Отопительный котел с водяным контуром. Котлы твердотопливные длительного горения с водяным контуром. Как работают обычные котлы с одной топкой
Сердцем системы водяного отопления является котел. В нем тепловая энергия горения или нагрева электрических ТЭНов передается теплоносителю. От того, как он будет это делать, какие ресурсы использовать, зависит эффективность обогрева дома. Выбирая котел для водяного отопления, следует уяснить ряд нюансов, начиная с типа используемого топлива и заканчивая исполнением агрегата. Сложного в этом ничего, достаточно ознакомиться с особенностями каждой конструкции и подобрать оптимальный вариант.
Тип котла (топливо)
Для начала решите, на каком топливе будет работать отопительный котел. Оцените, доступность, бесперебойность и экономичность имеющихся вариантов.
Газовые
Если дом подключён к газовой магистрали, то вывод однозначный. Газ доступен, относительно недорог. Он поставляется непрерывно, поэтому не будет перебоев в работе водяного отопления, как в случае с электрическим котлом при отключении электропитания, и удобен в эксплуатации, не нужно отвлекаться на закладку нового топлива, как в случае твердотопливного котла. Газовые котлы оборудуются практичным и безотказным блоком автоматики для беспрерывной работы, не требуя при этом внимания пользователя.
Однако подключение газового котла требует получения специального разрешения, соблюдения требований по организации котельной и эксплуатации.
Конденсационные котлы обладают высоким КПД, условно достигающим 109% за счет использования тепла от конденсации водяного пара, образовавшегося в процессе сжигания газа. Это существенная экономия на отоплении, однако, стоимость такого агрегата в несколько раз превышает цены аналогов. Помимо этого при работе котла образуется высококислотный конденсат, который запрещено сливать в обычную канализацию и септик.
Атмосферные и турбированные газовые котлы отличаются тем, что первые используют в работе естественную тягу дымохода, а вторые вентиляторную наддувную горелку.
Электрические
Применяются в качестве основного или резервного котла в системе водяного отопления. Все зависит от условий. При этом даже в первом случае рекомендуют установить дополнительный котел на другом типе топлива, который при отключении электричества поддержит нагрев теплоносителя и не позволит дому замерзнуть.
Преимущество электрического котла в сравнительно невысокой стоимости и отсутствии жестких требований по установке и специальных разрешений. Минус – дорогостоящая эксплуатация в виду цен на электричество. Рентабелен обогрев электричеством только в небольших отопительных системах, например, в квартирах или домах на 2-3 комнаты с хорошей теплоизоляцией.
Наиболее распространены ТЭНовые электрические котлы для отопления с водяным контуром. Хотя электродные котлы экономят электроэнергию до 30% в сравнении с ТЭНовыми и обладают автонастройкой, они не так востребованы в связи с тем, что принцип работы построен на ионизации теплоносителя, в качестве которого используются специальные химические составы. Дистиллированная вода не подходит электродным котлам. Т.е. к немалой цене самого котла прибавятся еще и проблемы с подготовкой теплоносителя.
Твердотопливные
Эксплуатационное отличие твердотопливных котлов – периодическая закладка нового топлива. Именно на этой особенности в первую очередь и делается выбор: как часто нужно закладывать, способ загрузки, тип топлива и т.д.
Классические твердотопливные котлы работают на пламенном сгорании топлива. Агрегаты под уголь имеют невысокую топку, так как пламя от горения угля ниже, чем у дров, поэтому максимальная температура отмечается на уровне 10-15 см от горящих углей. Закладки угля хватает на 8-9 часов. Высота топки у котлов под дрова выше – до 40 см, за счет более высокого пламени, а одна закладка прогорает за 5-6 часов. Плюс дров в доступность и дешевизне, но перед использованием они должны быть хорошо просушены. Встречаются модели, которые работают и на угле, и на дровах. Плюсом котлов прямого горения можно выделить относительно компактные размеры.
Принцип работы пиролизных котлов состоит в разложении древесины под воздействием высокой температуры и дефиците кислорода на кокс и древесных газ, который впоследствии смешивается с воздухом и воспламеняется в камере сгорания. Горение происходит с температурами до 1200 оС. Одной закладки хватает на 10 часов работы котла. Отличаются возможностью регулирования температуры теплоносителя в зависимости от объема подаваемого воздуха в камеру сгорания. В качестве топлива чаще всего используются древесина, или бурый уголь, реже встречаются модели на коксе или каменном угле. Имеют высокий КПД, но для лучшей эффективности в виду быстрого сгорания топлива выбирать их рекомендуют с запасом мощности и в комплекте с теплоаккумуляторами.
Котлы длительного горения работают до 2-5 суток на любом твердом топливе (уголь, древесина, брикеты и т.д.). Стоят дороже аналогов, но экономия на расходе топлива перекрывает этот минус, как и то что ненужно слишком часто переживать о наличии топлива в камере сгорания.
Среди твердотопливных котлов агрегаты длительного горения выделяются массой преимуществ, но уступают газовым и электрическим котлам, имея более низкий КПД и жесткие требования к организации естественной или принудительной тяги.
Дизельные
Можно назвать альтернативой газовым котлам. Дизельное топливо дешевле электричества, а конструкция такого котла схожа с газовым, отличие заключается только в конструкции горелки. Многие модели построены таким образом, что можно путем замены горелки переходить на водяное отопление жидким топливом или газом. Как и в случае с газовыми, дизельные котлы могут быть конденсационного типа, принцип работы аналогичен.
Недостаток – высокий уровень шума при работе. Недалеко от котла необходимо оборудовать защищенный бак с запасом дизтоплива.
Теплообменник
Немаловажна надежность котла – на это влияет материал изготовления теплообменника. Чугун долговечен, может прослужить до 20 лет, но может повредиться от механических ударов и резких перепадов температур. Сталь устойчива к таким нагрузкам, но прослужит стальной теплообменник около 6 лет. Для частных домов рекомендуют чугун.
Помимо этого различают пластинчатые и трубчатые теплообменники:
- Пластинчатые встречаются чаще всего, отличаются дешевизной и высокой площадью теплоотдачи. Недостаток – требования к чистоте воды. В контур обязательно включается система водоочистки.
- Трубчатые обладают небольшой площадью теплоотдачи на единицу веса, что компенсируется массивной конструкцией и медным исполнением, а это существенно повышает цену.
Мощность
Расчет мощности теплового котла достаточно кропотливое занятие, требующее учета всех теплопотерь дома и параметров отопительной системы. Однако есть условная упрощенная «формула», согласно которой на 1 кВт котла приходится 10 м2 отапливаемого помещения. К этому прибавляется 20% запаса и 5-6 кВт при использовании двухконтурного котла для приготовления горячей воды, используемой в быту.
Конструкция
Котел может быть одноконтурным или двухконтурным. Здесь выбирать следуют из того, необходимо ли организовывать ГВС в доме.
Конструкция котла может быть с наддувом воздуха в камеру сгорания и без него, соответственно, различают модели:
- атмосферные;
- турбированные.
Отвод продуктов сгорания у атмосферных котлов осуществляется посредством естественной тяги дымохода, поэтому к котлу постоянно должен поступать свежий воздух, что оговаривается жесткими требованиями СНИП к обустройству котельной.
Котлы с турбонаддувом оснащены вентиляторной наддувной горелкой. Это с одной стороны увеличивает КПД, но с другой и габариты агрегата возрастают. К тому же для работы им требуется электричество. Так как турбированный котел самостоятельно создает тягу для вывода продуктов сгорания, то вместо классического дымохода для него монтируется специальная труба через стены или коаксиальный дымоход, что упрощает требования к организации котельной.
По исполнению выбирать придется из:
- напольных;
- настенных.
Настенные модели представлены компактным корпусом, в который входят сам котел, циркуляционный насос, манометр, расширительный бак, воздухоотводчик и редуктор давления. Это удобно, не нужно заниматься проектированием котельной, а достаточно подвести дымоход и подключить к трубам. Однако такие агрегаты недолговечны, прослужат до 5-7 лет.
Напольные модели долговечны, могут прослужить до 15-40 лет. Их исполнение зачастую включает только котел, зато дополнительно с теплоаккумулирующей емкостью. Все остальные элементы потребуется выбрать и подсоединить отдельно. Оборудовать котельную для напольного варианта в несколько раз дороже, чем для настенного, но с другой стороны раздельное исполнение всех элементов водяного отопления позволит проще обслуживать и ремонтировать, а при необходимости и заменить, их по отдельности.
Производители
Отдельного рассмотрения стоят производители котлов для систем водяного отопления. Количество брендов огромно, отличаются они страной производства, качеством, ценами, комплектацией оборудования. Эта тема обширна, поэтому ей будет посвящена отдельная статья и ряд обзоров по наиболее популярным производителям.
Дровяной котел длительного горения с водяным контуром
Котел длительного горения на дровах с водяным контуром для отопления дома подбирается для конкретного помещения, с учетом всех условий работы отопительного оборудования.
Как выбрать котел на дровах?
Следует обязательно обратить внимание на следующие обстоятельства.
1. Производительность должна быть подобрана, в зависимости от площади, которую он должен отопить.
2. Нужно учесть теплоизоляцию дома.
3. Выбрать оборудование с хорошим коэффициентом полезного действия.
Масса котла зависит от толщины его стенок, которая прямо пропорциональна количеству лет службы. Если его стенки имеют толщину 2 миллиметра, то гарантированный срок работы составит до трех лет.
При толщине стенок 5 миллиметров он прослужит до тридцати лет. Нужно проанализировать, какой размер дров будет использоваться. Если применять короткие поленья, то больше сил и средств уйдет просто на их заготовку.
Дровяной пиролизный котел длительного горения для работы на поленьях
Важный параметр – электроснабжение дома. Все автоматические твердотопливные котлы не будут работать, если в доме пропадет электроэнергия. В то же время котлы с автоматикой позволяют удлинить срок горения дров. Дерево практически полностью сгорает, с образованием небольшого количества пепла.
Дрова должны удобно закладываться в топку, зола легко выгружаться, теплообменник поддаваться очистке. Оснащение должно быть установлено в помещении с отдельным входом, или в подвале. Здесь желательно предусмотреть место для хранения и подсушивания топлива.
Чем выше влажность дров, тем будет ниже производительность котла.
В простых и дешевых моделях аппаратов топливо быстро прогорает в течение трех часов, температура теплоносителя не регулируется. В более дорогих моделях – все эти недостатки устранены.
Виды твердотопливных котлов длительного горения с водяным контуром
Такое оборудование позволяет загруженным дровам гореть более длительное время. Эти котлы могут подавать не только в систему отопления, но и нагревать горячую воду, используемую в бытовых целях. Все это повышает комфортность проживания в загородном доме. Ведь постоянное наличие горячей воды в кране делает домашнюю работу более легкой.
Бытовые модели компактны. Они не занимают много места, и могут быть установлены в любом помещении. Главное, чтобы оно было пожаробезопасным и оснащенным вытяжной вентиляцией. Основание под оборудование должно быть устроено из бетона. На пол нужно уложить лист металла. Расстояние до стен помещения соблюдать не меньше 30 сантиметров.
Самый дешевый вариант – это простой традиционный котел, в котором подача воздуха происходит естественным нерегулируемым путем через зольник. Водяной контур нагревается через змеевик. Но такой котел не относится к оборудованию длительного горения. Дрова быстро прогорают, в среднем за три часа. Регулировать температуру теплоносителя невозможно.
Более современные котлы для водяного отопления, с удлиненным процессом сгорания топлива более экономичны, работают дольше без загрузки. Их делают в нескольких основных вариантах.
1. Котлы с удлинённой топкой и дозированной подачей воздуха в зону горения вентилятором, который управляется автоматически, учитывая показания датчиков. При этом дерево тлеет.
2. Котлы, в которых горелка осуществляет поджог топлива сверху вниз, это тоже удлиняет время горения дров.
3. Агрегаты с использованием пиролиза, имеющие две камеры сгорания.
Котлы с дозированной подачей воздуха и разным типом горелок
Пиролизный котел длительного горения Viessmann Vitoligno 100-S
1 — блок управления котлом;
2 — трубчатая водяная рубашка;
3 — объемная камера сгорания;
4 — подача первичного воздуха в котел;
5 — подача вторичного воздуха в камеру;
6 — заслонка первичного воздуха;
7 — заслонка вторичного воздуха;
8 — камера сгорания газов из карбид кремния;
9 — шамотный кирпич;
10 — прочистная дверца.
Некоторые модели имеют датчики температуры и вентилятор, который принудительно подает заданное количество воздуха, создавая искусственный эффект активного тления. Теплоноситель нагревается от горения дров и сгорания угарных газов. При этом экономится топливо в размере 10-15%, удлиняется время прогорания одной закладки дров.
Пиролизные котлы
Их топка состоит из двух отделов. Дрова загружаются на колосники, дверцы закрываются и запускается дымосос. Он формирует такую температуру в первом отделении, которая позволяет дровам медленно тлеть, при недостатке кислорода. Такая работа позволяет дровам сгорать в три раза медленнее.
Большую долю тепла дает горение газов, которое в обыкновенных котлах просто уходит через дымоход. Загружать топку нужно реже. Топливо сгорает почти полностью. Можно закладывать более крупные поленья, а значит меньше времени тратить на подготовку дров.
Эти котлы экономически более выгодны. Использовать в них можно только сухое топливо, с влажностью до 20%. Аппараты энергонезависимые, но в некоторых моделях предусмотрена установка электрических ТЭНов, например, в твердотопливных котлах . Смотрим фото ниже.
Пиролизный котел «Куппер» «Теплодар»
Этапы функционирования пиролизного котла:
— дрова загружаются на решетку и поджигаются;
— дверцы герметически закрываются;
— открывается заслонка подачи воздуха;
— процесс подачи воздуха контролируется автоматически, циркуляция газов стабилизируется;
— в топочную камеру подается такое количество воздуха, которое позволяет дровам медленно гореть.
Кислорода меньше обычного, поэтому образуется газ СО, а не СО2. Это генераторный газ, который пригоден для повторного горения с высвобождением тепла. Он тяжелее воздуха, поэтому опускается в нижнюю камеру, где утилизируется с дополнительным выделением тепла.
Так как топливо сгорает более полно, уменьшается количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.
Но требования к герметичности и работе системы автоматики более высокие. Цена данного оборудования больше, чем обычного. Нужно выбирать надежного производителя котлов, который делает качественное оборудование, с правильным расчетом данного процесса.
Обычно топка котла имеет двойные стенки, или специальный змеевик, внутри которых циркулирует теплоноситель. Второй вариант лучше для ремонта или замены, при выходе из строя. Котлы могут производить теплую воду для бытовых нужд. Это может быть оборудование с контуром отопления и контуром горячего водоснабжения. Или в состав котла должен входить дополнительный агрегат – бойлер.
Недостатки дровяных котлов
1. Коэффициент полезного действия котлов на дровах составляет 70-80%, при большом расходе топлива. Это самый низкий показатель из всех типов отопительного оснащения. Дрова нужно загружать постоянно. В самых простых системах это нужно делать через каждые три часа. В котлах длительного горения такую процедуру выполняют через 8 – 12 часов.
2. При каждой загрузке нужно освобождать поддон от золы. Периодически чистить котел, следить за работой систем вентиляции. От дров много пыли, сажа и пепел также загрязняют окружающую среду. Поэтому для системы такого отопления должно быть отдельное помещение.
Котел длительного горения Дон
Подключение, параллельно с дровяным, электрического или газового котла
Твердотопливный котел на дровах не требует больших затрат. К его водяной системе отопления можно также подключить или газовый котел. Если температура воды понизится, автоматически включится это оборудование, и не даст системе остыть или замерзнуть, если дровяной котел некому запустить. Ведь обслуживание такого оснащения дело трудоемкое. Нужно постоянно пополнять запасы твердого топлива, следить, чтобы дрова были сухими, загружать поленья, очищать его от золы.
Газовый котел нежелательно устанавливать в одной комнате с твердотопливным, потому что это сложное оборудование боится пыли и загрязнения.
Установку и монтаж системы отопления лучше доверить специализированной организации, которая произведет расчеты параметров системы, подберет нужный котел, сделает монтаж оборудования и разводку труб по дому, установит расширительное и бойлерное оборудование.
Подключение коммуникаций требует наличия специального сварочного и паяльного снаряжения. Необходимо правильно обустроить дымоход, помещение котельной. Пусть это сделают специалисты. Они дадут гарантию на работу оборудования в комплексе. При заводских изъянах в работе отопительного снаряжения, оно может быть заменено или возвращены деньги. В случае самостоятельной установки, это будет сделать непросто.
Самый главный плюс такого отопления в том, что котел длительного горения на дровах с водяным контуром недорогое в эксплуатации, удобное и выгодное оборудование для любого загородного дома, коттеджа, здания в несколько этажей. Срок окупаемости оборудования несколько лет, а работать оно будет долго и надежно, используя самое дешевое топливо. Смотрим видео.
Газификация частных секторов идет семимильными шагами. Но до сих пор много населенных пунктов отапливается углем или дровами. И когда до них дойдет «голубое топливо» неизвестно. А ведь бюджет не резиновый. Глядя на растущие цены на дрова, уголь или пеллеты (прессованное топливо) люди хватаются за голову. Однако из ситуации есть выход – твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром, экономящие и дрова, и время. Топить нужно один раз в сутки, а некоторым моделям хватает даже раза в неделю. Сегодня разберемся, что это за «чудо-агрегат», почему его так редко нужно топить и сколько стоит такой котел.
Читайте в статье
Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром: преимущества и недостатки
Твердотопливные котлы длительного горения для отопления – это возможность обеспечить жилище теплом и создать комфортные условия для жизни, затрачивая при этом меньший объем дров или угля, чем это происходит при использовании обычной печи. Такой агрегат имеет массу преимуществ, среди которых стоит выделить:
- экономичность, достигаемая высоким коэффициентом полезного действия;
- агрегат легко обслуживается;
- невысокая стоимость;
- экологичность и безопасность.
В зависимости от модели, такие агрегаты могут быть оснащены дополнительными опциями, которые облегчат процесс обогрева. Однако не обходится и без недостатков, среди которых стоит отметить необходимость периодической чистки и загрузки топлива (в сравнении с газовым и электрическим оборудованием). Но эти недостатки исчезают, если сравнить устройство с обычным печным отоплением.
Принцип работы котла на твердом топливе длительного горения
Принцип работы твердотопливного котла для отопления дома основан на свойствах древесины, выделять при горении газ, называемый пиролизным. В дровяной печи этот газ никак не используется по конструктивной причине. Он сам является топливом, которое при сгорании дает большой объем тепла. Используя пиролизный газ, инженерам удалось повысить коэффициент полезного действия котлов отопления на твердом топливе длительного горения за счет минимизации открытого пламени.
Классификация агрегатов: на что обратить внимание при выборе
Выбор котла долгого горения зависит от нескольких факторов. Принимается во внимание вес оборудования, но только если планируется размещение устройства на стене. Основное же внимание обращают на основные параметры. Чтобы с ними определиться, рассмотрим классификацию агрегатов.
Способ сжигания топлива: какой лучше
Различают два вида устройств – энергозависимый и энергонезависимый. Рассмотрим их отличия, плюсы и минусы.
Традиционный энергозависимый котел по виду сравним с обычной печкой, у которой имеется окошко в верхней части. В него и загружается топливо. Дрова или уголь внутри тлеют, открытого пламени нет, но выделения этого тепла достаточно. При этом периодически включается специальный вентилятор, удаляющий излишки кислорода из топки. За счет отсутствия открытого пламени достигается экономия горючего и увеличивается промежуток времени между его закладками.
Такой агрегат оборудован камерой дожига, обеспечивающей повышение КПД до 80÷85%. Эти устройства надежны и долговечны благодаря простоте конструкции, но имеют недостаток – энергозависимость. При отключении электроэнергии вентилятор перестает включаться и тления не происходит. Выходом станет приобретение ИБП (источника бесперебойного питания).
Что такое пиролизный твердотопливный котел
Пиролизными называют энергонезависимые устройства. Отличием от предыдущего варианта является то, что топливо сначала подсушивается, после чего происходит дегазация. В результате более 80% веществ преобразуется в газ, температура горения которого в 2 раза выше, чем у дров. Чтобы понять принцип работы, предлагаем посмотреть короткий видеоролик:
Преимущества – КПД (до 95%), экономичность и автономность (отключения электроэнергии становятся не страшны).
Какой тип топлива выбрать
Важный параметр для экономии семейного бюджета – это вид топлива, которое будет использовать агрегат. Выбор здесь будет зависеть от того, что выгоднее приобрести в том или ином регионе. Если человек проживает там, где много леса, естественно он выберет котел на дровах. Но стоит отметить, что котлы длительного горения на угле требуют закладки реже, чем дровяные.
Количество контуров: насколько важен этот параметр
Выбор по этому параметру зависит от наличия горячего водоснабжения в доме. Двухконтурные устройства стоят дороже, но дают возможность помимо отопления организовать ГВС в жилище. Если в доме нет горячей воды этот фактор имеет решающее значение, особенно если в доме живут маленькие дети.
Важно! Дополнительный контур дает возможность бесперебойного горячего водоснабжения только при наличии холодного. Если в доме нет водопровода, смысла от переплаты не будет.
Выбор устройства для отопления по мощности
Мощность агрегата определяет возможность обогреть заданную площадь помещения. Ничего сложного. Приобретаем подороже и проблем нет. Но возникает вопрос, зачем переплачивать за ненужную мощность? Да и топлива на такое оборудование уходит больше. Обратная сторона медали – недостаточная мощность. В этом случае оборудование не прогреет помещение до комфортной температуры – и снова деньги, выброшенные на ветер.
Чтобы не ошибиться с мощностью котла на твердом топливе, предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором. Он исключит ошибку в вычислениях, которую может допустить человек. Все что требуется от пользователя, это внести данные в соответствующие поля и нажать кнопку «рассчитать». Программа выведет необходимый параметр оборудования в кВт.
Калькулятор расчета мощности твердотопливного котла длительного горения
Отопительный газовый котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (природного или сжиженного газа) осуществляющего нагрев теплоносителя.
Устройство (конструкция) газового котла : горелка, теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также приборы безопасности и управления. Такие котлы на газе требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Дымоход может быть как обычный вертикальный, так и коаксиальный («труба в трубе») для котлов с закрытой камерой сгорания. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.
Принцип работы газового котла - теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу на газе).
Теплообменник - металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) - может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Надежность и долговечность газового котла зависят от качества теплообменника в первую очередь. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и имеют длительный срок службы, но чувствительны к резкому перепаду температур и отличаются значительным весом. Стальные емкости могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями, обеспечивающие продление «жизни» прибора. Стальные теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным же теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используются в настенных котлах, но из минусов следует отметить, что они дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная.
Для управления газовым котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для программирования работы и удаленного управления котлом.
Основными техническими характеристиками газовых котлов отопления являются: мощность, количество контуров обогрева, тип топлива., вид камеры сгорания, тип горелки, способ монтажа, наличие насоса и расширительного бака, автоматика управления котла.
Чтобы определить необходимую мощность газового котла отопления для частного загородного дома или квартиры используется простая формула - 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Если требуется обогрев подвала, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла на газе должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении газовым котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).
Особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно
Большинство газовых котлов можно перевести с работы от природного газа на сжиженный газ (баллонный пропан). Многие модели переключаются на сжиженный газ заводским способом (при покупке уточняйте эти характеристики модели), либо к газовому котлу дополнительно поставляются форсунки (жиклеры) для переключения на баллонный газ.
Плюсы и минусы газовых котлов:
Обвязка котла – это устройства для полноценной работы системы отопления и водоснабжения. В нее входят: насосы, расширительные баки, фильтры (при необходимости), коллекторы, обратные и предохранительные клапаны, воздушные клапаны, вентили и т.д. Также понадобится приобрести радиаторы, соединительные трубы и вентили, терморегуляторы, бойлер и др. Вопрос выбора котла достаточно серьезный, поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.
Какой котел самый лучший? На российском рынке газового котельного оборудования есть свои лидеры по качеству и надежности. Лучшие фирмы-производители и марки газовых котлов представлены в ассортименте:
«Премиум-класс» или "Люкс" - самые надежные и долговечные, удобные в управлении, комплект собирается как «конструктор», дороже остальных. К таким производителям можно отнести немецкие компании
Подъем тарифов на электроэнергию и газ заставляют собственников жилья в пригороде и сельской местности задуматься о том, насколько может быть практично отопление загородного дома дровами. Теплотехники, разрабатывающие дровяные котлы для отопления частного дома, используют для создания эффективного оборудования опыт и знания, накопленные не только в строительстве печей, но и в других областях науки (органической химии и физике твердых материалов).
В прошлые века вопрос: чем отопить загородный дом? имел единственный ответ -дрова. Большие русские печи, компактные печи – голландки, камины (очаги, напоминающие о первобытном прошлом) – таким было отопление деревянных домов в местностях богатыми лесами.
Конструкция классического котла на твердом топливе
Первоначально популярный чугунный корпус постепенно уступил место корпусу, сваренному из высококачественной стали. Достоинством чугуна была высокая тепловая инерция, позволявшая медленно отдавать тепло в окружающее пространство. Литые чугунные печи были очень популярны в трех прошедших веках. Но у чугуна есть недостаток: при случайном быстром остужении (холодная вода, попавшая на корпус) он трескается. Сварить чугунный монолит очень непросто, требуется специальное оборудование (при этом качество сварки не гарантировано).
Отсутствие технологий сварки стальных конструкций препятствовало прогрессу развития теплотехники. Появление электрической сварки изменило ситуацию.Современные стальные агрегаты изготовлены из сортов стали с высокими теплопроводными характеристиками. Сварка позволяет создавать сложные конфигурации стальных плоскостей и труб внутри котла.
Конструкция дровяного котла состоит из следующих элементов:
- Топочная камера;
- Колосник;
- Зольная камера;
- Водяной контур (теплообменник).
Топочная камера (или просто «топка») занимает центральную часть котла. Объемный короб, сваренный из толстых стальных пластин (толщина металла не менее 4 мм), герметично закрывается дверцей из такого же материала.
В дно топочной камеры встроен колосник. Это решетка из металлических прутьев или толстая стальная пластина с прорезанными параллельными щелями. Ее назначение – пропускать падающие вниз отходы прогоревшего топлива. Приток воздуха через нижнее поддувало (отверстие с заслонкой), проходящий через щели колосника, поддерживает активное горение нижнего слоя древесины.
Нижняя часть корпуса, куда попадают отходы горения, называется зольной камерой (или «зольником»). Широкая (но невысокая) дверца зольной камеры герметично закрывается, чтобы исключить нерегулируемый приток воздуха. Поддон для золы легко извлекается при очистке от «отходов производства тепла». Над дверцей зольника находится поддувало, через которое регулируется подача воздуха в топку.
Особое внимание производители отдают качеству теплоизоляции топки. Чтобы снизить теплоотдачу за пределы корпуса, не направленную на полезное действие, в стенки вставляются пластины из теплоизолирующих материалов. Асбест, керамика, шамотная глина и минеральная плита качественно уменьшают теплопотери, что позволяет снизить количество топлива. На внутреннюю дверцу топки также крепится асбестовая пластина.
Замки на дверцах топочной и зольной камер конструируются с учетом возможного износа. Замки с эффектом притягивания не позволяют дверцам самопроизвольно открываться.
Совмещение котла с водяной системой отопления
Комплексное дровяное отопление позволяет использовать один дровяной котел с водяным контуром для отопления частного дома с несколькими помещениями, отделенными друг от друга перекрытиями и внутренними стенами. Современные котлы сконструированы именно для нагрева воды. Идея сделать котел главной частью водяной (или паровой) системы отопления привела к созданию систем теплообмена. Система передачи тепла воде от горящего топлива называется «теплообменник» или водяной контур. Соединенная с водяным контуром система труб и радиаторов равномерно распределяет тепло горячей воды по всем помещениям.
Самый простой вид теплообменника – водяной резервуар, под которым находится источник тепла. Нагревание воды происходит только с нижней стороны, что не очень эффективно.
Более сложный вид водяного контура называется «водяная рубашка». Топка котла имеет двойные стенки и верх, внутри которых циркулирует вода — теплоноситель. Топка «одета в водяную рубашку». Эффективность теплопередачи конструкции на 20-25% выше предыдущей. Толщина промежутка между стенками в 3-5 см позволяет воде быстро прогреваться, а постоянная циркуляция не позволяет застаиваться в нижней части резервуара.
Водяной контур, сваренный из толстых стальных труб, проходящих по стенам и верху камеры, изогнутых волнами («змеевиков»), не менее эффективен, чем «водяная рубашка». Толщина труб 5-6 см достаточна для медленного продвижения воды (в толстой трубе скорость воды снижается пропорционально отношению диаметров труб теплообменника с трубами подачи).
Кроме хорошей теплопередачи у такого контура есть еще одно немаловажное достоинство: улучшенная ремонтопригодность. При выходе из строя заменить трубу гораздо проще, чем заварить отверстие в прохудившейся стенке или треснувший шов. И залить топку из такого теплообменника труднее.
Системы контроля и управления
Отопительные котлы на твердом топливе для частного дома оборудуются системами регулировки температуры воды в водяном контуре. Достаточно простой термостат связан с рычагом, к которому прицеплена металлическая цепочка. Второй конец этой цепочки прицеплен к заслонке поддувала. При достижении оптимальной температуры термостат поворачивает рычаг и прикрывает заслонку. Приток воздуха уменьшается, и процесс горения подавляется до тех пор, пока вода не остынет до температуры обратного срабатывания системы управления. Механическое управление подачей воздуха примитивно, но надежно.
Более сложные системы контроля включают в себя электрифицированную принудительную подачу воздуха и более точные датчики температуры. Маломощный электрический вентилятор (до 35 Вт), встроенный в систему воздуховодов может подать усиленный поток воздуха не только снизу.
Подача воздуха сверху создает в пламени искусственный эффект «активного тления», что позволяет сжигать топливо гораздо тщательнее. Такие котлы требуют подключения к системам электропитания и при отсутствии электричества становятся беспомощнее своих механических «собратьев». Но экономия топлива в пределах 10-15% позволяет говорить, что такие системы оправдывают установку принудительной вентиляции.
Котел является не только самостоятельным агрегатом, но и частью системы отопления частного дома. Поэтому мощность оборудования должна соответствовать объему и схеме циркуляции теплоносителя в системе. Если система построена с учетом принудительной циркуляции воды и скорость нагревания помещений контролируется совместно с процессом горения топлива в котле, эффективность системы возрастает. Бак — термос поможет сохранить высокую температуру воды при угасании котла.
Основание под оборудование должно быть выполнено из бетона, под зольной камерой на пол уложен лист металла площадью не менее 1 кв.м. Расстояние до стен помещения должно быть не менее 30 см, особенно если они деревянные. Лучше всего сделать изолированное помещение в подвале или первом этаже дома (мини – котельную) с запасом дров.
Плюсы и минусы котлов
Сравнительно небольшая цена (по сравнению с котлами других типов), высокая надежность и большой срок эксплуатации делают дровяные котлы с водяным контуром популярными в регионах, где стоимость дров невысока. Но коэффициент полезного действия дровяных котлов считается самым низким из всех типов котлов (70-80%) при самом большом расходе топлива.
Периодичность загрузки дров варьируется от 3 до 8 часов. Чем выше качество котла, эффективнее теплообмен в водяном контуре, точнее контроль температуры воды, тем ниже будет себестоимость каждого полученного киловатта тепла.
Дровяные котлы, выпускаемые компаниями «SAS», «Sime», «Aton», «Wichlaczh», «Galmet», пользуются заслуженной популярностью. Компании также выпускают отопительные дровяные с водяным контуром, которые можно назвать следующим этапом развития отопительного оборудования.
