Эффективность и критерии выбора котлов длительного горения на угле

Котлы длительного горения на угле практически лишены недостатков, присущих обычным твердотопливным котлам (прямого горения), поэтому они могут не только стать доступной альтернативой сетевому теплоснабжению, но и заменить ранее установленное оборудование, которое технологически уже устарело.

Что собой представляют угольные котлы длительного горения для частных домов

Угольный котёл длительного горения – это современное отопительное устройство, предназначенное для выработки тепловой энергии и последующего нагрева теплоносителя путём сжигания определённых видов твёрдого топлива, в основном, таких как каменный и бурый уголь, антрацит, угольные брикеты и т. д.

Справка. Фактически приставку «длительного горения» получает любой котёл, который может поддерживать процесс интенсивного теплообразования в течение длительного периода: прогорел котёл на одной закладке топлива сутки – получил этот статус, прогорел два дня и более – дальнейший статус не меняется.

Твердотопливные котлы не нуждаются в заблаговременном оформлении строительного проекта, поэтому их используют повсеместно – не только для формирования новой, но и для модернизации уже существующей отопительной системы в помещении (бытового, промышленного и коммерческого назначения).

Работа на угле не подразумевает зависимости от сетевых коммуникаций, поэтому такие котлы идеально подходят для частных домов, расположенных в не газифицированных районах. В таких условиях они наиболее полно раскрывают свой потенциал, т. к. при желании их можно приспособить для подготовки и нагрева воды.

КПД угольных котлов длительного горения достигает 80–87 % (против стандартных 70–75 %), но их нельзя назвать очень дешёвым вариантом обогрева.

Сравнение эффективности угольных котлов долгого горения (таблица):

Основной ресурс	Теплота сгорания, мДж (кВт)/кг (м3)	Цена топлива, руб./т (м3, кВт)	КПД	Стоимость кВт тепла, рублей
каменный уголь	22,1 (6,2)–27,6 (7,7)	6000–7000	80–87 %	1,04–1,20
уголь антрацит	28,3 (7,8)–31,1 (8,7)	8000–8500	80–87 %	1,12–1,28
природный газ	33,5 (9,3)–36,5(10)	5400–5700	90–95 %	0,60–0,64
колотые дрова	11,2 (3,1)–14,3 (4,0)	1500–1800	60–65 %	0,69–0,80
электроэнергия	3,6 (1)	2,5–4,3 (тариф)	98–99 %	2,55–4,34

Как видно из таблицы, самыми выгодными с финансовой точки зрения являются газовые котлы. При сжигании газ перерабатывается в тепловую энергию практически полностью, соответственно не приходится «впустую» оплачивать отходы, которые неизбежно образуется при сжигании любого твёрдого топлива.

Стоимость дров также ниже угля, но в долгосрочной перспективе такое отопление всё же проигрывает: поскольку древесина имеет меньшую плотность и массу, то при одинаковом объёме топки, полной загрузки дров (даже с учётом увеличения времени горения) хватает на 8–48 часов, а уголь горит до 1–7 дней.

Таким образом, можно резюмировать следующее: при отсутствии доступа к магистральному газопроводу, угольный котёл длительного горения – весьма неплохой вариант обогрева небольшого частного дома (100–150 м2), тем более, что в сравнении с электрическим он действительно будет гораздо экономичнее.

Устройство угольных котлов долгого горения в целом схоже с любыми другими твердотопливными агрегатами, но у него есть некоторые особенности:

• загрузочная камера – занимает практически всё внутреннее пространство цилиндрического корпуса, чем объясняется повышенная вместительность котла;
• вход в топку – обязательно находится в верхней трети загрузочной камеры, при этом сама дверца может располагаться как вертикально, так и горизонтально;
• воздушная камера – одновременно является и рекуператором, из-за чего воздух, находящийся в ней, нагревается и в зону горения поступает уже горячим;
• подвижный распределитель – представляет собой плоский металлический «блин», необходимый для дозирования воздуха на поверхности горения топлива;
• телескопический воздуховод – выглядит как динамически удлиняющаяся трубка, которая объединяет между собой воздушную камеру и распределитель;
• зольник – размещается стандартно в нижней части корпуса, но уже не играет роли поддувала, как в обычных котлах, поэтому должен герметично закрываться;
• дымоходный канал – имеет «ломаную» (коленную) форму, поэтому дым, проходя через него, лучше аккумулирует тепло и выводится в трубу уже остывшим;
• теплообменник – «водяная рубашка» встроена в корпус котла, она (в отличие от змеевика) по всему периметру окружает камеру сгорания и дымоходный канал.

Справка. В конструкции котлов длительного горения пиролизного типа также предусмотрено наличие вторичной камеры «дожига» раскалённых отводных (дымовых) газов. Под неё отводится место в верхней части первичной камеры сгорания или всего корпуса. КПД таких угольных котлов увеличивается до 90–95 %.

На первый взгляд может показаться, что долгий период непрерывной работы достигается за счёт увеличения загрузочной камеры, но это не совсем так.

Принцип работы подобных котлов заключается в реализации «верхнего горения»: для этого воздух подаётся не снизу – через колосниковую решётку, как в обычных котлах (прямого горения), которые функционируют на естественной тяге, а сверху – через воздуховод, с помощью принудительного нагнетания потока.

В таких условиях процесс сжигания становится полностью управляемым: он активен только в зоне подачи воздуха и почти не затрагивает основную массу топлива. Фактически горение сводится к послойному тлению (без пламени) – от верхних слоёв к нижним слоям, что обеспечивает более равномерную теплоотдачу.

Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток

Учитывая трудоёмкость установки системы отопления и её стоимость, лучше не допускать ошибок в этом вопросе. Для этого важно заранее рассмотреть все плюсы и минусы технологии длительного горения, ориентируясь не только на обещания производителей, но и на отзывы реальных владельцев таких котлов.

Достоинства и недостатки угольных котлов долгого горения:

Достоинства	Недостатки
экономия ресурсов – расход угля в месяц на 20–30 % ниже, чем в привычных котлах	невозможность дозаправки – придётся ожидать полного прогорания топлива
автономность – большинство моделей не нуждаются в доступе к электроэнергии	непрерывность процесса – даже после остановки работы тление продолжится
лёгкое обслуживание – чистка требуется не так часто и занимает меньше времени	выделение котельной – устанавливать агрегат нужно в отдельной комнате
стабильность температуры – постоянный контроль исключает перегрев системы	большие габариты – и котёл, и бункер (опционально) занимает много места
поддержание экологии – в помещение не скапливается дым, угольная пыль и т. д.	низкое рабочее давление – максимум 1,6–1,8 бар (у традиционных 3–4 бар)
надёжность – простое устройство котла гарантирует защиту от частых поломок	высокая цена – сам котёл в 1,5–2 раза дороже обычного + доп. оборудование

Высокая стоимость котла длительного горения со временем нивелируется за счёт экономии угля: таким образом, его установка окупается уже через 5–6 лет.

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

Изначально выбирать угольный котёл длительного горения нужно исходя из особенностей отапливаемого помещения (теплопотерь, площади, возможностей монтажа, региона), т. к. в случае ошибки придётся менять не только оборудование, но и всю обвязку, что повлечёт дополнительные временные и денежные затраты.

Правильно будет заранее изучить разновидности представленных на рынке устройств, а также разобраться из каких характеристик складывается цена на них.

Материал, из которого изготавливается первичный теплообменник, прежде всего, определяет надёжность системы, срок службы и ремонтопригодность котла:

• сталь – хорошо выдерживает перепады температуры, но склонна к коррозии;
• чугун – долговечен (срок службы не менее 25 лет), дольше остывает, продолжая греть теплоноситель, но плохо переносит колебания температуры и давления.

Повреждённый стальной корпус (толщиной от 4 мм) легко ремонтируется (сваривается), а вот хрупкий чугун, даже при малейшей трещине подлежит замене.

Многие производители комбинируют сильные стороны обоих металлов: например, выпускают котлы в стальном корпусе с чугунной камерой сжигания.

В зависимости от количества контуров угольные котлы долгого горения могут распределять выработанное тепло на решение одной или нескольких задач:

• одноконтурный – предназначен исключительно для обогрева помещения, он подключается напрямую к батареям (радиаторам) и нагревает воду только для них;
• двухконтурный – имеет вспомогательный теплообменник, который отвечает за обеспечение горячего водоснабжения и нагрев воды для системы тёплых полов.

Справка. Мощность проточного нагревателя, используемого в качестве теплообменника, должна постоянно регулироваться в соответствии с расходом воды.

Поскольку интенсивность горения твёрдого топлива нельзя изменять в режиме реального времени, то выгода от угольного котла с водяным контуром весьма сомнительна. Кроме того, два теплообменника одновременно работать не могут, а частые переключения ведут к случайным поломкам и износу оборудования.

Более разумно подключить к одноконтурному котлу бойлер косвенного нагрева, который будет работать как привычный накопительный водонагреватель.

Правильно выбрать мощность угольного котла длительного горения, должна помочь подрядная организация, которая будет осуществлять монтажные работы.

Однако сделать примерный расчёт можно и самостоятельно по формуле:

Q = S × 100, где

• Q – искомая мощность, необходимая для обогрева помещения (кВт);
• S – отапливаемая площадь (м²);
• 100 – норма мощности на единицу площади (Вт/м²).

Например, для дома площадью 120 м², Q=120×100=12000 Вт ≈ 12 кВт.

Производитель указывает мощность под самый теплотворный вид угля, предусмотренный в качестве основного топлива. Чтобы при использовании других видов топлива избежать эксплуатации оборудования на пределе возможностей, к полученному значению рекомендуется прибавить запас в 10–20 %, Q ≈ 14 кВт.

Как рассчитать необходимую мощность котла Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Коэффициент полезного действия позволяет определить эффективность использования энергетических ресурсов по отношению к количеству полезного тепла, выделяемого агрегатом, соответственно, чем этот показатель выше – тем лучше. Тем не менее, в первую очередь нужно думать о рациональности выбора.

У котлов длительного горения КПД достигает 80–87 %. Разница в 1–2 % не сильно снизит расход топлива, а вот цены на «идеальные» модели бывают чрезмерно высокими, поэтому в случае ограниченного бюджета можно смело приобретать более скромный вариант (с округлением в меньшую сторону).

Как и каким углем лучше топить бытовой твердотопливный котел

При выборе котла длительного горения также стоит уделить внимание и другим характеристикам, от которых зависит удобство дальнейшей эксплуатации:

• степень автоматизации – полуавтоматические котлы загружаются вручную, после чего розжиг и поддержка горения идёт автоматически, а в автоматических приборах предусмотрен бункер, который также автоматизирует и подачу топлива;
• энергозависимость – автоматические угольные котлы длительного горения требуют постоянного подключения к электросети, а котлы с термомеханическим регулированием могут бесперебойно работать даже без доступа к электроэнергии;
• объём загрузочной камеры – размер топки должен соответствовать мощности, оптимальным считается показатель 3,3–5,1 л/кВт (например, для котла мощностью 25 кВт с камерой 110 л он будет равен 110/25 = 4,4 л/кВт, что считается нормой);
• другие виды топлива – почти все угольные котлы можно топить дровами и прессованными брикетами, однако некоторые модели ещё более универсальны, т. е. при желании на них можно поставить пеллетную или даже газовую горелку;
• управление и функционал – оборудование оснащается терморегулятором, погодозависимой автоматикой, системой самоочистки и GSM-модулем, а также элементами безопасности (аварийным выключателем, подрывным клапаном и пр.).

На последний пункт нужно обратить особое внимание, т. к. наиболее часто поломки происходят именно из-за недостаточной противоаварийной оснащённости.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

Stropuva (Стропува) S15U мощностью 15 кВт – универсальный котёл шахтного типа, работает не только на угле, но и дровах, пеллетах и брикетах из любого материала. Он оснащён биметаллическим регулятором тяги, что избавляет от необходимости подключения к электрической сети. Подходит для домов площадью 100–120 м2.

Стоимость: 81 500–99 770 рублей.

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

Heiztechnik (Хайцтехник) Q Alfa 15 мощностью 15 кВт – предназначен для отопления помещения площадью 110–130 м2, сжигает уголь, штыб, различную древесину и брикеты. Этот польский котёл отличает сочетание чугунных колосников и корпуса из толстой котловой стали (5 мм), что гарантирует долгий срок службы – до 20 лет.

Стоимость: 62 240–68 720 рублей.

Страна-производитель: Польша, ООО «HEIZTECHNIK» (ХАЙЦТЕХНИК).

Buderus Logano (Будерус Логано) S181-15E мощностью 15 кВт – один из лучших угольных котлов длительного горения для отопления частного дома площадью 120–140 м2. В базовую комплектацию входят датчики температуры воды и газов, а также вместительный бункер (240 л), благодаря чему устройство работает 3–5 дней подряд.

Стоимость: 218 000–250 640 рублей.

Страна-производитель: Германия, ООО «BOSCH» (БОШ ТЕРМОТЕХНИКА).

НЕДЕЛЬКА КО-60 мощностью 60 кВт – это высокоэффективная модель отечественного производства способна 2–4 дня отапливать дом 200–250 м2 на одной закладке угля. Её микропроцессорный блок не чувствителен к сбоям электроэнергии, а при отключении котёл просто медленно (6–12 часов) затухает.

Стоимость: 115 900–130 500 рублей.

Страна-производитель: Россия (г. Кемерово), ООО «ТРИАЙ».

TIS (ТИС) PRO 11 мощностью 11 кВт – компактный агрегат, который хорошо подойдёт для обогрева небольшого частного дома, коттеджа или дачи 80–100 м2. Регулировка подачи воздуха может быть ручной (при помощи болта на дверце) или автоматической (при использовании механического терморегулятора) – на выбор.

Стоимость: 64 100–67 200 рублей.

Страна-производитель: Беларусь, ООО «БелКомин» TIS Group (ТИС Групп).

LIEPSNELE (Лиепснеле) L20U мощностью 20 кВт – энергонезависимый котёл для дома 150–180 м2, обладает вместительной загрузочной камерой (320 л), что обеспечивает длительность горения одной закладки до 6–7 дней. Он практически «всеяден»: можно топить углём, дровами, опилками, стружкой, пеллетами и даже торфом.

Стоимость: 85 400–90 560 рублей.

Страна-производитель: Литва, ООО «VAKARO RASA» (ВАКАРО РАСА).

Как топить, чтобы уголь горел как можно дольше

Правильность топки угольного долгоиграющего котла во многом зависит от наличия регулирующей автоматики и, конечно же, качества самого угля.

Котлы с ручным обслуживанием могут работать на угле любой фракции. Но нужно учитывать, что температура газов в дымоходе при длительном горении намного ниже, чем при прямом горении: использование сырого топлива может привести к скоплению в трубе лишней влаги и образованию конденсата – чёрной тягучей жидкости с запахом дёгтя. Поэтому относительная влажность угля (как и любого другого твёрдого топлива) должна составлять не больше 15–20 %.

Справка. Оборудование с функцией автоматической подачи топлива, более чувствительно к фракции, т. к. оно изначально разрабатывалось под стандарт 5–25 мм. Кроме того, его стоит топить слабоспекаемым (тип 31 или 32) и низкозольным (до 15 %) углём, чтобы избежать появления лишнего «мусора» и снижения КПД.

Топка котла длительного горения осуществляется по следующей схеме:

1. Закладка топлива – распределитель поднимается в исходное положение так, чтобы он находился чуть выше дверцы загрузки, и сразу засыпается весь уголь.
2. Растопка – сверху угля укладываются сухие щепки и бумага, после чего они поджигаются и горят при открытой верхней дверце и закрытом воздуховоде.
3. Горение – по достижению температуры в теплообменнике 50—60 °C, дверца плотно закрывается, затем открывается регулятор телескопического воздуховода.
4. Регулировка температуры – котёл автоматически выходит в оптимальный режим, но при необходимости температура корректируется заслонкой воздуховода.

По завершении полного цикла сгорания требуется удалить спекшиеся куски угля из загрузочной камеры, почистить зольник и засыпать новую партию топлива.

Цены: итоговая таблица

Ценовой рейтинг угольных котлов длительного горения (таблица):

Модель угольного котла длительного горения	Стоимость, руб.
Stropuva (Стропува) S15U	85 400–90 560
Heiztechnik (Хайцтехник) Q Alfa 15	62 240–68 720
Buderus Logano (Будерус Логано) S181-15E	218 000–250 640
НЕДЕЛЬКА КО-60	115 900–130 500
TIS (ТИС) PRO 11	64 100–67 200
LIEPSNELE (Лиепснеле) L20U	81 500–99 770
VIADRUS Hercules (Виадрус Геркулес) U22D	126 600 –128 530
Galmet CARBO (Галмет КАРБО) 21	103 890–116 750

Где купить угольный котел длительного горения для отопления частного дома

1. Печи-Камины – ул. Юбилейная д. 4 корпус А, тел. +7 (495) 215–56–94.
2. Комфорт – Дмитровское шоссе, д. 100, корпус 2, тел. +7 (495) 921–37–61.

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.

В заключении стоит сказать, что эффективность и экономичность системы отопления не в последнюю очередь зависит от сноровки пользователя, поэтому чтобы угольный котёл длительного горения хорошо прослужил не один сезон, необходимо научиться правильно эксплуатировать оборудование и ухаживать за ним.

Котлы длительного горенияТвердотопливные котлыУгольные котлы