Опалювальний котел із водяним контуром. Твердопаливні котли тривалого горіння з водяним контуром. Як працюють звичайні котли з однією топкою
Серцем системи водяного опалення є казан. У ньому теплова енергія горіння чи нагрівання електричних ТЕНів передається теплоносію. Від того, як він це робитиме, які ресурси використовувати, залежить ефективність обігріву будинку. Вибираючи котел для водяного опалення, слід усвідомити ряд нюансів, починаючи з типу палива, що використовується, і закінчуючи виконанням агрегату. Складного в цьому нічого, достатньо ознайомитись з особливостями кожної конструкції та підібрати оптимальний варіант.
Тип котла (паливо)
Спочатку вирішите, на якому паливі буде працювати опалювальний котел. Оцініть, доступність, безперебійність та економічність наявних варіантів.
Газові
Якщо будинок підключений до газової магістралі, висновок однозначний. Газ доступний, відносно недорогий. Він поставляється безперервно, тому не буде перебоїв у роботі водяного опалення, як у випадку з електричним котлом при відключенні електроживлення, і зручний в експлуатації, не потрібно відволікатися на закладку нового палива, як у випадку твердопаливного котла. Газові котли обладнуються практичним та безвідмовним блоком автоматики для безперервної роботи, не вимагаючи при цьому уваги користувача.
Однак підключення газового котла вимагає отримання спеціального дозволу, дотримання вимог щодо організації котельні та експлуатації.
Конденсаційні котли мають високий ККД, що умовно досягає 109% за рахунок використання тепла від конденсації водяної пари, що утворився в процесі спалювання газу. Це суттєва економія на опаленні, проте вартість такого агрегату в кілька разів перевищує ціни аналогів. Крім цього під час роботи котла утворюється висококислотний конденсат, який заборонено зливати у звичайну каналізацію та септик.
Атмосферні та турбовані газові котли відрізняються тим, що перші використовують у роботі природну тягу димоходу, а другі вентиляторний наддувний пальник.
Електричні
Застосовуються як основний або резервний казан у системі водяного опалення. Все залежить від умов. При цьому навіть у першому випадку рекомендують встановити додатковий котел на іншому типі палива, який при відключенні електрики підтримає нагрівання теплоносія і не дозволить замерзнути будинку.
Перевага електричного котла у порівняно невисокій вартості та відсутності жорстких вимог щодо встановлення та спеціальних дозволів. Мінус – дорога експлуатація у зв'язку з цінами на електрику. Рентабелен обігрів електрикою лише у невеликих опалювальних системах, наприклад, у квартирах чи будинках на 2-3 кімнати з гарною теплоізоляцією.
Найбільш поширені ТЕНові електричні казани для опалення з водяним контуром. Хоча електродні котли економлять електроенергію до 30% порівняно з ТЕНовими і мають автоналаштування, вони не такі затребувані у зв'язку з тим, що принцип роботи побудований на іонізації теплоносія, в якості якого використовуються спеціальні хімічні склади. Вода, що дистилює, не підходить електродним котлам. Тобто. до неабиякої ціни самого котла додадуться ще й проблеми з підготовкою теплоносія.
Твердопаливні
Експлуатаційна відмінність твердопаливних котлів – періодичне закладання нового палива. Саме на цій особливості в першу чергу робиться вибір: як часто потрібно закладати, спосіб завантаження, тип палива і т.д.
Класичні твердопаливні казани працюють на полум'яному згорянні палива. Агрегати під вугілля мають невисоку топку, так як полум'я від горіння вугілля нижче, ніж у дров, тому максимальна температура відзначається на рівні 10-15 см від вугілля, що горить. Закладки вугілля вистачає на 8-9 годин. Висота топки у котлів під дрова вища – до 40 см, за рахунок вищого полум'я, а одна закладка прогоряє за 5-6 годин. Плюс дров у доступність та дешевизні, але перед використанням вони повинні бути добре просушені. Трапляються моделі, які працюють і на вугіллі, і на дровах. Плюсом котлів прямого горіння можна назвати відносно компактні розміри.
Принцип роботи піролізних котлів полягає у розкладанні деревини під впливом високої температури та дефіциті кисню на кокс та деревний газ, який згодом поєднується з повітрям та займається в камері згоряння. Горіння відбувається із температурами до 1200 оС. Однієї закладки вистачає на 10 годин роботи казана. Відрізняються можливістю регулювання температури теплоносія в залежності від об'єму повітря, що подається в камеру згоряння. Як паливо найчастіше використовуються деревина, або буре вугілля, рідше зустрічаються моделі на коксі або кам'яному вугіллі. Мають високий ККД, але для кращої ефективності через швидке згоряння палива вибирати їх рекомендують із запасом потужності та в комплекті з теплоакумуляторами.
Котли тривалого горіння працюють до 2-5 діб на будь-якому твердому паливі (вугілля, деревина, брикети тощо). Коштують дорожче за аналоги, але економія на витраті палива перекриває цей мінус, як і те, що не потрібно занадто часто переживати про наявність палива в камері згоряння.
Серед твердопаливних котлів агрегати тривалого горіння виділяються масою переваг, але поступаються газовим та електричним котлам, маючи нижчий ККД та жорсткі вимоги до організації природної чи примусової тяги.
Дизельні
Можна назвати альтернативою газовим казанам. Дизельне паливо дешевше електрики, а конструкція такого котла схожа на газовий, відмінність полягає тільки в конструкції пальника. Багато моделей побудовано таким чином, що можна шляхом заміни пальника переходити на водяне опалення рідким паливом чи газом. Як і у випадку з газовими, дизельні казани можуть бути конденсаційного типу, принцип роботи аналогічний.
Недолік – високий рівень шуму під час роботи. Неподалік котла необхідно обладнати захищений бак із запасом дизпалива.
Теплообмінник
Важливою є надійність котла – на це впливає матеріал виготовлення теплообмінника. Чавун довговічний, може прослужити до 20 років, але може пошкодитися від механічних ударів та різких перепадів температур. Сталь стійка до таких навантажень, але прослужить сталевий теплообмінник близько 6 років. Для приватних будинків рекомендують чавун.
Крім цього розрізняють пластинчасті та трубчасті теплообмінники:
- Пластинчасті зустрічаються найчастіше, відрізняються дешевизною та високою площею тепловіддачі. Недолік – вимоги до чистоти води. У контур обов'язково вмикається система водоочищення.
- Трубчасті мають невелику площу тепловіддачі на одиницю ваги, що компенсується масивною конструкцією та мідним виконанням, а це суттєво підвищує ціну.
Потужність
Розрахунок потужності теплового котла досить кропітке заняття, що вимагає врахування всіх тепловтрат будинку та параметрів опалювальної системи. Однак є умовна спрощена «формула», згідно з якою на 1 кВт котла припадає 10 м2 опалювального приміщення. До цього додається 20% запасу та 5-6 кВт при використанні двоконтурного котла для приготування гарячої води, яка використовується у побуті.
Конструкція
Котел може бути одноконтурним або двоконтурним. Тут вибирати слід з того, чи необхідно організовувати ГВП у будинку.
Конструкція котла може бути з наддувом повітря в камеру згоряння і без нього, відповідно, розрізняють моделі:
- атмосферні;
- турбовані.
Відведення продуктів згоряння у атмосферних котлів здійснюється за допомогою природної тяги димоходу, тому до котла постійно має надходити свіже повітря, що обумовлюється жорсткими вимогами СНІП до облаштування котельні.
Котли з турбонаддувом оснащені вентиляторним наддувним пальником. Це з одного боку збільшує ККД, але з іншого і габарити агрегату зростають. До того ж для роботи їм потрібна електрика. Так як турбований котел самостійно створює тягу для виведення продуктів згоряння, то замість класичного димаря для нього монтується спеціальна труба через стіни або коаксіальний димар, що спрощує вимоги до організації котельні.
За виконанням вибирати доведеться з:
- підлогових;
- настінних.
Настінні моделі представлені компактним корпусом, до якого входять сам котел, циркуляційний насос, манометр, розширювальний бак, відвідник повітря і редуктор тиску. Це зручно, не потрібно займатися проектуванням котельні, а достатньо підвести димар і підключити до труб. Однак такі агрегати недовговічні, прослужать до 5-7 років.
Підлогові моделі довговічні можуть прослужити до 15-40 років. Їх виконання часто включає лише котел, зате додатково з теплоакумулюючою ємністю. Всі інші елементи потрібно вибрати та приєднати окремо. Обладнати котельню для підлогового варіанта в кілька разів дорожче, ніж для настінного, але з іншого боку роздільне виконання всіх елементів водяного опалення дозволить простіше обслуговувати та ремонтувати, а за необхідності і замінити їх окремо.
Виробники
Окремого розгляду стоять виробники казанів для систем водяного опалення. Кількість брендів величезна, вони відрізняються країною виробництва, якістю, цінами, комплектацією обладнання. Ця тема велика, тому їй буде присвячена окрема стаття та ряд оглядів щодо найбільш популярних виробників.
Дров'яний казан тривалого горіння з водяним контуром
Котел тривалого горіння на дровах з водяним контуром для опалення будинку підбирається для конкретного приміщення з урахуванням усіх умов роботи опалювального обладнання.
Як вибрати казан на дровах?
Слід обов'язково звернути увагу на такі обставини.
1. Продуктивність має бути підібрана, залежно від площі, яку він має опалити.
2. Необхідно враховувати теплоізоляцію будинку.
3. Вибрати обладнання з добрим коефіцієнтом корисної дії.
Маса котла залежить від товщини його стін, яка прямо пропорційна кількості років служби. Якщо його стінки мають товщину 2 мм, то гарантований термін роботи складе до трьох років.
При товщині стін 5 мм він прослужить до 30 років. Потрібно проаналізувати, який розмір дров використовуватиметься. Якщо застосовувати короткі поліни, то більше сил і засобів піде просто на їхню заготівлю.
Дров'яний піролізний котел тривалого горіння для роботи на полінах
Важливий параметр електропостачання будинку. Всі автоматичні твердопаливні котли не працюватимуть, якщо в будинку зникне електроенергія. У той же час казани з автоматикою дозволяють подовжити термін горіння дров. Дерево практично повністю згоряє з утворенням невеликої кількості попелу.
Дрова повинні зручно закладатися в топку, попел легко вивантажуватись, теплообмінник піддаватися очищенню. Оснащення має бути встановлене у приміщенні з окремим входом, або у підвалі. Тут бажано передбачити місце для зберігання та підсушування палива.
Чим вище вологість дров, тим нижче продуктивність котла.
У простих та дешевих моделях апаратів паливо швидко прогоряє протягом трьох годин, температура теплоносія не регулюється. У дорожчих моделях – усі ці недоліки усунуті.
Види твердопаливних котлів тривалого горіння з водяним контуром
Таке обладнання дозволяє завантаженим дровам горіти триваліший час. Ці котли можуть подавати не тільки в систему опалення, але й нагрівати гарячу воду, яка використовується в побутових цілях. Все це підвищує комфортність проживання у заміському будинку. Адже постійна наявність гарячої води у крані робить домашню роботу легшою.
Побутові моделі компактні. Вони не займають багато місця і можуть бути встановлені в будь-якому приміщенні. Головне, щоб воно було пожежобезпечним та оснащеним витяжною вентиляцією. Основа під обладнання має бути влаштована з бетону. На підлогу потрібно укласти лист металу. Відстань до стін приміщення дотримуватиметься не менше 30 сантиметрів.
Найдешевший варіант - це простий традиційний котел, в якому подача повітря відбувається природним шляхом через зольник. Водяний контур нагрівається через змійовик. Але такий казан не відноситься до обладнання тривалого горіння. Дрова швидко прогорають, у середньому за три години. Регулювати температуру теплоносія неможливо.
Більш сучасні котли для водяного опалення з подовженим процесом згоряння палива економічніші, працюють довше без завантаження. Їх роблять у кількох основних варіантах.
1. Котли з подовженою топкою та дозованою подачею повітря в зону горіння вентилятором, який керується автоматично, враховуючи показання датчиків. При цьому дерево тліє.
2. Котли, в яких пальник здійснює підпал палива зверху вниз, це також подовжує час горіння дров.
3. Агрегати з використанням піролізу, що мають дві камери згоряння.
Котли з дозованою подачею повітря та різним типом пальників
Піролізний котел тривалого горіння Viessmann Vitoligno 100-S
1 - блок керування котлом;
2 - трубчаста водяна сорочка;
3 - об'ємна камера згоряння;
4 - подача первинного повітря в котел;
5 - подача вторинного повітря в камеру;
6 - заслінка первинного повітря;
7 - заслінка вторинного повітря;
8 - камера згоряння газів з карбіду кремнію;
9 - шамотна цегла;
10 - прочисні дверцята.
Деякі моделі мають датчики температури та вентилятор, який примусово подає задану кількість повітря, створюючи штучний ефект активного тління. Теплоносій нагрівається від горіння дров та згоряння чадних газів. При цьому економиться паливо у розмірі 10-15%, подовжується час прогорання однієї закладки дров.
Піролізні котли
Їхня топка складається з двох відділів. Дрова завантажуються на колосники, дверцята зачиняються і запускається димосос. Він формує таку температуру у першому відділенні, яка дозволяє дровам повільно тліти, за нестачі кисню. Така робота дозволяє дровам згоряти втричі повільніше.
Велику частку тепла дає горіння газів, яке у звичайних казанах просто йде через димохід. Завантажувати топку потрібно рідше. Паливо згоряє майже повністю. Можна закладати більші поліни, а отже менше часу витрачати на підготовку дров.
Ці котли економічно вигідніші. Використовувати в них можна лише сухе паливо з вологістю до 20%. Апарати енергонезалежні, але в деяких моделях передбачено встановлення електричних ТЕНів, наприклад, у твердопаливних котлах. Дивимося фото нижче.
Піролізний котел «Куппер» «Теплодар»
Етапи функціонування піролізного котла:
— дрова завантажуються на ґрати та підпалюються;
- Дверцята герметично закриваються;
- Відкривається заслінка подачі повітря;
- Процес подачі повітря контролюється автоматично, циркуляція газів стабілізується;
— в топку подається така кількість повітря, яка дозволяє дровам повільно горіти.
Кисню менше звичайного, тому утворюється газ СО, а не СО2. Це генераторний газ, який підходить для повторного горіння з вивільненням тепла. Він важчий за повітря, тому опускається в нижню камеру, де утилізується з додатковим виділенням тепла.
Так як паливо згоряє повніше, зменшується кількість шкідливих речовин, що викидаються в атмосферу.
Але вимоги до герметичності та роботи системи автоматики вищі. Ціна даного обладнання більша, ніж звичайного. Потрібно вибирати надійного виробника котлів, який робить якісне обладнання з правильним розрахунком даного процесу.
Зазвичай топка котла має подвійні стінки або спеціальний змійовик, усередині яких циркулює теплоносій. Другий варіант кращий для ремонту або заміни, при виході з ладу. Казани можуть виробляти теплу воду для побутових потреб. Це може бути обладнання з контуром опалення та контуром гарячого водопостачання. Або до складу котла має входити додатковий агрегат – бойлер.
Недоліки дров'яних казанів
1. Коефіцієнт корисної дії котлів на дровах становить 70-80% при великій витраті палива. Це найнижчий показник із усіх типів опалювального обладнання. Дрова потрібно завантажувати постійно. У найпростіших системах це потрібно робити кожні три години. У казанах тривалого горіння таку процедуру виконують через 8 – 12 годин.
2. Під час кожного завантаження потрібно звільняти піддон від золи. Періодично чистити котел, стежити за роботою систем вентиляції. Від дров багато пилу, сажа та попіл також забруднюють довкілля. Тому для системи такого опалення має бути окреме приміщення.
Котел тривалого горіння Дон
Підключення, паралельно до дров'яного, електричного або газового котла
Твердопаливний котел на дровах не потребує великих витрат. До його водяної системи опалення можна підключити або газовий котел. Якщо температура води знизиться, автоматично увімкнеться це обладнання, і не дасть системі охолонути або замерзнути, якщо дров'яний котел нема кому запустити. Адже обслуговування такого обладнання справа трудомістка. Потрібно постійно поповнювати запаси твердого палива, пильнувати, щоб дрова були сухими, завантажувати поліна, очищати його від золи.
Газовий котел небажано встановлювати в одній кімнаті із твердопаливним, тому що це складне обладнання боїться пилу та забруднення.
Встановлення та монтаж системи опалення краще довірити спеціалізованій організації, яка здійснить розрахунки параметрів системи, підбере потрібний котел, зробить монтаж обладнання та розведення труб по будинку, встановить розширювальне та бойлерне обладнання.
Підключення комунікацій вимагає наявності спеціального зварювального та паяльного спорядження. Необхідно правильно облаштувати димар, приміщення котельні. Нехай це зроблять спеціалісти. Вони дадуть гарантію на роботу обладнання у комплексі. При заводських вадах у роботі опалювального спорядження воно може бути замінено або повернено гроші. У разі самостійної установки це буде зробити непросто.
Найголовніший плюс такого опалення в тому, що котел тривалого горіння на дровах з водяним контуром недороге в експлуатації, зручне та вигідне обладнання для будь-якого заміського будинку, котеджу, будівлі на кілька поверхів. Термін окупності обладнання кілька років, а працюватиме воно довго і надійно, використовуючи найдешевше паливо. Дивимося відео.
Газифікація приватних секторів іде семимильними кроками. Але досі багато населених пунктів опалюється вугіллям чи дровами. І коли до них дійде «блакитне паливо», невідомо. Адже бюджет не гумовий. Дивлячись на зростання цін на дрова, вугілля або пелети (пресоване паливо) люди хапаються за голову. Однак із ситуації є вихід – твердопаливні котли тривалого горіння з водяним контуром, що економлять і дрова, і час. Топити потрібно раз на добу, а деяким моделям вистачає навіть рази на тиждень. Сьогодні розберемося, що це за «чудо-агрегат», чому його так рідко треба топити і скільки коштує такий котел.
Читайте у статті
Твердопаливні котли тривалого горіння з водяним контуром: переваги та недоліки
Твердопаливні котли тривалого горіння для опалення – це можливість забезпечити житло теплом та створити комфортні умови для життя, витрачаючи при цьому менший обсяг дров чи вугілля, ніж це відбувається при використанні звичайної печі. Такий агрегат має безліч переваг, серед яких варто виділити:
- економічність, що досягається високим коефіцієнтом корисної дії;
- агрегат легко обслуговується;
- невисока вартість;
- екологічність та безпека.
Залежно від моделі такі агрегати можуть бути оснащені додатковими опціями, які полегшать процес обігріву. Однак не обходиться і без недоліків, серед яких варто відзначити необхідність періодичного чищення та завантаження палива (порівняно з газовим та електричним обладнанням). Але ці недоліки зникають, якщо порівняти пристрій із звичайним пічним опаленням.
Принцип роботи котла на твердому паливі
Принцип роботи твердопаливного котла для опалення будинку ґрунтується на властивостях деревини, виділяти при горінні газ, званий піролізним. У дров'яній печі цей газ не використовується з конструктивної причини. Він сам є паливом, яке при згорянні дає великий обсяг тепла. Використовуючи піролізний газ, інженерам вдалося підвищити коефіцієнт корисної дії опалювальних котлів на твердому паливі тривалого горіння за рахунок мінімізації відкритого полум'я.
Класифікація агрегатів: на що звернути увагу під час виборів
Вибір опалювального котла залежить від декількох факторів. Приймається до уваги вага обладнання, але якщо планується розміщення пристрою на стіні. Основну увагу звертають на основні параметри. Щоб із ними визначитися, розглянемо класифікацію агрегатів.
Спосіб спалювання палива: який краще
Розрізняють два види пристроїв – енергозалежний та енергонезалежний. Розглянемо їх відмінності, плюси та мінуси.
Традиційний енергозалежний котел на вигляд порівняний зі звичайною пічкою, у якої є віконце у верхній частині. До нього і завантажується паливо. Дрова чи вугілля всередині тліють, відкритого полум'я немає, але виділення цього тепла достатньо. При цьому періодично включається спеціальний вентилятор, що видаляє надлишки кисню з топки. За рахунок відсутності відкритого полум'я досягається економія пального та збільшується проміжок часу між його закладками.
Такий агрегат обладнаний камерою допалювання, що забезпечує підвищення ККД до 80÷85%. Ці пристрої надійні та довговічні завдяки простоті конструкції, але мають недолік – енергозалежність. При відключенні електроенергії вентилятор перестає вмикатись і тління не відбувається. Виходом стане придбання ДБЖ (джерела безперебійного живлення).
Що таке піролізний твердопаливний котел
Піролізними називають енергонезалежні пристрої. Відмінністю від попереднього варіанта є те, що паливо спочатку підсушується, після чого відбувається дегазація. В результаті більше 80% речовин перетворюється на газ, температура горіння якого в 2 рази вище, ніж у дров. Щоб зрозуміти принцип роботи, пропонуємо подивитися короткий відеоролик:
Переваги – ККД (до 95%), економічність та автономність (відключення електроенергії стають не страшними).
Який тип палива вибрати
Важливий параметр для економії сімейного бюджету – це вид палива, яке використовуватиме агрегат. Вибір тут залежатиме від того, що вигідніше придбати у тому чи іншому регіоні. Якщо людина проживає там, де багато лісу, звичайно вибере котел на дровах. Але варто відзначити, що котли тривалого горіння на вугіллі вимагають закладання рідше, ніж дров'яні.
Кількість контурів: наскільки важливим є цей параметр
Вибір цього параметра залежить від наявності гарячого водопостачання в будинку. Двоконтурні пристрої коштують дорожче, але дозволяють окрім опалення організувати ГВП в житло. Якщо в будинку немає гарячої води, цей фактор має вирішальне значення, особливо якщо в будинку живуть маленькі діти.
Важливо!Додатковий контур дає можливість безперебійного гарячого водопостачання лише за наявності холодного. Якщо в будинку немає водопроводу, сенсу переплати не буде.
Вибір пристрою для опалення за потужністю
Потужність агрегату визначає можливість обігріти задану площу приміщення. Нічого складного. Купуємо дорожче і проблем немає. Але постає питання, навіщо переплачувати за непотрібну потужність? Та й палива на таке обладнання йде більше. Зворотний бік медалі – недостатня потужність. У цьому випадку обладнання не прогріє приміщення до комфортної температури – і знову гроші, викинуті на вітер.
Щоб не помилитися з потужністю котла на твердому паливі, пропонуємо скористатися онлайн-калькулятором. Він виключить помилку у обчисленнях, яку може припуститися людина. Все, що потрібно від користувача, це внести дані у відповідні поля та натиснути кнопку «розрахувати». Програма виведе необхідний параметр обладнання кВт.
Калькулятор розрахунку потужності твердопаливного котла тривалого горіння
Опалювальний газовий котел є пристроєм, за допомогою згоряння палива (природного або зрідженого газу) здійснює нагрівання теплоносія.
Пристрій (конструкція) газового казана: пальник, теплообмінник, теплоізольований корпус, гідравлічний блок, а також прилади безпеки та керування. Такі котли вимагають підключення димоходу для відведення продуктів згоряння. Димохід може бути як звичайним вертикальним, так і коаксіальним («труба в трубі») для котлів із закритою камерою згоряння. Багато сучасних котлів комплектуються вбудованими насосами для примусової циркуляції води.
Принцип роботи газового казана- теплоносій, проходячи через теплообмінник, нагрівається і далі циркулює по системі опалення, віддаючи отриману теплову енергію через радіатори, теплу підлогу, сушки для рушників, а також забезпечуючи нагрівання води в бойлері непрямого нагріву (у разі його підключення до котла на газі).
Теплообмінник – металева ємність, в якій нагрівається теплоносій (вода або антифриз) – може бути виконаний із сталі, чавуну, міді тощо. Надійність та довговічність газового котла залежить від якості теплообмінника в першу чергу. Чавунні теплообмінники стійкі до корозії і мають тривалий термін служби, але чутливі до різкого перепаду температур і мають значну вагу. Сталеві ємності можуть страждати від іржі, тому їх внутрішні поверхні захищають різними антикорозійними покриттями, що забезпечують продовження життя приладу. Сталеві теплообмінники є найпоширенішими під час виробництва котлів. Мідним же теплообмінникам корозія не страшна і завдяки високому коефіцієнту теплопередачі, малій вазі та габаритам такі теплообмінники часто використовуються в настінних котлах, але з мінусів слід зазначити, що вони дорожчі за сталеві.
Крім теплообмінника важливою деталлю котлів газових є пальник, який може бути різних видів: атмосферний або вентиляторний, одноступінчастий або двоступінчастий, з плавною модуляцією, подвійний.
Для керування газовим котлом використовується автоматика з різними налаштуваннями та функціями (наприклад, погодозалежна система керування), а також пристрої для програмування роботи та віддаленого керування котлом.
Основними технічними характеристиками газових котлів опалення є: потужність, кількість контурів обігріву, тип палива, вид камери згоряння, тип пальника, спосіб монтажу, наявність насоса та розширювального бака, автоматика управління котла.
Щоб визначити необхідну потужністьгазового котла опалення для приватного заміського будинку або квартири використовується проста формула - 1 кВт потужності котла для обігріву 10 м 2 добре утепленого приміщення при висоті стель до 3 м. Якщо потрібно обігрів підвалу, заскленого зимового саду, приміщень з нестандартними стелями і т.п. потужність котла на газі має бути збільшена. Також необхідно збільшення потужності (близько 20-50%) при забезпеченні газовим котлом та гарячого водопостачання (особливо якщо необхідне нагрівання води в басейні).
Особливість розрахунку потужності у газових котлів: номінальний тиск газу, при якому котел працює на 100% заявленої виробником потужності, для більшості котлів становить від 13 до 20 мбар, а фактичний тиск у газових мережах у Росії може бути і 10 мбар, а іноді й нижче . Відповідно, газовий котел часто працює лише на 2/3 своїх можливостей, і це необхідно враховувати при розрахунку. Докладніше з таблицею розрахунку потужності опалювального котла можна
Більшість газових котлів можна перевести з роботи від природного газу на скраплений газ(Балонний пропан). Багато моделей перемикаються на скраплений газ заводським способом (при покупці уточнюйте ці характеристики моделі), або до газового котла додатково поставляються форсунки (жиклери) для перемикання на балонний газ.
Плюси та мінуси газових котлів:
Обв'язування котла– це пристрої для повноцінної роботи системи опалення та водопостачання. До неї входять: насоси, розширювальні баки, фільтри (за потреби), колектори, зворотні та запобіжні клапани, повітряні клапани, вентилі тощо. Також знадобиться придбати радіатори, з'єднувальні труби та вентилі, терморегулятори, бойлер та ін. Питання вибору котла досить серйозне, тому підбір обладнання та його повну комплектацію краще довірити професіоналам.
Який котел найкращий? На російському ринку газового котельного обладнання є свої лідери з якості та надійності. Найкращі фірми-виробники та марки газових котлів представлені в асортименті:
"Преміум-клас" або "Люкс"- найнадійніші і довговічніші, зручніші в управлінні, комплект збирається як «конструктор», дорожчий за інші. До таких виробників можна віднести німецькі компанії
Підйом тарифів на електроенергію та газ змушують власників житла у передмісті та сільській місцевості задуматися про те, наскільки може бути практично опалення заміського будинку дровами. Теплотехніки, що розробляють дров'яні котли для опалення приватного будинку, використовують для створення ефективного обладнання досвід та знання, накопичені не тільки у будівництві печей, а й в інших галузях науки (органічної хімії та фізики твердих матеріалів).
У минулі століття питання: чим опалити заміський будинок? мав єдину відповідь дрова. Великі російські печі, компактні печі – голландки, каміни (осередки, що нагадують про первісне минуле) – таким було опалення дерев'яних будинків у місцевостях багатими лісами.
Конструкція класичного котла на твердому паливі
Спочатку популярний чавунний корпус поступово поступився місцем корпусу, звареному з високоякісної сталі. Перевагою чавуну була висока теплова інерція, що дозволяла повільно віддавати тепло в навколишній простір. Литі чавунні печі були дуже популярні у трьох минулих століттях. Але чавун має недолік: при випадковому швидкому охолодженні (холодна вода, що потрапила на корпус) він тріскається. Зварити чавунний моноліт дуже непросто, потрібне спеціальне обладнання (при цьому якість зварювання не гарантована).
Відсутність технологій зварювання сталевих конструкцій заважала прогресу розвитку теплотехніки. Поява електричного зварювання змінила ситуацію. Сучасні сталеві агрегати виготовлені із сортів сталі з високими теплопровідними характеристиками. Зварювання дозволяє створювати складні конфігурації сталевих площин та труб усередині казана.
Конструкція дров'яного казана складається з наступних елементів:
- Топкова камера;
- Колосник;
- Зольна камера;
- Водяний контур (теплообмінник).
Камера для топки (або просто «топка») займає центральну частину котла. Об'ємний короб, зварений з сталевих товстих пластин (товщина металу не менше 4 мм), герметично закривається дверцятами з такого ж матеріалу.
У дно камери згоряння вбудований колосник. Це грати з металевих прутів або товста сталева пластина з прорізаними паралельними щілинами. Її призначення – пропускати падаючі вниз відходи палива, що прогоріло. Приплив повітря через нижнє піддувало (отвір із заслінкою), що проходить через щілини колосника, підтримує активне горіння нижнього шару деревини.
Нижня частина корпусу, куди потрапляють відходи горіння, називається зольною камерою (або "зольником"). Широкі (але невисокі) дверцята зольної камери герметично закриваються, щоб унеможливити нерегульований приплив повітря. Піддон для золи легко витягується під час очищення від «відходів виробництва тепла». Над дверцятами зольника знаходиться піддувало, через яке регулюється подача повітря в топку.
Особливу увагу виробники надають якості теплоізоляції топки. Щоб знизити тепловіддачу за межі корпусу, не спрямовану на корисну дію, стінки вставляються пластини з теплоізолюючих матеріалів. Азбест, кераміка, шамотна глина та мінеральна плита якісно зменшують тепловтрати, що дозволяє знизити кількість палива. На внутрішні дверцята топки також кріпиться азбестова пластина.
Замки на дверцятах топкової та зольної камер конструюються з урахуванням можливого зношування. Замки з ефектом притягування не дозволяють дверцятам мимовільно відчинятися.
Поєднання котла з водяною системою опалення
Комплексне дров'яне опалення дозволяє використовувати один дров'яний котел з водяним контуром для опалення приватного будинку з кількома приміщеннями, відокремленими перекриттями один від одного і внутрішніми стінами. Сучасні казани сконструйовані саме для нагрівання води. Ідея зробити котел головною частиною водяної (або парової) системи опалення призвела до створення систем теплообміну. Система передачі тепла воді від палива, що горить, називається «теплообмінник» або водяний контур. З'єднана з водяним контуром система труб та радіаторів рівномірно розподіляє тепло гарячої води по всіх приміщеннях.
Найпростіший вид теплообмінника – водяний резервуар, під яким знаходиться джерело тепла. Нагрівання води відбувається лише з нижньої сторони, що дуже ефективно.
Складніший вид водяного контуру називається «водяна сорочка». Топка котла має подвійні стінки та верх, усередині яких циркулює вода – теплоносій. Топка «одягнута у водяну сорочку». Ефективність теплопередачі конструкції на 20-25% вища за попередню. Товщина проміжку між стінками 3-5 см дозволяє воді швидко прогріватися, а постійна циркуляція не дозволяє застоюватися в нижній частині резервуара.
Водяний контур, зварений з товстих сталевих труб, що проходять по стінах і верху камери, вигнутих хвилями (змійовиків), не менш ефективний, ніж водяна сорочка. Товщина труб 5-6 см є достатньою для повільного просування води (у товстій трубі швидкість води знижується пропорційно відношенню діаметрів труб теплообмінника з трубами подачі).
Крім хорошої теплопередачі, у такого контуру є ще одна важлива перевага: покращена ремонтопридатність. При виході з ладу замінити трубу набагато простіше, ніж заварити отвір в стінці, що прохудилася, або шов, що тріснув. І залити топку з такого теплообмінника найважче.
Системи контролю та управління
Опалювальні котли на твердому паливі для приватного будинку обладнані системами регулювання температури води у водяному контурі. Досить простий термостат пов'язаний з важелем, до якого причеплено металевий ланцюжок. Другий кінець цього ланцюжка причеплений до заслінки піддувала. При досягненні оптимальної температури термостат повертає важіль та прикриває заслінку. Приплив повітря зменшується, і процес горіння пригнічується доти, доки вода не охолоне до температури зворотного спрацьовування системи управління. Механічне керування подачею повітря є примітивним, але надійним.
Більш складні системи контролю включають електрифіковану примусову подачу повітря і більш точні датчики температури. Маломощний електричний вентилятор (до 35 Вт), вбудований у систему повітроводів, може подати посилений потік повітря не тільки знизу.
Подача повітря зверху створює в полум'ї штучний ефект «активного тління», що дозволяє спалювати паливо набагато ретельніше. Такі котли вимагають підключення до систем електроживлення і за відсутності електрики стають безпораднішими за своїх механічних «побратимів». Але економія палива в межах 10-15% дозволяє говорити, що такі системи виправдовують встановлення примусової вентиляції.
Котел є не лише самостійним агрегатом, а й частиною системи опалення приватного будинку. Тому потужність обладнання повинна відповідати об'єму та схемі циркуляції теплоносія в системі. Якщо система побудована з урахуванням примусової циркуляції води та швидкість нагрівання приміщень контролюється разом із процесом горіння палива у котлі, ефективність системи зростає. Бак-термос допоможе зберегти високу температуру води при згасанні котла.
Підстава під обладнання має бути виконана з бетону, під зольною камерою на підлогу укладено лист металу площею не менше 1 кв.м. Відстань до стін приміщення має бути не менше ніж 30 см, особливо якщо вони дерев'яні. Найкраще зробити ізольоване приміщення у підвалі чи першому поверсі будинку (міні – котельню) із запасом дров.
Плюси та мінуси котлів
Порівняно невелика ціна (порівняно з котлами інших типів), висока надійність та великий термін експлуатації роблять дров'яні котли з водяним контуром популярними у регіонах, де вартість дров невисока. Але коефіцієнт корисної дії дров'яних котлів вважається найнижчим з усіх типів котлів (70-80%) за найбільшої витрати палива.
Періодичність завантаження дров варіюється від 3 до 8 годин. Чим вище якість котла, ефективніший теплообмін у водяному контурі, точніше контроль температури води, тим нижчою буде собівартість кожного отриманого кіловата тепла.
Дров'яні котли, що випускаються компаніями SAS, Sime, Aton, Wichlacz, Galmet, користуються заслуженою популярністю. Компанії також випускають дрова опалювальні з водяним контуром, які можна назвати наступним етапом розвитку опалювального обладнання.
