|
|
Устройство, которое преобразует скрытую энергию энергоносителя в тепло, называется тепловым генератором.
Самый распространённый вид тепловых генераторов для отопления жилых домов это — отопительный или водогрейный котёл.
Каким бы сложным и совершенным ни был этот вид теплового генератора, в основе его лежит теплообменник — ёмкость, в которой, с помощью энергоносителя, нагревается теплоноситель — вода или антифриз.
Этот теплоноситель поступает в систему отопления, где часть своей теплоты отдаёт на нагрев помещения. Охлаждённый теплоноситель возвращается в теплообменник, где снова нагревается и т. д.
Отопительный котел состоит из:
- Корпуса, чугунного или стального;
- горелки (у газовых и жидкотопливных котлов) или топки (для твердотопливных котлов);
- спирали с теплоносителем;
- автоматики, регулирующей работу котла.
|
Классификация бытовых котлов отопления: виды, типы
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
|
| По типу горелки
|
Атмосферная одноступенчатая, двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная; вентиляторная одноступенчатая, двухступенчатая, с плавной модуляцией
|
| По виду тяги
|
Естественная, принудительная без подачи воздуха, принудительная с подачей воздуха (труба в трубе)
|
| По материалу основного теплообменника
|
Чугун, сталь, нержавеющая сталь, медь
|
| По комплектации
|
Полная, частичная, без комплектации
|
| По электрозависимости
|
Электронезависимый, электрозависимый без самозапуска, электрозависимый с самозапуском
|
| По виду теплоносителя
|
Только вода, вода и антифриз
|
Способ установки бытовых котлов отопления
По способу установки котлы бывают напольные — устанавливаемые на пол, и навесные (настенные) — устанавливаемые на стену или перегородку.
Напольные отопительные котлы
Напольные отопительные котлы – самый массовый 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. Самый популярный вид котлов — это котлы, работающие на природном газе, поскольку на сегодняшний день, природный газ — самый дешёвый энергоноситель.
Впрочем, любой котёл, предназначенный для работы на природном газе, без особых трудностей может быть приспособлен к работе на сжиженном газе. Стоимость топлива, правда, резко возрастает.
Настенные котлы
Установка настенных котлов оптимальна при недостатке свободных площадей, поскольку они компактны: типичные габариты – 850x500x400 мм, вес, как правило – не более 50 кг. Настенные котлы занимают очень мало полезной площади, что особенно важно при установке 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, правда, имеют ограничение по тепловой мощности, которая обычно не бывает больше 35 кВт. Однако, такой мощности достаточно для отопления жилого дома площадью до 300–320 кв. м. Если же смонтировать два таких котла параллельно, каскадом, то отапливаемая площадь увеличивается до 600–650 кв. м. При каскадном включении нескольких котлов, отапливаемая площадь может быть значительно большей.
Настенные котлы работают на природном газе и, в случае необходимости, легко перестраиваются на сжиженный газ. Имеется много моделей навесных котлов, работающих на электроэнергии . Правда, для питания электрокотлов мощностью выше 6 кВт, требуется трёхфазная электроподводка, а установку котлов мощностью 10 кВт и выше, необходимо согласовать с органами Энергонадзора.
Вид используемого топлива котлов отопления
По виду используемого топлива котлы разделяются на:
Подробнее о их преимуществах и недостатках
Приготовление горячей воды с помощью котлов отопления
Настенные котлы
По способу приготовления горячей воды настенные котлы разделяются на одноконтурные, двухконтурные со встроенным бойлером и двухконтурные проточные.
При подогреве воды с помощью одноконтурного котла водопроводная вода подаётся в отдельный бойлер, с объёмом, как правило, от 100 до 200 литров и нагревается в нём до нужной температуры горячей водой, взятой от отопительного котла. Автоматика при этом, управляет котлом таким образом, что до достижения заданной температуры воды в бойлере, котел работает только на её нагрев, отключая систему отопления. То есть отдает приоритет горячему водоснабжению (ГВС). Так как процесс этот достаточно быстрый, система отопления не успевает заметно остыть.
В двухконтурном котле со встроенным бойлером, бойлер находится в корпусе котла и ограничен по объёму 45 или 60 литрами.
В двухконтурном проточном котле, как следует из названия, вода нагревается, проходя через специальный теплообменник внутри котла. Очевидно, чем меньше её проходит в единицу времени через теплообменник, тем быстрее и до большей температуры она нагревается. И наоборот.
Максимальная производительность горячей воды у двухконтурных навесных котлов составляет от 8 до 15 л/мин. Есть модели с производительностью до 20 л/мин. При этом, имеется в виду, что вода нагревается на дельта=30°С. Это означает, что температура нагретой воды на 30 градусов выше водопроводной.
При необходимости получения более горячей воды, производительность, соответственно, уменьшается.
Производительности проточного водонагревателя вполне хватает для одного потребителя горячей воды. При одновременно работающих двух и более потребителях — приходится мириться с недостатком горячей воды или устанавливать дополнительный бойлер.
Все навесные котлы имеют функцию, позволяющую в летний период работать только в режиме горячего водоснабжения, с отключённым отоплением.
Напольные отопительные котлы
В напольных котлах способы приготовления горячей воды принципиально такие же, как и в навесных котлах — это внешний накопительный бойлер, встроенный накопительный бойлер и встроенный проточный водонагреватель.
Если котёл одноконтурный и работает в паре с накопительным бойлером, необходимо, чтобы мощность котла была согласована с тепловой мощностью бойлера. Если мощность котла будет меньше мощности бойлера, то он не обеспечит приготовления нужного количества горячей воды при разборе. Бойлеры большой ёмкости — 250, 500 или 1000 литров, при достаточной мощности котла, удовлетворят любые разумные потребности жилого дома в горячем водоснабжении.
Напольные котлы со встроенными бойлерами, имеют бойлеры ёмкостью 60, 90, 100 и 150 литров. Для ускорения нагрева, в некоторых моделях применяют дополнительный электроподогрев воды.
Двухконтурные напольные котлы с проточным водонагревателем могут обеспечить расход горячей воды до 33 л/мин, а при необходимости, в комбинации с дополнительным накопительным бойлером — значительно больше.
Некоторые дорогие модели напольных отопительных котлов имеют не только контур горячего водоснабжения, но и независимые встроенные контуры для приготовления горячей воды для тёплых полов и подогрева воды в бассейне. Таким образом, напольные газовые котлы способны удовлетворить практически любые потребности в горячем водоснабжении жилого дома.
Тип горелки котлов отопления
Все напольные газовые котлы можно разделить на две основные группы: с атмосферными и с наддувными (иногда их называют сменными, вентиляторными, навесными) горелками.
Напольные газовые котлы с атмосферными горелками – более простые, более дешевые и при этом работают тише.
Мощность напольных газовых котлов с атмосферной горелкой, как правило, колеблется от 10 до 70 кВт (но есть фирмы производящие и более мощные котлы этого типа, например, Vaillant выпускает модели мощностью до 154 кВт).
Напольные котлы с наддувными горелками более мощные (до несколько тысяч кВт!), имеют больший КПД и стоят заметно дороже.
Также котлы с наддувными горелками имеют возможность установки горелок работающих или на газе, или на жидком топливе.
Все навесные котлы оборудованы атмосферными газовыми горелками. Они работают при нормальном давлении воздуха, не нуждаясь в дополнительном наддуве.
Горелки также бывают одноступенчатые, двухступенчатые и с плавной модуляцией пламени.
В одноступенчатых горелках один режим горения. Пламя может только автоматически включаться или выключаться.
В двухступенчатых горелках пламя автоматически переключается с номинального уровня горения на пониженный. Последнее происходит тогда, когда расход теплоты в котле невелик и достаточно небольшой энергии для её пополнения. Такой приём увеличивает продолжительность цикла между включением и выключением горелки, что снижает её износ и уменьшает расход топлива.
Горелки с плавной модуляцией, ещё более гибко реагируют на изменение температуры теплоносителя и делают процесс его нагрева ещё более экономичным. В результате температура теплоносителя поддерживается в режиме, необходимом для поддержания постоянной температуры воздуха в помещении.
Способ дымоотвода котлов отопления
Котлы различаются по способу удаления отходящих газов:
- Котлы с естественной тягой ("камин"),
- Котлы с принудительной тягой ("турбо").
У котлов с естественным дымоотводом продукты сгорания поступают в вертикальный дымоход и удаляются под действием естественной тяги. При этом, к горелке должен поступать воздух в количестве, необходимом для поддержания горения. Для этого, в помещении должно быть воздухозаборное отверстие или приточная вентиляция. Такие горелки называются горелками с открытой камерой сгорания.
Другой тип — горелки с закрытой камерой сгорания, не требуют вертикального дымохода и приточной вентиляции. Удаление продуктов сгорания производится через горизонтальный коаксиальный дымоход, выходящий на улицу через стену. Воздух к горелке поступает по этой же трубе, но изолирован от дымохода. Специальный вентилятор обеспечивает принудительную вытяжку дымовых газов и подачу воздуха к горелке. Такой тип дымоходов называют ещё труба в трубе.
Если учесть, что стоимость вертикальных дымоходов — от 60 у.е. за метр, без учёта стоимости монтажных и строительных работ, то при выборе такого способа дымоудаления, экономия средств может быть весьма ощутимой.
Материал теплообменника котлов отопления
Материал теплообменника – один из главных признаков, по которым отличаются котлы разных моделей.
Теплообменник может быть изготовлен из чугуна, стали, нержавеющей стали, и, в редких случаях, из меди. От материала теплообменника в первую очередь зависит срок службы котла.
Чугунный теплообменник
Чугун — самый долговечный и надёжный материал. Он практически не подвержен коррозии и крайне редко прогорает. В дорогих моделях, теплообменники изготавливаются из специальных марок серого чугуна, часто являющихся ноу-хау производителя. Такой чугун обладает повышенной пластичностью, большой однородностью структуры и высокой сопротивляемостью коррозии, что ещё больше увеличивает его эксплуатационный ресурс. Теплообменники из чугуна служат 50 лет и более.
Однако, чугун — материал хрупкий. Сильный удар может привести к образованию трещин. Чугун так же может треснуть, если в неостывший теплообменник попадёт холодная вода. При частой смене воды с высокой жёсткостью, внутри котла может образоваться накипь, которая приводит к локальному перегреву участков теплообменника и появлению микротрещин.
Котлы с чугунными теплообменниками обладают большой тепловой инерционностью. Если за окном, например, резко потеплело и автоматика отреагировала на это изменением режима работы горелки, то теплообменник из-за своей массы ещё долго будет оставаться горячим, продолжая греть теплоноситель и помещение. Наличие в системе отопления чугунных радиаторов ещё больше увеличит тепловую инерцию системы отопления. До трёх часов может пройти, пока температура в помещении вернётся к норме.
Стальные теплообменники
Стальные теплообменники менее критичны к ударам и деформациям. Они в 2–2,5 раза легче чугунных. Но стальные теплообменники быстрее прогорают и в более высокой степени подвержены коррозии, которую провоцирует конденсат, образующийся при понижении температуры внутри котла ниже точки росы.
Срок службы стальных теплообменников зависит от качества стали, её толщины, условий эксплуатации и составляет от 5 до 15 лет. В дорогих моделях для увеличения эксплуатационного ресурса используются легированные и нержавеющие стали, применяются специальные технологии, предотвращающие образование конденсата. Такие котлы вполне успешно конкурируют с чугунными.
Увеличению срока службы теплообменников служит и использование меди для их изготовления.
Практика всё же показывает, что при мощности теплового генератора больше 40 кВт, предпочтение лучше отдать чугунным котлам.
Электрозависимость котлов отопления
Большинство современных котлов электрозависимы. В случае прекращения подачи электроэнергии, подача газа мгновенно блокируется, пламя гаснет и котёл останавливается. При возобновлении подачи электроэнергии, котлы, имеющие функцию самозапуска, снова включаются в рабочий режим. Котлы, не имеющие такой функции, для продолжения работы требуют механического запуска.
Имеются модели электронезависимых котлов, автоматика которых работает от термоэлектричества, которое вырабатывает термопара, нагреваемая пламенем горелки.
Наиболее известный способ аварийного электроснабжения котла это — мини-электростанции с автоматическим запуском. Способ, однако, весьма дорогой.
Известны источники резервного питания на основе автомобильных аккумуляторов с преобразователем частоты. Цена их невелика, но ресурс работы ограничен, в лучшем случае, 8-10 часами.
Комплектация котлов отопления
Все модели настенных котлов, за очень небольшим исключением, имеют полную обвязку, т. е. набор дополнительного оборудования, превращающий этот котёл в мини-котельную. Они комплектуются группой безопасности, циркуляционным насосом (иногда двумя), расширительным мембранным баком, контрольно-измерительными приборами и т. п.
Монтаж такой котельной сводится к подключению газового ввода (для электрических котлов — силового электрокабеля), трубопроводов отопления и водоснабжения, электропитания. Большинство навесных котлов имеют функцию самозапуска на случай отключения электроэнергии. Простота монтажа — ещё один источник экономии для тех, кто остановит свой выбор на навесных котлах.
Как правило, в стоимость напольных котлов не входит стоимость оборудования, необходимого для функционирования котла в системе отопления. Это — циркуляционный насос, расширительный бак, группа безопасности, выносной термостат и т. д. При планировании затрат на покупку оборудования, это обстоятельство нужно учитывать. Впрочем, разнообразие вариантов здесь достаточно большое. Имеются модели и частично и полностью укомплектованные дополнительным оборудованием.
Купить котел в интернет-магазине
Все модели котлов отопления
