Домашние котлы отопления

Котел отопительный - устройство для нагрева теплоносителя, который в дальнейшем нагревает систему отопления, горячую воду. В общем, любой котёл фактически состоит из трёх основных элементов:

1. Теплогенератор, вырабатывает энергию, работая от источника энергии-топлива.

2. Теплообменник.

3. Теплоноситель, которому теплообменник передаёт тепло от источника энергии.

классификация котлов отопленияВ настоящее время существует множество разновидностей котлов отопления. Каждый покупатель решает, какой из вариантов наиболее подходит ему. Широкое распространение и известность получили газовые, электрические, твердотопливные, дизельные и комбинированные разновидности котлов. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, на которые необходимо обратить внимание при выборе котла. В первую очередь это зависит от вида используемого топлива и степень удалённости от источников энергии, стоимость топлива. Так же важно учесть специфику отапливаемых помещений, их площадь и теплоизоляцию. Помимо этого котлы, работающие на различных видах топлива, обладают различными габаритами, начальной стоимостью и стоимостью самой эксплуатации (обслуживание и сервис, расходники стоимость запчастей, стоимость самого топлива).

ДИЗЕЛЬНЫЕ КОТЛЫ (ЖИТКОТОПЛИВНЫЕ)

Это котлы, основным топливом для которых служит дизельное топливо. У них один из самых высоких уровней КПД среди прочих видов котлов – до 95%. Однако, постоянный рост стоимости дизельного топлива в нашей стране ставят под сомнение целесообразности использования таких котлов, значительно замедляет срок окупаемости самого котла.

дизельный котел отопленияПреимущества:

1) Высокая степень автоматизации процесса.

2) Высокий КПД до 95%.

3) Бесшумность в большинстве случаев.

4) Независимость от поставок газа и наличия электричества (питание от запасов дизельного топлива).

Недостатки:

1) Высокая стоимость и постоянный рост цен на дизель.

2) Опасность эксплуатации – необходимо оборудовать специальное помещение с соблюдением всех мер пожарной безопасности.

3) Требовательность оборудования к качеству топлива.

4) Необходимость регулярное обслуживание с заменой топливных фильтров итд. Для обслуживания необходим специалист.

5) Специфический запах дизельного топлива, даже при полной герметичности системы топливоподачи. Запах выхлопа и попадания продуктов горения в атмосферу негативно влияет на экологию.

ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ

На настоящий момент, газ является самым доступным по цене топливом в России. Однако со временем Россия должна подвести тарифы на энергоносители для населения под европейские мерки. Это одно из требований членства в ВТО.

Газовый навесной котел предназначен для сжигания газа. Газ может быть сжиженным, природным. Происходит передача тепловой энергии от продуктов сгоранию теплоносителю. Газовый настенный котел может быть одноконтурным и работать только на отопление, двухконтурным (комбинированным) и работать на отопление и на приготовление горячей воды, конденсационным или неконденсационным, с закрытой камерой сгорания (турбокотел) или с естественной тягой. Газовый настенный котел состоит из горелки с газовой арматурой, первичного теплообменника, циркуляционного насоса, расширительного бака, автоматики управления и устройств безопасности, и контура приготовления горячей воды (для двухконтурного котла).

В качестве очень рекоменда­ции по подбору мощности котла можно принять ве­личину в 1 кВт мощности на 10 м2 отапливаемой площади при высоте потолков не более 3 м.

газовый котел отопленияПреимущества:

1) Простота в эксплуатации: магистральный газ подается постоянно. (Если есть магистраль!) Балонный газ дороже и менее удобен в эксплуатации.

2) Дешевое топливо при высоком КПД.

3) Нет необходимости запасать топливо пи наличии газопровода (иначе теряется почти весь смысл эксплуатации газового котла).

4) Долгий срок службы.

5) Бесшумность.

Недостатки:

1) Необходимо согласование со службами для ввода котла в эксплуатацию.

2) Существует риск при эксплуатации газового котла.

3) Необходим свободный и постоянный доступ кислорода.

4) Необходимость автоматики при эксплуатации.

5) Необходимо централизованный газопровод.

конденсационный газовый котел отопленияЧасто встречаются КОНДЕНСАЦИОННЫЕ котлы, чаще всего являясь разновидностью газовых котлов. Специфика такова: в обычном котле продукты сгорания проходят через теплообменник котла, где отдают большую часть своей энергии теплоносителю. Продукты сгорания вместе с определённым количеством пара уходят через дымоотводную систему в атмосферу. Этот пар и уносит с собой скрытую энергию парообразования, которую способен отобрать и передать системе отопления конденсационный котел. Правильная установка конденсационного котла необходимой мощности способна сэкономить до 20% газа по сравнению с обычным неконденсационным газовым котлом. Так же их КПД больше на 10%, чем у обычных газовых котлов. Но первоначальная стоимость конденсационных котлов порой в два-три раза превышает стоимость обычного котла. Часто указывают, что КПД хорошего газового конденсационного котла составляет 110-115%. Но это не более, чем маркетинговый ход. Во-первых, КПД не может быть больше 100% в принципе. Во-вторых, Газовый конденсационный котёл обладает большим КПД, чем тот же дровяной котёл. Часто «специалисты», используя КПД котлов на других видах топлива, берут производительность таких котлов за 100%, прибавляя к этой величине разницу КПД газового конденсационного и твёрдотопливного котла. Так получается эти чудесные 110-115%. Третье объяснение: Отопительная система с конденсационным котлом благодаря особой конструкции поверхностей нагрева теплообменника отбирает у продуктов сгорания не только явное тепло, но и теплоту конденсации водяного пара и передает это суммарное тепло в отопительную систему. Количественная оценка разности между высшей и низшей теплотой сгорания зависит от вида топлива. Для природного газа она составляет более 10%. Это приводит к тому, коэффициент полезного действия, который принято определять по низшей теплоте сгорания, при полной конденсации может теоретически доходить до 110-115%. Это подводит нас к размышлениям о расчетах КПД котлов.

КПД КОТЛОВ.

одноконтурный и двухконтурный котелТак же зачастую в целях маркетинга продавцы указывают производительность (КПД) котла исходя из высшей теплотворной способности. Таким образом, КПД достигает почти 100%, КПД котлов нужно рассчитывать исходя из низшей теплотворной способности (теплота сгорания или на рабочую основу), а не из высшей.

КПД котлов на органическом топливе традиционно рассчитывается по низшей теплоте сгорания. При этом предполагается, что влага продуктов сгорания покидает котёл в виде перегретого пара. В конденсационных котлах эта влага конденсируется, теплота конденсации полезно используется. При расчёте КПД по низшей теплоте сгорания он в итоге может получиться больше единицы (более 100%). В данном случае корректнее было бы считать его по высшей теплоте сгорания, учитывающей теплоту конденсации пара. Однако при этом показатели такого котла трудно сравнивать с данными о других установках, работающих на принципиально других видах топлива.

Котлы бывают ОДНОКОНТУРНЫЕ И ДВУХКОНТУРНЫЕ.Двухконтурные котлы отличаются тем, что обеспечивают не только отопление, но и горячее водоснабжение. Такой котел имеет встроенный контур нагревания горячей воды помимо контура системы отопления. Двухконтурный котёл представляет собой 2в1: режим отопления и режим нагрева воды. Как правило, котёл одновременно не может работать в двух режимах.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОТЛЫ

Не стоит подробно останавливаться на устройстве электрического котла, технология отработана годами. Хотя европейские компании постоянно их совершенствуют. Классический электрический котёл состоит из двух основных элементов: теплообменник (бак с теплонагревателями - ТЭНами), блок управления и регулятор температуры. Котлы бывают двухфазными (небольшой мощности) и трёхфазными ( ~ от 10Квт) – 220В и 380В соответственно. Мощность котла при этом является суммарной мощностью ТЭНов.

электрический котел отопленияПреимущества:

1) Самый безопасный вид котла.

2) Простота в использовании и установке.

3) Компактность.

4) Не требуют особых затрат при эксплуатации (очистка).

5) Бесшумность.

6) Абсолютная экологичность. Отсутствуют выбросы в атмосферу.

Недостатки:

1) Высокое энергопотребление.

2) Самый дорогой вид котлов при эксплуатации – стоимость электроэнергии высока.

3) Довольно низкий КПД.

4) Полная зависимость от электричества.

ТВЁРДОТОПЛИВНЫЕ КОТЛЫ

Один из самых распространённых и проверенных видов котлов. Топливом для подобных теплогенераторов могут служить дрова, уголь, кокс, различные отходы деревообработки, щепа, топливные гранулы – пеллеты. Некоторые работают на нескольких видах твёрдого топлива, некоторые на одном. Последние дают довольно высокий КПД, даже по сравнению с котлами на других видах топлива. Зачастую комплектуются автоматикой (контроль за температурным режимом в системе, подача топлива в активную зону итд). Нашли широкое применение на территории РФ – сырьевой фактор.

твердотопливный котел отопленияПреимущества:

1) Относительно невысокая стоимость.

2) Доступность топлива (сырья) и его невысокая стоимость.

3) Надёжность и сроки эксплуатации.

4) При использовании пеллет достигается высокий КПД порядка 90%. При этом не страдает окружающая среда, нет опасности как при эксплуатации котла на дизеле.

Недостатки:

1) Необходимы значительные помещения и условия хранения топлива.

2) Если у котла отсутствует автоматика, это усложняет его эксплуатацию и уход за ним.

3) КПД котлов значительно ниже тех, что работают на солярке или газе (за исключением пеллет).

Отдельная статья посвящается котлам, работающим на разновидности древесного твёрдого топлива пеллетах. Популярность таких котлов растёт не только в мире, но и на территории РФ. Это отдельная самостоятельная «линейка» котлов бурно развивается. Именно тут чаще всего применяются новые современные технологии и автоматика. (ссылка на статью про пеллетные котлы)

ПИРОЛИЗНЫЙ КОТЁЛ

Является разновидностью твёрдотопливных котлов. Главное отличие от обычных твёрдотопливных котлов – горит не само твёрдое топливо, а газ, который выделяется из твёрдого топлива (древесины) под влиянием высокой температуры. Топливо переходит в газообразное состояние под воздействием не только высокой температуры, но и ограниченного доступа кислорода. КПД такого газогенераторного котла (название символизирует главный принцип его работы) выше обычных котлов на твёрдом древесном топливе и порой достигает 80-85%.

Преимущества:

1) Относительно невысокая стоимость.

2) Надёжность, высокая ремонтопригодность и долгий эксплуатации.

3) Более высокий КПД по сравнению с котлами, работающими на обычном древесном топливе (дрова и уголь).

Недостатки:

1) Сложный уход и контроль (особенно если котёл не автоматический – отличительная черта большинства твёрдотопливных котлов).

2) Необходимость хранения запаса твёрдого топлива необходимого качества и влажности.

3) Эффективность сжигание дерева и угля ниже, чем солярки или газа. Но с учётом постоянного роста цен на традиционные энергоносители этот недостаток со временем всё больше нивелируется.

КОМБИНИРОВАННЫЕ КОТЛЫ

Это разновидность котлов, которые предназначены для работы на различных видах топлива (как правило, двух или трёх). Такие котлы очень полезные, когда существует неопределённость использования конкретного вида топлива, нестабильность поставок и снабжения, имеет место частое изменение цен на какой-то вид энергоносителя. Топливом для подобного котла может служить как почти любое твердое топливо, так и газ. При переходе котла на другой вид топлива просто напросто, одна горелка демонтируется и монтируется другая горелка.

Наиболее популярны комбинированные котлы следующих типов: с комбинированной горелкой или с двумя горелками (газ / жидкое топливо), котлы с камерой для сжигания твердого топлива и возможностью установки навесных горелок (газ, жидкое и твердое топливо). Реже встречаются котлы с ТЭНом для электрического отопления.

Преимущества:

1) Независимость от перебоев в поставках топлива - возможность в любое время перейти на другой вид топлива, энергонезависимость.

2) Работа на разных видах топлива – универсализм.

Недостатки:

1) Дороговизна.

2) Большие габариты и вес.

3) Сравнительно низкий КПД.

4) Стоимость сменных горелок сопоставима со стоимостью котла.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ КОТЛЫ

Большинство современных котлов мне зависимости от вида используемого топлива комплектуются блоком электронного управления котлом, в том числе с цифровым дисплеем. Возможно программирование котла и беспроводное управление на расстоянии. Следить за работой котла, менять его настройки производительности, температуры, время работы, обеспечивать стабильность работы – всё это теперь намного легче. Так же под автоматическим котлом подразумевается устройство автоматической подачи топлива из специального резервуара (хранилища) топлива. Так же автоматика осуществляет контроль над пламенем горелки, изменением температуры воды в системе и состоянием котла. Электроникой учитывается температура помещения, самой камеры сгорания и тепла на выходе. Главный минус котлов с автоматикой наряду с множеством их преимуществ – зависимости от подачи электроэнергии, необходимой для работы автоматики (подача топлива и контроль за работой системы).

ПО СПОСОБУ ИНСТАЛЯЦИИ – котлы бывают напольные и настенные.Из стали, чугуна или пластика (не активные элементы).

ПО МОЩНОСТИ – Бытовые (~ до 100Квт) и промышленного назначения.

ПРОИЗВОДИТЕЛИ КОТЛОВ. В настоящее время на рынке России доступно великое множество котлов от самых различных мировых производителей. Каждый может выбрать котёл на интересующем его типе топлива, страны производителя и ценовой категории. Заниматься рекламой и перечислением марок тут не имеет смысла, можно разделить производителей по 3м ценовым категориям.

Эконом: производители СНГ. (Зачастую используют устаревшие, но проверенные технологии восточной Европы. Чаще всего встречаются твёрдотопливные котлы.)

Мидпрайс: самая насыщенная категория, тут встречаются котлы, работающие на самых различных видах топлива. Оптимальное сочетание цены и качества. Преимущественно это производители из Восточной Европы: Чехия, Польша, Литва, Латвия, Венгрия. А так же Корея и Турция. А так же некоторые итальянские производители. Используются не только свои уникальные разработки, а отработанные технологии западной и центральной Европы, скандинавов.

Премиум: наиболее дорогая и изысканная техника во всех отношениях лучшего качества и производительности на любой выбор. Доминируют производители Германии, Австрии, Франции, Италии, Швеции, Финляндия, Италия.

Особое внимание заслуживают ПЕЛЛЕТНЫЕ котлы. Они являются разновидностью твёрдотопливных котлов. Это отдельный тип котлов, обладающих отличными эксплуатационными характеристиками и отличительными способностями. Биотопливо – топливо будущего. Об этом подробнее в отдельной статье.