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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
Эффективность и критерии выбора котлов длительного горения на угле
Пиролизные угольные котлы
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.
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.
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, 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.
Многие производители предпочитают сочетать сильные стороны обоих материалов, поэтому выпускают котлы в стальном корпусе, но с чугунной топкой.
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.
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.
Как и каким углем лучше топить бытовой твердотопливный котел
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.
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.
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.
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).
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).
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: до 7 суток. 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.
Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток
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 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).
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 | 34 000 |
| Protherm «Бобёр» 20 DLO | 79 000 |
| Bosch «Solid» 2000 B SFU 12 | 80 000 |
| Stropuva S15U | 81 500–99 778 |
| Buderus «Logano» S181-15 E | 252 000–258 840 |
| LIEPSNELE L20U | 110 000 |
| 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?
- Отсутствие возможности подключиться к газовой магистрали
- Низкая стоимость сырья (угля)
- Регион с развитой угледобычей
- Более длительное горение топлива
- Другая причина
- Еще не определился (ась) с выбором вида котла
РезультатыPoll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.