина горизонтальных участков в системе – 1 м.
• Конструкция обязательно должна иметь сборник конденсата и дверки для технического обслуживания.

Как рассчитать диаметр дымохода для твердотопливного котла

Правильный дымоход для твердотопливного котла своими руками Как сделать дымоход для твердотопливного котла своими руками. Виды дымоходов для твердотопливного котла. Устройство дымохода и особенности монтажа.

Расчет дымохода для твердотопливного котла

Прежде чем производить монтаж конструкции, очень важно подобрать дымоход в соответствии с требованиями, предъявляемыми к длине, а также произвести верный расчет диаметра дымохода для твердотопливного котла. Если использовать слишком короткую дымоходную трубу, то вы столкнетесь с такой проблемой, как ухудшение тяги

Помимо этого, топливо будет сгорать не полностью, что может поспособствовать попаданию летучих продуктов сгорания в само помещение. Именно поэтому, нужно строго соблюдать высоту и площадь сечения дымохода

Если использовать слишком короткую дымоходную трубу, то вы столкнетесь с такой проблемой, как ухудшение тяги. Помимо этого, топливо будет сгорать не полностью, что может поспособствовать попаданию летучих продуктов сгорания в само помещение. Именно поэтому, нужно строго соблюдать высоту и площадь сечения дымохода.

Многие отечественные компании, занимающиеся производством твердотопливных котлов, описывают минимально допустимую высоту дымохода в технической документации на устройство. Зачастую, для твердотопливных котлов, мощность которых составляет 18-70 кВт, диаметр дымохода равен примерно 130-200 мм.

Ниже представлена таблица, в которой описаны высоты и диаметры дымохода для котлоагрегатов малой и средней мощности, наиболее часто применяемых для отопления средних по площади частных домов и дач.

При больших высотах дымоходов может наблюдаться ухудшение тяги. В таких ситуациях необходимо приобрести и установить дымосос для бытового твердотопливного котла.

Если вам известна температура выходящих газов (ТемпГазов(К)) и статическая тяга, то минимально допустимую высоту дымохода можно рассчитать по формуле:

(Высота(м) = СтатТяга(Па)*ТемпГазов(К)*ТемпВоздуха(К)/3459*(ТемпГазов(К)-1.1*ТемпВоздуха(К))

СтатТяга(Па) — статическая тяга в Паскалях; ТемпВоздуха(К) — температура наружного воздуха в Кельвинах. Для вычислений лучше брать показатели максимально высокой среднегодовой температуры; ТемпГазов(К) — температура продуктов сгорания в Кельвинах на выходе из твердотопливного котла.

https://youtube.com/watch?v=HlVPGWT2_Zg

Какой котел выбрать?

Дымоходы для котлов на твердом топливе различаются по нескольким параметрам.

Конструктивное исполнение:

1. Коренные (стоящие на отдельном фундаменте трубные стояки, соединяемые с котлом наклонным газоходом).
2. Насадные (устанавливаются непосредственно над котлом и служат продолжением газохода котла).
3. В виде канала в стене (устраиваются в процессе кладки несущих наружных или внутренних стен).

По месту расположения котлы бывают наружными и внутренними:

1. Наружные (монтируются вне здания как отдельно стоящими либо пристроенными к наружной стене в коренном исполнении).
2. Внутренние (монтируются внутри здания в любом конструктивном исполнении).

Материал изготовления:

• металл (черные, оцинкованные, нержавеющие или сэндвич-трубы);
• кирпич (керамический или огнеупорный);
• керамика (керамические трубы и блоки);
• бетон (сборные железобетонные панели со специальными вертикальными каналами круглого или овального сечения);
• асбестоцемент (трубы из асбестоцемента);
• стекло (специальное огнеупорное стекло).

Наиболее распространенными при устройстве индивидуальных котельных с котлами на твердом топливе являются дымоходы из кирпича, керамики и стали:

Что выгоднее: сделать самому или заказать

Монтаж дымохода своими руками

И тут подкрадывается дилемма: с одной стороны твердотопливный (ТТ) котел очень похож на обычную печку. И уж дымоход для него получится сделать. Именно так думают многие владельцы котлов. Однако будет заблуждением считать, что это дело будет простым: тут важны грамотные расчеты, продуманная конструкция и качественный монтаж, ведь от этого зависят жизни и здоровье всех членов вашей семьи. Ошибки в конструкции, неплотная стыковка – все это может привести к попаданию угарного газа внутрь помещения. А это уже очень опасно!

Поэтому, если у вас нет профессиональных навыков печника, то за работу лучше не браться. А если вы уверены в своих силах, или конструкция дымохода не очень сложная, то смело беритесь за дело.

Расчеты дымохода лучше заказать в строительной фирме, где вам все сделают правильно!

Критерии выбора

Итак, нами уже определенно, по каким критериям надо выбирать дымоход. Но все же основной выбор будем проводить по чисто технической составляющей, то есть по тяге. Она обеспечит нормальное функционирование отопительного котла, качество его работы и эффективность сжигания топлива. Чем же конкретно отражается действие тяги?

Хотелось бы обратить внимание на тот факт, что внутри котла (топочной камеры) и дымохода сталкиваются две воздушные среды с разными температурами и с разным показателем давления. Горячие газы стремятся вверх, где они сталкиваются с холодным атмосферным воздухом. И чем разница температур будет больше, тем тяга будет меньше

Это законы физики, от которых никуда не деться

И чем разница температур будет больше, тем тяга будет меньше. Это законы физики, от которых никуда не деться.

Дымоход из стальной трубы

Тяга – это скорость движения горячих газовых масс. И определять эту скорость надо не в дымоходе, а в камере сгорания топлива. Это важный момент. Поэтому на данный показатель будут влиять:

• Диаметр (сечение) дымохода для твердотопливного котла.
• Высота дымохода для твердотопливного котла.
• Количество отводов (колен).

К примеру, чтобы достичь максимального показателя тяги в котле, необходимо установить прямолинейную без изгибов трубу, которая будет сужаться к выходу. Поэтому еще на стадии проектирования отопительной системы и при выборе самого нагревательного агрегата, необходимо точно рассчитать, какой дымоход по размерам будет вами установлен.

Причины некачественной работы

Чисто визуально определить, что дымоход работает некачественно, можно по двух показателям.

1. В самой трубе будет слышен гул. Не самая сложная проблема. В конструкции устройства обычно устанавливается заслонка (шибер), с помощью которой можно изменять сечение трубы. Чтобы гул исчез, вам придется экспериментальным путем найти необходимое сечение, уменьшая его или увеличивая.
2. Если при растопке котла дым с угарными газами начнет поступать в помещение, то это результат низкой тяги. Это говорит о том, что неправильно был собран дымоход или его конструкция изначально была спроектирована неправильно. Здесь два выхода: все переделать заново или установить на трубе вытягивающий вентилятор. Когда дело касается кирпичного дымохода для твердотопливного котла, то разбирать его нет смысла, лучше воспользоваться вторым вариантом.

Схема установки дымохода

И еще один немаловажный момент, который влияет на тягу. По законам физики топочные и угарные газы из камеры сгорания движутся вверх по спирали. И чем выше их подъем, тем с большей скоростью они поднимаются. Поэтому оптимальная форма сечения дымохода – это круг или овал. В прямоугольных сечениях при движении газов образуются специфичные завихрения, особенно в углах конструкции. Именно они и снижают тягу

Поэтому при выборе дымоходной трубы для твердотопливного котла на это необходимо обратить внимание

Устройство подсоединения

Основные факторы выбора

Когда проводится расчет дымохода для твердотопливного котла необходимо учитывать несколько очень важных показателей.

• Температура угарных и топочных газов. Здесь приходиться учитывать материал, из которого дымоход будет сооружаться. Все дело в том, что у разных материалов есть свой температурный максимум, при котором газы могут проходить через трубу без сопротивления. При этом температура газов должна быть всегда меньше номинального показателя материала.
• Давление газов. Этот показатель зависит от конструкции дымохода и котла. Основная масса отопительных приборов рассчитана на естественный отвод, но сегодня все чаще производители стали предлагать модели, в которых установлены вентиляторы или турбины. При  выборе второго варианта данный показатель будет являться основным.
• Образуется ли конденсат. Эта проблема самая неприятная. Если внутри дымохода будет образовываться конденсат от угарных газов, то такой прибор долго не прослужит. Особенно это касается обычных металлических и кирпичных конструкций. В настоящее время производители стали решать и эту проблему, предлагая трубы из керамики или нержавейки.
• Стойкость к процессам коррозии. Классификация материалов по данному критерию делиться на три группы. Так вот для твердотопливного котла подходят материалы из второй и третьей группы.
• Пожарная безопасность. В технической документации, которая поступает вместе с изделием, производитель обязательно ставить приоритеты, касающиеся расстояний от элементов конструкции здания. Особенно это касается легковоспламеняющихся материалов. Обычно указывается минимальное расстояние, которое необходимо придерживаться очень строго.

Керамические трубы

Установка и настройка пеллетного котла: сложно ли?

С одной стороны, пеллетные котлы — простое, надежное и ремонтопригодное оборудование, с другой стороны, и в этих приборах часто используются сложные инновации, направленные на повышение КПД и комфорта. Поэтому для установки пеллетных котлов правильнее нанять профессионалов: все-таки дело касается отопления

Однако, доверяя специалистам, нужно знать, на что обращать пристальное внимание

Прежде всего, рекомендуется проверить правильность подключения котла к дымоходу, чтобы угарный газ не проникал в помещение. Если был приобретен комбинированный котел (использующий не только пеллеты, но и уголь или дрова), необходимо убедиться, что установлена именно пеллетная горелка. Далее проверке подлежит работа шнекового механизма и вентилятора (в том числе их регуляторов)

Само собой, следует обратить внимание на установку манометра, воздухоотводчика и сбросного клапана

«Я бы еще посоветовал защитить котел от образования конденсата за счет контроля нагрева обратной воды, — говорит теплотехник Яков Смирнов. — Если «обратка» окажется холодной, оборудование долго не прослужит. Кроме того, нужно принять меры по стабилизации напряжения в сети, установив источник бесперебойного питания».

Что касается настройки пеллетных котлов, в которых отсутствуют системы автоматизации, то регулировать их придется часто. Дело в том, что пеллеты, спрессованные из разного сырья, горят неодинаково. У одних может быть выше теплота сгорания, значит, следует снизить объем подачи топлива посредством регулирования шнека. И наоборот: если теплоноситель в системе отопления не прогревается до необходимой температуры, то стоит увеличить подачу пеллет. Кроме того, настройке подлежит наддув воздуха через регулировку скорости вращения нагнетательного вентилятора. Если в топке видно пламя с красными язычками, то наддув увеличивается, если огонь в топке ярко-белый, то снижается. В идеале нужно добиться желтого цвета.

Эксплуатация пеллетных котлов, оборудованных электронными системами управления, осуществляется в автоматическом режиме. Как правило, настройка такого прибора производится один раз (после монтажа), а техническое обслуживание – в соответствии с регламентом.