Выбор котла отопления

Начнём с самого главного, с энергоносителей. Очевидно, что для отопления необходима энергия, которая должна быть преобразована в тепло. Энергию дают энергоносители.

Энергоносители бывают:
— твёрдыми ( твёрдое топливо) — дрова, уголь, кокс, топливные брикеты и т. д.;
-газообразными- природный газ, сжиженный газ;
-жидкими — солярка, керосин, мазут, печное топливо;
— энергоносителем может быть электроэнергия;
— энергоносителем может служить любая среда с температурой не ниже +8° С, например, вода незамерзающего водоёма или грунтовые воды. Технология «тепловых насосов» позволяет использовать эту низкотемпературную тепловую энергию для отопления;
— источником энергии для отопления может служить солнечная радиация.

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. Тепловые генераторы различаются, в первую очередь, по виду используемых энергоносителей.

Классификация бытовых отопительных тепловых генераторов

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 электрозависимости Электронезависимый, электрозависимый без самозапуска, электрозависимый с самозапуском
По виду теплоносителя Только вода, вода и антифриз

— В таблице классифицированы всё множество бытовых тепловых генераторов

по признакам, наиболее понятным и важным для покупателя- неспециалиста. Начинаю с второстепенного, на первый взгляд признака- места установки котла. Котлы бывают напольные — устанавливаемые на пол и навесные — устанавливаемые на стену или перегородку.

По способу приготовления горячей воды навесные котлы разделяются на одноконтурные, двухконтурные со встроенным бойлером и двухконтурные проточные. В первом случае 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 котле со встроенным бойлером бойлер находится в корпусе котла и ограничен по объёму 45 или 60 литрами. В 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 по горячей воде двухконтурных навесных котлов от 8 до 15 л/мин. Есть модели с производительностью до 20 л/мин. При этом имеется ввиду, что вода нагревается на Т =30° С. Это означает, что температура нагретой воды на 30 градусов выше водопроводной. При необходимости получения более горячей воды производительность соответственно уменьшается . Производительности такого 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 . Все навесные котлы оборудованы атмосферными газовыми горелками . Они работают при нормальном давлении воздуха, не нуждаясь в дополнительном наддуве . Горелки 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. Важным достоинством горелок, которыми оборудованы современные навесные котлы является то, что, благодаря особенностям своей конструкции, они хорошо приспособлены к работе на пониженном давлении газа. Конечно, мощность, которую выдаёт котёл при пониженном давлении газа тоже понижается и это надо учитывать при проектировании. Но сами горелки при этом не прогорают и их эксплуатационный ресурс не уменьшается.

Навесные котлы различаются по способу дымоотвода, который может быть естественным и принудительным. 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 горелок – 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 60у.е. за метр, без учёта стоимости монтажных и строительных работ, то при выборе такого способа дымоудаления экономия средств может быть весьма ощутимой.

Современные навесные котлы снабжены всеми необходимыми системами безопасности: защитой от перегрева, от нарушения режима дымоудаления, от поступления газа без воспламенения, от отключения электропитания. Многие модели имеют защиту от замерзания на случай отключения газа. Ионизационный контроль горения, применяемый в  ряде моделей обеспечивает мгновенную блокировку подачи газа.

Все модели навесных 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 имею функцию самозапуска на случай отключения электроэнергии. Простота монтажа – ещё один источник экономии для тех, кто остановит свой выбор на навесных котлах.

-НЕДОСТАТКИ НАВЕСНЫХ КОТЛОВ

— Как у всяких сложных систем вероятность отказа какого – либо агрегата выше , а ремонт дороже . Теплообменники в навесных котлах изготовлены из стали или меди . Ресурс их , естественно меньше , чем , например , у чугунных , которые в настенных котлах не применяются . Срок службы таких котлов без ремонта вряд ли превысит 10 лет . Сложная электроника выходит из строя от скачков напряжения в электросети и значительных отклонений напряжения питания от номинального. Поэтому покупка стабилизатора напряжения обязательна. Ещё одна опасность, которая угрожает котлу – выход из строя проточного теплообменника горячего водоснабжения из-за плохого качества водопроводной воды. Теплообменник, имеющий тонкие каналы, «зарастает» минеральными отложениями, растворёнными в воде, от чего перегревается и прогорает. Чтобы избежать такой неприятности, необходимо с помощью фильтров добиться стандартного качества воды. Тем не менее, невысокая стоимость навесных котлов ( 600 – 1500 у.е.), «терпимость» к пониженному давлению газа, компактность, возможность работать без дорогостоящих дымоходов делает эту разновидность котлов очень привлекательной среди котлов эконом – класса .

— НАПОЛЬНЫЕ ОТОПИТЕЛЬНЫЕ КОТЛЫ

Это самый массовый вид тепловых генераторов . По мощности , от 4 до нескольких сот кВт, они перекрывают весь диапазон возможных потребностей в отоплении индивидуальных домов. Они могут работать на всех используемых видах топлива .Самый популярный вид котлов – это котлы, работающие на природном газ. 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.


Один из главных признаков, по которым отличаются котлы разных моделей – материал теплообменника. 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. 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 u1089 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 менее критичны к ударам и деформациям. Они в 2 – 2.5 раза легче чугунных. Однако, они 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.

Важнейшей частью любого теплового генератора, работающего на газовом топливе, является горелка. От её работы зависит эффективность и экономичность котла . Все горелки , используемые в напольных котлах, относятся к одному из двух типов :

— горелки атмосферного типа ,

— горелки вентиляторные или наддувные .

Атмосферные горелки всегда встроены в котёл и являются его конструктивной частью. Работают они практически бесшумно. Однако, котлы европейского производства с атмосферной горелкой ( а их на российском рынке большинство), нормально работают при давлении газа, принятом в Европе – не ниже 150 мм. вод. столба. В России же оно часто падает до 120 – 100 мм. вод. столба и ниже. Атмосферные горелки могут хорошо работать при пониженном давлении газа в магистрали. Однако, имеется одно «но». Если давление газа в процессе работы заметно возрастёт, то необходимо перенастроить горелку на эту новую величину давления газа. В противном случае интенсивность горения тоже возрастёт и пламя с течением времени может прожечь теплообменник котла. Если давление газа заметно упадёт, то пламя может гореть, не отрываясь от горелки, т. е.«сесть» на неё. Тогда прогорает сама горелка. Результатом нестабильного давления газа становятся частые остановки котла и сокращение его эксплуатационного ресурса. Производить же перенастройку горелки всякий раз, когда меняется давление невозможно – это может делать только специалист. Считается, что атмосферная горелка в котлах импортного производства без перенастройки нормально работает только при давлении газа не ниже 150 мм. вод. столба. Не надо забывать, что величина тепловой мощности котла, указываемая в его паспорте, подразумевает номинальное ( паспортное ) значение давления газа. При пониженном давлении газа уменьшается и мощность котла , что нужно учитывать при проектировании системы отопления. Если давление газа в магистрали ниже 150 мм. вод. столба и нестабильно, лучше использовать котлы с вентиляторными (наддувными) горелками.

В вентиляторных горелках воздух в камеру сгорания нагнетается принудительно, а его поступление автоматически меняется в зависимости от требуемого режима работы горелки. Такие горелки устойчиво работают при пониженном и нестабильном давлении газа. Однако они имеют два существенных недостатка – высокий уровень шума, требующий дополнительных затрат на звукоизоляцию и высокую стоимость, в 2 – 3 раза превышающую стоимость атмосферной горелки. Как правило, наддувные горелки не являются частью котла, а навешиваются к нему (поэтому их ещё называют навесными). С этим связано и их преимущество: котлы, которые коммутируются с навесными газовыми горелками, дают возможность использовать и навесные жидкотопливные (дизельные) горелки. Такие «двухтопливные» котлы применяют тогда, когда подача газа нерегулярна или его подводка ожидается не скоро. Газовые горелки в напольных котлах, как и в навесных, бывают одно, — двухступенчатые или с плавной модуляцией. Напомню, что модуляция пламени – это автоматическое изменение мощности горелки в зависимости от интенсивности отбора тепла из теплообменника. В дорогих котлах встречаются двойные атмосферные горелки, использование которых позволяет заметно увеличить их эксплуатационный ресурс и поднять КПД котлов. Двухступенчатые горелки и горелки с модуляцией пламени увеличивают ресурс котлов, снижают расход топлива, повышают «гибкость» регулирования теплового режима. Разумеется, они предпочтительнее одноступенчатых.

— Какими способами напольные котлы обеспечивают горячее водоснабжение?

— Принципиально, способы 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 котлы с проточным водонагревателем могут обеспечить расход горячей воды до 33 лмин, а при необходимости, в комбинации с дополнительным накопительным бойлером – значительно больше.

Некоторые дорогие модели 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.

— Что происходит с котлами, когда внезапно отключается электричество?

— 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.

Разработаны тепловые генераторы, которые сами вырабатывают электроэнергию для работы системы, но на российском рынке их, по-моему, нет. Наиболее известный способ аварийного электроснабжения 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-ю часами.

— Возможно ли в напольных газовых котлах использование горизонтальных дымоходов типа «труба в трубе», как в навесных котлах?

— Да, возможно, но с определёнными ограничениями. Некоторые южнокорейские производители выпускают напольные котлы с дымоходами, которые удаляют отработанные газы и одновременно подают воздух в камеру сгорания. К сожалению, мощность таких котлов не превышает 40 кВт, что недостаточно для многих потребителей. Имеются котлы, в которых для удаления газов используют специальные вентиляторы, встраиваемые в дымоход. Это, например, некоторые модели словацких котлов «PROTERM» Дымоход в этом случае можно вывести через стену на улицу. Однако, мощность таких котлов не превышает 35 кВт, а котельный пункт должен быть оборудован приточной вентиляцией. Похожие устройства есть и у других производителей , но с теми же ограничениями . Строительство вертикальных дымоходов при использовании котлов мощностью более 35 — 40 кВт неизбежно .

— В стоимость настенных котлов обычно входит и стоимость элементов «обвязки». Как обстоит дело с дополнительным оборудованием в напольных 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 .

Источник: klimatshop.com.ua