Побутові опалювальні котли: огляд та характеристики

Для обігріву особняків на даний момент використовують печі, каміни, воздухонагнетателя, а також газові, електріческіё, дизельні та твердопаливні побутові котли, які можуть бути різних модифікацій і працювати по різному принципом.

Установка того чи іншого опалювального приладу залежить від технічних умов проекту будівлі, а також від можливості використання того чи іншого виду енергоресурсу, тобто, чи є у вас природний газ або електрифіковано чи ваш будинок.

Втім, вибирати ви будете самі, а ось ми вам розповімо, з яких моделей ви зможете зробити цей вибір взагалі, тобто, пояснимо, як вони працюють, і покажемо відео ролик в цій статті.

Котли на твердому паливі

традиційні

Давайте розглянемо, як працюють побутові твердопаливні котли на прикладі DAKON DOR 12 - ця модель має повну автономію (не залежить від електроенергії) і тут використовується практично будь-яке тверде паливо (деревина і вугілля), але оптимальний матеріал для горіння - це вугілля. Регулювання потужності здійснюється за допомогою заслінок (термомеханічний регулятор), які збільшують або зменшують приплив повітря в паливну камеру і піддавали.

Теплообмінник у DAKON DOR 12 зроблений з особоміцної жаростійкої стали, але є також моделі, де теплообмінники виконані з чавуну - завдяки товстим стінок збільшується термін експлуатації агрегату. В даному випадку при спалюванні палива забезпечується висока ефективність згоряння, це відбувається завдяки особливій конструкції паливної камери.

Тут використовується первинний і вторинний повітря, який регулюється не тільки засувками, але і системою повороту і відкидання колосників, а також важіль струшування, розташований збоку котла.

Жаростійкі сегменти і шамотні дошки в камері згоряння є каталізаторами горіння, а крім того, збільшують термін служби агрегату (не так швидко перегорають). На дверцятах зольника змонтований регулювальний дросель, який теж є каталізатором горіння - він регулює приплив первинного повітря. На бічних панелях, в їх середній частині, знаходяться спеціальні отвори для подачі та регулювання вторинного повітря.

Примітка. Важіль струшування, який є майже у всіх моделей, дозволяє обійтися без відкривання топки з метою відділення золи або шлаку від палаючого палива. Майже у всіх котлів такого типу на передній знаходиться термоманометр. Завантаження палива може здійснюватися зверху, збоку або автоматично, через завантажувальний контейнер, яким забезпечені деякі котли.

газогенераторні

Зовсім по-іншому працюють піролізні або газогенераторні побутові котли опалення на твердому паливі, у них на відміну від традиційних агрегатів виходить мінімальний викид продуктів згорання в атмосферу, так як паливо згорає майже повністю.

Принцип роботи полягає у виділенні піролізного газу при температурі від 200? C і нестачі кисню, його змішуванні з гарячим вторинним повітрям і остаточного спалюванні цього газу в камері допалювання.

Якщо говорити простіше, то тверде паливо закладається в первинну паливну камеру і після достатнього розгоряння доступ первинного повітря, який через піддавали під колосниками підтримує горіння, дуже сильно скорочується - деревина або вугілля просто димлять, що означає інтенсивний процес виділення піролізного газу. Регулювання проводиться за допомогою спеціальних заслінок.

Вирізняється піролізний газ (термічний продукт розкладання палива) надходить в камеру допалювання, а під час переходу котла в режим газогенерации в камеру допалювання надходить також вторинне повітря, який по шляху проходження (через топку) досягає необхідної температури і вступає в термохімічну реакцію з піролізного газом.

Цей розігрітий вторинне повітря надходить не довільно, а через спеціально скаліброванние отвори в камері догорання, що дозволяє регулювати швидкість процесу і, отже, потужність котла.

Примітка. При спалюванні твердого палива вищеописаним способом згорає не менше 90% твердого матеріалу і продуктів термораспада, що говорить про високу екологічну чистоту газогенераторних котлів. Коефіцієнт корисної дії таких котлів становить до 85%, а модуль регулювання потужності може працювати в діапазоні від 60% до 65%.

Дизельні (рідкопаливні) котли

Найбільш затребуваний вид палива для таких котлів, це соляр і інструкція наполягає на окремому зберіганні палива, тобто, не в самій котельні, а в іншому приміщенні або в якомусь контейнері, щоб уникнути загоряння.

Самі агрегати можуть бути зроблені:

• або зі сталі;
• або з чавуну.

Але для заміських будинків перевагу, як правило, віддають другим варіантом - його положення при експлуатації найбільш надійно. А ось сталеві моделі виконані для підлогового і для навісного (настінного) монтажу, хоча навісний варіант аж ніяк не є лідером продажів, незважаючи на те, що має потужний шар термоізоляції.

Поточне профтехобслужіваніе агрегатів такого типу зазвичай зводиться до технічного контролю жидкотопливной форсунки і пальники, а також регулярному чищенні димаря. За способом виробництва теплової енергії котли на рідкому паливі поділяються на традиційні та конденсаційні, де другий варіант більш продуктивний, так як дозволяє використовувати максимальну кількість енергії самої установки.

Принцип роботи дизельного агрегату полягає в розігріві теплообмінника, який зазвичай роблять з чавуну рідше з жаростійкої стали, що відбувається за допомогою пальника і ось тут основна відмінність - вони можуть побут:

• одноступінчастими,
• двоступінчастими,
• модуляційними.

Різниця в рівнях, це широту діапазону регулювання. Так, одноступінчасті пальника не регулюються взагалі, тобто, мають постійну потужність нагріву, двоступеневі, відповідно, мають два рівня, а ось модуляційними можна встановити будь-який відповідний для того чи іншого випадку режим.

Дизельні котли для опалення будинків сучасного типу оснащуються електронним блоком управління, який автоматично контролює систему і відключає її у разі неполадок в устаткуванні, підтримує задану вами температуру і має кілька ступенів захисту. Агрегати можуть бути одноконтурні - розрахованими тільки на обігрів будівлі, двоконтурними - з додатковою функцією проточного ГВС і двоконтурними з бойлером, де функція ГВП знаходиться в постійному режимі.

Увага! Не намагайтеся шукати в продажу атмосферну пальник для рідкого палива - їх не існує! Процес спалювання палива відбувається тільки після його розпилення форсункою.

електричні котли

ТЕН

Пояснення до фото:

1. Тени розташовані вгорі і внизу;
2. Рідкий теплообмінник;
3. Ізолюючий рідина шар;
4. Розширювальний бак;
5. Запобіжний ОВ клапан;
6. Датчик тиску;
7. Гідрогруп (труби, крани і клапани);
8. Воздухоотвод теплообмінника: A - повернення з системи, B - подача в систему

Найчастіше котли, що працюють на ТЕНах, виробляють навісного типу, для монтажу на стіну і це цілком виправдано. Глибина приладу зазвичай не перевищує 25-30 см, не кажучи вже про чудовий дизайн агрегатів, дуже добре вписується в будь-який інтер'єр кімнати.

Ви можете підібрати відповідний для вас мікроклімат приміщення, задавши потрібну температуру, і цю функцію забезпечує пускова терморегулююча арматура, оснащена датчиками, які відстежують температуру в кімнаті і в контурі опалення.

Сам трубчастий електронагрівач робиться зі сталі, міді або титану і в цій трубці знаходиться спіраль, яку роблять з ніхрому і на кінцях впаивают контактні стрижні. Спіраль в металевій трубці запресовується кварцовим піском, а контактні стрижні фіксуються порцеляновими заглушками, так що ніхром не має контакту з зовнішнім середовищем.

Потужність котлів, що працюють від мережі 220 / 380В, може сильно відрізнятися один від одного, але для побутового використання, як правило, використовують однофазні (220В) агрегати, де на виході може бути від 2 до 30 кВт.

Наприклад, на верхньому фото ви бачите німецьку модель WAILLANT eloBLOCK, яка займає друге місце в світі за популярністю на ринку збуту. Потужність такого приладу може становити близько 6-28 кВт, так що ви завжди зможете вибрати відповідну модель для особняка з будь-якою площею опалювального приміщення.

Модель WAILLANT eloBLOCK має максимальний режим нагріву води до 85? C, що характерно для переважної більшості всіх аналогічних котлів, що працюють на ТЕНах. У даній модифікації розширювальний бак має ємність 7л, а робочий тиск можна варіювати в межах 0,8-3,0 бару, хоча рекомендований оптимальний діапазон становить 1-2 бару. Важить такий прилад всього 34 кг, а його габарити (висота / ширина / глибина) становлять 740x410x330 мм.

електроди

В електродних котлах принцип нагріву теплоносія в корені відрізняється від всіх інших способів, будь-то газові, дизельні або твердопаливні агрегати - тут джерелом нагрівання опалювального контуру є сама рідина. Принцип функціонування тут дуже простий - в ємності знаходяться два полярних електрода, які постійно контактують з теплоносієм.

Будь це котел на 220В або на 380, він все одно залишається з частотою струму 50Гц, отже, полярність електродів змінюється 50 разів на секунду, що з такою ж частотою змушує іони рухатися в прямо протилежні сторони. Від такої швидкості руху іонів рідина нагрівається і надходить в опалювальний контур в гарячому стані, виходить щось на кшталт проточного котла, тільки відсутній теплообмінник і пальник.

Виходить, що теплоносій замикає електроди і якщо раптом трапиться витік, то ланцюг розімкнеться, і система відключиться через відсутність замикання ланцюга напруги.

Користуючись цією таблицею, ви зможете підібрати потрібну модифікацію котла

газ

Конвекційні (традиційні) котли

У Російській Федерації найчастіше використовують традиційні газові котли, що працюють за принципом конвекції - газовий пальник, яка знаходиться в опалювальній камері, нагріває теплообмінник і той по замкнутому колу віддає гарячу воду в систему.

Схема роботи досить проста, але при цьому тепло, яке знаходиться в камері, не витрачається на обігрів, а відводиться в витяжну вентиляційну тубу в якості відходів - продуктів згоряння. В результаті їх ККД не перевищує 90%, хоча вихідна потужність може виявитися різною - від 16 кВт, до 36 кВт і навіть більше, але при цьому істотно збільшується витрата газу.

Традиційні газові агрегати можуть бути навісними або підлоговими, а також одноконтурні, які використовуються тільки для системи опалення або двоконтурними, де другий контур призначений для системи гарячого водопостачання (ГВП). Всі ці установки обладнані електронними датчиками, які становлять керуючу арматуру, інтегрованим циркуляційним насосом і електронним підпалом.

теплообмінники

• Самий істотний недолік такого обладнання - це його теплообмінники, які можуть бути зроблені зі сталі, чавуну і алюмінію, а вразливе місце тут, це отруйний конденсат, який виникає в результаті згоряння газу і випарів. Точка утворення конденсату знаходиться на 55-57? C, і саме тому оптимальна температура для конденсаційних котлів становить 60-80? C.
• Якщо говорити про матеріали, то найнадійнішим, напевно, можна назвати чавун через його товстих стін, але на перевірку все-таки більш тривалим експлуатаційним ресурсом володіють прилади з жаростійкої стали, хоча при дотриманні правил експлуатації хорошим можна назвати будь-який з них.

• Теплообмінники за призначенням можна розділити на два типи - це одноконтурні, які використовуються суто для опалення та двоконтурні - де додається функція ГВП. Але все двоконтурні теплообмінники знову-таки відрізняються один від одного - вони можуть бути роздільними типу (труба в трубі) або роздільними, де опалення і ГВП йдуть окремими контурами.
• На перший погляд, здається, що бітермічний варіант краще, так як він набагато компактніше і легше, але насправді це не зовсім відповідає реальному стану речей, хоча по ємності і потужності вони можуть в точності відповідати один одному. Вся справа в тому, що навіть в автономних системах рідко хто стане використовувати дистильовану воду, а будь-яка інша вода містить в собі солі і луги і їх не очистити побутовими фільтрами.
• В результаті нагрівання на стінках утворюється накип, яку в Бітермічний приладі очистити практично неможливо, хоча для цього і існує багато різних засобів - шматочки накипу. Якщо вони і відстають від стінки, то все одно не розчиняються і створюють затор в тонкій трубці. Досвід підказує, що все-таки краще купувати газові опалювальні побутові котли з роздільними теплообмінниками, які можна почистити в разі утворення на них накипу.

конденсаційні котли

Для газових котлів конденсаційного типу конденсат стає ворогом, а найвірнішим засобом для підвищення ККД агрегату - тільки вдумайтеся, це коефіцієнт у більшості моделей становить близько 109-11%! Все це можливо завдяки принципу роботу агрегату.

У камері згоряння під час роботи є повітря з кислотним паром, температура якого сягає 150-180? C, але в традиційних агрегатах його відразу ж відводять через вентиляційну трубу на вулицю, а тут це вторинне тепло витрачається на обігрів теплообмінника.

Коли температура газу досягає критичної точки (55-57? C), то він перетворюється в кислотний конденсат і випадає на дно камери, де по спеціальному каналу, через фільтри, відводиться за межі обладнання.

Завдяки таким принципом, конденсаційні газові котли ще називають низькотемпературними, так як їх оптимальний режим, це 30-55? C, хоча вони можуть також функціонувати і при 110? C і постачати високотемпературний контур опалення. Їх дуже зручно застосовувати для системи теплої підлоги, де температура теплоносія рідко коли доходить навіть до 50? C плюс високий ККД.

Звичайно, ціна таких котлів набагато вище, ніж традиційних, але таке співвідношення якостей дуже швидко окупає початкову вартість агрегату.

висновок

Хочеться нагадати про те, що при установці будь-якого побутового котла своїми руками вам слід запросити фахівця з ліцензією для огляду запуску. В такому випадку гарантійний термін буде обчислюватися не з дня продажу, а з моменту пуску агрегату.