Отопительные котлы для частного дома - некоторые разновидности и особенности

Твердотопливные котлы

Не бывает абсолютно одинаковых твердотопливных котлов. Их все можно классифицировать по некоторым признакам.

По виду используемого топлива котлы бывают:

1. Котлы на дровах, которые приспособлены именно для дров или различных древесных отходов. Основным видом топлива являются подготовленные дрова, относительный уровень влажности которых не превышает 20%. Такие котлы можно топить как обычными дровами, так и топливными брикетами. Если в паспорте не оговорено применение более калорийного угля, то лучше даже и пытаться.
2. Котлы на угле уже способны сжигать более калорийное топливо. Они более стойкие к повышенным температурам, в них применяются только чугунные колосники, которые дополнительно могут быть подвижными, чтобы не открываю топку дробить шлак и способствовать его удалению в зольник. Также иногда колосниковую решетку делают из толстостенных труб по которым циркулирует теплоноситель. Таким образом шлак не будет плавится и перекрывать доступ кислорода в топку, да и сама решетка не будет прогорать. В угольных котлах обычно можно сжигать и дрова, и топливные брикеты, но тогда они не смогут выйти на паспортную мощность и дать нужное количество тепла. Это необходимо учитывать.
3. Пеллетные котлы – приспособлены именно для сжигания топливных гранул. Камера сгорания, горелка и система подачи в них приспособлена только для пеллет и в них категорически нельзя сжигать другой вид топлива. На них мы немного подробнее остановимся ниже.

По способу сгорания топлива твердотопливные котлы можно условно разделить на несколько типов:

1. Традиционные котлы или котлы с естественной тягой. Сжигание топливо в таких котлах происходит точно так же, как и в печах – снизу-вверх. Тяга в таких котлах обеспечивается дымоходом, а поступление воздуха в камеру сгорания происходит через зольник и далее колосниковую решетку. Регулирование подачи воздуха делается либо вручную, либо через тяговый термостат, который может открывать или закрывать воздушную заслонку. Если температура теплоносителя стала выше предустановленной, то заслонка прикрывается и топливо горит менее интенсивно. При понижении температуры происходит обратный процесс. Традиционные котлы абсолютно автономны и не требуют подключения к источнику электроснабжения.
2. Твердотопливные котлы с дополнительной тягой (наддувом). Для лучшего управления процессом сгорания топлива котлы могут оснащаться дополнительно вентилятором, который дополнительно подает воздух в камеру сгорания. Вентилятором управляет электронный блок, который получает информацию от датчиков. Если механическое управление при помощи термостата имеет некоторую инерционность, то вентилятор реагирует мгновенно. Правда, такие котлы уже будут зависимы от электроэнергии.
3. Также бывают твердотопливные котлы, которые кроме подогрева теплоносителя могут приготавливать горячую воду. Такие котлы называют двухконтурными. Как заявляют производители этих агрегатов – это решит задачу обеспечения горячей водой. Но в среде специалистов теплотехников отношение к таким котлам мягко говоря неоднозначное. Второй контур для приготовления горячей воды может нарушить тепловые режимы, он делает котел более дорогим и менее надежным. Поэтому лучший выход для приготовления горячей воды – это использование бойлера косвенного нагрева или теплоаккумулятора с функцией приготовления горячей воды.

Чугунный vs стальной твердотопливный котел

Само собой, что для того, чтобы выдержать значительные и механические и тепловые нагрузки, твердотопливные котлы делают только из металла. Поэтому по материалу изготовления котлы классифицируются на чугунные или стальные котлы.

Чугунные твердотопливные котлы являются самыми «заслуженными» так как их история самая богатая. Такие котлы из-за особенностей обработки чугуна имеют сборную конструкцию, когда отдельные секции собираются вместе при помощи резьбовых соединений и высокотемпературных герметиков. Чем больше секций – тем больше мощность.

Применение чугунных котлов имеет ряд преимуществ:

- Чугунные котлы весьма долговечны, срок их службы составляет не менее 25 лет. В реальной жизни достаточно примеров, когда чугунные котлы работали по 50 и более лет и продолжают сою «службу».

- Теплообменники делают из особого чугуна, который не боится коррозии как со стороны теплоносителя, так и снаружи. На поверхности может образовываться тонкий слой, подвергшийся коррозии, но он же является барьером от глубинного проникновения.

- Накипь на чугунных теплообменниках образуется не так «охотно», как на стальных, поэтому промывку делают с большей периодичностью и без применения специальных химических реагентов. Это позволяет котлам с чугунным теплообменником работать с мало изменяющимся в меньшую сторону КПД длительное время.

- Чугунные теплообменники являются сборными, поэтому они ремонтнопригодны. Для этого необходимо заменить неисправную секцию. Эти работы хоть и трудоемки, и должны выполняться только специалистами, но возможны.

- Чугунные котлы «всеядны», обычно они «принимают» любое твердое топливо, как высококалорийное, так и менее калорийное.

При всех своих достоинствах, к чугунным котлам стоит относиться бережно, так как есть у них и слабые стороны:

- При равных габаритных размерах чугунные котлы гораздо тяжелее стальных, так как их теплообменники изготавливают методом литья, и они имеют в разы большие по толщине стенки, чем стальные. Поэтому транспортировка таких котлов приносит больше забот. При установке чугунных котлов необходимо прочное основание, иногда приходится сооружать отдельный фундамент.

- Чугун хоть и прочный, но очень хрупкий материал, не терпящий ударных механических нагрузок. Это также осложняет транспортировку и эксплуатацию.

- Чугунные твердотопливные котлы более инерционны за счет большой массы и меньше подвержены точному и тонкому управлению. КПД у чугунных котлов, как правило, ниже, чем у стальных.

- Настоящей «ахиллесовой пятой» чугунных котлов является их непереносимость резких перепадов температур. Если в горячий теплообменник запустить холодный теплоноситель, то это практически гарантирует поломку котла. Теплообменник треснет и очень «повезет», если это будет с одной секцией. Ремонт теплообменников – очень дорогое удовольствие, так как запасные части стоят дорого, доставляются долго и самостоятельный ремонт без опыта, специального инструмента и материалов невозможен.

- При равной мощности со стальным котлом чугунный будет стоить дороже. А действительно хороший чугунный в разы дороже.

Теперь мы вынуждены признаться, что большинство продаваемых сейчас котлов все-таки стальные. И это сделано не только из-за относительной дешевизны, но существуют еще и другие причины, которые мы перечислим:

- По сравнению с чугунными котлами стальные более эффективно используют объем загрузочной камеры. Соотношение используемого в одной загрузке топлива к мощности котла (полезный объем) у стальных котлов находится в диапазоне 1,6—2,6 л/кВт, а у чугунных – 1,1—1,4 л/кВт. Чем больше это соотношение, тем реже надо подкладывать топливо в котел.

- Сталь более пластичный чем чугун материал, поэтому котлы не так болезненно воспринимают ударную механическую нагрузку.

- Стальные котлы не боятся резкого перепада температур в теплообменнике, это не приводит к его разрушению. Но это не означает, что котел можно подвергать температурному шоку – запускать холодный теплоноситель в разогретый теплообменник. правила правильной обвязки и эксплуатации соблюдать все-же следует.

- Стальные твердотопливные котлы более легкие, что упрощает их транспортировку и монтаж.

- Стальные котлы удобнее в эксплуатации, их легче чистить и обслуживать.

- Твердотопливные котлы из стали ремонтнопригодны, так как большинство поломок устраняется при помощи сварки.

- За счет того, что стальные котлы изготавливают методом резки и сварки металла, они имеют более совершенную внутреннюю структуру, предполагающую эффективный съем тепла от сгорающего топлива и дымовых газов, которые проходят более сложный путь. За счет этого КПД стальных твердотопливных котлов выше, чем чугунных.

- Процессом горения в стальных котлах легче управлять, они менее инерционны и поэтому часто оснащаются автоматикой – механической или электронной.

- Стальные котлы гораздо дешевле своих чугунных «собратьев» за счет меньшей материалоемкости и простоты технологий изготовления.

Отметим слабые места стальных котлов, которые следует учитывать и при приобретении, и при эксплуатации:

- Стальные котлы больше подвержены коррозии как со стороны теплоносителя, так и со стороны топки. Срок службы их меньше, чем чугунных. Поэтому при их эксплуатации лучше применять подготовленные теплоносители и использовать только те виды топлива, которые рекомендуются производителем.

- Накипеобразование в стальных котлах идет гораздо «охотнее», чем в чугунных. Поэтому желательно применять стальные котлы в закрытых системах отопления с подготовленным теплоносителем, который стараться без надобности не сливать. Профилактические промывки теплообменников следует делать не реже 1 раза в 2 года.

- При нарушениях циркуляции теплоносителя или применения не соответствующего топлива стальные котлы могут перегреваться, а это может привести к прогоранию теплообменников или других элементов. Поэтому стальные котлы должны быть снабжены системой безопасности, правильно обвязаны и отрегулированы.

- Стальные котлы требуют хорошего утепленного дымохода, так как конденсат способен «съесть» котел за 2—3 отопительных сезона.

Газовые котлы отопления для частного дома

Прежде всего определимся с тем, что практически любой газовый котел может работать как на природном, так и на сжиженном газе. Правда, для этого необходимо менять горелку и изменять настройки блока управления. По умолчанию любой газовый котел предназначен именно для природного газа, но как опцию можно приобрести комплект оборудования для перехода на сжиженный газ.

Безусловно, питать котел природным газом из магистрали гораздо удобнее и выгоднее, так как отопление сжиженным газом существенно дороже. Но зато в тех местах, где еще не подведен природный газ, но ожидается в ближайшей перспективе, вполне можно приобрести котел, переоборудовать его временно на сжиженный газ из баллонов и отапливаться им до того времени пока не будет проложен трубопровод с природным газом. Это, наверное, будет одним из наилучших вариантов. В статье мы будем рассматривать котлы на природном газе, зная о том, что практически каждый из них может работать и на сжиженном.

Напольные газовые котлы – они размещаются либо непосредственно на полу, либо на специально сооруженным для них подиумом, облегчающим техническое обслуживание. Такие котлы обычно средней или большой мощности, имеющие большие габариты и вес. Теплообменники у напольных котлов чаще всего или чугунные, или стальные. Обычно напольные котлы не оборудуют элементами обвязки, а ее делают уже в котельной после монтажа котла.

По функциональным возможностям котлы бывают:

- Одноконтурные котлы – которые могут работать только в целях отопления. Такие котлы предназначены только для подогрева теплоносителя. Горячую воду для бытовых нужд тогда готовят в емкостных водонагревателях косвенного нагрева, в которых есть трубчатый теплообменник с циркулирующим по нему теплоносителем. Он и подогревает воду в емкости до требуемой температуры.

- Двухконтурные котлы – в которых есть функция подогрева воды для нужд ГВС. Она может быть реализована разными способами: при помощи пластинчатого теплообменника или битермического коаксиального. Также есть модели газовых настенных котлов со встроенным бойлером косвенного нагрева.

По типу тяги газовые котлы могут быть:

- С естественной тягой – такие котлы еще называют атмосферными или с открытой камерой сгорания. Воздух, необходимый для горения газа, котлы берут из того помещения, где они установлены. Обычно это котельная, к которой предъявляются определенные требования, в том числе и по притоку свежего воздуха. Отвод продуктов сгорания происходит через дымоход, который должен иметь необходимую тягу.

- С принудительной тягой. Эти котлы еще называют котлами с закрытой камерой сгорания, наддувными или турбо-котлами. Воздух, необходимый для горения такие котлы берут с улицы, но иногда бывает, что организуют забор воздуха из того же помещения или из соседнего. Продукты сгорания же принудительно эвакуируют при помощи центробежного вентилятора на улицу. Чаще всего и забор воздуха, и удаление дымовых газов производят по одному коаксиальному дымоходу: по внутренней трубе уходят продукты сгорания, а по внешней поступает свежий воздух. Таким котлам не нужен вертикальный дымоход и специально выделенное помещение котельной. И это их несомненный плюс.

По типу розжига газовые котлы бывают:

- Котлы с пьезорозжигом. В них розжиг пилотной горелки делается при помощи кнопки, связанной с механизмом пьезорозжига. После нажатия кнопки происходит проскакивание искры между электродом и пилотной горелкой. После загорания последней идет контроль наличия пламени и если оно гаснет, то газ на пилотную горелку перестает поступать. Когда температура теплоносителя падает ниже заданной, подается газ на основную горелку, которая зажигается от пилотной. Котлы с пьезорозжигом энергонезависимы, их устанавливают в тех домах, где перебои со светом не редкость.

- Котлы с электронным розжигом – их запуск идет по команде блока управления через специальный электрод. Несомненный плюс таких котлов- это отсутствие пилотной горелки, которая хоть понемногу, но потребляет газ. Минус – это необходимость постоянного электроснабжения, что в XXI веке сложно назвать недостатком, так как большинство регионов имеет постоянное и стабильное электроснабжение. Тем более, что большинство современных котлов имеют электронное управление.