Твердотопливные котлы отопления

Котел непрямого действия

Его строение представлено:

Герметичной накопительной емкостью.
Приваренными к емкости двумя патрубками. Через один подается холодная вода, через другой выходит горячая жидкость.
ТЭНом.
Температурным реле или датчиком перегрева.
Минеральной ватой .
Наружным кожухом.

Герметичная накопительная емкость размещается внутри наружного кожуха. Между ней и кожухом есть пространство, которое заполнено минеральной ватой. Внутри емкости находится нагревательный элемент и термореле. Патрубок подачи горячей воды приварен к верхней части бака. На нем часто размещается предохранительный клапан давления. Патрубок для подключения обратной линии системы отопления с косвенным бойлером в ванной приварен к нижней части бака.

Такие, предназначенные для монтажа на дачи или в отдельной комнате частного дома водогрейные котлы, могут корректно работать при одном условии: постоянной циркуляции теплоносителя. Если ее не будет, жидкость станет слишком горячей и закипит, подняв давление до критических пределов. Такие условия обернутся нарушением герметичности накопительной емкости.

Принцип работы этого циркуляционного технического устройства, который может работать вместе с АГВ, очень прост:

Накопительная емкость заполняется теплоносителем.
Подается электрический ток на нагревательный элемент.
ТЭН нагревается и одновременно поднимает температуру воды.
Нагретый теплоноситель движется вверх и выходит через патрубок, расположенный вверху устройства. Так происходит естественная циркуляция. Может быть и принудительная. Тогда перемещение горячей воды обеспечивает циркуляционный насос.
В условиях перегрева воды и избыточного парообразования размещенный на штуцере подачи предохранительный клапан спускает давление.

Такие водогрейные котлы для дома или дачи выделяются тем, что:

Имеют не очень большие размеры.
Не загрязняют горячую воду.
Работают с любым типом теплоносителя
Характеризуются повышенной электробезопасностью.
Часто имеют неизменную мощность (если оснащены 1 ТЭНом) или могут изменять ее ступенчато путем подключения/отключения отдельных нагревательных элементов.

Водоподготовка от накипи

Загрязненная, жесткая и агрессивная вода приводит к поломкам котлов. Выход из строя водогрейного оборудования, снижение его производительности и другие малоприятные ситуации помогает свести к нулю система водоподготовки теплоносителя от накипи.

Принцип ее действия основан на электродеионизации и ионному обмену. В ионообменных модулях происходит замещение катионов, удаляются соли жесткости. Эффект выше при высоком содержании соли в воде.

Следующий фактор работы системы – высокопродуктивные фильтры.

Широко внедряется метод двухкаскадного осмоса жидкости, использование высокотехничных реагентов и смягчителей.

Водоподготовка теплоносителя – это химический процесс, во время которого происходит и электромагнитная очистка.

Главные преимущества

Отличные эксплуатационные данные – не основные достоинства водогрейных установок. Перечень состоит из таких технических характеристик:

высокоточное программирование заданных температурных режимов;
удобство при эксплуатации, ремонте и техническом обслуживании;
высокий коэффициент полезного действия;
эффективность;
простота конструкции;
низкий расход топливных ресурсов;
компактность;
долговечность;
надежность;
пожаробезопасность;
безопасность для здоровья и окружающей среды;
привлекательный внешний вид.

На рынке представлен широкий модельный ряд аппаратов различных торговых марок.

Особенности разных комбинаций

Выбирая оборудование такого типа, следует ориентироваться на доступные вам энергоносители.

Твердое топливо и электрический ТЭН

Комбинированный котел дрова-электричество (маркировка ТЭ) работает на двух видах топлива и по своей конструкции значительно отличается от универсальных агрегатов аналогичного назначения. Он состоит из одной топливной камеры, в которой сжигаются дрова. Сверху над топкой расположен бак с водой, в который интегрирован дымоход.

Если для повышения эффективности работы водонагревателя над баком монтируется тепловая камера, то дымоход примыкает непосредственно к ней. В этом случае продукты сгорания нагревают воду, циркулируя по трубам, расположенным внутри бака.

В момент перехода с твердого топлива на электричество, в работу вступают нагреватели (ТЭНы), вмонтированные в резервуар теплообменника. Максимальную мощность энергопотребления можно ограничивать произвольно. Полное управление отопительным прибором такого типа осуществляется при помощи автоматической системы.

Твердое топливо и газ

Комбинированный котел для частного дома (маркировка ТГ), попеременно работающий на твердом топливе и газе, бывает двух типов: с одной и двумя топками. В двухконтурном котле нижняя топка предназначена для газовой горелки, а верхняя, снабженная дымоходом, для дров.

Такой вариант удобен тем, что при любой работающей топке вся конструкция прогревается равномерно. Процесс управления универсальными котлами смешанного типа выполняется в ручном или автоматическом режиме.

Газ и электричество

Комбинированные отопительные котлы, которые предназначены для работы на газе или от электрической сети, наиболее востребованы в той местности, где прокладка газопровода намечается в близкой перспективе. Таким образом, абсолютно без проблем можно перейти из одного режима отопления на другой при первой возможности.

Газ и жидкие энергоносители

Надувные и дизельные устройства работают по одному принципу, но для смены вида топлива требуется заменить горелку. Переход от одного энергоносителя к другому обеспечивает наличие одно- или двухступенчатых горелок.

Комбинированные котлы включают в себя моноблок с камерами, которые стоят одна на другой. Газовые горелки имеют вентиляторный поддув, что гарантирует их бесперебойную работу, невзирая на перепады давления в газовой сети. Когда производится демонтаж, то горелку вставляют в особое отверстие и закрепляют с помощью винтов. Используя накидную гайку, подключают жидкотопливную или газовую линию.

Особенности конструкции агрегата

Внешне устройство электро-дровяного котла практически не отличается от традиционного твердотопливного теплогенератора. Только в одном месте, где под обшивкой и теплоизоляцией расположена водяная рубашка агрегата, имеется специальное отверстие, из которого видны контакты для подключения электрических проводов. В действительности комбинированная установка имеет топку для загрузки твердых видов топлива, зольную камеру с заслонкой, через которую проходит воздух для горения, и колосниковую решетку.

Бытовые комбинированные котлы на дровах и электричестве могут быть оборудованы как водотрубным теплообменником, так и дымогарными трубами. Некоторые модели снабжаются и варочными панелями, находящимися в верхней части камеры сгорания. То есть, это полноценные твердотопливные установки с КПД 75—85%. Но в них есть одна особенность конструкции: одна из стенок топки, являющаяся внутренней обшивкой водяной рубашки, имеет сложный профиль, выполняемый с помощью холодной штамповки. Благодаря этому профилю в пространство между внутренней и наружной обшивкой рубашки помещается один или несколько ТЭНов. Это частный случай схемы, по которой изготавливаются электро-дровяные котлы отопления, ТЭНы могут встраиваться в котловой бак и другими способами.

Критерии выбора

С каждым годом сделать выбор котла становится все более сложным, поскольку рынок насыщен всевозможными модификациями. Неопытному застройщику, перед тем как приобрести агрегат, лучше обратится к профессионалам за советом.

Существует ряд показателей, на которые нужно обращать внимание перед покупкой отопительного устройства:

Вид базового топлива, особенно для мультитопливных агрегатов.
Вес котла, для того чтобы учесть условия монтажа.
Тепловая мощность, чтобы котел поддерживал санитарную температуру в частном доме при самых низких температурах наружного воздуха для климатической зоны места расположения.
Объем загрузочной камеры, обеспечивает время непрерывной работы на одной загрузке.
Количество нагревающих контуров: только для отопления или для отопления и ГВС.
Экономичность, КПД современных чугунных котлов достигают 92 %. Не стоит брать агрегаты с меньшими показателями, поскольку это вызовет рост себестоимости тепловой энергии.
Автоматика безопасности и регулирования.
Энергонезависимость.

Котел на дровах и электричестве

Основные элементы конструкции электрического котла отопления – бак и нагревательный элемент. Приборы оборудованы системами контроля и автоматического управления.

Также в комплектацию различных моделей могут входить расширительные баки и циркуляционные насосы.

При покупке котла следует обращать внимание на тип электронагревательного элемента. С течением времени на ТЭНах оседают известковые частицы, что сказывается на мощности прибора. https://www.youtube.com/embed/3niLp3tPI-s

Электрокотлы имеют несколько достоинств:

Пожаробезопасность. Благодаря системам автоматического контроля и отсутствию открытого огня приборы безопасны. Они не выделяют токсичных веществ и продуктов сгорания, не способны взорваться.
Удобство монтажа. Для электрического оборудования не требуется ни дымохода, ни вентиляции, что облегчает монтаж.
Высокий КПД. Независимо от типа нагревательного устройства все электрокотлы отличаются высокой эффективностью.
Компактность. Электроприборы, особенно навесные, занимают мало места.
Приятный дизайн. Большинство современных моделей стилистически универсальны и хорошо смотрятся в интерьере.

Дрова принадлежат к группе твёрдого топлива и имеют возможность на одном уровне с углём использоваться для отопления жилых домов не выше 2-х этажей, а также хорошо применимы при организации воздушного отопления в доме.

Производители дровяных котлов для защиты интересов потребителей решили модифицировать их и устранили основной недостаток — значительное снижение температуры теплоносителя в системе между сеансами топки.

Подобные тепловые источники соединяют все достоинства электрического и дровяного отопления в одном устройстве, в которых очень заинтересованы потребители.

Агрегаты на дровах и электричестве также хорошо работают в паре с бойлером косвенного нагрева и могут подогревать воду в ночное время по дифтарифному учету, тем самым, делая такую систему нагрева чрезвычайно экономной.

К огромному огорчению, большая часть собственников дровяных котлоагрегатов для отопления частного дома, мало уделяют внимания особенностям работы устройства.

На всякий случай дам небольшой совет, для тех, кто ищет дрова для отопления. Итак, в законе есть 7 статья, пункт 3, которой говорит, что для домов с печным отоплением один раз в году можно получить 8 м3 пиломатериала. (Не для всех регионов России). Поэтому можно спокойно идти в администрацию и писать заявление о том, что Вы нуждаетесь в древесине. Из документов нужен паспорт и бумага о собственности.

Марки и модели

На сегодняшний день на рынке отопительного оборудования можно найти продукцию десятков отечественных и импортных брендов. Она работает на различных видах энергоносителей и обладает характеристиками, позволяющими обслуживать и небольшие помещения, и целые дома.

Рассмотрим основные марки и модели водогрейных котлов, которые может приобрести российский потребитель.

Марки приборов на твердом топливе

Среди твердотопливного водогрейного оборудования одной из самых популярных марок является «Теплодар». Производитель выпускает две серии котлов: «Уют» и «Куппер». Первые менее дорогие и не отличающиеся привлекательным дизайном устройства. Вторые — функциональные и высокопроизводительные, нередко дополнительно комплектующиеся электрическими ТЭНами. Практически все модели способны работать не только на дровах и угле, но и на газе (при условии комплектации специальными горелками). А максимальная производительность такого оборудования – 30 кВт.

Также пользуются популярностью котлы марки Viadrus, имеющие мощность 12–75 кВт. Они бывают трех типов – C (работа только на угле), D (только дрова) и C/D (универсальные варианты, использующие и дрова, и уголь, и даже газ).

Модели электрокотлов

Самые выгодные по соотношению цены к качеству электрические котлы Zota представлены 4 сериями:

Econom, имеющие минимальное число опций. Мощность – до 48 кВт;
Lux, автоматизированные и удобная в эксплуатации. Диапазон мощности 3–100 кВт;
Zoom, повторяющие характеристики серии «Люкс», но имеющиея больше функций контроля;
MK, мини-котельные, рассчитанные на обогрев 60–150 кв. м и работающие при помощи удаленного доступа (в сочетании с модулем GSM).

Электрокотлы Bosch имеют мощность от 2 до 60 кВт. В комплекте с ними могут идти бойлеры объемом до 300 литров и теплообменники. Самые популярные серии бытового котельного оборудования марки – Buderus (4–60 кВт) и Tronic (4–18 кВт).

Агрегаты Protherm, кроме уже имеющегося оснащения насосом и расширительным баком, способны еще и подключаться на выбор либо к двух-, либо к трехфазной электросети. При этом любой водогрейный котел этой марки обладает максимальной степенью защиты, предохраняющей его от перепадов электроэнергии. Самая популярная серия бренда – «Скат», номинальная мощность котлов которой варьирует от 6 до 28 кВт.

Неплохо зарекомендовала себя и продукция марки «Эван», выпускающаяся в сериях Warmos и Warmos QX, отличающихся исполнением. У моделей QX лучше дизайн и функциональность, хотя линейка мощностей у них примерно одинаковая – от 5 до 60 кВт.

Бренды газовых агрегатов

Газовые котлы Vaillant могут иметь один контур (серия VU) или два (VUW). Все модели этой марки комплектуются системой электророзжига. Теплопроизводительность оборудования, используемого для отопления частных домов – до 44 кВт. Промышленные модели и котлы, предназначенные для установки на ТЭЦ, имеют мощность от 70 до 3500 кВт.

Продукция чешского бренда Dakon может иметь встроенный теплообменник для проточного горячего водоснабжения, хотя некоторые модели комплектуются бойлерами объемом до 60 л. Производительность газового оборудования этой марки может достигать 3500 кВт, хотя в быту чаще всего используются настенные модели мощностью до 32 кВт. Похожими характеристиками обладают модели марки Bosch.

Пользуется спросом среди потребителей и марка газовых котлов Ferroli, представленная такими сериями, как Domina с двумя контурами и Nouvelle Elite, укомплектованной бойлерами. Чаще всего встречающиеся настенные модели «Ферроли» обладают производительностью до 32 кВт.

Порядок монтажа

В общем, монтаж чугунных котлов не является чем-то сложным, тем не менее, его нужно поручить выполнять специализированной организации, имеющую соответствующую лицензию, особенно в отношении котлов, работающих на природном газе.

Кроме газовиков такие требования к выполнению монтажных работ предъявляются практически всеми западными производителями, для гарантийного обслуживания.

Принципиальная схема выполнения монтажных работ чугунного котла:

Подготовка помещения для установления агрегата: фундамент, освещение, вентиляция и теплозащита поверхностей, которые будут контактировать с котлом.
Обвязка агрегата с системами топливоподачи.
Обвязка агрегата с дымоотводными системами.
Обвязка агрегата с контуром отопления.
Обвязка агрегата с контуром ГВС и внешним бойлером косвенного нагрева, при наличии в тепловой схеме теплоснабжения объекта.
Установка блока автоматики и безопасности.
Подключение линии электропитания котла.
Проверка выполнения монтажных работ и опрессовка.

Паровой котел

Он представлен многими моделями, и каждая из них имеет свои технические характеристики. Понятно, что во многом от технических характеристик зависит строение парового агрегата.

Одна из распространенных моделей (рассчитана на создание пара низкого давления на низкое напряжение 0,4 кВт) КЭПР-160/0,4 состоит из таких элементов:

Сваренного из 2 стальных труб сосуда. Они размещены одна в другой так, что оси совпадают. Благодаря этому формируются две камеры: парогенерирующая (внутренняя) и вытеснительная (внешняя).
Электродной системы. Находится в парогенерирующей камере. Она представляет собой набор плоских пластин.
Проходных изоляторов .
Токопроводящих шпилек. Находятся в проходных изоляторах. Подают эл ток на электродную систему.
Поплавкового регулятора подпитки. Он размещается на наружной стороне устройства и подключен к камере вытеснения.
Механического сепаратора пары. Встроен в верх парогенерирующей камеры.
Регулятора давления пара. Его размещение – место возле регулятора подпитки.

Принцип управления такой технической характеристикой отопительного эл котла, как мощность, является таким:

Вода во внутренней камере нагревается настолько, что образуется пар.
Пар накапливается в сепараторе, поднимая при этом такую характеристику как давление.
В одно мгновение давление становится слишком большим и срабатывает регулятор.
Вода из внутренней камеры вытесняется во внешнюю и пластины оголяются.
В таких условиях мощность эл котла падает, и начинает образовываться только необходимое количество пара, которое затем подается в теплосеть, имеющую также АГВ.

Типы оборудования

Кроме различной производительности, такое оборудование как водогрейный котел классифицируется еще и по виду топлива. Существуют следующие разновидности приборов:

газовые (самые распространенные в черте города);
твердотопливные, чаще всего применяемые для загородных построек;
жидкотопливные (дизельные или мазутные);
электрические.

Твердотопливные агрегаты

Основными плюсами таких приборов являются: создание полностью независимой от внешних источников снабжения отопительной системы, простота конструкции (а, следовательно, и ремонта), высокий эксплуатационный срок и доступность энергоносителя. Кроме того, некоторые модели могут работать даже в частично автоматическом режиме (например, с использованием механических приборов).

Главный недостаток использования твердотопливного котла – необходимость загрузки топлива вручную (кроме отдельных пеллетных моделей, способных загружаться автоматически благодаря специальным бункерам). А еще на обслуживание такого оборудования тратится много времени.

Газовые котлы

К плюсам газовых водогрейных котлов относят:

простоту в эксплуатации за счет высокого уровня автоматизации процесса;
сравнительно низкую стоимость отопления;
высокий уровень теплового КПД;
широкий ассортимент оборудования различной мощности.

Среди минусов таких устройств – зависимость от снабжения газом и необходимость в хорошей вентиляции в месте их установки. Кроме того, газовый водогрейный котел, начиная с определенной мощности, необходимо ставить в отдельном помещении. А перед его монтажом следует получить разрешение от соответствующей службы.

Котлы на жидком топливе

также можно встретить на рынке отопительных приборов, хотя используются они нечасто. Их преимущества:

высокая мощность, начинающаяся с 10 кВт;
отсутствие необходимости получать разрешение на установку;
экономичность эксплуатации;
высокий КПД.

К их недостаткам относят сложность хранения топлива, для которых, как и для самих котлов, требуется отдельное помещение. Топка и дымоход оборудования нуждаются в постоянной очистке. А еще для стабильной работы такого устройства необходимо установить на трубопроводе дополнительный топливный насос.

Электрические устройства

Главные достоинства, которые имеет , заключаются в простоте использования, компактных размерах и бесшумной работе. Также стоит отметить отсутствие необходимости в установке дымохода и в отдельном помещении. И, наконец, такие котлы намного безопаснее и экологичнее в работе по сравнению с другими вариантами.

Минусами эксплуатации электрокотлов считается их сравнительно небольшая мощность и невысокое значение КПД. А еще для более или менее производительного оборудования потребуется устройство отдельной сети в 380 В.

Типы водогрейных котлов, используемые в различных сферах

Классификация отопительного оборудования этого вида построена на следующих критериях:

вид используемого топлива;
тип размещения;
основное предназначение.

По виду используемого топлива котлы делятся на газовые приборы, жидкотопливные, твердотопливные и комбинированные агрегаты. Из перечисленного оборудования именно газовые котлы обладают самыми высокими техническими характеристиками.

По назначению водогрейные агрегаты делятся на промышленные и бытовые.

Первый тип используется для обогрева промышленных зданий, эксплуатация подобной техники требует специальных знаний и опыта, эксплуатация промышленных котлов четко регламентируется режимными картами и инструкциями.

Второй тип — бытовые водогрейные котлы, представляющие собой отопительное оборудование ограниченной мощности. Такие котлы используются для обогрева бытовых и жилых помещений небольших размеров, ограниченной площади. В качестве теплоносителя в них используется обычная вода.

По типу исполнения или размещения газовые водогрейные агрегаты делятся на настенные (навесные) и напольные модели. Навесной вариант газового котла подразумевает устройство небольшой мощности. Такие приборы устанавливаются в квартирах или небольших частных домах. Напольные котлы обладают большей мощностью и, следовательно, большими габаритами. Для монтажа напольного водогрейного агрегата требуется специальное помещение — котельная, которая в обязательном порядке должна быть оборудована вентиляцией.

Основное предназначение водогрейного устройства обусловлено способом нагрева котельной воды. Котлы с проточным способом подогрева обеспечивают заданную температуру воды посредством подогрева нагревательного контура, находящегося в камере сгорания. Другие модели оснащаются накопительными емкостями, в которых происходит косвенный нагрев воды. Приборы, оборудованные накопительными баками, имеют меньший ресурс и в основном используются для ГВС и отопления квартир и загородных домов небольшой площади. Количество точек забора воды в данном случае также ограничено. Поэтому, чем больше расход горячей воды из системы ГВС, тем большую емкость и мощность должен иметь , используемый в случае, если газовый котёл – одноконтурный.

На данный момент значительная часть моделей, представленных на рынке – это двухконтурные водогрейные котлы (не путать с двухтрубной разводкой системы отопления). Реже встречаются одноконтурные агрегаты.

Популярность моделей газовых котлов с двухконтурной системой подачи теплоносителя заключается в их высокой эффективности и равномерном распределении теплоносителя по всей отапливаемой площади здания. Способность одновременно обеспечить в доме ГВС и отопление, расходуя при этом минимальное количество топлива — основное преимущество двухконтурных газовых водонагревательных котлов, современные модели которых оснащаются циркуляторами – устройствами, улучшающими циркуляцию теплоносителя в системе трубопроводов.

Теплообменник

Теплообменный модуль (регистр) определяет КПД. Виды:

вертикальные;
горизонтальные;
трубчатые;
водяные рубашки.

Прибор с рубашкой работает экономично, если горение в топке с беспламенным характером. В противном случае, это чревато увеличением образования сажи и конденсата.

Горизонтальные регистры конструкционно отличаются тем, что подача антифриза приподнята над уровнем обратки.

Вертикальные тепловые обменники – трубы устанавливаются вертикально со сдвигом для доступа к обслуживанию.

Следующая классификация по дымовым трубам:

водотрубные;
огнетрубные.

По направленности потока газов и антифриза, трубные модели теплообменников:

поточные;
проточные;
противоточные.

Для частного дома

Поточные – газы и вода идут параллельно в одну сторону. Коэффициент полезного действия – небольшой.

Проточные – образовавшиеся при горении газы движутся перпендикулярно потоку жидкости. Модели этого типа с большими габаритами.

Противоточные – движение происходит по одной плоскости навстречу один другому. Эффективный с высоким КПД агрегат.