Котлы отопления по типу установки. Основной параметр – мощность

Данная котельная предназначена для обеспечения теплотой систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и для технологического теплоснабжения. По виду энергоносителя и схеме его подачи потребителю КУ относится к отпускающим пар с возвратом конденсата и горячую воду по закрытой схеме теплоснабжения.

Тепловая мощность КУ определяется суммой часовых расходов теплоты на отопление и вентиляцию при максимально-зимнем режиме, максимально-часовых расходов теплоты на технологические цели и максимально-часовых расходов теплоты на горячее водоснабжение (при закрытых системах тепловых сетей).

Рабочая мощность КУ - суммарная мощность работающих котлоагрегатов при фактической нагрузке в данный период времени. Рабочая мощность определяется исходя из суммы тепловой нагрузки потребителей и тепловой энергии, используемой на собственные нужды котельной. В расчётах также учитываем потери теплоты в пароводяном цикле котельной установки и тепловых сетях.

Определение максимальной производительности котельной установки и количества установленных котлов

Q ку У = Q ov +Q гвс +Q tex +Q ch +ДQ ,Вт (1)

где Q ov , Q гвс, Qтех- расходы теплоты соответственно на отопление и вентиляцию, горячее водоснабжение и на технологические нужды, Вт (по заданию); Qch - расход теплоты на собственные нужды котельной установки, Вт; ДQ - потери в цикле котельной установки и в тепловых сетях (принимаем в размере 3% от суммарной тепловой мощности КУ).

Q гв = 1,5 МВт;

Q гвс = 4,17*(55-15)/(55-5)= 3,34 МВт

Расход теплоты на технологические нужды определяем по формуле:

Qtex =Дtex · (h ПАР -h ХВ), МВт (2)

где Д тех = 10 т/ч = 2,77 кг/с - расход пара на технологию (по заданию); h nap = 2,789 МДж/кг -энтальпия насыщенного пара при давлении 1,4 МПа; h XB = 20,93 кДж/кг = 0,021 МДж/кг - энтальпия холодной (исходной) воды.

Qtex = 2,77 · (2,789 - 0,021) = 7,68 МВт

Тепловая мощность, потребляемая КУ на собственные нужды, зависит от её типа и вида топлива, а также от типа системы теплоснабжения. Она расходуется на подогрев воды перед установкой для её химической очистки, деаэрацию воды, подогрев мазута, обдувку и очистку поверхностей нагрева и др. Принимаем в пределах 10-15 % от внешнего суммарного расхода теплоты на отопление, вентиляцию, ГВС и технологические нужды.

Q cн = 0,15*(4,17+3,34+7,68)= 2,27 МВт

ДQ = 0,03*15,19 = 0,45 МВт

Q ку У = 4,17+3,34+7,68+2,27 +0,45 =18 Вт

Тогда тепловая мощность КУ для трёх режимов работы котельной составит:

1) максимально-зимний:

Q ку м.з = 1,13(Q ОV + Q гвс + Q тex) ;МВт (3)

Q ку м.з = 1,13(4,17+3,34 +7,68) = 17,165 МВт

2) наиболее холодный месяц:

Q ку н.х.м = Q ку м.з *(18-t нв)/(18-t но) ,МВт (4)

Q ку н.х.м =17,165*(18+17)/(18+31)=11,78 МВт

где t но = -31°C - расчетная температура для проектирования отопления - наиболее холодной пятидневки (Коб = 0,92) ; t нв = - 17°С - расчётная температура для проектирования вентиляции - в холодный период года (параметры А) .

Выбор количества КА .

Предварительно количество КА для максимально зимнего периода можно определить по формуле:

Находим по формуле:

Q ка =2,7 (2,789-0,4187)+0,01 5 2,7 (0,826-0,4187)=6,6 МВт

ближайший КА ДКВр-6,5-13

При принятии окончательного решения о количестве КА необходимо выполнить условия:

• 1)количество КА должно быть не менее 2
• 2)в случае выхода из строя одного из котлов, оставшиеся в работе должны обеспечить тепловую мощность наиболее холодного месяца
• 3)необходимо предусмотреть возможность осуществления ремонта КА в летний период (как минимум один котел)

Количество КА для наиболее холодного периода: Q ку н.х.м / Q ка =11,78/6,6=1,78=2 КА

Количество КА для летнего периода:1,13(Q гвс + Qtex)/ Q ка =1,13(3,34+7,68)=1,88=2 КА.

  Котел - мощный стационарный водонагреватель, предназначенный для получения горячей воды или пара.   Промышленные котлы это отопительные системы, которые обладают высокими мощностями и вследствие этого - большими размерами. Обычно промышленные отопительные котлы это громоздкие системы, которые устанавливаются в специализированных помещениях, отвечающим всем требованиям техники безопасности.   Установка и обслуживание таких котлов осуществляется специализированными организациями.
Разделение котлов по теплоносителю ("выходному продукту"):
   - котлы водогрейные .
   - котлы паровые.

  Паровые котлы .
  Паровые котлы предназначены для производства пара и по своему назначению делятся на:
   - энергетические котлы , вырабатывающие пар, используемый в паровых турбинах для выработки электрической энергии. Подобные котлы используются на ТЭС и ТЭЦ в связке с турбогенераторами. Такая связка называется турбоагрегатом.
   - промышленные котлы - вырабатывают пар для технологических нужд. Паровые котлы часто применяются в деревообрабатывающей отрасли для сохранения необходимой влажности в камерах, где проходит сушка ценных пород дерева, в медицине для стерилизации инструментов и спецодежды, в сельском хозяйстве при изготовлении комбикормов и т.д.
  Промышленные котлы вырабатывают насыщенный пар, а энергетические перегретый.

  Насыщенным паром называют пар, который образовался в процессе кипения и находится в динамическом равновесии с жидкостью, т.е пар имеет температуру кипения воды.
  Насышенный пар применяют, в частности, для подогрева "темных" нефтепродуктов (мазута, смазочных масел) при транспортировки их по трубам.

  Перегретый пар - пар, нагретый до температуры, превышающей температуру кипения при данном давлении. Перегретый пар используется в тепловых машинах с целью повышения их КПД.
  Пример паровых котлов: котлы серии ТГМ , ТГМП , ТП , . Еще сохранились в эксплуатации устаревшие паровые котлы: Бабкокс-Вилькокс и Буккау.
  В связи с тем, что в энергетической отрасли "технологические" котлы не рассматриваются, то в энергетической литературе "энергетические" котлы, совместо с мощными водогрейными котлами, часто называют "промышленными", в отличии от маломощных "бытовых" котлов, предназначенных для отопления квартир, дач и коттеджей.
  Поскольку данный сайт имеет энергетическую тематику, здесь использована эта же терминология.

  Водогрейные котлы.
  Водогрейный котёл предназначен для нагрева воды под давлением
  «Под давлением» обозначает, что кипение воды в котле не допускается: её давление во всех точках выше давления насыщения при достигаемой там температуре (практически всегда оно выше и атмосферного давления).
  Водогрейные котлы применяются в основном для теплоснабжения на районных котельных и ТЭЦ. В последнем случае они обычно используются как пиковое оборудование в дни максимальных тепловых нагрузок, а также для резервирования тепла от отборов турбины.
  Пиковый водогрейный котел устанавливается на ТЭЦ для дополнительного нагрева прямой сетевой воды сверх нагрева в сетевых подогревателях паровой турбины в холодное время года. Обычно этот нагрев осуществляется в пределах 100-150°С. Наиболее распространены в России, мощные пиковые водогрейные котлы марок ПТВМ и КВГМ различных модификаций.

По конструктивным особенностям паровые и водогрейные котлы делятся на:
   - газотрубные ,
   - водотрубные .

  Котёл газотрубный (жаротрубный, дымогарный и дымогарно-жаротрубный) - паровой или водогрейный котёл, у которого поверхность нагрева состоит из трубок небольшого диаметра, внутри которых движутся горячие продукты сгорания топлива.Теплообмен происходит посредством нагрева теплоносителя (воды), который находится снаружи трубок.
  По конструкции является противоположностью водотрубному котлу.
  Газотрубные котлы вытеснены водотрубными котлами.

  Котёл водотрубный - паровой или водогрейный котел, у которого поверхность нагрева (экран) состоит из кипятильных трубок, внутри которых движется теплоноситель (вода). Теплообмен происходит посредством нагрева кипятильных трубок горячими продуктами сгорающего топлива. Различают прямоточные и барабанные водотрубные котлы.
  Водотрубные паровые котлы по конструкции значительно сложнее газотрубных. Однако они быстро разогреваются, практически безопасны в отношении взрыва, легко регулируются в соответствии с изменениями нагрузки, просты в транспортировке и допускают значительную перегрузку.
  Недостатком водотрубных котлов является то, что в их конструкции много агрегатов и узлов, соединения которых не должны допускать протечек при высоких давлениях и температурах. Кроме того, к агрегатам таких котлов, работающих под давлением, затруднен доступ при ремонте.

Для лучшего запоминания конструктивной разницы между газотрубным и водотрубным котлами, полезно знать что самый известный газотрубный котел - самовар.

Все водогрейные котлы большой мощности - водотрубные, с наддувом воздуха вентиляторами
  Пример: ПТВМ , КВГМ , ТВГ

  Водогрейные котлы разделяются по температурному уровню теплоносителя (температура воды на выходе):
  - низкотемпературные котлы (температура до 115 °С);
  Низкотемпературный режим работы является экономичным, но выставляет высокие требования к материалу, из которого изготовлен котел. При низких температурах в котле на его поверхностях кратковременно может образовываться конденсат, который может негативно воздействовать на поверхности, находящиеся в контакте с продуктами сгорания.
  - котлы на перегретой воде (температура до 150 °С и выше).
  Отопительные котлы, производящие перегретую воду, характеризует высокая эксплуатационная надежность, долгий срок службы, работа с пониженным уровнем шума и низкими выбросами вредных веществ, простое и удобное управление, быстрый монтаж, удобное техническое обслуживание.
  Большинство промышленных водогрейных котлов производят перегретую воду. В качестве исключения можно привести серию твердотопливных котлов КВ-Р , где температура воды на выходе из котла равна 95 °С.

Разделение котлов по типу применяемого топлива:
  - газовые котлы;
  - жидкотопливные (дизельные) котлы;
  - двухтопливные (газомазутные) котлы
  - котлы на твердом топливе, для промышленных котлов это, в основном, уголь.
  Газовые котлы.
  Наиболее экономичные котлы на настоящее время. Имеют малый выброс вредных веществ в атмосферу и наиболее полное сгорание топлива.
  Промышленные газовые котлы получили в России особое распространение. Это связано с тем стоимость газа намного меньше любого другого источника топлива. Кроме того, в нашей стране подача газа является постоянной, а это позволяет обходиться без построения отдельных хранилищ. Промышленные котлы, работающие на газе просты в обслуживании и эксплуатации, а уровень КПД у них самый высокий. Полностью автоматизированные, безопасные (уровень безопасности промышленного газового котла является сто процентным).
  Таким образом газовые котлы относятся к самым безопасным и надёжным. Котлы на других видах топлива обычно применяются, в случаях когда доставка газа затруднительа или его использование является слишком дорогим.
  Жидкотопливные (дизельные) котлы .
  Жидкотопливные котлы очень близки (по производительности) к газовым. Разница только в том, что жидкотопливный котел работает на солярке (которая бывает «летней» и «зимней»).
  Дизельное топливо широко используются по всему миру в качестве либо основного, либо резервного. В Московском энергетическом комплексе дизельное топливо используется как резервное.
  Двухтопливные (газомазутные) котлы , которые работают на твердом топливе, и со сменными горелками, могут работать на газе или на дизельном топливе.
  Котлы на твердом топливе .
  Промышленные котлы на твёрдом топливе в ряде случаев являются единственным видом отопительного оборудования, которое может быть применено на том или ином производстве. Особенно это касается отдалённых регионов, где газ или электроэнергия являются дорогостоящими.
  Уголь является наиболее дешевым и легкодоступным топливом.Тем не менее, он никогда не был оптимальным топливом для тепловых и электростанций. Удельное содержание энергии на единицу веса (т. е. теплотворная способность) у угля ниже, чем у нефти или природного газа. Его труднее транспортировать, и, кроме того, сжигание угля вызывает целый ряд нежелательных экологических последствий, в частности выпадение кислотных дождей.
  Поэтому во всем мире давно сушествует тенденция заменять уголь на природный газ.
  Тем не менее, учитывая дешевизну и огромные и повсеместные запасы угля, не прекращаются работы по созданию технологий, призванных уменьшить его энергетические и экологические изъяны. Одно из таких направлений описано в статье "Будущее тепловых электростанций на угольном топливе" , опубликованной в журнале "В мире науки" (Scientific American) №11 1987.

Перевод паровых котлов в водогрейный режим.   Промышленные паровые котлы (мощностью 1-40 МВт) можно переоборудовать в водогрейные. Это целесообразно когда у котлов уже закончился расчетный срок службы, и потребителям не нужна высокая температура теплоносителя, паровые котлы переводятся на водогрейный режим с максимальной температурой подогрева воды 115°С. Реконструкция котла гораздо дешевле строительства нового водогрейного.
  При этом основная часть поверхностей нагрева котла сохраняется, но порядок их включения по воде изменяется. Котёл может быть переведён на любую из вышеназванных схем циркуляции; при этом барабан заполняется водой доверху, часто в него помещаются перегородки или какие-либо распределлительные устройства; экономайзер может быть переключён по сетевой воде параллельно или последовательно бывшей испарительной поверхности.
  Преимуществом такого подхода является то, что существенно упрощается эксплуатация котельных за счет вывода из работы всего парового контура, а также упрощения эксплуатации самих котлов - экономичность котлов и расчетная тепловая мощность не снижаются (а при понижении температуры теплоносителя экономичность может и существенно возрасти).
  К недостаткам можно отнести то, что при работе котла на сетевой воде низкого качества он может быстро засоряться (нужны фильтры). Котёл на переменных режимах (при различных нагрузках) ведёт себя менее стабильно, чем соответствующий водогрейный, в некоторых схемах из-за этого котёл быстро выходит из строя. мощность Котла меньше, чем у стандартного водогрейного той же площади.

Техническое состояние систем отопления и водоснабжения в городских многоквартирных домах, к сожалению, оставляет желать лучшего. Что же говорить о частных домах в селах и деревнях. В связи с этим наиболее актуальным является вопрос обеспечения автономного, независимого от общедомовых коммуникаций нагрева воды и отопления дома.

Прибор, который предназначенный для этих целей весьма дорогостоящий, поэтому его выбор — мероприятие сложное, требующее особого подхода и знаний.

Основы выбора котла

Существует несколько правил, которые помогут сделать правильный выбор котла отопления для частного дома.

Например, следует знать, какой именно вид топлива наиболее приемлем для конкретной местности. Домик, расположенный на садовом участке лучше всего обогревать дровами. Если возле участка расположены термальные источники, то само собой разумеющимся, что лучшим видом теплоносителя для котла станет вода. Наличие газовых магистралей возле месторасположения дома автоматически отсекает все виды топлива, кроме газа, который сгорая, преобразуется в тепло.

Очень важно, при выборе прибора отопления учитывать теплопотери дома, связанные с качеством внешнего утеплителя. Также немаловажным параметром является количество необходимой горячей воды. Принимая во внимание все эти показатели, можно рассчитать необходимую мощность котла, и только после этого отправляться за покупкой.

Виды котлов для отопления

Большой ассортимент приборов отопления порой ставят потребителя в тупик. Очень нелегко выбрать, идеальный для себя вариант среди такого разнообразия.

Наиболее популярными видами отопительных приборов для частного дома являются:

• газовые котлы;
• электрические приборы отопления;
• твердотопливные агрегаты.

Рассмотрим более подробно каждый из названных вариантов и выделим их положительные и отрицательные стороны.

Котел газовый

Это наиболее распространенный вид прибора отопления, который привлекает потребителя не только своей стоимостью, но и доступностью используемого топлива. Данные приборы подразделяют на два вида:

• конденсационные приборы отопления . Их отличие заключается в том, что помимо тепловой энергии используется тепло от водяного пара. Такой подход помогает экономить потребление газа, что весьма актуально в свете постоянно растущих тарифов на голубое топливо;
• конвекционные приборы отопления . Нагрев теплоносителя происходит за счет энергии, которая получается при сгорании топлива. Они имеют открытые камеры сгорания и действуют за счет естественной тяги.

Очень важно при выборе прибора отопления обратить внимание на теплообменник. Это специальный резервуар, выполненный из металла, в котором происходит нагрев теплоносителя. Если он стальной, то, скорее всего срок эксплуатации такого изделия будет недолгий. Чугунный резервуар более устойчивый к перепадам температуры, практически не подвержен появлению ржавчины и срок их эксплуатации достигает 60 лет.

Приборы отопления, теплоносителем которых является естественная тяга, очень просты в эксплуатации и экономичны по затратам. Если расчет необходимой мощности проведен правильно, то можно качественно обогреть помещение любых размеров.

Внимание ! Газовый котел конвекционного типа требует обязательного монтажа дымохода и хорошей вентиляции того помещения, где планируется установка отопительного оборудования.

Электрический котел

Данный вид прибора отопления самый дорогой в обслуживании, но при этом высокая стоимость полностью окупается эффективностью использования. В зависимости от мощности электрические приборы отопления бывают: однофазные, трехфазные и многоступенчатые. Третий вариант позволяет наиболее рационально использовать энергоресурс и избегать проблем связанных с резкими скачками напряжения.

В зависимости от принципа действия электрические котлы для отопления частного дома бывают:

• электродные;
• работающие от ТЕНов;
• индукционные.

Твердотопливный котел

Данный вид оборудования является наиболее трудозатратным в обслуживании. Его могут использовать как главный, дополнительный или вспомогательный отопительный прибор. В случае вспомогательного котла, он нагревает и разогревает теплоноситель, перед тем как запускается электрический или газовый котел для отопления частного дома, который призван поддерживать заданную температуру воздуха в помещении.

На сегодняшний день наиболее популярными моделями твердотопливных котлов являются:

1. Пиролизный агрегат . Его работа основана на генерации и дальнейшем сжигании пиролизного газа, который выделяется вследствие горения твердого топлива и при минимуме кислорода. Пиролизные котлы длительного горения оснащены специальными газовыми регуляторами, которые регулируют подачу кислорода в достаточном для горения количестве. После разгорания объем кислорода резко снижается, что принуждает твердое топливо тлеть и настраивает агрегат на рабочий режим. Стоит отметить, что приборы отопления данного вида эксплуатируются практически на любом виде твердого топлива: дрова, уголь или пеллеты.
2. Пеллетные котлы отопления . Эксплуатируются на прессованной древесине - пиллетах. Единичные модели пеллетных котлов для отопления частного дома оборудованы шнеком, который после определенной настройки автоматически подает нужное количество твердого топлива в топку. Тип розжига - автоматический. Также на длительность горения влияет объем бункера.
3. Твердотопливный котел длительного горения . По типу конструкции прибора отопления, топливом могут стать дрова, опилки, уголь или смесь торфа и древесины. Особой отличительной чертой данного типа приборов отопления стало обустройство бункера. Сгорание топлива происходит сверху вниз и сопровождается медленным тлением. Благодаря этому длительность горения может увеличиться до суток.

Жидкотопливные котлы

Данный вид приборов отопления обрел свою популярность благодаря высокому коэффициенту полезного действия и полной автономности. Единственный недостаток, который несколько отпугивает покупателей - это высокая стоимость текущего обслуживания и цена топлива. Но, несмотря на это, данный вид отопительных приборов активно используются в тех домах, которые технически невозможно подключить к системам газового снабжения.

Принцип действия такого котла основывается на сгорании жидкого топлива. Оно под давлением распыляется в камеру сгорания, где смешиваясь с воздухом воспламеняется. Традиционно жидкотопливные котлы отопления оборудованы автоматическим управлением, и в зависимости от типа применяемого топлива подразделяются на дизельные и масляные.

Классификация по функциональным возможностям

Как правило, приборы отопления для частного дома подразделяются на:

1. Одноконтурные котлы отопления. Они предназначены только для отопления помещения, так как в нем предусмотрен только один теплообменник. В случае, когда котел имеет накопительный резервуар и теплообменник, то появляется возможность обеспечить себя не только теплыми помещениями, но и горячей водой.
2. Двухконтурные . Их отличительная черта - компактность. Как правило, двухконтурные котлы отопления монтируют в небольших домах. Точка распределения горячей воды должна располагаться недалеко от котла.

Что представляет собой настенная и напольная система

Приборы отопления частного дома могут быть настенными или напольными.

Настенные агрегаты привлекают тем, что занимают намного меньше места, когда монтируются на стене, при этом под котлом остается достаточное количество свободного места, которое можно использовать по своему желанию. Важно отметить, что настенные котлы достаточно легкие. Их просто перевозить и монтировать на стену.

К минусам настенных приборов отопления можно отнести небольшой полезный объем бака, а также некоторые особенности изготовления теплообменника. Их, как правило, изготавливают из меди, которая имеет худшие (по сравнению с чугуном) термодинамические показатели.

Напольные виды приборов отопления очень громоздкие и тяжелые. Они занимают достаточно много места и их тяжело транспортировать и монтировать. Теплообменники котлов данного вида производят из чугуна, что снимет, какие-либо ограничения касательно объемов бака.

Выбор производителя

На сегодняшний день рынок отопительных приборов активно пополняется товарами отечественного производителя. Качество котлов ничем не уступает аналогам зарубежных компаний, при этом затраты на покупку и текущее обслуживание обходиться гораздо дешевле.

Что касается зарубежных компаний, то тут несомненным лидером производителей котлов, остается немецкая марка Bosh.

Заключение

Важно помнить о том, что независимо от производителя и типа выбранного котла, нужно обязательно следить за его текущим состоянием. Любая, даже самая маленькая неисправность может стать причиной большой трагедии, поэтому любые отопительные приборы должны проходить регулярные профилактические осмотры и содержаться в идеальном техническом состоянии.

Дополнительно о том, как выбрать котел для отопления частного дома узнаем в следующем видео

Сердцем отопительной системы является котел и именно от него зависит надежность и экономичность ее работы.
Существует огромное количество котлов и все они по своему хороши, все имеют некоторые преимущества и некоторые недостатки. Все они разные и на первый взгляд очень трудно разобраться какой все же выбрать котел. В данном цикле статей мы попытаемся разобраться во всех тонкостях этого дела и сделать свой выбор.
В первую очередь необходимо определиться с топливом, а точнее каким его видом вы собираетесь отапливать дом. Вполне возможно, что вы будете рассматривать и отопление электричеством, как самое удобное и комфортное, однако это удовольствие не из дешевых ибо цены на электроэнергию с каждым годом растут и вскоре наступит момент когда платежи за такое отопление станут неподъемными. К тому же электрический обогрев - высшая степень кощунства и поэтому на данном ресурсе эта тема рассматриваться почти не будет. На сегодняшний день наиболее удобным и дешевым является отопление природным газом. Однако пока еще не к каждому дому подведен газопровод и поэтому если вам повезло и он у вас есть, то вам стоит обратить внимание именно на это оборудование. Если же вам не повезло с газопроводом, то на ваш выбор остается не так уж и много: отопление жидким топливом и твердым. Что касается жидкого топлива (дизельное топливо, печное топливо и не упаси Бог Отработанное масло), то у этого вида отопления скорее больше минусов, чем плюсов. Основным недостатком является дороговизна топлива, которое тоже с каждым годом дорожает, а вторым недостатком является то, что в жидком топливе все же, хоть и в малых долях, содержатся тяжелые металлы и элементы которые вредят вашему здоровью. За долгие годы работы вокруг вашего дома скопится достаточное количество вредных веществ, концентрация которых превысит все допустимые нормы. С точки зрения экологии отопление твердым топливом выглядит получше. Но с точки зрения комфорта и удобства обслуживания данный вид конечно уступает. Однако при грамотном подходе к выбору твердотопливного оборудования этот недостаток можно минимизировать, а стоимость тепла, полученная от твердотопливного котла окажется сравнима или меньше чем от газового котла. У большинства людей отопление таким котлом ассоциируется с работой кочегара, поэтому спешу вас в этом разубедить, ибо мы живем в 21 веке и сейчас существует просто огромное количество котлов при эксплуатации которых походы в котельную сокращаются до двух раз в сутки.
Итак, с топливом определились.
Второй критерий по которому производится выбор котла- это мощность. Следует помнить, что котел выбирается под конкретный дом, а точнее под его . Ведь очень часто можно встретить рекомендации выбирать оборудование с запасом по мощности. Это крайне неверно. Все дело в том, что чем больше мощность котла тем дороже он стоит и тем больше получит менеджер за его продажу. Менеджеру конечно хорошо, а вот вам одни убытки. Во первых переплачиваете и кормите менеджера, а во вторых переплачиваете за топливо. Обьяснение этому простое: каждый котел рассчитан и спроектирован под определенную мощность. Режим работы котла на мощностях ниже расчетной приводит к неоптимальному сгоранию топлива и вследствии чего потере экономичности. Если с газовыми и жидкотопливными котлами это не так заметно, то с твердотопами дело обстоит совсем плохо.
Еще помимо всего вышеописанного существует проблема в межсезонье, когда от котла требуется частичная нагрузка, что еще больше усугубляет ситуацию. Спасти положение поможет использование теплоаккумулятора. При его использовании котел работает в оптимальном режиме с наибольшей экономичностью, а излишки тепла запасаются в теплоаккумуляторе. Позже это тепло отдается обратно в дом. Оборудование это конечно не из дешевых, да и габариты теплоаккумулятора весьма внушительны. (На котел мощностью 10 квт приходится приблизительно 1 метр кубический емкости теплоаккумулятора.)
Если вы своего дома, знаете каким видом топлива будете отапливаться и остановились на определенном типе котлов, мы рекомендуем прочитать статьи в которых мы подробно рассмотрели каждый тип котла, марку и их конструкцию.Там же вы сможете найти рекомендации по выбору котла на конкретных примерах и ознакомиться с некоторыми результатами их испытаний.

При строительства частного дома возникает вопрос: "А как обогревать дом и нагревать горячую воду?".

Для отопления коттеджа используют различные котлы отопление, работающие как правило на природном газе. Возможно использование и другого топлива, но газ на сегодняшний день самый дешёвый вид топлива.

Также большую популярность набирают многоэтажные жилые дома с индивидуальным отоплением.

Принцип работы котла

Нагрев здания происходит за счет нагрева теплоносителя в теплообменнике котла, потом вода перетекает по трубам в радиаторы. Передав тепло воздуху, вода (или антифриз) возвращается обратно в теплообменник котла и заного подогревается до указанной температуры. Нагревание теплоносителя осуществляется пламенем в результате сгорания топлива.

Теплоноситель(вода или антифриз) может двигаться по трубам самостоятельно (естественным путем) из-за разности давления между холодной и горячей жидкостями или механическим (принудительным) методом с применением циркуляционного насоса.

Газовые котлы бывают одноконтурными и двухконтурными.

В рамках данной статьи поговорим о Одноконтурных котлах отопления.

Классификация газового устройства

Котлы подразделяют по следующим признакам:

1. место установки - напольные и настенныее
2. тип горелки - атмосферная или наддув (турбинного типа)
3. материал теплообменника - чугунные, стальные и др.
4. способ движения теплоносителя - естественное или принудительное
5. способ отведения продуктов сгорания - естественная тяга или принудительная
6. тип камеры сгорания - открытая или закрытая
7. наличие или отсутствие автоматических датчиков контроля и безопасности

По месту установки

Котлы отопления могут быть настенными и напольными.

Напольные котлы отопления - это более мощные устройства, чем настенные, способные обогревать большие площади. В отличие от настенных, они требуют специального помещения котельной с оборудованным дымоходом, вентиляцией и отдельным входом.

Дымоход выводится через перекрытие на кровлю здания, его высота должна быть выше уровня конька на 0,5м. В напольных котлах применяются чугунные теплообменники, что значительно увеличивает срок службы этого котла.

Материал теплообменника

Теплообменники котлов изготавливаются из разных материалов - сталь, чугун или медь. Эти материалов имеют свои достоинства и недостатки.

Сталь сильнее подвергается коррозии. Толщина стенок теплообменника из стали, невелика, поэтому они быстрее выходят из строя в результате прогорания.

Срок эксплуатации котла со стальным теплообменником составляет не более 20 лет, в то время как чугунный функционирует более 50 лет.

В теплообменнике из чугуна некоторые детали взаимозаменяемы, что служит большим преимуществом при ремонте по отношению к стальному.

Чугун устойчив к коррозии.

В современных газовых котлах используется новая модификация - серый чугун, имеющий лучшие качествами по стойкости к коррозии.

Но несмотря на множество плюсов чугунных котлов, у них есть и минусы:

1. Большой вес, что усложняет монтаж.
2. Хрупкость - При монтаже или транспортировки от сильного удара могут появиться микротрещины, которые в дальнейшем снизят срок его службы или приведут к аварии.
3. Нельзя допускать резкого перепада температуры теплоносителя в чугунных теплообменниках, поскольку это приводит к растрескиванию материала.
4. Необходимо следить за жёсткостью воды. От этого образуется накипь на внутренних стенках теплообменника, приводящая к растрескиванию чугуна.
5. Преимущество, которое является и недостатком - чугунный одноконтурный газовый котел отопления имеет большую тепловую инерционность.

При отключении отопления дольше будет сохраняться тепло, потому что вода в чугунном теплообменнике будет остывает медленнее. Это немного замедляет регулирование теплового режима в помещении, когда автоматика выключает котел при достижении определенной температуры, но теплоноситель продолжает оставаться горячим еще некоторое время.

Другие материалы теплообменника

Теплообменники изготавливают также из нержавеющей стали. Коррозия будет поражать стенки теплообменника очень медленно. Но толщина стенок теплообменника небольшая, поэтому будет легко прогорать.

Срок службы такого устройства значительно меньше стальных и чугунных теплообменников.

В современных газовых устройствах теплообменники изготавливают из стали с различными добавками. Это увеличивает их стойкость и к коррозии, и к температуре.

Сейчас появились конденсационные котлы, в которых конденсат, образованный при сгорании газа, преобразуется в тепловую энергию, что оказывает положительное действие на длительность эксплуатации котла и увеличивает его КПД.

По типу горелки

Горелки котла условно подразделяют на два вида - атмосферную и наддувную горелку, иногда называемую турбинированной, навесной, или вентиляторной.

Атмосферная горелка - самая простая по конструкции и обслуживанию. Такая горелка поставляется в комплекте с котлом, и её стоимость уже включена в цену газового оборудования. Атмосферная горелка использует воздух, которое находящийся в помещении.

Недостатки: при снижении или повышении давления в газопроводах увеличивается или уменьшается высота пламени, что может привести к прогоранию теплообменника или самой горелки.

Можно отрегулировать ее под определенное давление. Но для этого потребуется вызывать специалиста, что не всегда удобно. Ведь давление в газопроводах может меняться время от времени.

В тех регионах, где давление газа в магистральном газопроводе не всегда стабильное, лучше воспользоваться котлами с наддувными горелками.

Наддувные устройства не входят в комплектацию газового оборудования и покупаются отдельно. При их применении котел может работать на различных видах топлива:

газообразном - природном газе;

сжиженном - баллонном;

жидком - мазут, солярка;

твердом - дрова, уголь, пеллеты;

Данный тип горелок работает с помощью встроенного вентилятора, поэтому присутствует некоторый шум. Преимущество заключается в том, что они справляются с перепадами давления в газопроводе. Все виды горелок могут иметь функцию модуляции пламени и быть одно- или двухступенчатыми. Модуляция пламени - горелка автоматически регулирует мощность горения газа в зависимости от температуры теплоносителя в теплообменнике.

В одноступенчатой горелке пламя автоматически не регулируется - пламя либо горит, либо не горит. Двухступенчатая горелка может регулировать мощность пламени в автоматическом режиме, что сокращает расход газа и повышает КПД котла. При этом увеличивается время между включением и отключением горелки, что положительным образом влияет на длительность её эксплуатации.

По количеству контуров

Котлы могут быть одноконтурными и двухконтурными.

Особенность конструкции котла с одним контуром предусматривает одну горелку и работу только на подогрев воды для системы отопления. Одноконтурные агрегаты могут быть на твердом топливе, газу, электричестве и на жидком топливе.

Двухконтурный газовый котел устроен так, что может работать в двух режимах: отопления и горячего водоснабжения. При отоплении нагревается теплообменник с теплоносителем. Он может прогреваться до температуры в интервале от 35 до 80° в зависимости от настроек.

У каждого производителя своя конструкция внутренней начинки описываемого оборудования. Но есть у них одинаковое решение - внутри корпуса помещаются два контура. Первый отвечает за отопление и работает по замкнутой схеме. Вода в нем циркулирует по кругу, обходя все точки обогрева, установленные в помещениях дома. Теплоноситель, который движется по замкнутой схеме, во второй контур не попадает. За это отвечает отдельный клапан.

Когда в смесителях в кухне и ванной комнате открывается кран с водой, клапан перекрывает доступ теплоносителя в систему отопления, нагревает холодную воду и подаёт горячую воду в контур ГВС. Когда краны на кухне или в ванной закрываются, происходит обратное действие.

Практически все газовые котлы имеют одинаковые технические узлы, а модели от разных производителей отличаются лишь несколькими деталями.

Способ отведения продуктов сгорания

Котлы делятся на устройства с естественной или принудительной тягой. Во-первых обязателен монтаж дымоходной трубы. Во-вторых отведение продуктов сгорания происходит принудительным способом - благодаря встроенному в дымоходную трубу вентилятору.

Газовые котлы, работающие на естественной тяге, называют еще устройствами с открытой камерой сгорания. Необходимый для горения газа кислород забирается из помещения - в этом их недостаток. Необходим доступ наружного воздуха в помещение с котлом. Из-за чего получается небольшой сковзняк. Недостаток кислорода отрицательно влияет на здоровье.

Некоторые котлы оборудованы коаксиальным дымоходм. Их называют газовыми котлами с закрытой камерой сгорани я.

Продукты сгорания отводятся через коаксиальный дымоход, называемое «труба в трубе». Это две трубы разных диаметров, вставленных одна в другую. Через трубу меньшего диаметра удаляются продукты сгорания газа. А в пространство между труб поступает свежий воздух с улицы, который нагревается внутренней трубой. В итоге увеличивается КПД котла.

Преимущества такого дымохода очевидны:

1. Кислород забирается с улицы.
2. Небольшой размер дымохода, так как коаксиальный дымоход можно устраивать в наружной стене, расположенной рядом с газовым оборудованием.
3. Такой дымоход может устанавлен в любом месте помещения и быть горизонтальным, наклонным или вертикальным, что позволяет.
4. Котлы с коаксиальным дымоходом более экономичными, хотя их стоимость выше.

Энергозависимость котла

Большинство современных котлов имеют в комплектации различные датчики для безопасности работ: термостаты, поддерживающие нужную температуру в помещении и регулирующие подачу топлива в котел, циркуляционные насосы и вентиляторы. Все они работают при условии постоянного подключения к электрической сетия.

Важно! Если в вашем районе поставки электричества нестабильны, то лучше присмотреться к энергонезависимым напольным агрегатам или дополнительно установить источник бесперебойного питания.

Обычно используют Источники Бесперебойного Питания (ИБП), также в качестве резервного источника электроэнергии можно использовать другие устройства, например, дизельные или бензиновые генераторы. Однако их применение в загородном доме нецелесообразно. Но иногда необходимо.