Что значит отопительный котел

Отопительный котёл

Эта статья или раздел нуждается в переработке.

Котёл отопительный — это устройство на основе закрытого сосуда, в котором теплоноситель (чаще всего вода или пар (Паровой котёл)) нагревается до заданной температуры и служит для обеспечения потребителей теплом и (или) горячей водой.

Содержание

Основные технические параметры котлов

• Номинальная мощность;
• Коэффициент полезного действия;
• Используемый теплоноситель;
• Рабочий диапазон температуры теплоносителя;
• Рабочее давление теплоносителя;
• Гидравлическое сопротивление котла;

Виды котлов

По виду используемого топлива котлы отопления делятся на:

Котлы водогрейные гранульные

Котлы водогрейные (жаротрубные), гранульные (твёрдотопливные) работают исключительно на древесных топливных гранулах (пеллетах). В топочной камере гранульного котла снимается примерно 30 % мощности, а в конвективной примерно 70 % мощности Выпускаются также и адаптированные для сжигания гранул универсальные водогрейные котлы (котлы «утилизаторы») с КПД менее 80 %.

Котлы водогрейные (жаротрубные), работают на обычных дровах, мусоре, листьях и прочих твердых органических отходах. Применяются для сжигания прессованной соломы. Диапазон мощностей существующих котлов от 30 КВт до 2 МВт, но КПД невысокий в связи с тем, что в сжигается топливо с различными параметрами.

Котлы отопления газовые

Газовые котлы отопления работают на природном газе или, при конструктивных возможностях, на сжиженном газе.

Газовые котлы — самый распространенный тип котлов как в России, так и во всем мире. Примерно половина всех продаваемых котлов — газовые котлы. В этом нет ничего странного, ведь газ — это самое дешевое топливо на сегодняшний день.

По месту монтажа различают два вида котлов — настенные газовые котлы и напольные.

Все напольные газовые котлы можно разделить на две основные группы: с атмосферными и с наддувными (иногда их называют сменными, вентиляторными, навесными) горелками. Атмосферные горелки — проще по конструкции и дешевле, работают тише. Котлы с наддувными горелками обладают большим КПД и стоят при этом значительно дороже. Котлы для работы с наддувными горелками позволяют установить горелку, работающую как на газе, так и на жидком топливе.

Настенные газовые котлы — это, как правило, довольно компактные и, соответственно, малые по мощности (до 30 кВт), но с довольно высоким КПД газовые котлы. Настенные котлы отопления также бывают с естественной тягой, в связи с наличием открытой камеры сгорания, а также котлы с закрытой камерой, то есть с принудительным отводом продуктов сгорания.

Напольные и настенные газовые котлы принято различать на следующие основные виды:

• Одноконтурные газовые котлы;
• Двухконтурные газовые котлы;

Одноконтурные газовые котлы используют только для отопления помещений. Двухконтурные котлы, кроме этого, также для отопления и организации горячего водоснабжения.

Недавно появился новый тип газовых котлов — конденсационные котлы. Своим названием это оборудование обязано способности отбирать из продуктов сгорания теплоту, получаемую конденсацией содержащихся в них водяных паров. Использование этой, обычно уходящей вместе с дымовыми газами, теплоты позволяет котлу достигать среднего за отопительный период условного КПД 107—109 %.

Принцип работы

В дымовых газах содержится большое количество водяных паров. В конденсационном котле эти пары охлаждаются в теплообменнике теплоносителем из обратной линии системы отопления. Водяные пары конденсируются, и скрытая теплота конденсации передается теплоносителю из обратной линии системы отопления, добавляясь к теплоте, полученной от сгорания топлива. Таким образом, достигается КПД выше 100 % для низшей теплоты сгорания, что дает ощутимую экономию топлива. При таком процессе сгорания газа выброс загрязняющих веществ в атмосферу — минимальный. Известно, что чем ниже температура отопительной системы, тем больше возможность использования конденсационного принципа. При эксплуатации конденсационного котла в рабочем режиме температур 80/60 ‘C происходит минимальная конденсация водяного пара и эффективность котла составляет примерно 98 %. При этом разница эффективности по сравнению с классическим котлом (92 %) не так велика. Иная ситуация будет при снижении температур отопительной системы, к примеру до 50/30 ‘C. Тогда в полной мере будет использован конденсационный режим котла, происходит значительная конденсация водяного пара и эффективность достигает 107—109 %.

Электродные котлы

Процесс нагрева теплоносителя в электроводонагревателе электродного типа происходит за счет омического нагрева, то есть процесс нагрева теплоносителя идет напрямую, без «посредника» (например, ТЭНа). При этом явления электролиза не наблюдается, так как катод и анод постоянно меняются местами с частотой электрической сети.

Достоинства электродных котлов:

• Отсутствие воды в котле во включённом состоянии (сухой ход) не приводит к каким либо последствиям и выходу его из строя в виду отсутствия нагрева воды.
• Отложение накипи на электродах котла всего лишь снижает его мощность и не приводит к разрушению электродов.
• Электродные котлы обычно более компактные, чем ТЭНовые.
• Практически бесшумны.

Недостатки электродных котлов:

• Электрический ток пропускается непосредственно через теплоноситель, что значительно повышает риск поражения током, а вследствие огромных токов утечки делает невозможным применение совместно с таким котлом УЗО (устройство защитного отключения).
• Требуется тщательная водоподготовка теплоносителя по электропроводности.
• Мощность электрокотла не постоянна и сильно зависит от температуры теплоносителя в системе, причём с ростом температуры теплоносителя — растёт его электропроводность и потребляемая мощность, таким образом при первоначальном пуске системы в холодное время года — мощности котла для прогрева может не хватить. Увеличение электропроводности теплоносителя до необходимого уровня при низких температурах может привести к тому, что после прогрева системы она может возрасти на столько, что приведёт к значительной перегрузке и аварии в питающей электросети, а также выходу из строя управляющей котлом силовой аппаратуы.
• Этот же эффект (повышение электропроводности теплоносителя с ростом температуры) иногда приводит к электродуговому пробою межэлектродного расстояния (фактически КЗ) с огромным броском тока в питающей сети и как следствие — множественным выходом из строя различной аппаратуры, включенной в эту сеть.
• Непригодны для использования обычных тосолов, антифризов и неочищенной воды в качестве теплоносителя.
• При использовании для горячего водоснабжения понадобится еще один контур.
• Требуют квалифицированного монтажа и специфических знаний по электропроводности воды для выполнения пусконаладки.
• Незамерзающий теплоноситель для электродных котлов дорог, так как в его состав входят присадки с низким содержанием солей.

ТЭНовые котлы

Работа этих котлов основана на передаче тепловой энергии от электрического ТЭНа теплоносителю (вода).

Достоинства ТЭНовых котлов:

• Тэны в котле не имеют электрической связи с теплоносителем, в связи с этим он гораздо более электробезопасен, практически отсутствуют токи утечки, что позволяет совместно с котлом устанавливать УЗО (устройство защитного отключения).
• Мощность всегда постоянна и не зависит от используемого теплоносителя и его температуры. Она может меняться только в пределах изменения напряжения в питающей электросети.
• Легко осуществлять ступенчатое или плавное регулирование мощности, что позволяет минимизировать броски напряжения в питающей сети при включении и выключении котла.
• Котлы могут работать на обычном тосоле, антифризе, воде.
• Выход из строя одного ТЭНа обычно не влечет за собой остановки всего котла.
• Могут быть использованы для горячего водоснабжения по одноконтурной схеме.
• Котлы могут работать на перегретой воде, при этом температура перегретой воды определяется только давлением, на которое рассчитан корпус котла.
• Обслуживание ТЭНовых котлов не требует специфических знаний по электропроводности воды.

Недостатки ТЭНовых котлов:

• ТЭН (Трубчатый ЭлектроНагреватель) имеет ограниченный ресурс и может перегореть, поэтому при выборе котла следует обращать внимание на возможность замены ТЭНов.
• Отложение накипи на ТЭНах значительно ухудшает их охлаждение и приводит к преждевременному выходу их из строя.
• В случае работы без воды (сухой ход) мгновенно происходит выход из строя ТЭНов, в отличие от электродного котла.
• Цена на ТЭНовые котлы выше, чем на электродные.

Индукционные котлы

Принцип индукционного нагрева основан на явлении электромагнитной индукции — создание индуцированного тока переменным магнитным полем. Установка индукционного нагрева имеет конструкцию сходную с трансформатором, состоящем из двух контуров. Первичный контур — магнитная система, вторичный контур — теплообменное устройство или ТВЭЛ (тепловыделяющий элемент). Под воздействием переменного магнитного поля, создаваемого магнитной системой, в металле теплообменного устройства индуцируются токи, вызывающие его нагрев. Тепло от нагретых поверхностей теплообменного устройства передается нагреваемой среде.

Достоинства индукционных котлов:

• Принципиальное отсутствие нагревательных элементов, что исключает возможность выхода из строя самого котла.
• Полное отсутствие разъёмных соединений в конструкции, что исключает вероятность возникновения течи.
• Значительное снижение склонности к образованию накипи.
• Высокая электробезопасность.
• Возможность изготовления котла практически на любые температуры и давления, что особенно важно для технологических применений.
• Возможность работы практически с любыми теплоносителями.
• Возможность изготовления котлов для непосредственной работы от сети с напряжением до 6-10 кВ., в том числе постоянного тока что в принципе невозможно или крайне затруднительно для других типов котлов.

Недостатки индукционных котлов:

• Высокая стоимость, сравнительно с ТЭНовыми и электродными (из-за ВЧ преобразователя)
• Большие габариты и огромный вес.
• Затруднённая плавная регулировка мощности.

Источник

Типы газовых котлов: чем отличаются друг от друга

Выбирая оборудование для своей автономной отопительной системы многие владельцы сегодня затрудняются с выбором типа газового котла. И это не удивительно. Современный рынок предлагает множество разнообразных моделей, отличающихся не только по мощности и производительности, но и конструкции, размерам, набору опций и способу монтажа. Кроме того, определенные требования к оборудованию есть и у газоснабжающей службы, без согласия которой вы просто не сможете ввести в эксплуатацию оборудование. Получить разрешение на подключение устройства, получить технические условия и разработать проект установки может помочь специализированная организация, имеющая допуск к подобным работам.

Однако конкретную модель газового котла часто приобретают сами владельцы, отталкиваясь от своего бюджета и предпочтений среди производителей. Правильно подобрать оборудование, без переплат и лишних функций, можно только при условии, если понимать в чем разница между разными устройствами.

Эта статья поможет вам разобраться чем отличаются газовые котлы, на что обратить внимание при их выборе и какие модели подходят для квартиры, а какие для загородного дома.

Типы газовых котлов

Современные газовые котлы отличаются по принципу действия, конструкции, типу монтажа, функциям и виду управления. Все эти критерии имеют значение при покупке оборудования, которое выбирают с учетом потребностей пользователей, особенностей помещения, а также требований газоснабжающей службы. В идеале подбором модели должен заниматься специалист, досконально разбирающийся в устройстве приборов разных производителей. Он порекомендует устройство, не только максимально удовлетворяющее вашим запросам, но и соразмерное заложенному бюджету.

Например, инженеры компании «Мособлгаз» уже не раз оказывали подобную услугу своим клиентам, подробно объясняя, какой тип газового котла будет лучше для их дома. А также помогали с установкой оборудования, оформлением и согласованием всех документов, экономя им время и деньги.

Конденсационные и конвекционные газовые котлы: в чем отличие

По принципу действия различают конвекционные и конденсационные котлы. Первые это традиционные модели, представленные на современном рынке бытовой техники в большом ассортименте. Вторые — усовершенствованные приборы, которые пока мало знакомо российскому потребителю. Каждый их этих видов имеет свои недостатки и преимущества:

Конвекционные котлы имеют простую конструкцию, доступную стоимость и широкий модельный ряд. Нагревают теплоноситель за счет тепла, выделяемого при сжигании газа. При этом часть теплоты остается не задействована и уходит вместе с дымом, что обуславливает низкий КПД приборов — до 92%.

Конденсационные газовые котлы в отличие от конвекционных используют не только теплоту, выделяемую при сгорании топлива, но и энергию водяного пара, образующуюся при его охлаждении. Обеспечивается это дополнительным теплообменником, установленным в оборудовании. На нем оседает конденсат из отходящих дымовых газов, при этом процесс сопровождается выделением дополнительного тепла. В результате КПД устройств достигает 110%, с одной оговоркой, что за 100% принимается количество теплоты, вырабатываемой при полном сгорании топлива.

Однако конденсационные котлы имеют один значительный недостаток — они максимально энергоэффективны при соотношении температур подающей и обратной — 50°C к 30°C. Такой режим возможно использовать только в европейской части России или в домах, где отопление включает в себя систему «теплый пол». Во всех остальных случаях лучше отдать предпочтение традиционным конвекционным котлам.

Наглядно понять, какие преимущества и недостатки свойственны двум типам газовых котлов, конвекционным и конденсационным, можно по нижеприведенной таблице:

Конвекционный настенный котел

Конвекционный напольный котел

Стоимость (в процентном соотношении)

Средний срок службы

в любом помещении, за исключением жилого

в любом помещении, за исключением жилого

в отдельном помещении

Стоимость дымохода (в процентном соотношении)

Как понятно из таблицы, самым бюджетным вариантом является настенный традиционный котел конвекционного типа. Однако при выборе устройства, нужно учитывать не только его стоимость, но и другие критерии.

Одноконтурные и двухконтурные газовые котлы

Выбирая между этими двумя типами газовых котлов нужно понимать, что именно вам нужно. Только обогреть дом или все в комплексе — и отопление, и ГВС. От этого будет зависеть, какой конструкции отдать предпочтение.

Одноконтурные

Одноконтурные котлы работают только на отопление, имеют надежную конструкцию и простой принцип действия. Схема работы оборудования следующая: в камеру сгорания (открытую или закрытую) подается газовоздушная смесь. При ее сгорании вырабатывается тепловая энергия, нагревающая теплообменник, который в свою очередь передает тепло теплоносителю. Последний благодаря встроенному насосу циркулирует по трубопроводам отопительного контура, где постепенно остывает и возвращается в котел для повторного нагрева.

Оборудование имеет ряд достоинств, среди которых:

• компактные размеры, благодаря чему прибор не занимает много места;
• более низкая стоимость в сравнении с двухконтурным;
• простота в обслуживании и управлении.

Однако перечисленные преимущества действительны при условии, что этот тип газового котла используется только на отопление. Если в доме также нужна автономная линия ГВС, то рядом придется поставить бойлер или водонагреватель. А значит, потребуются место для установки вспомогательного оборудования, дополнительный бюджет на его покупку и увеличенные расходы на энергоресурсы.

Посмотрите подробное видео, чем отличаются одно- и двухконтурные котлы:

Двухконтурные

Двухконтурный котел работает как на отопление, так и на ГВС, поэтому многие владельцы отдают предпочтение именно этому варианту. Здесь в дополнение к основному установлен вспомогательный теплообменник, отвечающий за нагрев горячей воды.

Большинство подобных моделей оснащается проточным нагревателем, которые обеспечивают горячую воду сразу при открытии соответствующего крана. К достоинствам газовых котлов двухконтурного типа стоит отнести:

• экономию при покупке оборудования — двухконтурная модель стоит дешевле, чем одноконтурный котел и дополнительный водонагреватель;
• компактные габариты;
• возможность эксплуатации устройства в любое время года — летом котел можно использовать для снабжения горячей водой, не задействуя контур отопления;
• более низкие затраты на энергоресурсы.

Также двухконтурные котлы могут оснащаться битермальным теплообменником, на который замкнуты оба контура. Такие приборы компактнее и дешевле, но имеют ряд недостатков. Независимо от режима, в котором работает оборудование (отопление или ГВС), в одном из контуров горячая вода будет застаиваться и постоянно нагреваться до высоких температур. Как следствие, каналы устройства быстро засоряются и зарастают накипью, что не только снижает теплоотдачу теплообменника, но и может привести к его выходу из строя.

Кроме того, выбирая эти типы газовых котлов стоит учитывать, что оборудование может работать только в одном из двух режимов. При включении вторичного теплообменника, отопительный контур отсекается от системы и в него перестает поступать теплоноситель, вследствие чего снижается уровень обогрева помещений. Такая схема накладывает некоторые ограничения по объему использования ГВС, поэтому маломощные двухконтурные котлы лучше использовать в квартирах или небольших домах, где 2-4 водоразборных точек.

При повышенном водопотреблении предпочтительнее выбирать или более мощные модели, что чревато значительными расходами на топливо. Или подключать к двухконтурному котлу бойлер косвенного нагрева. Такое оборудование займет больше места, но обеспечит дом необходимым запасом горячей воды.

Настенные и напольные модели

Еще одно отличие газовых котлов заключается в способе монтажа. Настенные модели —это компактные приборы до 30 кВт, использующиеся для устройства автономного отопления в квартирах и небольших домах. Как правило, такие котлы оснащены закрытой горелкой, поэтому могут монтироваться на стенах в любых нежилых помещениях, нишах и шкафах, а также встраиваться в кухонные гарнитуры. Единственный недостаток настенных моделей — небольшая мощность и производительность, ограничивающая сферу применения оборудования. Оно не подойдет для крупных домов площадью свыше 100-150 м 2 , особенно расположенных в регионах с суровым климатом. Мощности приборов не хватит для эффективного обогрева помещений. Кроме того, такие устройства требуют более частого техобслуживания.

Напольные газовые котлы в отличие от настенных более габаритны и нуждаются в отдельном помещении для установки. Зато не ограничены по мощности, имеют высокий КПД и способны обеспечить отоплением и ГВС дома площадью от 200 м 2 .

Определить место установки газового котла предпочтительнее еще при разработке проекта будущего дома. Помещения, используемые в качестве котельной, должны соответствовать определенным строительным нормам и пожарным требованиям.

Тип камеры сгорания

В открытой камере сгорания используются атмосферные горелки, для работы которой требуется воздух, поступающий из окружающей среды. В связи с этим к помещениям, где установлены подобные модели, предъявляются особые требования. Площадь комнаты должна соответствовать установленным нормативам, для нормальной работы этого типа газового котла требуется обустроить дымоход с естественной тягой и обязательно наличие приточно-вытяжной вентиляционной системы.

Газовые котлы с закрытой горелкой оборудованы вентилятором, нагнетающим воздух по коаксиальному дымоходу. Последний состоит из двух труб, вставленных друг в друга. Воздух с улицы поступает в горелку по внешнему каналу, образованному стенками труб. Через центральную часть отводятся продукты сгорания газовоздушной смеси. Подобная конструкция обеспечивает полную автономность работы камеры — обустройство вентиляционной системы в помещении необязательно.

Также газовые котлы оборудуются ручным или автоматическим управлением и различными устройствами безопасности. Например, автоматикой отключения подачи топлива. Если модель не имеет подобного оснащения, от ее покупки лучше воздержаться.

Источник