Ця стаття — оглядовий екскурс по сучасним видам опалювального обладнання. У ній ми обмежимося виключно котлами для водяного опалення: сонячні колектори, теплові насоси та системи повітряного опалення виявляться поза нашою увагою.
Свій будинок у наших широтах — це не тільки стіни і дах. Це ще й джерело тепла. Яким він може бути?
Типи котлів
Давайте спочаткувизначимося з тим, якіопалювальніпобутовікотли ми розглянемо в якостіможливихваріантів.
- Електричні.
- Газові.
- Рідкопаливні котли — на солярці і відпрацьованому маслі.
- Твердопаливні — використовують для нагріву води енергію згоряння дров, вугілля, торф’яних брикетів та пелет.
Відразу варто згадати найважливішу характеристику котлів — витрати на опалення. Вони розподілилися між різними видами палива далеко не порівну.
- Найдешевше джерело теплової енергії в даний час — магістральний газ. Балонний теж може використовуватися для опалення, однак обходиться в кілька разів дорожче.
- Тверді види палива займають друге місце. Оцінки конкретних сум витрат коливаються залежно від виду палива і його локальної вартості; але загальна розстановка саме така: у відсутності магістрального газу найвигідніше топити дровами і вугіллям.
- Рідке паливо може означати досить різні витрати: опалення відпрацюванням обходиться приблизно нарівні з дровами або трохи дешевше, а от витрати на соляру — в півтора-три рази більше вартості дров та вугілля.
- Нарешті, електроопалення — явний аутсайдер. Підраховано, що опалення електрокотлом будь-якого типу будинку площею близько 200 м2 в Московській області обійдеться приблизно в 33 — 35 тисяч рублів на місяць.
Увага: йдеться про пряме нагрівання і використання конвекційного опалення. Водяна або електричнийа т епла підлога, інфрачервоне опалення дозволять знизити витрати на 15-20 відсотків. Застосування теплових насосів зменшить витрати на електроенергію і зовсім в 3-5 разів.
Ось в цьому порядку і почнемо досліджувати сучасний ринок.
Одна із спроб аналізу ринку джерел тепла. Як бачите, інші регіональні ціни дали дещо іншу розстановку сил: дизпаливо виявилося навіть дещо дорожче електрики.
Одна зі спроб аналізу ринку джерел тепла. Як бачите, інші регіональні ціни дали дещо іншу розстановку сил: дизпаливо виявилося навіть дещо дорожче електрики.
Газові котли
Класифікація
Побутові газові опалювальні котли класифікуються за кількома ознаками:
- Настінні (більша частина побутових моделей помірної потужності) і підлогові. Різниця для покупця, як нескладно здогадатися, насамперед, в компактності.
- Зі сталевими, чавунними і мідними теплообмінниками. Сталь найбільш стійка до температури; чавун довговічніший, але примушує дещо знижувати температуру полум’я. Перевага міді — висока теплопровідність, що дозволяє зробити один з головних вузлів котла дуже компактним; проте робоча температура мідного теплообмінника на 50С нижче в порівнянні з чавуном.
- З атмосферними пальниками (що використовують природну тягу продуктів згоряння) і турбовані. Другі використовують для забору повітря коаксіальний повітропровід: по його оболонці з вулиці примусово подається повітря для горіння, по сердечнику відводяться продукти згоряння.
- Одноконтурні та двоконтурні. Перші призначені виключно для опалення. Втім, при необхідності теплоносій може віддавати частину енергії бойлеру непрямого нагріву. Другі оснащені проточним або накопичувальним нагрівачем для приготування гарячої води.
Корисно: накопичувальні теплообмінники вимагають більшого простору, але дають більш стабільну температуру гарячої води.
- Котли з проточними нагрівачами конструктивно можуть бути роздільними або Бітермічними. У першому випадку використовуються окремі теплообмінники для опалення та ГВП; у другому для передачі тепла від теплоносія опалювальної системи воді ГВС використовується коаксіальна труба з ребрами. Перша схема обходиться дорожче, але куди більш ремонтопригодна.Демонтаж цього сайту означає, що доведеться залишитися не тільки без гарячої води, але й без отоплен
Демонтаж цього вузла означає, що доведеться залишитися не тільки без ГВП, але й без опалення.
Теплота згоряння
Це настільки важлива характеристика, що винесена в окремий розділ. Якщо традиційний газовий котел використовує так звану нижчу теплоту згоряння, то конденсаційний після того, як газ згорів і віддав тепло згоряння теплоносія, конденсує на своєму теплообміннику продукти згоряння.
При випаровуванні, як ми пам’ятаємо, температура поверхні падає. Саме на цьому ефекті заснований механізм потовиділення у ссавців. При конденсації поверхня теплообмінника нагрівається.
В результаті конденсаційний котел, який використовує вищу теплоту згоряння, забезпечує приблизно на 10 відсотків більш високий ККД у порівнянні з традиційною схемою. Зрозуміло, ціна пристрою при цьому збільшується.
Нюанси
Як уже сказано, зараз опалення газом найбільш вигідно. Проте варто пам’ятати кілька нюансів.
- Підключення газового обладнання до магістралі своїми руками категорично заборонено. Згадку про це містить будь-яка інструкція до газового котла. Доведеться викликати представника відповідної служби.
- Пристрої з атмосферними пальниками можна встановлювати тільки в приміщеннях з певними характеристиками. У числі вимог — приплив повітря і об’єм кімнати.
- Розцінки на природний газ зростають куди швидше, ніж вартість електрики. У найближчі роки баланс вартості зміниться.
Власне, тенденція простежується вже давно.
Твердопаливні
Побутові твердопаливні котли — пристрої порівняно нескладні; проте вкрай матеріаломісткі і від того дорогі. Продукти згоряння вельми агресивні, і стінки котла вимушено доводиться робити товстими.
Встановлення котлів початкового цінового рівня цілком традиційне:
- Знизу розташований зольник з піддувалом.
- Вище — відокремлена від зольника чавунної колосникових гратами топка з дверцятами для завантаження палива. Побутові котли опалення на твердому паливі можуть використовувати фронтальне або верхнє завантаження.
- У топці і трохи вище неї, на шляху продуктів згоряння розташовується теплообмінник. Він може являти собою водяну сорочку, змійовик, прямокутний бак або циліндр із труб — загальних правил тут немає.
- Температура теплоносія в сучасних котлах контролюється механічним термостатом. При досягненні критичної температури він за допомогою поворотного важеля і ланцюжки прикриває піддавали. Процес горіння сповільнюється.
Більшість виробів прекрасно працює в системах з природною циркуляцією. Загальний недолік бюджетних пристроїв цього типу — необхідність в частому завантаженні палива. Типовий котел працює на одній закладці всього 2-5 годин.
Крім того, при роботі на зниженій потужності ККД досить помітно падає через неповне згоряння палива.
Корисно: ці проблеми вирішуються включенням в контур теплоаккумулятора — масивної теплоізольованої ємності з водою. Її вміст нагрівається при короткочасній роботі котла на повній потужності; потім нагріта вода протягом доби циркулює по основному контуру, віддаючи радіаторам тепло.
З точки зору тривалості автономної роботи цікаві твердопаливні побутові котли двох типів.
Піролізні
Горіння дров розбивається на два етапи:
- У верхній топці дрова згоряють при обмеженому притоці повітря, утворюючи найдрібнішу золу і піролізний газ — летючі вуглеводні і чадний газ СО;
- Потім піролізний газ примусово нагнітається в нижню топку, в якій він розбавляється атмосферним повітрям і згоряє з виділенням великої кількості тепла. Деяка його частина використовується для підтримки горіння у верхньому відділенні котла.
В результаті ми отримуємо:
- Високий ККД, що досягає 85%.
- Мінімум твердих залишків. В відходи йде лише найдрібніша зола.
- Можливість плавно регулювати потужність без зниження ККД. Піролізний газ в будь-якому випадку згорить повністю.
- Тривале горіння однієї закладки — 8-12 годин.
Принципова схема піролізного котла.
Котли верхнього горіння
Родоначальником стала литовська компанія Stropuva; однак ідея верхнього горіння і її практична реалізація настільки прості, що котли цього типу зараз виробляються по всьому світу, в тому числі кустарно.
Ці пристрої здатні працювати до 30 годин на дровах і до 5 діб на вугіллі. Як підтримується повільне горіння у величезній топці?
- Паливо горить тонким шаром зверху. Саме до нього рухливий повітропровід, що опускається в міру згоряння палива під власною вагою, подає повітря.
- І тут використовується піроліз: камера згоряння піролізного газу відокремлена від ємності з дровами масивним металевим диском.
- Продукти згоряння, включаючи золу, повністю несуться потоком висхідного повітря.
На фото — литовський котел тривалого горіння.
Рідкопаливні
Ці пристрої не надто популярні завдяки кільком факторам:
- Солярове масло дорого, а відпрацювання знайти у вільному продажу можна далеко не скрізь;
- Ємність для зберігання сезонного запасу з відповідним запахом — не саме приємне сусідство для котеджу.
- Шум жидкотопливного пальника настільки гучний, що вимагає монтажу котла в окремому приміщенні.
За винятком згаданих особливостей — перед нами вельми ефективні і досить компактні пристрої для опалення, гнучко керуючі температурою теплоносія і дозволяють підтримувати потрібну температуру в будинку повністю автоматично.
Електричні
Більшість присутніх на ринку електрокотлів — ТЕН-ові. Як вони влаштовані?
- Всередині герметичній ємності з патрубками для підключення до контуру опалення розміщено кілька трубчастих нагрівачів. Вони підключаються незалежно один від одного, що дозволяє регулювати потужність котла.
- Тут же, в корпусі зазвичай монтуюється група безпеки (розширювальний бак, запобіжний клапан і манометр). Багато баків комплектуються циркуляційними насосами.
Корисно: переважні насоси з плавним, безступінчатим регулюванням потужності. Вони куди економічніші. Втім, на тлі споживання електрокотла — крапля в морі.
Загальна хвороба ТЕН-ових котлів — накип, що знижує з часом віддачу трубчастих нагрівачів.
Так влаштований найпростіший котел з трубчастим нагрівачем.
Останнім часом набули поширення дві альтернативні схеми нагріву, що використовують різні фізичні принципи:http://www.youtube.com/embed/QBmzjvmwf6c
- В індукційному котлі намотана на трубу з діелектрика котушка збуджує в феромагнітному осерді вихрові струми, які розігрівають його і циркулює всередині труби теплоносій. Ці котли компактні, віддають більшу потужність і практично вічні: в них немає рухомих частин та елементів з обмеженим ресурсом.
- Електродні котли генерують в теплоносії (ним може бути тільки вода, причому вода з певною кількістю солей) разігріваючі її струм. Головна особливість електродних пристроїв — абсолютна безпека: при витоку теплоносія нагрів припиниться не завдяки автоматиці, а в силу самого принципу роботи пристрою.
Електродний нагрівач російського виробництва.
Висновок
Ще один короткий огляд сучасного ринку опалювального обладнання ви знайдете в прикріпленому до статті відео (читайте також про те, як вибрати газовий котел опалення правильно, дешево і на довгі роки). Більш детальна інформація про пристрої завжди є на сайтах виробників. Теплих зим!