Классификация отопительных котлов по способу установки

Общество с ограниченной ответственностью Компаний «СВЭМ»

Низкотемпературные отопительные котлы. Классификация. Применение

Технический специалист:

Генеральный директор:

Москва, 2009 г.

КЛАССИФИКАЦИЯ БЫТОВЫХ КОТЛОВ

По способу установки	Навесной, напольный
По виду энергоносителя	Твердотопливный, газовый, жидкотопливный, электрический, комбинированный (многотопливный)
По способу приготовления горячей воды	Одноконтурный с внешним бойлером, двухконтурный со встроенным бойлером, двухконтурный с проточным водонагревателем
Тип горелки	Атмосферная одноступенчатая, двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная; вентиляторная одноступенчатая, двухступенчатая, с плавной модуляцией
По электрозависимости	Электронезависимый, электрозависимый без самозапуска, электрозависимый с самозапуском
Вид тяги	Естественная, принудительная без подачи воздуха, принудительная с подачей воздуха (труба в трубе)
Комплектация	Полная, частичная, без комплектации
Материал основного теплообменника	Чугун, сталь, нержавеющая сталь, медь
Вид теплоносителя	Только вода, вода и антифриз

КЛАССИФИКАЦИЯ ОТОПИТЕЛЬНЫХ КОТЛОВ ПО СПОСОБУ УСТАНОВКИ

По способу установки котлы делятся на напольные, устанавливаемые на пол, и навесные (настенные), устанавливаемые на стену или перегородку.

Напольные отопительные котлы

Напольные отопительные котлы — самый распространенный вид тепловых генераторов. По мощности, от четырех до нескольких сот кВт, они перекрывают весь диапазон возможных потребностей в отоплении индивидуальных домов.

Напольные отопительные котлы могут работать на всех используемых видах топлива. Самыми популярными являются котлы, работающие на природном газе, поскольку на сегодняшний день природный газ — самый дешевый энергоноситель.

Впрочем, любой котел, предназначенный для работы на природном газе, без особых трудностей может быть приспособлен и к работе на сжиженном. Стоимость сжиженного газа, однако, значительно выше.

Настенные котлы

Установка настенных котлов производится преимущественно в случае недостатка свободных площадей, поскольку эти котлы компактны (стандартные габариты — 850 x 500 x 400 мм; вес их, как правило, не превышает 50 кг). «Настенник» занимает очень мало полезной площади, что особенно важно при установке его на кухне, где всегда не хватает места, или в небольшом котельном пункте, где должно находиться и другое оборудование: насосная станция, бойлер горячего водоснабжения, фильтровальная установка и т. д.

Настенные котлы имеют ограничения по тепловой мощности, которое обычно не превышает 35 кВт. Однако такой мощности достаточно для отопления жилого дома площадью до 300–320 м2. Если же смонтировать два таких котла параллельно, каскадом, то отапливаемая ими площадь увеличится до 600–650 м2. При каскадном включении нескольких котлов отапливаемая площадь может быть значительно большей.

Настенные котлы работают на природном газе, а в случае необходимости легко переключаются на сжиженный. Существует большое число моделей навесных котлов, работающих и на электроэнергии. Однако для питания электрокотлов мощностью свыше 6 кВт требуются трехфазная электроподводка и согласование их установки с органами Энергонадзора.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОТЛОВ ПО ВИДУ ИСПОЛЬЗУЕМОГО ТОПЛИВА

Твердотопливный котел. Преимущества и недостатки твердотопливных котлов

Твердое топливо можно назвать традиционным, поскольку на протяжении многих сотен лет наши предки отапливали свои дома с помощью этого вида топлива. В наше время пальма первенства перешла к газовым котлам, однако в некоторых ситуациях совершенно незаменимыми оказываются именно твердотопливные (и многотопливные) котлы.

Под понятием «твердое топливо» подразумеваются такие материалы, как:

·  дерево (дрова);

·  бурый уголь;

·  каменный уголь;

·  кокс;

·  брикеты.

Одним из основных достоинств большинства твердотопливных котлов является то, что с их помощью можно создать полностью автономную систему отопления. В этой связи чаще всего такие котлы используются в районах, где есть проблемы с подачей магистрального газа и электричества.

К преимуществам твердотопливных котлов относятся их доступность и невысокая стоимость топлива; к недостаткам — невозможность работы их в полностью автоматическом режиме в силу потребности в регулярной загрузке топлива.

Сегодня производятся как «всеядные» модели, которые могут работать на всех вышеуказанных видах топлива, так и модели, работающие на некоторых, но имеющие при этом больший КПД.

Ассортимент твердотопливных и универсальных котлов заметно уже, чем ассортимент газовых или жидкотопливных, однако и их на рынке можно найти достаточно много — представлены стальные и чугунные твердотопливные котлы, со встроенным контуром горячего водоснабжения (ГВС) и без него.

Условно все котлы, работающие на твердом топливе, можно разделить на три группы.

1.  Традиционные твердотопливные котлы.

2.  Твердотопливные котлы с пиролизным сжиганием древесины (газогенераторные котлы).

3.  Универсальные (многотопливные) котлы, которые могут работать не только на твердом топливе, но и на газе, жидком топливе и электроэнергии.

Далее речь пойдет о первых двух разновидностях.

Традиционные твердотопливные котлы

В наши дни появились котлы, сочетающие в себе основное достоинство моделей, существующих уже много лет, а именно независимость от электроэнергии, и способные при этом автоматически поддерживать заданную температуру теплоносителя на выходе из котла.

Автоматическое поддержание температуры осуществляется следующим образом. На котле установлен датчик, отслеживающий температуру теплоносителя. Этот датчик механически соединен с заслонкой. В случае если температура теплоносителя становится выше заданной вами, заслонка автоматически прикрывается, и процесс горения замедляется. Когда температура понижается, заслонка приоткрывается. Еще раз хочется подчеркнуть, что данное устройство не требует подключения к электрической сети.

Существуют твердотопливные котлы, способные работать на буром и каменном угле, дровах, коксе, брикетах. Если же вы собираетесь использовать только древесину, то стоит обратить внимание на специальные модификации, которые наилучшим образом приспособлены именно для этого топлива.

Твердотопливные котлы с пиролизным сжиганием древесины

Рассказывая о твердотопливных котлах, нельзя не упомянуть об их разновидности с пиролизным сжиганием древесины. Такие котлы еще называют газогенераторными.

Основным отличием котлов с пиролизным сжиганием древесины является то, что в них горят не только сами дрова, но и древесный газ, выделяющийся из них под воздействием высокой температуры. Во время такого сжигания не образуется сажа и появляется минимальное количество золы.

В котлах с пиролизным сжиганием древесный газ, возникающий благодаря высокой температуре в бункере топлива, проходит через специальную форсунку и горит очень чистым пламенем желтого или даже почти белого цвета.

Главные достоинства котлов с пиролизным сжиганием древесины:

·  высокий КПД (до 85 %);

·  возможность регулирования мощности (обычно в диапазоне от 30 до 100%).

К недостаткам пиролизных котлов можно отнести:

·  потребность в электропитании;

·  более высокая, по сравнению с традиционными твердотопливными котлами, цена.

В газогенераторных котлах обычно можно сжигать все виды древесины, отходы древесины или древесные брикеты с влажностью не более 20%.

Газовые котлы. Преимущества и недостатки газовых котлов

Газовый котел — самый распространенный как в России, так и во всем мире тип котлов. Примерно 50% всех продаваемых котлов — газовые. Это не удивительно, поскольку именно газ является самым дешевым топливом.

Преимущества газовых котлов:

·  просты в эксплуатации, нет необходимости в контроле и обслуживании;

·  работают на сравнительно дешевом топливе при высоком КПД;

·  способны обогревать коттеджи больших размеров.

Недостатки газовых котлов:

·  необходимо получать разрешение в соответствующих инстанциях на их установку;

·  необходимо следовать особым правилам установки котла (предусматривать дымоход и хорошо проветриваемое помещение с отдельным выходом на улицу; следить, чтобы котел не стоял вплотную к стене или между двумя стенами, для горения фитиля и тем более всей горелки необходим приток кислорода).

Газовые котлы принято подразделять на напольные и настенные.

Настенные газовые котлы

Преимущества настенных газовых котлов

1.  Полная комплектация.

Настенные газовые котлы называют «котельной в миниатюре» — в небольшом корпусе находятся не только горелка, теплообменник и устройство управления, но и в большинстве моделей один или два циркуляционных насоса, расширительный бак, манометр, термометр, система, обеспечивающая безопасную работу котла, и многие другие элементы, без которых не обходится работа нормальной котельной.

При этом цена настенных газовых котлов часто оказывается в 1,5–2 раза ниже, чем цена напольных, в стоимость которых, как правило, не входит перечисленное выше оборудование, необходимое для функционирования котла в системе отопления.

2.  Простота монтажа.

Некоторые покупатели считают, что удобство монтажа — это плюс, который касается только монтажников. Однако это не совсем так, поскольку сумма, которую Вам придется заплатить за установку настенного котла, и цена монтажа котельной, в которой отдельно устанавливаются котел, бойлер, насосы, расширительный бак и многое другое, существенно отличаются.

3.  Компактность.

Типичные габариты настенного газового котла 850 х 500 х 400 мм и его вес, как правило, не превышающий 50 кг, дают Вам возможность вписать настенный котел практически в любой интерьер. И это еще один плюс рассматриваемого класса котлов.

Виды настенных газовых котлов

Классификацию настенных газовых котлов можно провести по нескольким критериям.

1.  Мощность настенного газового котла.

В зависимости от фирмы-производителя и марки мощность настенных котлов колеблется от 12 до 35 кВт. Соответственно и диапазон помещений, которые с их помощью можно отопить и обеспечить горячей водой, достаточно широк — от 50 до 350 м2.

Ориентировочно вычислить необходимую мощность котла можно, используя следующее соотношение: для обогрева примерно 10 м2 хорошо утепленного помещения с высотой потолков до 3 м требуется 1 кВт мощности котла.

2.  Количество контуров настенного газового котла.

·  Одноконтурные газовые котлы, обеспечивающие только отопление.

·  Двухконтурные котлы, обеспечивающие помимо отопления еще и приготовление горячей воды.

В свою очередь по способу приготовления горячей воды двухконтурные котлы делятся на котлы с бойлером и котлы, в которых горячая вода готовится проточным способом.

Какой котел лучше: одноконтурный или двухконтурный

В ситуации, когда требуется только отопление, вопрос отпадает сам собой — Вам подойдет более дешевый одноконтурный котел.

Если Ваш дом нуждается еще и в горячем водоснабжении, то возможны варианты.

·  В случае, когда потребности в горячей воде не очень велики (порядка 10–15 л/мин при температуре 30° С), то логичным будет приобретение двухконтурного котла проточного типа.

·  Более комфортные условия горячего водоснабжения можно получить, установив котел со встроенным бойлером.

Основные плюсы последнего в том, что он вмещает в зависимости от модели 45–60 л горячей воды, постоянно готовой к использованию. Кроме того, бойлер позволяет иметь запас горячей воды на случай отключения газа.

За комфорт, однако, приходится платить, и некоторые недостатки котлам со встроенным бойлером тоже свойственны. В первую очередь это большие габариты и вес, а также незначительное увеличение расхода газа для поддержания воды в бойлере в постоянно нагретом состоянии.

Если же Вы привыкли тратить много горячей воды и у Вас несколько точек водоразбора, работающих одновременно и потребляющих большое количество горячей воды (ванная, джакузи, душ и т. п.), то можно к одноконтурному котлу, как, впрочем, и к двухконтурному, подключить бойлер большого объема, например, 200 л.

3.  Способ удаления продуктов сгорания.

·  Газовые котлы с естественной тягой («камин»).

·  Газовые котлы с принудительной тягой («турбо»).

На вопросе о способе удаления отходящих газов хочется остановиться особо, потому что именно котлы с принудительным отводом продуктов сгорания имеют массу преимуществ в отношении монтажа и эксплуатации.

В котлах с принудительной тягой удаление продуктов сгорания происходит с помощью вентилятора, встроенного в котел. Такие модели идеальны для помещений без традиционного дымохода, поскольку продукты сгорания в этом случае выводятся через специальный коаксиальный дымоход, для которого достаточно сделать отверстие в стене. Коаксиальный дымоход часто называют «труба в трубе». По внутренней трубе такого дымохода продукты сгорания выводятся на улицу с помощью вентилятора, а по внешней поступает воздух.

Кроме того, котлы с принудительной тягой не сжигают кислород в помещении, не требуют дополнительного притока холодного воздуха с улицы для поддержания процесса горения, позволяют снизить капиталовложения при установке, т. к. для них не требуется изготавливать дорогостоящий традиционный дымоход, вместо которого с успехом используется короткий и недорогой коаксиальный.

4.  Тип розжига газового котла.

·  Электронный розжиг, включающийся автоматически.

·  Пьезорозжиг, включающийся нажатием кнопки.

Напольный газовый котел

Мощность напольных газовых котлов колеблется от 10 до нескольких тысяч кВт. Следовательно, с помощью напольного газового котла можно обогреть как небольшой загородный домик, так и огромное здание.

Все напольные газовые котлы можно разделить на две основные группы: с атмосферными горелками и с наддувными горелками. Последние также называют сменными, вентиляторными или навесными (настенные газовые котлы комплектуются только атмосферными горелками).

1.  Напольные газовые котлы с атмосферными горелками более простые, дешевые и тихие в работе.

Мощность напольных газовых котлов с атмосферной горелкой, как правило, колеблется от 10 до 70 кВт (однако есть фирмы, производящие и более мощные котлы этого типа, например, мощностью до 154 кВт).

2.  Напольные газовые котлы с наддувными (сменными, вентиляторными, навесными) горелками более мощные (до несколько тысяч кВт!), имеют больший КПД и стоят заметно дороже. Также они дают возможность установки горелок, работающих или на газе, или на жидком топливе.

Теплообменник большинства напольных газовых котлов изготавливается из чугуна или стали. Нельзя сказать однозначно, что один материал имеет неоспоримые преимущества перед другим. Стальные котлы легче, им не так страшны удары при перевозке и погрузке-выгрузке. У чугунных котлов теплообменник, как правило, толще, что может положительно сказаться на сроке его службы. Кроме того, чугун меньше подвержен коррозии.

Напольные газовые котлы выпускаются как с одним контуром (только для отопления), так и с двумя (обеспечивают еще и подогрев горячей воды).

В свою очередь, двухконтурные котлы подразделяются на два типа: со встроенным бойлером и со встроенным змеевиком (для приготовления горячей воды в проточном режиме).

Стоит заметить, что для приготовления горячей воды к любому одноконтурному напольному газовому котлу можно подключить бойлер косвенного нагрева. Вода в таких бойлерах нагревается от теплоносителя котла. В загородных домах наиболее популярны бойлеры объемом от 100 до 300 литров, но встречаются и модели до 1000 литров.

Существуют и комбинированные бойлеры, в которых вода может нагреваться и от котла, и от встроенного в них электрического ТЭНа.

ВИДЫ ГОРЕЛОК ДЛЯ НАПОЛЬНЫХ И НАСТЕННЫХ ГАЗОВЫХ КОТЛОВ

Как уже говорилось выше, напольные газовые котлы в зависимости от модели комплектуются как атмосферными, так и наддувными горелками. Все настенные котлы оборудуются атмосферными газовыми горелками.

Все газовые горелки, как атмосферные, так и наддувные, можно разделить по уровню экономичности.

·  Одноступенчатые газовые горелки, которые работают только на одном уровне мощности и пламя которых может только автоматически включаться или выключаться.

·  Двухступенчатые газовые горелки, имеющие два уровня мощности.

В двухступенчатых горелках пламя автоматически переключается с номинального уровня горения на пониженный. Это происходит тогда, когда расход теплоты в котле невелик и достаточно небольшой энергии для ее пополнения. Такой прием увеличивает продолжительность цикла между включением и выключением горелки, что снижает ее износ и уменьшает расход топлива.

·  Газовые горелки с модуляцией мощности — с плавным регулированием мощности.

Горелки с плавной модуляцией еще более гибко реагируют на изменение температуры теплоносителя и делают процесс его нагрева более экономичным. В результате температура теплоносителя поддерживается в режиме, необходимом для поддержания постоянной температуры воздуха в помещении.

Поскольку в полную мощность котел работает примерно 1/6 отопительного сезона, а на протяжении 5/6 максимальная мощность оказывается не нужна, то естественно, что экономичнее использовать котел с двумя уровнями мощности или модуляцией мощности.

Основными плюсами двухступенчатого котла являются:

1.  увеличение срока эксплуатации котла за счет снижения частоты включений/выключений горелки примерно на 70%;

2.  экономия газа благодаря работе на первой ступени с пониженной мощностью и снижению количества включений/выключений горелки;

3.  выброс в атмосферу меньшего количества продуктов сгорания и вредных веществ;

4.  расширение возможностей по использованию совместно с ним бойлеров различной емкости (еще больший эффект достигается при использовании котла с модуляцией мощности).

Жидкотопливный (дизельный) отопительный котел

Преимущества и недостатки жидкотопливных (дизельных) котлов

Современный рынок отопительного оборудования предоставляет большой выбор бытовых жидкотопливных тепловых генераторов. Подавляющее большинство жидкотопливных котлов работают на дизельном топливе — солярке, поэтому чаще всего их называют дизельными котлами.

Значительно реже используются мазут и печное топливо.

Преимущества жидкотопливных (дизельных) котлов:

·  высокая мощность, за счет которой они могут отапливать большие коттеджи;

·  высокий КПД;

·  для их установки не требуются специальные разрешительные документы, как для установки газовых котлов;

·  солярка намного дешевле электричества.

Недостатки жидкотопливных (дизельных) котлов:

·  обязательно наличие емкости для хранения топлива;

·  обязательно наличие отдельного помещения с вытяжкой;

·  высокая шумность работающей горелки;

·  электрозависимость (даже после кратковременных отключений электричества требуется присутствие человека для повторного запуска котла);

·  при низких температурах воздуха требуется подогрев топливопровода, поскольку температура топлива не должна быть ниже +5° С (в противном случае топливо густеет, фильтры забиваются, и котел останавливается).

Как выбрать дизельный (жидкотопливный) котел

Устройство и принцип работы дизельных котлов не отличаются от устройства и принципов работы газовых (разве что жидкотопливные котлы бывают только напольными). Единственная принципиальная разница между газовыми и дизельными котлами заключается в способе использования энергоносителя, т. е. в конструкции горелки.

Для работы на жидком топливе подходят только вентиляторные или наддувные горелки. Их особенность состоит в том, что они оборудованы специальным вентилятором, который нагнетает воздух в камеру сгорания горелки.

Вентиляторные горелки имеют существенный недостаток — они очень шумные. При изготовлении дорогих котлов принимаются специальные меры с целью снижения шума от горелок, однако радикальное решение проблемы шума — это устройство котельного пункта в отдельном строении. Если же котельный пункт расположен в жилом доме, необходимо предусмотреть его хорошую звукоизоляцию.

При выборе дизельного котла имеет значение такой параметр горелки, как глубина всасывания (забора) топлива. Поскольку топливные баки часто зарывают в землю, то глубина всасывания показывает максимальную глубину, с которой топливо может быть подано в горелку.

Дизельные котлы со сменными горелками на газ и на солярку

Некоторые модели жидкотопливных котлов могут работать на двух видах топлива — солярке и газе. Для этого достаточно иметь две специализированные горелки и менять их в случае смены вида топлива. Мощность таких двухтопливных или комбинированных котлов может составлять от 10 до нескольких тысяч кВт.

Имейте в виду, что если котел двухтопливный (солярка + газ), то газовая горелка должна быть вентиляторной. И в этом случае шумной работы котла не избежать, даже перейдя на газ.

Если дизельное топливо — единственный энергоноситель и не предполагается переход на газ, то можно использовать котлы со встроенной дизельной горелкой. Такие котлы недороги, имеют стальной теплообменник (что снижает их вес), проточный водонагреватель и комплектуются, как правило, полной обвязкой.

Как рассчитать расход топлива для жидкотопливного (дизельного) котла

Расход топлива зависит от качества утепления дома, температуры наружного воздуха, суточного и недельного режима отопления, используемых устройств автоматического регулирования, мощности котла и т. д.

Ориентировочно, расход топлива (при работе котла на полную мощность) можно рассчитать по формуле:

Расход топлива (кг/час) = мощность горелки (кВт) х 0,1.

Электрический котел

Электрические котлы: плюсы и минусы

Конечно, самым дешевым топливом сегодня является газ, но если магистрального газа рядом с домом нет, приходится искать другие варианты, среди которых вариант установки электрического котла оказывается весьма неплохим.

Эксплуатация твердотопливного котла трудоемка и требует постоянного присутствия человека. Поэтому для обеспечения круглосуточного отопления жилого дома чаще всего выбирают между электрическим и жидкотопливным (дизельным) котлами.

Сравним первоначальные вложения, необходимые для обустройства отопительной системы на основе дизельного и электрического котла.

1.  Стоимость оборудования. В случае с электрическим котлом Вам нужно будет заплатить только за котел, в то время как при использовании жидкотопливного Вам еще понадобится навесная горелка и емкости для хранения жидкого топлива, что в среднем будет стоить в 2,5 раза дороже.

2.  Стоимость монтажа. Установка электрического котла (в корпусе которого обычно находится большинство необходимых для его безопасной работы и управления элементов) стоит в несколько раз дешевле, чем суммарная стоимость монтажа и пуско-наладки дизельного котла с навесной горелкой, установки бака для топлива и монтажа дымовой трубы.

При сравнении особенностей эксплуатации дизельного и электрического котла последний также имеет преимущества.

1.  Электрический котел конструктивно гораздо проще, чем жидкотопливный. Он не нуждается в постоянном обслуживании и чистке, обязательных для дизельного котла и стоящих, обычно, несколько сотен долларов в год.

2.  Для дизельного котла Вам надо будет регулярно заказывать подвоз топлива.

3.  Электрический котел экологичен, его работу не сопровождают посторонние запахи, и он не требует установки дымовой трубы.

Резюмируя вышесказанное, можно назвать ряд неоспоримых преимуществ электрических котлов.

·  Невысокая цена.

·  Простота монтажа.

·  Компактность и небольшой вес (электрокотлы можно вешать на стену, экономя таким образом полезное пространство).

·  Безопасность (нет открытого пламени).

·  Простота в эксплуатации.

·  Отсутствие необходимости в отдельном помещении (котельной).

·  Отсутствие необходимости в монтаже дымохода.

·  Отсутствие необходимости в особом уходе.

·  Бесшумность.

·  Экологичность (нет вредных выбросов и посторонних запахов).

Основными причинами, ограничивающими использование электрических котлов, являются:

·  невозможность на многих участках выделения нескольких десятков киловатт электроэнергии;

·  сравнительно высокая стоимость электроэнергии.

Перебои с электроснабжением. Устройство электрических котлов

Электрический котел — достаточно простое устройство. Основными его элементами являются теплообменник, состоящий из бака с укрепленными в нем электронагревателями (ТЭНами), и блок управления и регулирования.

Работа электрического отопительного котла аналогична работе любого котла — теплоноситель по трубопроводам подается к отопительным приборам (радиаторам), которые нагревают воздух в помещении. В качестве теплоносителя в системах отопления на базе электрических котлов можно использовать не только воду, но и незамерзающие жидкости (антифризы). Однако в этом случае необходимо учитывать рекомендации производителя по выбору марки антифриза.

С помощью электрических котлов можно получать воду для горячего водоснабжения (ГВС). Для приготовления горячей воды обычно используют внешний накопительный бойлер, теплообменник которого нагревается отопительной водой котла.

Важно отметить, что электрокотлы небольшой мощности изготавливаются в двух разных исполнениях — однофазном (220 В) и трехфазном (380 В). Котлы мощностью более 12 кВт обычно бывают только трехфазными. Установку котлов мощностью 10 кВт и выше предписывается согласовывать с органами Энергонадзора.

Как выбрать электрический котел?

Параметры выбора.

·  Мощность.

Мощность электрического котла, необходимую для Ваших потребностей, можно рассчитать по формуле:

для отопления примерно 10 м2 хорошо утепленного здания с высотой потолков до 3 м требуется 1 кВт энергии.

·  Экономичность.

При использовании электрических отопительных котлов особенно актуальной становится задача экономии электроэнергии. Чтобы сделать электрические котлы максимально экономичными, подавляющее большинство электрических котлов мощностью более 6 кВт производятся с несколькими ступенями мощности. Это позволяет рационально использовать электроэнергию и не включать котел на полную мощность, когда этого не требуется (например, весной и осенью).

Электрические котлы позволяют поддерживать постоянную температуру в помещении или менять ее по заданному графику, если они подключены к выносным термостатам или программаторам. За счет такой автоматики достигается значительная экономия электроэнергии, т. к. время работы ТЭНов в среднем составляет 34% от общего времени работы котла.

·  В самых простых (и самых дешевых) электрических котлах температура теплоносителя задается встроенным термостатом. При повышении температуры выше заданной ТЭНы отключаются и включаются только после остывания теплоносителя.

·  В электрических котлах, оснащенных блоками электронного управления, мощность котла автоматически увеличивается с шагом от 1 до 2 кВт, выдавая только ту мощность, которая необходима для поддержания заданной температуры воздуха.

·  В котлах, оснащенных микропроцессорным блоком управления, мощность регулируется еще более плавно.

Комплектация

При выборе модели электрических отопительных котлов следует обращать внимание на их комплектацию. Есть модели котлов, укомплектованные циркуляционным насосом, расширительным баком, группой безопасности, выносным программатором и т. п., т. е. заключающие в себе готовую котельную.

Есть модели электрических котлов, которые не комплектуются никаким дополнительным оборудованием.

Все котлы в той или иной степени оборудованы системами безопасности. В более совершенных котлах имеются защитные устройства против низкого давления воды, против замерзания, фильтры очистки теплоносителя, а также предусмотрены летний и зимний режимы работы.

·  Перед покупкой электрического котла Вам необходимо уточнить предельную выделенную электрическую мощность для Вашего участка или дома.

Комбинированные (универсальные, многотопливные) котлы

Комбинированный (универсальный, многотопливный) котел — это котел, который допускает возможность перехода с одного вида топлива на другое.

Такие котлы дороже, чем котлы, работающие на одном виде топлива. Однако их применение может быть целесообразным, если есть вероятность перехода с одного вида топлива на другой.

Комбинированные котлы со сменными горелками

Котлы со сменными горелками на газ и жидкое топливо удобны в ситуации, когда газа около Вашего участка пока нет, но известно, что он появится в обозримом будущем. Первое время Вы можете использовать жидкотопливную горелку, а с появлением магистрального газа, установить газовую.

Кроме того при наличии газа, но имеющихся проблемах с его подачей следует запастись вариантами. Однако необходимо помнить, что стоимость навесной газовой горелки может быть соизмерима со стоимостью котла, а иногда и превосходить ее.

На рынке имеется широкий ассортимент комбинированных котлов, работающих на твердом топливе, в которых предусмотрена установка навесных жидкотопливных или газовых горелок.

Также появились комбинированные котлы, которые после сгорания твердого горючего способны автоматически переключаться на второй вид топлива — газ или солярку.

Многотопливные комбинированные котлы

Существуют котлы, которые могут работать на твердом, газообразном и жидком топливе, к тому же они оборудованы встроенным ТЭНом. Такие «суперуниверсальные» котлы, способные работать на всех четырех основных видах топлива, называют многотопливными.

Многотопливные котлы имеют раздельные камеры сгорания для твердого, жидкого и газообразного топлива, а встроенный электронагреватель (ТЭН) мощностью от 3 до 15 кВт позволяет использовать для отопления и электроэнергию.

Различные модели комбинированных многотопливных котлов могут иметь тепловую мощность от 4 до 3000 кВт, что позволяет отапливать дома площадью дом2. Однако за универсальность приходится платить — стоимость таких котлов весьма высока и нередко соизмерима с суммой трех отдельных котлов, каждый из которых работает на одном из вышеперечисленных видов топлива.

Одноконтурные и двухконтурные котлы отопления

Котлы и системы отопления бывают двух типов: одноконтурные и двухконтурные. Рассмотрим подробнее каждый из их, поговорим об особенностях их работы и применения.

  Одноконтурный котел отопления

Одноконтурные котлы отопления предназначены для нагрева теплоносителя (воды или антифриза) только для системы отопления.

В корпусе таких котлов имеется один теплообменник с теплоносителем. В одноконтурных котлах отопления вода подается в отдельный бойлер (обычно его объем составляет 100–200 л), в котором она нагревается до необходимой температуры горячей водой, поступающей из отопительного котла. При этом под воздействием автоматики котел отопления нагревает теплоноситель до тех пор, пока температура в бойлере не достигнет заданного уровня. Теплоноситель после нагрева в котле проходит по трубам и радиаторам через всю систему отопления и снова возвращается в котел. Данный процесс происходит достаточно быстро, поэтому система отопления не успевает заметно остыть.

Область применения одноконтурных котлов отопления можно значительно расширить, поскольку наличие нескольких независимых входов-выходов позволяет использовать различные дополнительные приборы (например, узлы смешения для теплых полов, калориферы для приточной вентиляции, накопительные бойлеры и т. д.).

Двухконтурный котел отопления

Двухконтурные котлы отопления устанавливают в том случае, если необходимо одновременно и отапливать здание (система отопления), и нагревать водопроводную воду (система горячего водоснабжения). В двухконтурных котлах отопления в одном корпусе содержится два теплообменника. Для нагрева воды используется проточный теплообменник или небольшой встроенный бойлер косвенного нагрева. В котле отопления с проточным теплообменником теплоноситель нагревается при прохождении через расположенный в котле теплообменник. Чем быстрее теплоноситель проходит через теплообменник, тем меньше он (теплоноситель) успевает нагреваться и наоборот, теплоноситель нагреется тем быстрее и до большей температуры, чем скорость его прохождения через теплообменник меньше. В котле отопления со встроенным бойлером имеется ограничение на бойлер 45 или 60 л. Часто встречаются ситуации, когда производительности водонагревателя не хватает в связи с большим употреблением горячей воды. В таком случае можно установить дополнительный бойлер.

Горелки

Горелки могут быть предназначены для сжигания газообразного или жидкого топлива, встречаются и универсальные (комбинированные) модели, способные работать на двух видах топлива.

В свою очередь газовые горелки подразделяются на атмосферные и вентиляторные (сменные, надувные). Атмосферные горелки являются неотъемлемой частью котла, встроены в его корпус и входят в его цену. Вентиляторные же горелки представляют собой отдельный продукт и обычно в стоимость котла не входят.

Любая газовая горелка должна обеспечивать смешение газа с определенным количества воздуха, необходимым для его полного сжигания. В атмосферных горелках, в отличие от вентиляторных, нет принудительной подачи воздуха и труднее достичь оптимального соотношения газовоздушной смеси. Вентиляторные горелки конструктивно гораздо сложнее, чем атмосферные, они имеют встроенный вентилятор для принудительной подачи воздуха и обеспечивают более точное регулирование его количества и более высокий КПД. Совсем не удивительно, что стоимость вентиляторной горелки может быть сопоставима со стоимостью котла. Так средняя цена газовой горелки мощностью 30–60 кВт составляет примерно 1000 Евро.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОТЛОВ ПО ВИДУ ТЯГИ

По способу удаления отходящих газов все современные отопительные котлы можно разделить на две группы: с естественной и с принудительной тягой. В первом случае отвод газов происходит за счет тяги, создающейся в дымоходе. Во втором — с помощью вентилятора, встроенного в котел. Начнем с традиционных котлов (без встроенного вентилятора) и традиционных дымоходов.

Что было раньше

На первый взгляд кажется, что дымоход не меняется уже много десятилетий. Ведь чего проще — труба для дыма. Однако на самом деле и в области производства дымоходов происходят серьезные изменения.

Старые котлы работали без автоматического регулирования и с высокой температурой отходящих газов. В результате этого дымоходы практически никогда не остывали, а газы не охлаждались ниже точки росы и, как следствие, не портили дымоходы.

Современные котлы экономичны, их мощность регулируется в зависимости от потребностей обогреваемого помещения, и поэтому они работают не все время, а только в периоды, когда температура в помещении падает ниже заданной. Таким образом, существуют отрезки времени, в которые котел не работает, и дымоход остывает. Кроме того, новые котлы имеют пониженную температуру дымовых газов.

Стенки традиционного дымохода, работающего с современным котлом, практически никогда не нагреваются выше температуры точки росы, а значит на них постоянно скапливается водяной пар, что в свою очередь приводит к порче дымохода.

Нетрудно понять, что старый кирпичный дымоход будет разрушаться при новых условиях работы. Кроме того, проблемы возникают и в связи с наличием серы в топливе, а потом в отходящих газах. Водяной пар, соединяясь с окисью серы, создает серную кислоту, которая, проникая в стенки дымохода, приводит к их разрушению.

Очевидно, что современным котлам нужны современные дымоходы.

Что используют в наши дни

На смену старым кирпичным дымоходам приходят дымоходы из нержавеющей стали и шамота.

Начнем с описания более распространенных дымоходов из нержавейки. Основными компонентами нержавеющей стали являются хром и никель, но в составе стали, используемой для современных дымоходов, есть и другие элементы. Среди них молибден. Он увеличивает стойкость стали в условиях повышенной температуры. Добавление молибдена в количестве боле 0,3% позволяет увеличить прочность стали на ползучесть металла. В количестве от 1,5% до 3% применяется для увеличения стойкости стали к воздействию соединений серы и хлорида. При этом дополнении повышается устойчивость стали к действию водорода при сильном давлении и высоких температурах. Другой элемент, входящий в состав, — титан — обладает способностями создания карбида. Это позволяет соединять избыток углерода в стали.

Кроме структуры и химического состава большое влияние на устойчивость дымохода к коррозии оказывает кристаллическое строение, которое должно быть равномерным и мелкозернистым. Очень важно и состояние поверхности, которая должна быть чистой и гладкой.

Если говорить о форме сечения дымохода, то круглая форма предпочтительнее квадратной или прямоугольной. Это обусловлено тем, что образующиеся в прямых углах завихрения препятствуют удалению дыма и приводят к образованию сажи.

Все современные дымоходы из нержавеющей стали можно разделить на два основных типа: одностенные и двухстенные. Грубо говоря, одностенный дымоход — это обычная труба из нержавейки толщиной 0,5–0,6 мм без утепления. Такие трубы, как правило, используют для размещения внутри помещения или внутри кирпичных каналов. Двухстенные дымоходы состоят из трех слоев: двух слоев нержавеющей стали (внутреннего и внешнего), между которыми находится утеплитель. Таким образом, двухстенный дымоход — это утепленный дымоход, он может использоваться не только внутри, но и снаружи здания.

Котел стальной или чугунный?

Одно из значительных различий между котлами заключается в материале топки и теплообменника. Наиболее распространены чугун и сталь. Сказать, какой материал лучше, очень сложно. Неслучайно многие производители выпускают как чугунные, так и стальные котлы. Чугун более долговечен и устойчив к коррозии. Чугунные котлы по сравнению со стальными имеют большие габариты и вес. Они боятся разницы температур на входе и выходе (т. е. в чугунные котлы нельзя подавать слишком холодный теплоноситель). В связи с этим при использовании чугунных котлов необходим узел подмеса горячей воды к воде на входе. Теплообменник данного вида котлов всегда состоит из отдельных секций. За счет своей массы чугунные котлы обладают высокой тепловой инерцией.

Стальные котлы меньше и легче чугунных. Сталь более технологичный материал, и поэтому теплообменник может иметь сложную форму, позволяющую повысить эффективность работы котла. Сталь имеет меньшую толщину и более подвержена коррозии, поэтому стальные котлы хотя и дешевле чугунных, но менее долговечны. Низкая температура обратной воды в стальном котле приводит к образованию на поверхности теплообмена в топке кислого конденсата, и, следовательно, к ускоренной коррозии котла. Существуют модели котлов, выполненные из нержавеющей стали. Этот материал позволяет эксплуатировать котлы в условиях низких температур теплоносителя (низкотемпературные системы отопления). Однако такие котлы стоят существенно дороже.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОТОПИТЕЛЬНЫХ КОТЛОВ ПО ТИПУ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ: ВОДА ИЛИ АНТИФРИЗ

Определить, какой теплоноситель будет использоваться, надо еще до того, как будет делаться проект системы отопления. Тип теплоносителя влияет и на мощность отопительных приборов (радиаторов, конвекторов), и на мощность насоса, и на возможность применения различных материалов для создания системы отопления.

В качестве теплоносителя для систем отопления может использоваться либо вода, либо специальный антифриз (низкозамерзающий теплоноситель). Если нет опасности размораживания системы отопления вследствие прекращения работы котла (из-за перебоев в подаче электроэнергии, падения давления газа или по другим причинам), то систему можно заполнить водой. Лучше, если это будет вода дистиллированная, со специальными присадками, способными «продлить жизнь» системе отопления (ингибиторы коррозии и т. д.).

В случае же если размораживание системы возможно, то стоит рассмотреть вариант с применением антифриза (низкозамерзающей жидкости). Стоит особо подчеркнуть, что это должен быть не автомобильный тосол, трансформаторное масло или этиловый спирт, а антифриз, специально разработанный для систем отопления. Надо помнить, что антифриз должен быть пожаробезопасным и не содержать в своем составе добавок, недопустимых к применению в жилых помещениях.

Внимание! Некоторые иностранные производители снимают свое оборудование с гарантии, если при его эксплуатации применяется антифриз!

На российском рынке представлены различные антифризы для систем отопления. Они могут отличаться по веществу, на основе которого они изготовлены (этиленгликоль, пропиленгликоль и др.), по набору специальных присадок, по температуре, при которой они кристаллизуются, по стоимости и т. д.

Большинство продающихся антифризов изготовлено на основе этиленгликоля. Этиленгликоль — токсичное вещество, попадание которого на кожу или тем более в организм человека крайне не желательно. Кроме того, вредны и его испарения. Например, средняя смертельная доза (LD50) этиленгликоля составляет 5 миллиграмм на 1 кг веса, т. е. для человека, вес которого 80 кг, смертельной дозой могут оказаться всего 400 миллиграмм этиленгликоля. Если говорить о концентрации этиленгликоля в составе антифриза, то это примерно 44% в модификации при температуре замерзания –30° С, и примерно 65% при температуре замерзания –65° С. Принимая во внимание токсичность этиленгликоля, нежелательно применение антифриза на его основе в двухконтурных котлах, когда возможен подмес теплоносителя из контура отопления в контур водоснабжения, а также в открытых системах отопления (с открытым расширительным баком), где возможно испарение теплоносителя.

Менее опасен для человека низкозамерзающий теплоноситель, который изготовлен на основе пропиленгликоля. При этом пропиленгликоль может быть пищевым и техническим. Очевидно, что наиболее экологически безопасен антифриз на основе пищевого пропиленгликоля.

Кроме того, важно чтобы в составе низкозамерзающего теплоносителя присутствовали специальные присадки, учитывающие, например, то, что уплотнения в системе отопления могут быть изготовлены из различных материалов, и они могут разрушаться в результате применения неприспособленного для этого антифриза. Также хорошо если в составе антифриза учтено, что в современных системах отопления обычно применяются одновременно несколько видов металлов и сплавов (радиаторы из стали, алюминия или чугуна, стальные или медные трубы, теплообменники котлов из меди, стали или чугуна). Как результат, при наличии электропроводящей среды, возникает электрохимическая коррозия. Очень важны и присадки, снижающие пенообразование, препятствующие процессу окисления при попадании в систему отопления кислорода и т. д. При этом не должно быть ингибиторов, которые делают полимерные материалы хрупкими (например, амины приводят к растрескиванию полиэтилена и сделанных из него труб и уплотнителей).

Важно помнить, что серьезное отрицательное воздействие на антифриз может оказать слишком высокая температура, возникающая при ненормальном функционировании системы отопления. При перегреве теплоносителя свыше +107° С повышается скорость термического разложения этиленгликоля и антикоррозионных присадок. Для того чтобы избежать этого эффекта, необходимо обеспечить надлежащую циркуляцию теплоносителя в системе отопления.

Внимание! При применении антифриза следует учитывать, что: ·  теплоемкость антифриза примерно на 10–15% ниже, чем у воды (т. е. он хуже накапливает тепло и хуже отдает его), следовательно, при проектировании системы отопления с антифризом следует выбирать более мощные радиаторы; ·  вязкость антифриза выше, чем у воды, т. е. его сложнее заставить двигаться по системе отопления, поэтому нужно выбирать более мощные циркуляционные насосы; ·  антифриз более текуч, чем вода, отсюда повышенные требования к разъемным соединениям системы отопления.

Обычно антифриз продается в двух модификациях: с температурой замерзания не выше –65° С и не выше –30° С. При этом концентрированный вариант (рассчитанный на –65° С) может быть разбавлен водой до требуемой Вам концентрации. Для получения теплоносителя с температурой замерзания –30° С к двум частям антифриза надо добавить одну часть воды, для –20° С — смешать антифриз пополам с водой.

Необходимо иметь в виду, что слишком большая доля воды при разбавлении антифриза может привести к изменению его свойств. Вот, что пишут производители антифриза Hot Blood: «Разбавление антифриза более чем на 50% кроме повышения температуры замерзания ведет к ухудшению его антикоррозийных свойств, а также к возможному выпадению осадка солей жесткости, растворенных в воде. Если Вам необходимо иметь антифриз, разбавленный водой более чем на 50%, то в раствор следует добавить дополнительные присадки (суперконцентрат) в количестве, рекомендованном производителем».

Для разбавления антифриза не следует использовать первую попавшуюся под руку воду. Вода должна быть мягкой. Вот выдержка из инструкции по использованию антифриза Hot Blood: «Для разбавления антифриза желательно использовать воду с жесткостью до 7 единиц (в московской водопроводной воде жесткость составляет от 2 до 6 единиц). Использование воды с повышенным содержанием солей может также привести к выпадению осадка. Если вы не знаете жесткости Вашей воды, то рекомендуется предварительно смешать небольшое количество антифриза с водой в нужной Вам пропорции в прозрачной емкости и убедиться в отсутствии осадка».

Внимание! Стоит помнить и о том, что написано в инструкции для Hot Blood: «Если в системе залит антифриз, то цинк ослабит его антикоррозионные свойства». Аналогичные предостережения высказывают и производители низкозамерзающего теплоносителя DIXIS: «Не рекомендуется заливать теплоносители DIXIS в системы, изготовленные из оцинкованных труб, т. к. водогликолевая смесь при взаимодействии с цинком образует чрезвычайно объемистые осадки, которые могут блокировать работу системы».

Если говорить о продолжительности службы антифриза, то обычно производители обещают, что антикоррозионные свойства антифриза рассчитаны на 5 лет непрерывной работы или 10 отопительных сезонов.

Из наиболее известных отечественных производителей антифризов можно назвать -ИНТ» (антифриз DIXIS), (антифриз HOT BLOOD), (производит антифриз ХНТ и ингибиторы коррозии для воды «СПВ»), дом» и др.