Меню Закрыть

Котел как энергоноситель

Котёл это устройство для нагрева жидкости теплоносителя. В данной статье мы будем рассматривать все типы водогрейных котлов предназначенных для отопления Паровые котлы служащие для генерации перегретого пара в данном отчёте не представлены. Существует великое множество критериев по которым можно классифицировать котельное оборудование однако в данном отчёте мы остановимся на наиболее на наш взгляд значимых из них:

По типу энергоносителя.
  • Исторически основным энергоносителем в России было твёрдое топливо дрова. Однако этот вид топлива пригоден для отапливания лишь небольших по площади помещений вследствие невозможности обеспечения длительного горения и необходимости постоянно загружать топочную камеру новой поленницей. Однако современные технологии предлагают нам возможность использования котлов режиме непрерывной подачи топлива это пеллетные котлы работающие на гранулированной древесине которая автоматически при необходимости подаётся в топочное пространство. Также котлы могут работать и на другом виде твёрдого топлива на каменном и буром угле торфе и на угольных брикетах. К преимуществам твердотопливных котлов можно отнести сравнительно низкую стоимость топлива относительно других энергоносителей и возможность использования в районах где нет центрального газового обеспечения. К немногим но значимым недостаткам сдерживающим рост производства котлов данного вида можно отнести следующие. Это невозможность работы в автономном режиме требование довольно частой регулярной загрузки топлива а также требование большого пространства для хранения топлива КПД твердотопливных котлов обычно не превышает 85%, что конечно же не может являться эталоном энергоэффективности.
  • Развитая сеть газопроводов в европейской части страны стала причиной доминирующего положения газовых котлов на российском рынке. Программа газификации регионов имеющая государственную поддержку как национальный проект и небольшие по сравнению с мировыми цены на газ позволяют предположить что позиции газовых котлов будут только укрепляться. Если к отапливаемому объекту подведен магистральный газ то в подавляющем большинстве случаев наиболее оптимальным будет установка газового котла так как более дешевого топлива не найти. Высокая энергоэффективность современных котлов вкупе с низкой стоимостью газа являются ключевыми критериями при выборе котла в большинстве случаев.
  • Жидкотопливные котлы получили широкое распространение за Уралом в связи с отсутствием газификации в большинстве регионов Сибири и Дальнего востока. Нагрев теплоносителя происходит за счет сжигания жидкого топлива поступающего из топливохранилища. К преимуществам данного типа котлов можно отнести независимость от наружных коммуникаций и высокий КПД. Серьезными недостатками можно назвать дороговизну жидкого топлива , необходимость в специально оборудованном и защищенном от различного рода воздействий топливохранилище , а также высокую цену самого котла.
  • Универсальные котлы под горелку. В ряде случаев, чтобы обеспечить непрерывность и бесперебойность работы котла, имеет смысл установить котел, работающий как на жидком топливе, так и на газе. В таких случаях котел имеет сменные горелки. В случае, например, перебоев с газом, можно установить жидкотопливную горелку и перенастроить котел на работу. Также установка универсального котла особенно актуальна ситуации, когда газа около дома, который требуется отопить, пока нет, но известно, что он появится в обозримом будущем. В этом случае первое время можно использовать жидкотопливную горелку, а с появлением магистрального газа установить газовую.
  • Электрические котлы можно условно разделить на 2 группы – ТЭНовые и электродные. Первые нагревают теплоноситель при помощи трубчатых водонагревателей, вторые же обеспечивают нагрев воды за счёт пропуска через неё электрического тока. Массе преимуществ электрических котлов (не требуют специально отведённого места для установки, не нуждаются ни в подводе воздуха, ни в выводе продуктов сгорания, высокая экологичность) противостят лишь два недостатка – высокая стоимость электроэнергии и высокая нагрузка на электросеть. Именно высокая стоимость электроэнергии сильно ограничивает распространение котлов данного типа, однако при различных способах аккумуляции тепла, устранении лишних теплопотерь и двухуровневой системой оплаты электроэнергии в регионах с отсутствием центрального газоснабжения они оказываются вполне конкурентноспособны.
По типу расположения котлы делятся на напольные и настенные.

Напольные котлы со временем сдуют свои лидирующие позиции на рынке. Среди преимуществ напольников можно выделить следующие :

  •  Долговечность благодаря использованию более прочных материалов (прочная сталь, чугун, сплавы).
  • Напольные котлы позволяют работать с более мощными бойлерами ГВС, производя большее количество горячей воды.
  • Мощность котла практически ничем не ограничена.
  •  Отечественные напольные котлы более просты в обслуживании, что актуально в сельской местности, где нет доступа к складу запчастей и нет высококвалифицированных специалистов. Главным недостатком является большой вес и габариты котла, не позволяющие установить его, к примеру, на кухне.

Настенные котлы выигрывают у напольных благодаря компактным размерам, что позволяет устанавливать их в квартирах при поквартирном отоплении. Для подавляющего большинства жилых помещений настенный котел удовлетворяет требованием по количеству отдаваемого тепла и количеству производимой горячей воды, однако мощность в большинстве случаев ограничена 35-50 кВт. Есть и более мощные настенные котлы, объединяемые в каскадные модули, однако в данном случае теряется их преимущество – компактность. К недостаткам можно отнести различного рода ограничения – по мощности, по количеству горячей воды, а также по сроку службы (для большинства настенных котлов он составляет 10-12 лет по сравнению с 20-30 годами у напольников).

Также в отдельную категорию можно выделить парапетные котлы настенного крепления. Они предназначены в первую очередь для поквартирного отопления, имеют закрытую камеру сгорания, и продукты сгорания газа выбрасываются через дымоход в стене на улицу. По сути, это симбиоз напольных газовых и настенных газовых котлов, имеющий национальные особенности – все парапетные котлы представленные на российском рынке поставляются с Украины.

По наличию функции ГВС котлы делятся на одноконтурные , двухконтурные и на котлы со встроенным бойлером ГВС.
  • Одноконтурные котлы используются только лишь для подогрева теплоносителя. В них теплоноситель, нагретый в топке котла продуктами сгорания топлива, циркулирует в теплообменниках системы отопления.
  • Котлы, помимо нагрева теплоносителя способные подогревать бытовую воду для нужд ГВС, называются двухконтурными. В данных устройствах часть теплоносителя идёт на нужды отопления, а часть подогревает бытовую воду в проточном теплообменнике. В нём нагреваемая вода проходит однократно внутри змеевика сквозь поток греющей среды. Для обеспечения достаточной производительности котлы данного типа должны иметь увеличенную поверхность нагрева, либо мощность.
  • Котлы со встроенным бойлеров ГВС – это по сути тот же самый двухконтурный котёл, в котором проточный теплообменник заменён емкостным. Нагреваемая вода находится внутри емкости неподвижно в течении всего времени нагрева , происходит лишь гравитационное перемешивание. К плюсам можно отнести большое единовременное количество воды , а к минусам – большие габаритные размеры и длительное время нагрева воды до оптимальной температуры.
По типу материала теплообменника котлы бывают :
  • Со стальным теплообменником. Котлы этого типа бывают газовыми напольными, парапетными, настенными, твердотопливными, жидкотопливными, электрическими и котлами под горелочное устройство. Стальные котлы – самые технологически простые. Во многом благодаря этому они получили наибольшее распространение на российском рынке. К преимуществам стальных котлов можно отнести относительную лёгкость, невысокую цену, и хорошую пластичность материала. Последнее имеет большое значение, так как в процессе эксплуатации теплообменник периодически подвергается прямому воздействию пламени горелки, вследствие чего в нем возникают тепловые напряжения, способные привести к образованию микротрещин. К недостаткам относят подверженность коррозии и меньший срок службы относительно чугунных котлов.
  • С чугунным теплообменником. Чугунные котлы долговечны, не боятся коррозии, более прочны, однако неравномерный нагрев может привести к образованию микротрещин. Также трещины могут возникнуть ещё до установки котла – при транспортировке котла от завода к потребителю. Следует отметить, что чугунные очень чувствительны к ошибочному проектированию и неправильной эксплуатации. Серьёзный минус чугунных котлов – высокая стоимость. Чугунный теплообменник находит применение в газовых, твердотопливных, жидкотопливных котлах и котлах под горелку.
  • С медным теплообменником. Медь применяется для изготовления подавляющего большинства настенных котлов за счёт своей лёгкости, компактности, устойчивости к коррозии, небольшого веса и объема. К недостаткам медных теплообменников принято относить низкую надёжность. Напольные газовые котлы на российский рынок поставляются только американской компанией Laars.
  • С теплообменником из нержавеющей стали Котлы данного типа относятся в основном к конденсационной технике которая начала продаваться на российском рынке сравнительно недавно хотя в Европе ею отапливают свои дома миллионы пользователей. Эти установки используют не только тепло уходящих газов и тепло конденсации водяных паров Именно по этой причине нержавеющая сталь с её повышенными антикоррозионными свойствами применяется в качестве материала теплообменника КПД при сжигании природного гада достигает 107-109%.
  •  С теплообменником из сплавов алюминия, кремния и др. металлов. Продажи данной техники носят штучный характер
По виду камеры сгорания котлы подразделяются на:
  • Котлы с открытой камерой сгорания Они комплектуются атмосферными газовыми горелками Преимущество таких котлов невысокая стоимость связанная с простотой конструкции теплообменника и горелки Серьёзным недостатком можно считать высокие требования к по контролю за наличием тяги.
  • Котлы с закрытой камерой сгорания Они как правило более сложны конструктивно забор воздуха с улицы и принудительный вывод продуктов сгорания что позволяет работать с более высоким КПД Применение закрытых камер сгорания позволило значительно поднять мощность настенных газовых котлов без ущерба их компактности.