Инженерные системы частного дома, независимо от того, только построенный он или модернизируемый требуют очень пристального внимания и довольно высоких расходов. И система отопления является одной из главных, и, пожалуй, самих дорогих. Если стандартные отопительные приборы, к которым относятся радиаторы, конвекторы, трубы теплого пола, — у всех систем отопления одинаковые, то генераторы тепла – котлы, могут иметь принципиальные различия.
В предлагаемой статье мы расскажем о том какие именно отопительные котлы для частного дома надо выбрать, исходя из конкретных условий. Мы дадим понять читателям как определиться с необходимой мощностью котла, видом топлива, конструктивными особенностями и другими важными с нашей точки зрения вопросами.
Выбор отопительных котлов по типу топлива
Очевидно, что главным фактором, влияющим на выбор того или иного отопительного котла, является именно вид топлива (или другого источника энергии), которое будет использовано для получения тепла. Вначале перечислим какие бывают котлы:
- Твердотопливные котлы, которые работают на дровах, угле, пеллетах или брикетах.
- Жидкотопливные котлы, использующие для получения энергии дизельное топливо (солярку).
- Электрические котлы – нагревающие теплоноситель при помощи электроэнергии.
- Газовые котлы, использующую энергию сгорания природного или сжиженного газа.
Кроме вышеперечисленных типов котлов встречаются еще и комбинированные модели. Например, газовый скомбинирован с электрическим. Такое сочетание бывает очень полезно тогда, когда учет электроэнергии идет по двум тарифам – дневному и ночному. Днем можно греть дом газом, а ночью поддерживать электричеством. Также такие котлы целесообразно использовать в дачных домах, где люди появляются периодически. Тогда в холодное время года электрическая часть котла будет поддерживать определенную заданную температуру, чтобы теплоноситель не замерз, а по приезду хозяев уже можно подключать на полную мощность газовую «фракцию».
Еще одной из достаточно часто встречающейся разновидности комбинированных котлов являются твердотопливные котлы, в которые при необходимости можно установить газовую горелку. Такой прием использовали в старых котлах, когда особо не заботились о КПД. Тогда это можно было понять, так как цены на все виды топлива были копеечные и не оказывали существенного влияния на семейный бюджет. Но и сейчас существуют современные модели котлов, которые позволяют использовать и твердое топливо в виде дров, угля или даже пеллет (при некоторой модернизации), а также газа и даже жидкого топлива. Причем, производители уверяют, что горелка может работать как на газе, так и на солярке – надо просто перевести котел в другой режим при помощи переключателя. Чаще всего такие «всеядные» котлы имеют две или даже три топки и соответственно и теплообменника, что сказывается на габаритах.
С первого взгляда многотопливные котлы выгодны, так как позволяют использовать в целях отопления все, что угодно. Но у них есть масса существенных недостатков:
- У таких котлов КПД на том или ином виде топлива будет всегда ниже моделей, которые «заточены» под только одно топливо. Более низкий КПД выражается в больших расходах на отопление. За месяц это десятки—сотни рублей, а за срок эксплуатации – это десятки тысяч, которые могли бы быть потрачены на котел с более высоким КПД.
- Разное топливо дает отличную друг от друга теплоту сгорания, поэтому и автоматика системы отопления также должна настраиваться на соответствующий вид топлива. А это дополнительные и немалые расходы. Количество тепла при сгорания твердого топлива трудно контролировать, поэтому очень желателен аккумулирующий бак, который стоит нисколько не меньше, чем хороший котел.
- Как мы уже отмечали, габариты «всеядных» котлов значительно больше, они очень тяжелые и выпускаются только в напольном исполнении, что потребует отдельного специально оборудованного помещения котельной. О требованиях к котельным можно прочитать в соответствующей статье нашего портала
- Цены на многотопливные котлы по понятным причинам гораздо выше, чем более «привередливых» их собратьев. Бывает, что дешевле приобрести, например, отдельные твердотопливный и газовый котлы, чем их «гибриды». Встречаются модели российского производства, которые могут показаться «вкусными» по цене, но отзывы об их эксплуатации либо замалчиваются, либо негативные.
Мнение авторов статьи однозначное – лучше иметь два отдельных котла на различные виды топлива, чем один, приспособленный на два или три. Исключение может составить комбинированный котел газ-электричество или дрова-электричество. ТЭНы в таких котлах обычно встраивают непосредственно в теплообменник, что не сказывается сильно на габаритах. Далее мы предлагаем рассмотреть котлы на каждом из видов топлива отдельно.
Отопительные котлы для частного дома
Твердотопливные котлы
Самым традиционным видом топлива для человека, которым он пользуется испокон веков являются обычные дрова. Древние люди обогревались открытым огнем от костра, а когда человек стал строить жилище для себя, то и огню нашли тоже место в доме. Вначале это тоже был открытый огонь в очаге, но потом технический прогресс привел к появлению печей, в которых огонь изолировали в топке, а дымовые газы стали выводить через дымоход. Все классические печи отапливают за счет излучения и конвекции, то есть только те помещения, которые непосредственно примыкают к печи могут получать свою порцию тепла. Если правильно организовать воздуховоды, то можно отапливать и смежные помещения, находящиеся недалеко, что делают и в современных печах и каминах. Но нас интересуют несколько другие устройства, которые работают на твердом топливе – а именно котлы.
Котел отличается от печи тем, что он может отапливать не только непосредственно то помещение, в котором находится, а также и удаленные. Для этого котел нагревает теплоноситель, выполняющий роль посредника, который транспортирует тепло в другие помещения. В каминах или печах, оснащенных воздуховодами, роль теплоносителя выполняет воздух, однако его малая удельная теплоемкость не позволяет использовать его для передачи большого количества тепла в удаленные помещения. Поэтому роль посредника отдают чаще всего обычной воде, которая по своим физико-химическим свойствам практически идеально подходит для теплоносителя.
Узнать больше о теплоносителях для системы отопления можно в подробной тематической статье нашего портала. Читайте: «Теплоносители для системы отопления».
Для того, чтобы тепло от сгорания топлива передавалось теплоносителю (воде или антифризу), в котле обязательно должен присутствовать теплообменник. Он представляет собой емкость определенной формы, расположенную в камере сгорания. С одной стороны, теплообменник должен разделять две среды – пламя в топке и теплоноситель, а другой стороны обеспечивать эффективную передачу тепла. Поэтому форму теплообменника делают такой, чтобы площадь его соприкосновения с топкой и нагретыми дымовыми газами была максимальной. Подогретый теплоноситель под действием природных сил или принудительно при помощи циркуляционных насосов отправляется в «путешествие» к отопительным приборам: радиаторам, конвекторам, бойлерам косвенного нагрева, трубам теплого пола и другим.
Невольно возникает резонный вопрос – можно ли считать дровяную печь с водяным контуром твердотопливным котлом? В продаже ведь имеется много моделей печей и каминов, которые помимо своего прямого назначения – обогревать «своим телом», имеют еще и контур для теплоносителя. Некоторые из моделей еще имеют вдобавок и специальное место, на котором можно или приготовить, или разогреть пищу. Наше мнение, что печь с контуром нельзя в чистом виде назвать твердотопливным котлом. Можно сказать, что печь выполняет некоторые функции котла, но не является им полностью. Задача котла – это максимальное количество тепла, полученного от сгорания топлива передать теплоносителю. Поэтому часто топки хороших твердотопливных котлов снабжают эффективной термоизоляцией. Тогда с очень высокой точностью можно рассчитывать систему отопления, которая будет предсказуемой и управляемой, так как львиная доля тепла идет именно на подогрев теплоносителя.
Посетителям нашего портала, желающим подробнее ознакомиться с многофункциональными печами предлагаем прочитать статью: «Печи с водяным контуром для отопления дома».
Какое топливо используется в твердотопливных котлах?
В современных твердотопливных котлах могут применяться различные виды топлива. Сразу отметим, что есть «всеядные» котлы, а есть такие, которые приспособлены для конкретного вида топлива. Этим ни в коем случае пренебрегать нельзя, так как преждевременный выход из строя твердотопливного котла далеко не редкий случай. И основная причина этого – использование «неправильного» топлива. Вся необходимая информация есть в технических характеристиках котлов, которые можно изучить еще задолго до приобретения, воспользовавшись всемогущим интернетом. Кратко рассмотрим виды топлива, применяемого в твердотопливных котлах.
Дрова
В России с ее гигантскими лесными ресурсами просто грех не пользоваться этим видом топлива. Особенно в тех регионах, где дрова можно купить по низким ценам или добыть самостоятельно. И, независимо от того, что дрова самый древний вид топлива, актуальность их применения нисколько не утрачена. Они вовсе не собираются «на пенсию», а в некоторых развитых странах вообще обретают второе рождение, так как газообразное и жидкое топливо постоянно растет в цене. А еще дрова являются возобновляемым видом топлива, так как вместо спиленного дерева в нормальных странах, заботящихся о своих природных ресурсах, сразу сажают новое дерево, которое через несколько лет уже может опять использоваться в качестве топлива.
Приведем хороший пример — Финляндия, которая по площади лесных массивов в десятки раз меньше России, имеет амбициозные планы по снабжению себя и всей Европы прежде всего высококачественной продукцией деревообрабатывающей промышленности. Известно, что не все части дерева могут использоваться для производства бруса, или досок. И «отходами» деревообработки всегда будут дрова, причем в очень больших количествах. Просто грех не воспользоваться ими как топливом, что финны успешно и делают. При этом лесные массивы не просто бездумно вырубаются, а засаживаются новыми деревьями. В результате площадь лесных массивов в Финляндии растет. Есть чему поучиться России у той страны, которая какое-то время была частью Российской империи.
Однако, не все дрова одинаковы, они различаются по виду древесины, плотности, размеру, теплотворной способности и уровню содержания влаги. Свежеспиленное дерево имеет влажность от 45% до 80%. Такие дрова будет очень трудно разжечь, при горении они будут выделять мало тепла и сильно загрязнять дымоход сажей. Поэтому их предварительно просушивают в естественных условиях, чтобы влажность была на уровне 15—25%. Принудительную сушку для дров не применяют, так как это связано с дополнительными энергозатратами, что делает применение дров экономически нецелесообразным. Для того, чтобы понять важность влажности дров, приведем простой пример – дрова из свежеспиленного дуба выделяют в 2,25 раза меньше тепла, чем из просушенного в естественных условиях. У свежеспиленного уровень влаги примерно 60%, а у просушенных – 20%.
Следует отметить, что влажность древесины может быть выражена в двух величинах:
- Абсолютная влажность – это величина, выраженная в процентах, отражающая содержание влаги в древесине по отношению к полностью ее высушенной. Естественно, полностью удалить влагу из древесины невозможно, она все равно сохранится хоть в мизерных количествах, чтобы дерево не потеряло свои физические свойства. просто при сушке древесины наступает момент, когда она перестает терять свой вес. Тогда можно сказать, что древесина абсолютно сухая. Понятие абсолютной влажности применяется в строительстве и мебельном производстве для определения качества пиломатериалов.
- Относительная влажность – это показатель, который нас может заинтересовать только при использовании древесины в качестве топлива. Относительная влажность рассчитывается как отношение массы влаги в настоящий момент к общей массе древесины. Очевидно, что относительная влажность никак не может превышать 100%. Ранее, когда мы говорили о влажности дров, то имели в виду именно относительную влажность.
Кроме относительной влажности на теплотворность дров также сильно влияет порода древесины, которая соответствует плотности. Очевидно, что чем она больше, тем больше тепла будет выделяться при сгорании. Рассмотрим таблицу, в которой приведены порода древесины, ее плотность в кг/м³ и объемная удельная теплотворность, выраженная в ккал/дм³. При этом принято, что все породы древесины имеют одинаковую относительную влажность в 12%.
Порода древесины | Плотность, кг/м³ | Объемная теплотворность, ккал/дм³ |
---|---|---|
Лиственница | 665 | 2620 |
Сосна | 505 | 1990 |
Ель | 445 | 1755 |
Кедр | 435 | 1714 |
Пихта | 375 | 1478 |
Акация белая | 800 | 3082 |
Граб | 795 | 3062 |
Груша | 710 | 2735 |
Яблоня | 710 | 2735 |
Дуб | 690 | 2658 |
Клен | 690 | 2658 |
Ясень | 680 | 2620 |
Бук | 680 | 2620 |
Вяз | 650 | 2504 |
Береза | 640 | 2465 |
Орех грецкий | 590 | 2275 |
Ольха | 525 | 2022 |
Осина | 495 | 1907 |
Липа | 495 | 1907 |
Тополь | 455 | 1753 |
Ива | 455 | 1753 |
Размер дров также имеет значение. Обычно он находится в диапазоне от 25 до 40 см, но здесь главное, чтобы дрова подходили к топке. Не стоит загружать слишком длинные дрова в небольшие топки, равно как и короткие в большие. Также дрова бывают пиленые или колотые. Пиленые стоят дешевле и при покупке легче подсчитать кубатуру, так как по отзывам владельцев твердотопливных котлов продавцы нередко обманывают на объемах. Колоть дрова можно и самостоятельно. Тогда и никакой фитнес зал нужен не будет, так как по количеству истраченных калорий колка дров «заткнет за пояс» любую беговую дорожку, степ или гребной тренажер.
Хвойные породы древесины для топки котлов использовать не рекомендуется, так как в их составе высокое содержание смол, которые при сгорании сильно загрязняют топки и дымоходы. Поэтому дрова из хвойных пород имеет смысл применять только иногда и только после продолжительной сушки.
Предлагаем читателям нашего портала ознакомиться с подробной статьей о дровах для отопления. В ней описаны характеристики дров, рассказано какие породы древесины наиболее хорошо подходят для твердотопливных котлов, а также рассказано о «секретах» правильной заготовки и хранения. Читайте: «Какие дрова лучше для отопления».
Достоинства и недостатки дров как топлива для твердотопливных котлов
Мы уже говорили, что дрова нельзя недооценивать как топливо. Они обладают рядом преимуществ:
- Во-первых – это доступность дров. Россия обладает огромными лесными богатствами и места проживания большинства населения страны находятся там, где недостатка в древесине нет. При бережном и умном отношении к лесам можно сказать, что в стране неисчерпаемый источник древесины, в том числе и дров. В то же самое время, газовые магистрали проходят далеко не везде.
- Во-вторых, ввиду доступности и большого количества, дрова имеют или низкую, или разумную цену. Даже при наличии газовых магистралей, современные дома сейчас часто оборудуют еще и твердотопливным котлом.
- В-третьих, использование дров в качестве топлива для котлов не требует изнурительных и дорогостоящих согласований у различных организаций. Котел на дровах можно установить и запустить в эксплуатацию самостоятельно, что категорически запрещено с газовыми котлами.
- И, наконец, котлы на дровах имеют простую (по сравнению с газовыми или жидкотопливными) конструкцию, что упрощает техническое обслуживание и ремонт. Это еще и позволяет людям с инженерным образом мышления и руками, растущими из нужных мест, изготавливать котлы самостоятельно.
Но все-таки мы живем уже в XXI веке и прогресс не стоит на месте. Поэтому дрова не лишены некоторых недостатков, которые мы перечислим.
- Котлы на дровах имеют низкий КПД. Современные модели могут «выжать» из этого вида топлива максимум 70—80%, тогда как другие виды котлов уже приближаются к отметке 95—96%.
- Большой расход топлива вследствие малой теплотворности. Чтобы отопить даже небольшой дом, потребуется внушительный запас дров. Поэтому котлы на дровах могут отопить только небольшой дом, а современные коттеджи им «не по зубам».
- Котлы на дровах требуют постоянного участия человека для закладки топлива, его розжига, периодического добавления и чистки от золы. Процесс отопления дровяными котлами практически невозможно автоматизировать.
- Дровяной котел требует отдельного помещения котельной. Кроме этого для запаса дров требуется либо отдельное помещение, либо оборудованная неподалеку от котельной поленница. А это дополнительные площади и постройки.
- Твердотопливные котлы на очень требовательны к качеству дров: породе древесины, размеру, относительной влажности. Применение некачественного топлива очень быстро приводит к загрязнениям топки и дымоходов.
Все вышесказанное приводит нас к выводам, что применение дров оправдано только при их дешевизне, приемлемом качестве, наличия мест для складирования и желании лично участвовать в отоплении дома.
Уголь
Уголь – это первое ископаемое топливо, которое начал использовать человек. Причем, как утверждают некоторые исторические источники, уголь использовали китайцы еще 3000 лет тому назад. А шахтный способ добычи был налажен в Голландии еще в 1113 году. Кстати, эта шахта эксплуатируется и до сих пор. Именно добыча угля привела к промышленной революции, в ходе которой был изобретен паровой двигатель, сыгравший огромную роль в развитии производства и транспорта.
В целях отопления уголь тоже использовался достаточно давно, но не так широко, как дрова, хотя теплотворная способность его выше. Основным препятствием было образование при его горении большого количества вредных и едких газов, попадавших в помещения, но с изобретением дымохода для печей, а в дальнейшем и водогрейных котлов все изменилось. Добыча угля в мире возросла, он стал выгодным товаром, так как его можно было перевозить железнодорожным транспортом или морскими судами, которые приводили в движение паровыми двигателями.
Даже сейчас, когда достаточно развита добыча и транспортировка нефти и газа, уголь широко используется в промышленности. Он используется в металлургии, в электроэнергетике, в качестве химического сырья и в том числе и для отопления в централизованных котельных. Доля его использования постепенно снижается, так как в электроэнергетике часть «оттяпали» ГЭС, АЭС и сжигание природного газа. Но пока доля угля достаточно высока, его сжиганием получают более 20% произведенной в России электроэнергии, а добыча практически не упала. Если в 1990 году добывали 395 млн. тонн, то в 2016 – 385 млн. тонн. Правда 171,4 млн. тонн пошло на экспорт.
В домашних котельных уголь также достаточно широко применяется, особенно в тех регионах, где его добывают. Это понятно, ведь там он и дешевле и расходы на перевозку будут минимальными. Но далеко не всякий уголь пригоден для отопления. Прежде всего сам котел должен быть приспособлен для топки именно углем, что должно обязательно указываться в паспорте изделия. Если нет паспорта, то необходимо обратиться к специалистам. А каким именно углем предпочтительней топить кратко рассмотрим далее.
Уголь, который может использоваться в качестве топлива делится на три основные группы:
- Антрацит – это самый древний вид ископаемого угля, самый лучший его сорт. Он является переходным звеном между углем и графитом. Его отличают черный цвет, характерный блеск и самая большая из всех видов угля теплотворная способность. В антраците меньше всего содержится серы и воды, он горит очень быстро, не образуя пламени и дыма. После сгорания образуется минимальной количество золы. При высокой теплоотдаче антрацит не спекается. В качестве топлива использоваться может, но котел должен быть приспособлен к нему, да и высокая цена на антрацит ограничивает его использование в домашних твердотопливных котлах. Маркируется буквой «А».
- Каменный уголь – представляет собой горную породу, образованную преимущественно из битумных масс, которые в давние времена попадали на поверхность планеты, а потом вследствие каких-либо геологических процессов, оказавшихся в недрах. В каменном угле больше содержания воды, летучих веществ и минеральных примесей. Это основной вид топлива как в центральных котельных, так и в домашних. Хоть теплотворная способность каменного угля ниже, чем антрацита, он вполне подходит для отопления. Подразделяется на несколько видов, каждый из которых маркируется своей буквой, о чем будет сказано ниже.
- Бурый уголь – это также горная порода, но образованная преимущественно из торфа или лигнина. Содержание углерода в нем еще меньше, воды больше (до 43%), теплотворная способность ниже, чем у каменного угля. При горении бурого угля образуется самое большое количество вредных примесей и золы (шлаков), но тем не менее он может использоваться в качестве топлива. Имеют чаще всего черный цвет, черно-бурый или очень редко бурый цвет, но проведенная им черта на фарфоровой плитке всегда будет бурая. На воздухе бурый уголь быстро деградирует – при потере влаги он растрескивается и становится порошкообразным. Маркируется буквой «Б».
Теперь рассмотрим более подробно маркировку различных марок угля. Представим ее в виде таблицы и заодно посмотрим на основные показатели.
Марки угля | Буквенное обозначение марок | Выход летучих веществ, % | Содержание углерода, % | Теплота сгорания, ккал/кг |
---|---|---|---|---|
Бурые | Б | 41 и более | Менее 76 | 6900—7500 |
Длиннопламенные | Д | Более 39 | 76 | 7500—8000 |
Газовые | Г | 36 | 83 | 7900—8600 |
Жирные | Ж | 30 | 86 | 8300—8700 |
Коксовые | К | 15 | 89 | 8450—8780 |
Отощенно-спекающиеся | ОС | 15 | 89 | 8450—8780 |
Тощие | Т | 12 | 90 | 7300—8750 |
Антрациты | А | Менее 8 | Более 91 | 8100—8750 |
Кроме этого при добыче угля в некоторых месторождениях (бассейнах) могут встречаться различные промежуточные марки, которые обозначают сочетанием букв. Например, ГЖ (газовые жирные), КЖ (коксовые жирные), СС (слабоспекающиеся) и другие.
При использовании угля как топлива огромное значение имеет размер фракции, получаемый при добыче. Здесь тоже есть своя градация, обозначаемая буквенным кодом. Рассмотрим это в виде таблицы.
Наименование | Маркировка | Размеры фракции |
---|---|---|
Плитный | П | 100 мм и более |
Крупный (кулак) | К | 50—100 мм |
Орех | О | 26—50 мм |
Мелкий | М | 13—25 мм |
Семечка | С | 6—13 мм |
Штыб | Ш | До 6 мм |
Рядовой шахтный | Р | 0—200 мм |
Рядовой карьерный | Р | 0—300 мм |
В размерах фракций также могут присутствовать сочетания букв. Например, марка угля ДПК означает, что это длиннопламенный уголь фракции плитной и крупной.
При выборе угля той или иной марки надо обязательно строго следовать инструкциям производителя котлов, либо обращаться к опытным пользователям лично или через форумы в интернете. Применение угля не той марки может сделать отопление неэффективным или привести к прогоранию колосниковой решетки или самой топки котла. Казалось бы, что самым желанным для твердотопливного котла является антрацит, так как он дает наибольшую теплоту сгорания. Но на практике это может оказать «медвежью услугу». Его трудно разжечь, но когда антрацит разгорится, то высокая температура в топке приводит к спеканию и плавлению кокса, который заливает колосниковую решетку, прекращая доступ воздуха. Результат – котел гаснет, причем в самый «подходящий» момент, посреди морозной зимней ночи.
Пожалуй, самым популярным и оптимальным углем для твердотопливных котлов являются длиннопламенные фракции от семечек до крупного. При их сгорании образуются длинные языки пламени, напоминающие горение дров. Обычно разжигают котел семечкой или мелким, а потом добавляют фракции покрупнее. Очень часто котел вначале растапливают небольшим количеством дров, а затем уже добавляют требуемое количество угля нужной марки. Самое главное – это понять, что нет универсального рецепта топки того или иного котла. Каждый случай индивидуален, и чтобы отопление работало эффективно и бесперебойно, надо следовать рекомендациям производителя, закупать нужное топливо и приобрести опыт, который по словам великого поэта «сын ошибок трудных». Куда же без них.
Отметим основные достоинства и недостатки отопления твердотопливными котлами при помощи угля. Начнем с хорошего – с достоинств.
- Мировые запасы угля огромны и Россия занимает одно из ведущих мест по добыче. Это делает такой вид топлива доступным как по цене, так по количеству и региону доставки. Можно сказать, что уголь это еще имеет перспективу использования в виде топлива не на один десяток лет.
- Уголь достаточно просто хранить. Ему не надо отапливаемых помещений, он может храниться даже под открытым небом или простым навесом без потери своих физико-химических свойств. Но это касается только антрацита и каменного угля. Бурый уголь разрушается при взаимодействии с кислородом и водой.
- Уголь имеет высокую удельную теплоту сгорания, гораздо выше, чем у дров. При равном с ними объеме, в угле заложено гораздо больше тепловой энергии. Соответственно для хранения запасов угля на холодный сезон необходимо гораздо меньше площадей.
- На рынке котельного оборудования существует огромный выбор котлов, которые могут отапливать при помощи угля и других видов твердого топлива. В зависимости от мощности, материалов, из которых котел изготовлен, степени автоматизации, марке, стране производства, можно подобрать нужный котел на любой вкус и кошелек.
- Традиционные угольные котлы могут работать полностью автономно, без электричества, что полезно в отдаленных регионах, где существуют проблемы с электроснабжением. Также угольные колы будут лучшим выходом в тех регионах, где нет и не планируется подача природного газа.
- Для разжигания каменного угля или антрацита надо создать специальные условия, что и делается в печах или котлах. Уголь не разгорится от брошенной спички или непогашенного окурка и что самое главное – он невзрывоопасен. Поэтому установка котла на угле и оборудование мест хранения не требуют специальных разрешений и согласований с надзорными органами.
Теперь добавим порцию дегтя в нашу бочку с медом и отметим недостатки.
- Уголь (особенно в виде пыли, которая всегда присутствует) уже сам по себе вреден для здоровья человека, животных и окружающей среды. В составе угля содержатся тяжелые металлы – ртуть, кадмий и другие, а также мышьяк, серу и другие опасные соединения.
- При сгорании угля образуется большое количество углекислого газа, угарного газа, моноокись и двуокись азота, двуокись серы, трёхокись серы. Эти вещества могут быть ядовитыми сами по себе (угарный газ) и при контакте с водой некоторые из них создают кислоты, становящиеся причинами разрушения дымоходов. Те соединения, которые ушли в атмосферу становятся частью кислотных дождей.
- При сгорании угля образуется большое количество сажи, которая оседает в топках и дымоходах, а также оседает на прилегающей к дымоходу территории. Котлы, работающие на угле, требуют периодической очистки топки и дымохода от золя и сажи. Во время чистки, разумеется, котел требует остановки. Образующуюся осле сгорания золу и шлаки необходимо утилизировать.
- Работа твердотопливного котла на угле требует постоянного участия человека (закладка топлива, удаление золы и шлака), что затрудняет автоматизацию. Существуют модели котлов, в которых уголь в топку подается автоматизировано из специального бункера, но стоит такое оборудование баснословно дорого и не окупится за весь срок службы.
- Котлы, работающие на угле, требуют специального помещения котельной, имеющего хорошую и приточную и вытяжную вентиляцию. Кроме этого для хранения запасов угля также требуются площади.
- Любой контакт с углем приводит к загрязнениям помещения, инструменты и самого человека, что приводит к определенным неудобствам.
Тем не менее уголь продолжает оставаться перспективным видом топлива как минимум еще на несколько десятков лет. Поэтому не надо «списывать его со счетов», а лучше применять для отопления там, где он действительно выгоден.
Топливные брикеты
В процессе промышленного производства, добычи полезных ископаемых, деревообработки, сельскохозяйственной деятельности образуется большое количества различных отходов, которые вполне могут служить топливом. Если раньше на них не обращали внимания и просто вывозили, то сейчас как говорится «отход идет в доход». Из всего, что может служить топливом стали делать так называемые топливные брикеты, которые могут применяться в печах, каминах и котлах. Такой подход имеет неоспоримые преимущества как для производителя, так и для потребителя.
- Отходы какого-либо производства или переработки сразу используются для последующего производства брикетов. В результате конечная цена на готовый продукт будет гораздо ниже.
- Топливные брикеты имеют стандартизированные размеры, плотность, относительную владность и теплотворность. В результате этого можно точно рассчитывать количество закладываемого топлива.
- Топливные брикеты производят только из экологически чистого сырья. В качестве связующего выступает лигнин – натуральное вещество, содержащееся в древесине.
- Топливные брикеты горят практически бездымно, не искрят и не выделяют никаких вредных соединений. В топках и дымоходах не происходит образование сажи.
- Топливные брикеты сгорают полностью, зольность их не превышает 1,5%. Это позволяет делать большие закладки на продолжительное время. Для пиролизных котлов топливные брикеты высокого качества – просто находка.
- Брикеты легко складировать и хранить. Их использование не приводит к большому загрязнению пылью, щепками и прочим мусором. Повышенного уровня влажности качественные брикеты не боятся, но прямого воздействия воды надо избегать.
Безусловно, что брикеты являются очень перспективным видом топлива. Единственное, чем они могут «отпугивать» потребителя – это высокая цена и нестабильное качество. Надеемся, что с увеличением количества производств брикетов, применения нового оборудования, строгого соблюдения технологии, контроля качества и появления настоящей конкурентной борьбы на рынке, законы экономики сделают и цену ниже, и качество выше. Пока для большинства населения России брикеты являются диковинкой. Недаром их назвали «евродрова». Некоторые шутники отмечают, что им не нужно отдавать евро за дрова, когда в России они либо бесплатно, либо за рубли.
Какие же существуют брикеты по типу применяемого при производстве сырья?
- Древесные брикеты;
- Брикеты из каменного угля;
- Торфяные брикеты;
- Брикеты из лузги.
Топливные брикеты могут выпускать разной формы:
- В виде «кирпичиков». Их еще называют «РУФ» — по имени правообладателя – компании RUF GmbH & Co. Изготовление таких брикетов производится на прессах при давлении 300—400 бар. Эти брикеты при несоблюдении технологии производства боятся механических повреждений.
- Круглые брикеты, называемые Нестро (Nestro). Они бывают как с радиальным отверстием, так и без него. Оригинальная технология предполагает, что они должны изготавливаться на гидравлических или ударно-механических прессах при давлении от 400 до 600 бар. Но кто по внешнему виду сможет это узнать? При выборе стоит обратить на диаметр – он должен быть не менее 80 мм, а также на длину – не менее 250 мм.
- «Евродрова» в форме многоугольника (4- или 6-гранного) в разрезе. Кроме этого в этом виде брикетов обязательно присутствует радиальное отверстие по центру, оно нужно для лучшего горения. Называют этот вид «евродров» «Пини-Кей» — по имени австрийской фабрики Pini&Kay, где они впервые были произведены. Изготавливают их под давлением 1000—1100 бар на шнековых прессах методом экструзии. В дальнейшем «карандаши» (применяемое в обиходе название) еще и подвергают термической обработке. Поэтому такие брикеты самые стойкие к механическим повреждениям, меньше, чем другие боятся влаги, долго горят и выделяют большое количество тепла. Ну и стоят «пини-кей» соответственно дороже.
Кроме этого существуют и другие, менее распространенные форм-факторы топливных брикетов. Особенно это касается тех, которые изготавливаются из торфа или угля.
Более подробно тема топливных брикетов раскрыта в статье: «Брикеты для отопления». В ней освещены сравнительные характеристики топливных брикетов, даны рекомендации по выбору, а также приводится пример как можно изготовить брикеты своими руками.
Топливные гранулы (пеллеты)
Человек, впервые увидевший пеллеты, вряд ли сразу подумает, что это топливо, так как они скорее напоминают какую-то кормовую добавку для животных. Но на самом деле топливные гранулы (пеллеты) – это один из самых популярных видов возобновляемого биотоплива. Возобновляемыми они являются по причине того, что для их производства используется древесина, которая является возобновляемым (выращиваемым) сырьем. По своей сути – топливные пеллеты – это те же самые топливные брикеты, только гораздо меньших размеров, что дает преимущества в транспортировке, хранении и дозированной подаче в топки котлов и печей.
Пеллеты представляют собой цилиндрические гранулы диаметром от 4 до 10 мм и длиной от 15—50 мм. Для их производства может применяться различное сырье:
- Для производства самых качественных пеллет используются отходы деревообрабатывающих производств в виде стружки или опилок. Такие гранулы называют белые пеллеты. Именно их рекомендуют применять в домашних котлах отопления, так как при хорошей теплотворности они имеют малую зольность.
- В процессе переработки древесины кроме стружки или опилок в исходное сырье могут добавляться другие отходы – ветки, кора, высушенная хвоя или листва. Готовые пеллеты имеют серо-коричневый цвет. По качеству они уступают белым пеллетам, в домашних котлах их применение не рекомендуется. Наверное, поэтому такие пеллеты называют индустриальными.
- Пеллеты могут изготавливаться и из различных отходов после переработки сельскохозяйственных культур: жмыха, подсолнечной лузги, отходы от мукомольных линий и производства круп, зерноотходы, подсолнечная лузга. Такие пеллеты получили название агропеллеты. В домашних котлах их использовать не рекомендуется, так как ни имеют высокую зольность.
- Торф также может использоваться ля производства пеллет. Именно в таком виде из торфа можно «выжать» все, на что он способен. Но топить дорогущие домашние пеллетные котлы такими гранулами не рекомендуется.
- На птицефабриках всегда остро стоит проблема утилизации куриного помета. Оказывается, его тоже можно применять для производства пеллет, которые, разумеется, можно применять только в промышленных котлах.
- При сортировке твердых бытовых отходов (мусора) очень много материалов может использоваться для производства топливных гранул. Это и делается, особенно в тех странах, где практикуется раздельный сбор бытовых отходов.
Особого внимания заслуживают так называемые торрефицированные пеллеты. Для их производства исходную биомассу обжигают при температуре 200—300°C, но без доступа кислорода. Такая технология похожа на процесс изготовления древесного угля. При торрефикации происходит удаление влаги из сырья, далее выделяется фенол, уксусная кислота и другие негорючие соединения, участвующие в образовании золы и агрессивных соединений, разрушающих котлы и дымоходы.
Торрефицированные пеллеты имеют ряд преимуществ:
- Они практически не впитывают влагу и не требуют специальных хранилищ.
- Торрефицированные пеллеты на рассыпаются, не разбухают, не плесневеют и не гниют. Плотность их гораздо ниже, чем обычных пеллет.
- По теплотворной способности торрефицированные пеллеты стоят очень близко к хорошим сортам угля. Поэтому их иногда называют «биоуголь».
Торрефицированные пеллеты поначалу отпугивают потенциального потребителя своим темным цветом. Может показаться, что они подвергались воздействию огня и уже в них гореть. Плюс цена на такие пеллеты выше, чем на традиционные. Для неопытного покупателя есть поводы насторожиться. Поэтому, мы предлагаем читателям нашего портала ознакомиться с таблицей, где приведены сравнительные характеристики сырья для производства пеллет (щепа), традиционных топливных гранул и торрефицированных.
Характеристика | Щепа | Традиционные древесные пеллеты | Торрефицированные пеллеты (biocoal pellets) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Низшая теплота сгорания (в зависимости от влажности и вида древесины), МДж/кг (ккал/кг) | 7,4—11,4 МДж/кг (1767—2722 ккал/кг) | 17—18 МДж/кг (4059—4298 ккал/кг) | 21—22 МДж/кг (5015—5253 ккал/кг) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Относительная влажность, % | 30—50 |
Мы предлагаем читателям прямо сейчас в любой поисковой системе сформировать запрос о производстве топливных гранул и необходимом оборудовании. Результат впечатлит любого! Предложений очень много! Предлагаются готовые линии разной мощности «под ключ», которые могут занимать как площадь цеха, так и размещаться в небольшом помещении. Причем цены на закупку оборудования, его монтаж и пусконаладочные работы не являются «космическими». Любой более-менее успешный производитель вполне может позволить себе это, учитывая, что в течение короткого времени все вложенные деньги вернутся. Некоторые производители оборудования готовы его поставлять бесплатно, но при условии, что бо́льшую часть готовой продукции в течение какого-то времени они будут выкупать сами по ценам ниже среднерыночных. Это очень хорошая бизнес-модель, которой некоторые воспользовались и как оказалось не зря. Например, очень хорошее оборудования для производства пеллет делают в Германии и Италии. Но у этих стран общая беда – ограниченность в лесных ресурсах, что означает отсутствие сырья для производства. Можно сырье закупать в той же России, но расходы на его перевозку сделают производство у себя дома нерентабельным. Поэтому, «хитрые капиталисты» решили поступить по-другому – организовать производство там, где есть много копеечного сырья и после контроля качества на месте отправлять готовые топливные гранулы к себе домой, где уже продавать их по рыночным ценам. В итоге выигрывают все. У нашего отечественного производителя есть отличное оборудование, есть гарантированный рынок сбыта. Когда все контрактные обязательства будут выполнены – оборудование для производства переходит в полную собственность. А в настоящее время наши производители уже «подтягиваются» и начинают делать свое оборудование, которое не уступает импортному. Можно ожидать, что от этого внутренний рынок качественных пеллет будет более насыщенным, цены будут разумные и доступные. Но что главное — никто извне не будет диктовать «правила игры». На пеллеты уже существует устойчивый спрос, который растет каждый год. Поэтому, при должном качестве, биотопливо всегда найдет своего покупателя. Рассмотрим таблицу, где показано мировое потребление пеллет и прогнозы на 2020 год.
Эти цифры красноречиво говорят о том, что произведенное биотопливо никогда не будет залеживаться на складах готовой продукции. Только в России прогнозируется рост потребления за короткий срок на 267%. Это говорит о том, что и внутренний рынок очень перспективный, не говоря о том, что и другие указанные в таблице страны тоже с огромным удовольствием купят пеллеты, что позволит нашим предприятиям иметь валютную выручку. Поэтому просто грех не воспользоваться такой рыночной ситуацией той стране, которая по лесным ресурсам «впереди планеты всей». Вспоминается давняя шутка из КВН, когда японец, задумчиво глядя на карту России, сказал, что если бы у Японии было столько природных ресурсов, то они бы только пили саке и философствовали. На это сразу ответил россиянин, что мы, в принципе, этим и занимаемся. Но на самом деле каждый год в России открываются десятки новых предприятий по производству топливных брикетов и гранул. Продавцы котельного оборудования отмечают устойчивый рост спроса на твердотопливные котлы. Пеллеты в крупных городах перестают быть диковинкой, цены на них на внутреннем рынке гораздо ниже, чем в странах Европы. Если в России «белые» пеллеты высокого качества можно приобрести за 7000—9000 рублей за тонну, то в Германии за них уже придется отдать 230—270 евро, что в рублях составит примерно 17500—20500 рублей. Разница очень существенная! Почему же натуральному биотопливу, в том числе и топливным гранулам пророчат великое будущее? Чем пеллеты выгодны, в чем их преимущества?
Этот вид биотоплива все же не безупречен и имеет недостатки, с которыми надо считаться.
Пеллетные котлы энергозависимы. Они не могут работать при отключении электроэнергии.
И все-же именно пеллеты имеют большое будущее. Природный газ неминуемо будет дорожать, так как его запасы хоть и большие, но ограниченные. При этом он является невозобновляемым видом топлива и его добыча достаточно дорогое удовольствие. Стоимость пеллет же установилась на определенном уровне и ростом числа производств имеет тенденцию к снижению. Некоторые специалисты даже говорят, что в не таком далеком будущем Россию ждет «пеллетная революция». Это может произойти тогда, когда будет принята и реализована соответствующая федеральная программа, когда государство будет поощрять установку котлов, работающих на биотопливе. Случится ли это? Что-ж, поживем – увидим. Какие бывают твердотопливные котлыНе бывает абсолютно одинаковых твердотопливных котлов. Их все можно классифицировать по некоторым признакам. По виду используемого топлива котлы бывают:
По способу сгорания топлива твердотопливные котлы можно условно разделить на несколько типов:
Также бывают твердотопливные котлы, которые кроме подогрева теплоносителя могут приготавливать горячую воду. Такие котлы называют двухконтурными. Как заявляют производители этих агрегатов – это решит задачу обеспечения горячей водой. Но в среде специалистов теплотехников отношение к таким котлам мягко говоря неоднозначное. Второй контур для приготовления горячей воды может нарушить тепловые режимы, он делает котел более дорогим и менее надежным. Поэтому лучший выход для приготовления горячей воды – это использование бойлера косвенного нагрева или теплоаккумулятора с функцией приготовления горячей воды. О нем можно прочитать в соответствующей статье.
Чугунный vs стальной твердотопливный котелСамо собой, что для того, чтобы выдержать значительные и механические и тепловые нагрузки, твердотопливные котлы делают только из металла. Поэтому по материалу изготовления котлы классифицируются на чугунные или стальные котлы. Чугунные твердотопливные котлы являются самыми «заслуженными» так как их история самая богатая. Такие котлы из-за особенностей обработки чугуна имеют сборную конструкцию, когда отдельные секции собираются вместе при помощи резьбовых соединений и высокотемпературных герметиков. Чем больше секций – тем больше мощность. Применение чугунных котлов имеет ряд преимуществ:
При всех своих достоинствах, к чугунным котлам стоит относиться бережно, так как есть у них и слабые стороны:
Теперь мы вынуждены признаться, что большинство продаваемых сейчас котлов все-таки стальные. И это сделано не только из-за относительной дешевизны, но существуют еще и другие причины, которые мы перечислим:
Отметим слабые места стальных котлов, которые следует учитывать и при приобретении, и при эксплуатации:
Особенности пеллетных котлов, делающие их «избранными»Мы уже упоминали, что грядет мировая «пеллетная революция». Можно сказать, что в странах Западной Европы она уже прошла, а у России и Китая еще все впереди. Именно поэтому уже сейчас надо начинать крепко подумывать о пеллетном котле для отопления частного дома. Конечно, пеллеты можно сжигать и в любых других котлах, в том числе и пиролизных, и длительного горения, но тогда заложенный в них энергетический потенциал либо не раскроется полностью, либо будет израсходован нерационально. Рассмотрим особенности устройства пеллетного котла. Вид его в разрезе представлен на следующем рисунке. Камера сгорания или топка (11) у пеллетных котлов небольшая по сравнению с классическими, пиролизными или длительного горения. Это объясняется тем, что в подобные котлы не закладывается какой-то запас топлива, а оно поступает по мере необходимости и в нужном количестве из бункера (1) при помощи шнека (5). Подача гранул организована не непосредственно из бункера, а через промежуточную камеру. Это сделано для того, чтобы огонь от горелки не распространился в бункер. При отдельно стоящем бункере подачу пеллет организуют через гибкую трубу, которая при нагревании плавится и сжимается, прекращая доступ кислорода. Таким образом происходит самозатухание топлива. Поэтому котлы с отдельно стоящим бункером более безопасны. В горелке (10) происходит сгорание гранул. Воздух, необходимый для горения подается центробежным вентилятором (6), который изменяет свою производительность в зависимости от потребности системы отопления. Мощность котла регулируется количеством подаваемых гранул в единицу времени и поддувом. Чем быстрее будет вращаться шнек и чем больше будет скорость вращения вентилятора, тем более мощное пламя выдаст горелка. За этим следит блок управления (3), который руководствуется сигналами с датчиков и программой, выставленной человеком. Зажигание пеллет может производится вручную, но в хороших котлах есть специальный ТЭН, стоящий на пути воздуха, нагнетаемого вентилятором. При первоначальном запуске блок управления вначале дает команду шнеку, чтобы он в зону сгорания поместил определенной количество гранул. Затем включается вентилятор и ТЭН и в зону сгорания начинается подаваться горячий воздух на малых оборотах вентилятора. После того как пламя зажглось, датчик фиксирует это и блок управления отключает ТЭН, раскручивает вентилятор на «полную катушку» и включает шнек. Для того, чтобы пламя погасло просто дается команда на остановку шнека. После прогорания всего топлива пламя гаснет и блок управления останавливает вентилятор после продува камеры сгорания. При сгорании пеллет в горелке образуется факел с температурой 1100—1200°C, подобно как в газовых или жидкотопливных котлах. Раскаленные газы устремляются к выходу из котла, но на пути их ждет теплообменник (7), который направляет газы по «извилистому пути», попутно «безжалостно» отбирая у них тепло, но оставляя то количество, которое не допустит образование конденсата в дымоходе. На выходе газов из на некоторых моделях пеллетых котлов ставится еще и вытяжной вентилятор (дымосос), который увеличивает тягу и способствует повышению КПД. При сгорании пеллет хотя и образуется минимальное количество золы, но она все же есть. Для ее сбора предусмотрен специальный выдвижной ящик – зольник (12), который сделан увеличенного объема, чтобы вытряхивать его не каждый день, а с периодичностью в неделю или даже месяц. Золу можно и нужно использовать в качестве удобрения. Для очистки теплообменника котла предусмотрен специальный канал (9), закрываемый герметичной дверцей. Горелки в пеллетных котлах бывают трех основных типов – ретортные, факельные или каминные (колосниковые). В чем же их отличия?
Теперь оправдаем свое пристальное внимание к пеллетным котлам и отметим их основные достоинства:
Перечислим недостатки пеллетных котлов:
Тем не менее мы настоятельно просим наших читателей обратить внимание именно на пеллетные котлы. Даже высокая их стоимость нивелируется долгим сроком службы, высоким КПД и возможностью работать в автоматическом режиме. Что следует учесть при использовании твердотопливных котловМы уже упоминали о том, что твердотопливные котлы уже обрели второе рождение и от них не собираются отказываться даже в странах с самой «продвинутой» экономикой и дешевым углеводородным топливом. Не стоит недооценивать такие котлы и нам, региону с огромными запасами полезных ископаемых и лесных ресурсов. Сейчас часто можно встретить такую «картину», когда хозяева, строя новый дом, сразу предусматривают установку двух или более котлов отопления. Например, для полной автоматизации и комфорта ставят газовый котел, а для экономии еще и твердотопливный, который в холодное время года позволит сэкономить на газе. Также далеко не редкость, когда и с газовым, и твердотопливным котлом в системе еще и присутствует электрический котел. Существуют проверенные временем схемы гидравлической и теплотехнической увязки «разномастных» котлов, которые успешно применяют.
Анализируя опыт владельцев частных домов, авторы статьи решили дать несколько рекомендаций по приобретению, монтажу и эксплуатации твердотопливных котлов отопления как отдельно, так и в сочетании с другими отопительными приборами.
Краткий обзор наиболее популярных моделей твердотопливных котловДля полной ясности сделаем краткий обзор наиболее популярных моделей твердотопливных котлов, которые уже зарекомендовали себя с положительной стороны. Рассмотрим и «классику», и котлы длительного горения, и пиролизные, и пеллетные. Твердотопливный котел «Лемакс-Форвард-16»
Котел «Лемакс-Форвард» производится в России, поэтому у него достаточно «демократичная» цена. Из сильных сторон данного котла следует отметить:
Недостатки у этого котла есть, и они типичны для стальных теплообменников. Но при такой цене «грех» искать слабые стороны. Тем более, что их действительно мало. Твердотопливные котлы отопления Protherm серии «Бобер DLO» Эти котлы произведены в Словакии компанией Protherm. Отопительной оборудование этой марки давно себя зарекомендовало как надежное и неприхотливое. Твердотопливные котлы серии «Бобер DLO» имеют чугунный секционный теплообменник, имеющий от 4 до 10 одинаковых секций. Мощность котлов этой серии от 19 кВт до 48 кВт. Основные технические характеристики представлены в таблице.
Достоинствами твердотопливных котлов Protherm серии «Бобер» являются:
Конечно, чугунные классические твердотопливные котлы гораздо дороже стальных, но большой срок службы и надежность котлов этой марки доказана постоянным спросом на них. Твердотопливные котлы длительного горения «Магнум» 15, 20, 30 кВт Котлы длительного горения (КДГ) «Магнум» производятся на заводах Новосибирской металлообрабатывающей компании. Следует сразу отметить, что эти котлы предназначены только для сжигания угля. Любое другое топливо не раскроет их «способностей». Краткие технические характеристики представлены в таблице.
Котлы изготовлены из высококачественной стали, снаружи покрыты термостойкой полимерной краской. В конструкции котла можно отметить некоторые особенности:
Пользователи котлов «Магнум» отмечают их надежность, но только при использовании рекомендуемого топлива и строгого следования всем инструкциям. Универсальные твердотопливные котлы длительного горения Stropuva Твердотопливные котлы марки Stropuva сейчас известны во всем мире, а все началось в 2001 году, когда талантливый литовский инженер Эдмундас Штрупайтис запатентовал котел с принципиально новым тогда верхним длительным горением. Изначально котлы предназначались только для сжигания сухих дров, но сейчас в ассортименте имеются универсальные модели, в которых можно применять и дрова, и уголь, и топливные брикеты, и пеллеты. В настоящее время эти котлы производятся не только в Литве. Открыты совместные предприятия в России и в Украине, которые обеспечивают свои внутренние рынки этими котлами. Пользователи отмечают отличное качество изготовления, надежность и экономичность котлов Stropuva. Основные технические характеристики универсальных котлов мы разместили в сводной таблице.
Такие технические характеристики не могут не порадовать владельцев домовладений, но следует учесть несколько немаловажных факторов:
По мнению авторов статьи, котлы длительного горения Stropuva будут хорошим приобретением для тех хозяев, которые понимают физические принципы работы такого оборудования, соблюдают все рекомендации производителя, применяют только хорошее топливо. Пиролизные котлы отопления «Гейзер» ПК-10, ПК-15, ПК-20, ПК-30 В России уже изготавливают пиролизные котлы очень хорошего качества. Мы предлагаем обратить внимание на модельный ряд бытовых котлов под торговой маркой «Гейзер», модели – ПК-10, ПК-15, ПК-20, ПК-30. Производителем является костромская компания ООО «КЗКО» (Костромской завод котельного оборудования). Судя по отзывам потребителей, котлы этой марки – достойный выбор. Краткие технические характеристики представлены в сводной таблице.
Пиролизные бытовые котлы «Гейзер» приятно удивляют своих хозяев своей неприхотливостью, надежностью, простотой управления. Также несомненным плюсом является их «всеядность» — возможность применения любого твердого топлива: дров, щепы, угля, брикетов и пеллет. Но производитель указывает при этом, что наилучшие показатели дают сухие березовые дрова. Котлы «Гейзер» энергонезависимы (если не используется ТЭН) и цены на них очень доступные. Твердотопливный газогенераторный (пиролизный) котел Viessmann Vitoligno 100-S Продукция немецкого концерна Viessmann давно известна всем специалистам теплотехникам и большинству потребителей. Высочайшее качество и надежность котлов этой марки подтверждены временем. Правда, цены на оборудование Viessmann нельзя назвать доступными, но негативные отзывы встречаются очень редко. Можно сказать, что котлы этого концерна абсолютно честно «отрабатывают» все вложенные в них деньги. Есть у Viessmann и твердотопливные пиролизные котлы серии Vitoligno 100-S, которые выпускают для бытовых целей мощностью 25, 30 и 40 кВт. Котлы предназначены для работы на дровах или древесных топливных брикетах. Некоторые источники в интернете указывают, что котлы этой серии работают в том числе и на угле. Конечно, на нем они тоже будут работать, но вопрос – сколько времени. И стоит ли отдавать большие деньги за превосходные котлы, а потом намеренно их «убивать» несоответствующим топливом. Рассмотрим краткие технические характеристики котлов Viessmann Vitoligno 100-S в следующей таблице.
Как видно, цены на твердотопливные котлы Viessmann Vitoligno 100-S довольно «кусачие», но стоит отметить, что в комплект входит довольно дорогостоящий электронный блок автоматики Ecotronic 100, который следит за всеми режимами работы котла и обеспечивает безопасность. В чем еще преимущество отопительного оборудование Viessmann, так это в том, что к каждому котлу существуют пакетные предложения, например, бивалентный бойлер косвенного нагрева или теплоаккумулятор. Один электронный блок Ecotronic 100 способен управлять всеми устройствами. Раздельное приобретение оборудования обходится намного дороже. Пеллетные котлы PELLETRON VECTOR Российская компания Пеллетрон освоила производство пеллетных котлов и, судя по отзывам потребителей, продукция этого предприятия очень достойного качества при разумной и адекватной цене. Производство этих котлов находится в городе Верхняя Пышма, который является спутником Екатеринбурга – центром одного из самых промышленно-развитых регионов России. Предлагаем ознакомиться с характеристиками пеллетных котлов PELLETRON VECTOR в следующей таблице.
Пеллетные котлы PELLETRON VECTOR – очень хороший выбор для домов постоянного проживания. Все преимущества этого отопительного оборудования можно увидеть, посмотрев на следующий рисунок. Пеллетные котлы ACV BIOMAX Пеллетные котлы ACV BIOMAX относятся к премиальному классу, производятся в Бельгии компанией ACV, специализирующейся на разработке и производстве оборудования для отопления и горячего водоснабжения. ACV профессионально этим занимается с 1922 года, поэтому можно представить какой огромный накоплен опыт и какие традиции безупречного качества и надежности передаются из поколения в поколение. В модельном ряде ACV BIOMAX представлены два пеллетных котла ACV BioMax 23 и ACV BioMax 35. Рассмотрим их технические характеристики в следующей таблице.
Несложно заметить, что цены на котлы ACV BIOMAX также весьма «кусачие». Попытаемся «оправдать» производителя и отметим достоинства этих котлов, за которые потребители и платят.
Главными недостатками пеллетных котлов ACV BIOMAX является их высокая цена (окупается при правильной эксплуатации), «капризность» к качеству топлива и зависимость от электроэнергии. В остальном – все безупречно! Краткая оценка плюсов и минусов всех видов твердотопливных котловАвторы надеются, что они недаром потратили время на довольно объемное описание различных видов твердотопливных котлов и топлива, применяемого в них. Теперь, оценивая все вышеизложенное, можно представить сильные и слабые стороны тех или иных котлов в виде сводной таблицы, которая, возможно, поможет читателям сделать правильный выбор.
У некоторых читателей может возникнуть вопрос о том, а зачем надо было столько давать информации о котлах и топливе, чтобы в итоге все свелось в одну таблицу. Может достаточно только ее? Но у авторов есть по этому поводу свое мнение. Если следовать такой логике, то школьный учебник геометрии или алгебры поместился бы в маленькой брошюре. Есть какие-то теоремы и правила и нечего их доказывать? Это же касается и физики – зачем что-то узнавать про явления природы, когда пару десятков фундаментальных законов можно поместить на таком же количестве страниц. Зачем читать, «Войну и Мир», если в учебнике литературы есть уже «готовые к применению» рецензии критиков? Политика нашего портала состоит в том, что читатель сам должен ознакомиться с некоторым объемом информации по какому-либо вопросу, прежде чем принять самостоятельное решение. И самое сложное для авторов – это не поиск информации, так как ее «океаны», а фильтрация («бреда» в интернете минимум 50%), систематизация и представление в такой форме, чтобы она была понятна многим. Что мы и стараемся делать. Идеальный читатель нашего портала – это не тот, кто бежит сразу за красочным буклетом, попутно опустошая свой кошелек и влезая в кредиты, а тот, кто вначале изучит интересующую его тему и сделает именно свой выбор, который будет и лучше, и дешевле. Надеемся, что у нас, как у авторов, это хотя бы частично получается. Видео: Виды твердотопливных котловКотлы отопления на жидком топливеКотлы отопления на жидком топливе широко применяются на промышленных объектах, но их установка в частном доме всегда вызывает массу вопросов. И главный из них – это, собственно, целесообразность такого шага. Ведь ни для кого не является секретом тот факт, что жидкое топливо дорогое и отопление им будет вытягивать из кошельков хозяев солидные суммы. Но, тем не менее, жидкотопливные бытовые котлы существуют, они выпускаются известными производителями и на них есть, пусть не такой как на газовые и твердотопливные, но устойчивый спрос. Возникает вопрос – неужели хозяева частных домов, находясь в здравом уме и твердой памяти, сознательно идут на покупку недешевых котлов на жидком топливе и собираются еще и ежемесячно тратить немалые суммы. При беглом взгляде со стороны это может показаться своеобразным «мазохизмом». Но это только на первый взгляд, так как объяснение есть. Допустим, что в каком-либо живописном уголке природы массово продаются участки под строительство коттеджей. Разумеется, что большая часть потенциальных домовладельцев намерена в будущем отапливаться природным газом, учитывая низкие цены на него в России, но газовые коммуникации еще не подведены, а планируются через какое-то время. Выхода здесь два – дождаться, когда газ будет проведен и потом строить дом или построить дом, отапливать его какое-то время другим видом топлива, а затем перейти на газ. Построить дом «под ключ» без отопления невозможно, так как при всех дорогостоящих отделочных работах, занимающих продолжительное время, необходимо поддерживать в доме определенный температурный режим. Именно в такой ситуации настоящим спасением будет жидкотопливный котел, но не обычный, а такой, который может еще работать и на газе. Такие котлы называют комбинированными. Для перехода с одного вида топлива на другой необходимо только поменять одну деталь – горелку. Причем, это вполне возможно сделать самостоятельно. Купить хорошую горелку для комбинированного котла – это далеко не дешевое удовольствие, но переоборудование системы отопления и котельной выйдет намного дороже. Котел, в принципе, остается тот же, блоки автоматики те же, в системе ничего не меняется кроме одной детали – горелки. Рассмотрим какие виды жидкого топлива используются в целях отопления, а также выберем из них те, которые выгодно использовать в частном доме.
Получается, что для наших условий наиболее подходящим, и в принципе единственным, видом жидкого топлива является солярка. Поэтому мы кратко рассмотрим устройство и принцип работы котла именно на дизельном топливе, другие рассматривать не будем ввиду их отсутствия на рынке. Если где-то и работают в домах котлы на других видах топлива, то это чаще всего самодельная конструкция, за которую не будет нести ответственность никто кроме хозяина. Как и у твердотопливных котлов, принципиальным различием у жидкотопливных является материал теплообменника – чугун или сталь. И мы не будем повторять всех достоинств и недостатков этих материалов, так как они типичны. Хороший жидкотопливный котел – далеко не дешевое «удовольствие», поэтому при выборе надо всегда отдавать предпочтение чугуну, так как срок службы будет больше в разы при условии правильной обвязки и соблюдении всех правил эксплуатации. Конструкция типичного котла на жидком топливе представлена на следующем рисунке. Котел собран в теплоизолированном корпусе, чтобы все сгенерированное им тепло оставалось внутри и передавалось теплообменнику, а от него теплоносителю. Одним из главных устройств жидкотопливного котла является вентиляторная горелка, в которую топливо поступает, проходя через фильтр, при помощи насоса, а воздух нагнетается вентилятором с изменяемой производительностью. Если поджечь топливно-воздушную смесь при помощи электродов, то образуется факел, интенсивность которого можно регулировать. Сгорание происходит в закрытой камере сгорания, которая обычно имеет цилиндрическую форму, а факел размещается точно по оси. Вокруг камера окружена теплообменником с циркулирующим в нем теплоносителем. Кроме этого на продукты горения не «пускают» простым путем в дымоход, на их пути имеется множество препятствий в виде трубок или теплообменных пластин, или и того и другого вместе. Так еще дополнительно «снимают» порцию тепла, но оставляют его достаточно для того, чтобы в дымоходе не образовывался конденсат. Вследствие того, что воздух нагнетается в камеру сгорания принудительно, при помощи вентилятора, то можно позволить проходить газам по сложному и извилистому пути, что было бы труднее, если тяга была естественной. Горелки котлов на жидком топливеРаботу жидкотопливной горелки мы предлагаем рассмотреть немного подробнее, так как она является одной из главных деталей котла – его своеобразным «сердцем». Если другие составные части типичны для разных видов котлов, то горелка имеет принципиальные отличия.
Горелка для жидкотопливного котла может быть приспособлена на какой-то один вид горючего или быть универсальной – пригодной для сжигания еще какого-то топлива. Но мы уже упоминали о том, что кроме дизельных котлов в частном доме другие виды жидкотопливного отопительного оборудования рассматривать не стоит. Тем более, что при сжигании солярки котлы, предназначенные только для этого вида топлива, показывают куда больший КПД, чем «всеядные собратья по классу». Горелка современного котла – это устройство с очень сложной механикой и электроникой. Хоть горелки и имеют заводские предустановки, но при вводе котла в эксплуатацию они требуют регулировки, которую может сделать только специалист, оснащенный соответствующим инструментом. А в дальнейшей эксплуатации горелки могут обслуживаться только в строгих рамках того, что описано в паспорте, но лучше и это доверить профессионалам. Можно сравнить горелку с хорошими швейцарскими часами, механизм которых не терпит некорректного вмешательства. Да и по своей цене горелки не уступают хорошим часам из одной из самых благополучных стран Европы. Топливные горелки помимо настроек на определенный вид топлива также обладают определенной мощностью, способной «обслужить» котел в частности и систему отопления в целом. Кроме этого по режиму своей работы горелки могут быть:
У читателей может возникнуть резонный вопрос – каким горелкам отдать предпочтение, если планируется установка жидкотопливного котла? Если в дальнейшем его переведут на потребление газа, то ответ однозначен – одноступенчатая, максимум двухступенчатая горелка. Зачем платить больше, если по прошествии какого-то времени горелка будет лежать в кладовке. Лучше на сэкономленные деньги приобрести хорошую газовую наддувную модулируемую горелку. Проблема тактования котла с одноступенчатой горелкой может быть решена установкой бойлера косвенного нагрева или теплоаккумулятора. Большинство моделей котлов на жидком топливе имеют напольное исполнение, но встречаются и настенные модели, которыми любят иногда «радовать» производители из Азии. Сильно доверять им, к сожалению, не стоит, так как гораздо больший опыт в производстве отопительного оборудования на жидком топливе имеют компании из Европы. К ним можно отнести Buderus, Viessmann, De Dietrich, Potherm, ACV и другие. Российские производители, к сожалению, пока не могут «порадовать» нас действительно качественными, экономичными и надежными котлами на дизельном топливе. Но при такой разнице в ценах на газ и на солярку это не удивляет.
Достоинства и недостатки котлов на жидком топливеОтметим то, чем сильны твердотопливные котлы и заодно не будем скрывать их недостатков. Вначале о хорошем…
Не можем не сказать о недостатках жидкотопливных котлов, так как их достаточно для того, чтобы очень хорошо подумать о целесообразности приобретения:
С точки зрения авторов статьи, если уже приходится «связываться» с дизельным отоплением, то в котельной должен стоять напольный одноконтурный котел известного европейского бренда с теплообменником из высококачественного чугуна. Если планируется переход на газ, то котел должен быть универсальным, а дизельная горелка одноступенчатой. Горелка на газ лучше модулируемая. Для приготовления горячей воды в паре с котлом хорошо будет «смотреться» бойлер косвенного нагрева или теплоаккумулирующая емкость. Краткий обзор популярных моделей котлов на жидком топливеПроведем краткий обзор тех моделей котлов, которые могут сжигать и дизельное топливо, и природный газ, и сжиженный природный газ. Напольные универсальные котлы Protherm серии Bison NL Производитель котельного оборудования из Словакии компания Protherm опять «на высоте» и предлагает своим потребителям из стран бывшего СССР универсальные котлы, способные «поглощать» и жидкое, и газообразное топливо. По соотношению цены и качества котлы Protherm находятся в группе лидеров, так как очень качественные чугунные отопительные агрегаты стоят гораздо меньше своих «коллег» из Франции, Бельгии или Германии. Рассмотрим краткие технические характеристики этой серии котлов, но не всех, а самых популярных мощностей 30, 35 и 40 кВт.
Котлы изначально поставляются без горелок, и сама компания Protherm их не производит. Но в паспорте на котлы указанной выше серии есть рекомендации к применению определенных моделей горелок, производимых итальянской компанией Baltur. Для описанных выше трех моделей котлов подходят две дизельные и две газовые горелки. Рассмотрим кратко их характеристики в следующих таблицах.
У любого производителя котлов или горелок в открытом доступе всегда есть информация о совместимых моделях, что мы и рекомендуем делать. Ввиду того, что котлы на жидком топливе все-таки распространены в частных домовладениях очень редко, то другие модели мы рассматривать не будем. Но укажем на универсальный котел Buderus Logano G125 WS мощностью 32 кВт, который в паре с бойлером косвенного нагрева показан на рисунке. Бойлер, кстати, расположен под котлом, что бывает актуально для экономии драгоценных площадей. Этот котел в линейке Buderus считается, кстати, одним из «бюджетных».
Сам котел можно купить у официальных дилеров Buderus примерно за 72 000 рублей. Жидкотопливная горелка на этот котел типа Logatop DE уже обойдется в 57 000 рублей, за блок автоматики придется выложить примерно 20 000 рублей. Получается, что комплект оборудования для Buderus будет стоить примерно 149 000 рублей, а комплект Protherm со вполне сравнимыми характеристиками выйдет приблизительно 103 000 рублей. Это тоже недешево, но более 40 тысяч экономии – это солидно. Возьмем еще одного производителя с Германии – компанию Viessmann. Самым «бюджетным» ее комбинированным котлом мощностью 33 кВт является модель Vitorond 100, которая с жидкотопливной горелкой Vitoflame 200 и блоком автоматики Vitotronic 100 будет стоить уже около 187 000 рублей.
В дальнейшем, если пользователь решит перейти на газ, то придется докупить газовую горелку Vitoflame 200, которая будет стоить примерно 137 000 рублей. Получается, что такая универсальность в виде «легкого» перехода с жидкого топлива на газ обойдется в такую сумму, на которую можно купить 1,8 штук «приличных» газовых конденсационных Protherm «Рысь» или один отличный напольный газовый конденсационный Vaillant ecoVIT pro VKK 256/5. Электрические котлы для отопления частного домаНикто не будет спорить с тем, что использование электрической энергии является одним из самых удобных. Ее сравнительно легко передавать на большие расстояния, а затем преобразовывать в любой другой вид энергии – механическую, тепловую, электромагнитную и другую. Если в 1890 году в мире производилось 9 млрд кВт*час электроэнергии, то в 2016 уже 24 816 млрд кВт*час. За почти 130 лет рост в 2 757раз – это много! Такими темпами не сможет «похвастаться» никакой другой источник энергии. Казалось бы, простота передачи и преобразования электроэнергии должны уже давно поспособствовать тому, чтобы все отопительные котлы были только электрическими. Но на самом деле все не так, и все дело в сложности получения электричества. До сих пор более 66% всей получаемой в мире электроэнергии приходится на теплоэлектростанции (ТЭС), около 20% дают ГЭС и остальной «довесок» дают АЭС и другие источники. Получается, что для того, чтобы получить большую часть электроэнергии надо в огромных котлах сжигать различное топливо и подогревать воду. Затем пар вращает турбину, а она приводит в движение генератор. После этого энергию преобразуют и передают потребителям. Что делает электрический котел? Он подогревает теплоноситель (воду) до определенной температуры. Получается на какая-то «чепуха». Вначале для нас нагревают на ТЭС воду топливом и получают удобного «посредника» — электроэнергию, а потом его мы используем для нагревания воды. Не проще ли просто топливом подогреть теплоноситель? Получается, как в известной шутке про русский бизнес, когда предприниматель закупил партию водки, продал ее, а выручку всю потратил на приобретение той же водки, но уже для личного потребления. Дело в том, что технически реализовать подогрев теплоносителя электричеством гораздо проще и безопаснее. Этим процессом еще и легко управлять. Поэтому электрические котлы для отопления как использовались, так и будут использоваться в дальнейшем. Кроме этого электричество используется и для получения санитарной горячей воды в бойлерах и проточных водонагревателях. И кто знает, а может в недалеком будущем наконец-то человечество освоит холодный термоядерный синтез, который, по прогнозам ученых, поможет существенно снизить стоимость электроэнергии. Какие бывают электрические котлы для отопленияГлавным элементом электрического котла является нагреватель, который и доводит до нужной температуру теплоносителя. В зависимости от того, на каких физических принципах работает нагреватель электрические котлы бывают:
Теплообменник ТЭНового котла представляет собой замкнутую емкость, имеющую входной и выходной патрубок через которые идет циркуляция теплоносителя. Также в теплообменник монтируется через резьбовое или фланцевое соединение ТЭН – один или несколько. Если котел одноступенчатый, то монтируется дин ТЭН, а если ступеней несколько, то и нагревателей тоже соответственно несколько. Подключением (или отключением) одного, двух или трех ТЭНов идет регулировка мощности котла. Обычно все ТЭНы объединяют в блоки, что облегчает монтаж и техническое обслуживание. Сам ТЭН устроен очень просто. Внутри полой нержавеющей металлической извилистой (для повышения площади теплообмена) трубки размещают спираль из проволоки с высоким удельным сопротивлением. Обычно это нихром – сплав из 79% никеля и 21% хрома. Сама спираль стенок трубки не касается так как она помещена внутрь диэлектрического наполнителя, который обладает отличной теплопроводностью. Обычно это спрессованный порошкообразный минеральный наполнитель на основе оксида магния – периклаз. Из школьного курса физики большинству читателей известна упрощенная формула расчета электрической мощности: P=U²/R, где U – это действующее напряжение в сети, а R – это электрическое сопротивление. Так как в стандартных однофазных электрических сетях напряжение 220 Вольт, а в трехфазных 380 Вольт (между двумя фазами), то можно сказать, что мощность ТЭНа (а соответственно и котла) зависит от сопротивления спирали. Чем оно меньше – тем больше мощность. Можно сказать, что котлы с ТЭНами сделаны по принципу обычного электрического чайника, в которых нагревательные элементы имеют точно такую же конструкцию. Это испытанный временем еще с XIX века и простой способ нагреть воду электричеством. Отметим основные достоинства и недостатки ТЭНовых котлов. Итак, достоинства:
Теперь про недостатки:
Примеры отопительных котлов с ТЭНами мы рассмотрим ниже.
Вода, которая в подавляющем большинстве случаев является теплоносителем для систем отопления в своем составе имеет растворенные в ней соединения – кислоты, щелочи, различные соли. В водной среде они распадаются на положительные и отрицательные катионы и анионы так как происходит так называемая электролитическая диссоциация (вспоминаем школьный курс химии). Если в воду поместить два электрода и подать на них напряжение, то катионы (имеющие положительный заряд) двинутся к катоду (имеющий отрицательный заряд). Соответственно анионы с их отрицательным зарядом двинутся к аноду с положительным зарядом. Именно таким образом обеспечивается прохождение электрического тока через воду. Теплоноситель (вода) при прохождении через него электрического тока будет оказывать сопротивление, а значит будет выделяться тепло, которое и нужно получить в котле. Получается, что теплоноситель нагревает сам себя. И в этом процессе исключаются «посредники» в виде ТЭНов. Тем, кто рос во времена СССР, наверное, знакома конструкция самодельного кипятильника, когда два лезвия, соединенные с проводами, помещали на некотором расстоянии друг от друга в стакан с водой, а потом подключали провода к розетке. Закипание воды происходило за считанные секунды. При этом мы призываем читателей никогда не делать таких опасных экспериментов, так как существуют современные и безопасные способы вскипятить воду. Электроэнергию в наши дома и квартиры поставляют переменного тока с частотой 50 Гц, а это только усиливает эффект быстрого нагрева воды. При такой частоте в 1 секунду направление электрического тока между электродами будет меняться 100 раз, так как за один период направление тока меняется 2 раза. Рассмотрим типичную конструкцию теплообменника электродного котла. Нагревательный элемент представляет собой металлическую трубку, которая связана с рабочим нулем (P) системы электроснабжение. Не надо путать его с защитным нулем или заземлением (PE). В центре трубки располагают электрод, который через какую-либо коммутационную арматуру подключают к фазе. Также в трубке имеется входной и выходное отверстие для теплоносителя. Корпуса электродных котлов обязательно заземляются, а трубы системы отопления подключаются через изолирующие вставки. Если на электроды подать напряжении при отсутствии теплоносителя, то ничего не произойдет, так как между ними существует зазор. Если заполнить систему теплоносителем и подать напряжение, то между электродами фазы и нуля будет протекать переменный электрический ток. Чем он будет больше – тем интенсивнее будет происходить нагрев. как видно, конструкция такого теплообменника очень простая, но тем не менее она должна рассчитываться специалистами. В трехфазных котлах к фазам подключаются уже три электрода, а корпус котла не подключается к нулю, а изолирован. Протекание электрического тока происходит между тремя фазными электродами (L1, L2, L3), которые располагают в виде вершин равностороннего треугольника. Отметим основные достоинства электродных котлов отопления:
Перечислим недостатки электродных котлов:
Как видно из вышеизложенного, недостатков у электродных котлов ничуть не меньше и даже больше, чем достоинств. Они могут быть «палочкой-выручалочкой» в некоторых ситуациях, но использовать их для отопления всего дома авторы статьи считают шагом опрометчивым.
Среди всех электрических котлов индукционные стоят особняком так как в них реализован совершенно другой принцип нагрева теплоносителя – бесконтактного индукционного нагрева. Такой подход является самым современным и прогрессивным, несмотря на то, что электромагнитную индукцию открыли еще в XIX веке. В чем же заключается принцип индукционного нагрева? Если взять и намотать катушку индуктивности с большим количеством витков проводом на полую трубку, а потом пропустить по ней переменный ток, то возникнет переменное магнитное поле и его максимальная плотность будет именно внутри катушки. Если в трубку поместить сердечник из какого-либо проводящего материала (металла), то в нем будут наводиться вихревые токи Фуко, названные именем французского физика Жана Бернара Леона Фуко, открывшего их. По каким именно траекториям будут протекать эти токи предугадать невозможно, но главное то, что они «постараются» свести на нет магнитное поле, созданное катушкой, создавая свои, направленные противоположно, магнитные поля. Именно эти токи и разогревают сердечник. Если провести аналогию с электротехникой, то вихревые токи, индуцируемые в сердечнике переменным магнитным полем, подобны токам в короткозамкнутой вторичной обмотке трансформатора. Если оставить этот процесс без контроля, то токи Фуко вполне могут расплавить сердечник и именно по такому принципу и работают индукционные печи, применяемые в металлургии. Именно по такому принципу работают и индукционные бытовые электроплиты, которые сами не нагреваются, но переменное магнитное поле, созданное ими, нагревает металлическую посуду. Ну а теперь представим, что сердечником в катушке будет металлическая труба (или серия труб), по которой циркулирует теплоноситель. Труба, нагреваясь от вихревых токов, будет передавать тепло циркулирующей по ней воде или любому другому теплоносителю. Следует отметить, что обмотка (индуктор) в индукционном котле находится в абсолютно герметичном и изолированном месте, исключающем электрический контакт с теплоносителем. Это очень много значит для безопасности, надежности и долговечности котла. Для того, чтобы нагрев происходил более эффективно траекторию движения теплоносителя делают не прямолинейной, а «загибают» так, как показано на рисунке, чтобы максимально увеличить площадь теплоотдачи. Для компенсации гидравлического сопротивления теплообменника в системах отопления с индукционными котлами обязательно устанавливают циркуляционный насос. Индукционные котлы принято делить на два больших класса – SAV и ВИН. Сразу желаем предупредить наших читателей, что по поводу этой классификации существуют различные мнения. Мы попытались провести анализ всех мнений и высказываем свое.
Основной проблемой индукционного нагрева является, то что сама обмотка (катушка, индуктор) является сильной индуктивной нагрузкой, а это означает, что ток и напряжение не будут совпадать по фазе, что приводит к появлению реактивной мощности – той, что не используется в полезных целях, но при этом может учитываться. Для того параллельно индуктору подключают конденсатор, который по своей сути является устройством компенсации реактивной мощности (УКРМ). Его выбирают такой емкости, чтобы частота колебательного контура, образованного индуктором и конденсатором, максимально бы совпадала с частотой питающего напряжения. в этом случае реактивная мощность пойдет на подзаряд конденсатора и при следующем полупериоде питающего напряжения будет отдана в нагрузку – индуктор. Отметим достоинства индукционных котлов:
Отметим недостатки индукционных котлов
В сети интернет очень много источников, говорящих о том, как можно сделать индукционный котел своими руками. При всем уважении к их авторам мы считаем должным предупредить читателей о том, что к этому надо относиться очень осторожно. При всей своей кажущейся простоте конструкции неправильно сделанный индукционный котел может стать источником поражения электрическим током, излучать в окружающее пространство опасные электромагнитные поля. Кроме этого кустарный индукционный котел может передавать в электросеть помехи, которые коснуться не только хозяев котла, но и других абонентов. Некоторые выводы об электрических котлахИз вышеизложенного нетрудно понять, что под ёмким понятием электрический котел скрывается широкий класс устройств, отличающихся не только мощностью, производителем, внешним видом, но и физическим принципом нагрева теплоносителя. Мы уже отметили какие электрические котлы бывают и отдельно указали на их достоинства и недостатки. Теперь в нескольких тезисах мы намерены высказать мнения основанные на основе анализа многих источников. Изложим их в виде набора тезисов «За» и «Против», вначале «За»:
Теперь тезисы «Против» электрических котлов:
Вот так и получается, что самый удобный вид энергии, которую можно использовать для отопления, оказывается и самым невыгодным. Мнение авторов статьи таково, что электрический котел в частном доме будет полезен для «подстраховки». Например, во время перезагрузки твердотопливного котла или при временном отсутствии магистрального газа. Также электрический котел полезен в тех домах, где хозяева в холодное время появляются периодически. В этом случае котел будет «стражником», следящим за температурой теплоносителя, не позволяя ему замерзать. Краткий обзор наиболее популярных моделей электрических котловСделаем краткий обзор нескольких моделей как российских, так и зарубежных котлов, которые пользуются устойчивым спросом на рынке. При этом мы просим читателей учесть то, что некоторые модели котлов не оснащены ни циркуляционным насосом, ни расширительным баком, а некоторые представляют уже полностью скомплектованную мини-котельную. Вторые, естественно, будут стоить дороже, но самостоятельная комплектация всеми основными элементами может обойтись ничуть не дешевле, а в большинстве случаев и дороже. Поэтому в нашем обзоре мы делаем акцент на полностью укомплектованные всем необходимым котлы. Электрические котлы Protherm серии «Скат» Мы вовсе не в рекламных целях упоминаем продукцию производителя из Словакии – компанию Protherm. Просто на самом деле котлы с этой маркой очень надежные, в том числе и электрические. Об этом свидетельствует их высокий уровень продаж в России. Серия «Скат» настенных электрических котлов Protherm включает 8 моделей, мощностью от 6 до 28 кВт. Мы в таблице рассмотрим три наиболее популярные модели мощностью 6, 9 и 14 кВт.
Модели 6 и 9 кВт имеют возможность работы от однофазной сети 220 В, а вот уже начиная с 12 кВт и выше – необходимо трехфазное подключение 380 В/50 Гц. Мы намерено не рассматривали более «старшие» модели, так как считаем, что отапливать в России электричеством большие площади шагом нецелесообразным и невыгодным. Все котлы серии «Скат» оснащены циркуляционным насосом и расширительным, баком. Они могут модулировать свою мощность в зависимости от температуры теплоносителя. В котлах уже имеется предохранительный клапан, есть защита от замерзания и защита от заклинивания насоса. Котлы оснащены кнопочным электронным управлением с жидкокристаллическим дисплеем. Возможна установка погодозависимой автоматики. Для приготовления горячей воды компания Protherm предлагает к котлам этой серии бойлеры косвенного нагрева. Котлы с ТЭНами других производителей мы рассматривать не будем, так как при сходной комплектации и мощности цены так же очень похожи. Исключение могут составлять котлы от самых именитых брендов типа Buderus, ACV и других. Тогда только за бренд придется доплатить 15—30%. Индукционные электрические котлы «ВИН» Рассмотрим продукцию российского производителя – Завода теплового оборудования «Альтернативная энергия». Производство расположено в Ижевске, но в России уже достаточно хорошо развита дилерская сеть. Это предприятие специализируется на выпуске индукционных котлов под торговой маркой «ВИН». Диапазон мощностей от 3 кВт до 80кВт. В стандартную комплектацию котлов «ВИН» входит непосредственно сам вихревой индукционный нагреватель ВИН (один или несколько), шкаф управления со всей необходимой коммутационной и регулирующей аппаратурой, датчик температуры и группа безопасности. В комплектацию VIP дополнительно входят циркуляционный насос соответствующей производительности, датчик потока, запорно-регулирующая арматура. Рассмотрим технические характеристики котлов «ВИН» самых востребованных мощностей в следующей таблице.
Котлы «ВИН» в зависимости от мощности могут иметь один вихревой нагреватель ВИН или 3 соединенных гидравлически последовательно. Одиночный нагреватель применяется в однофазных сетях, а батарея из трех – в трехфазных. На котлах большой мощности (от 50 кВт) используются уже 6 нагревателей ВИН. Как видно, цена на индукционные котлы уже существенно выше, чем на обычные с ТЭНами. Габариты также большие, причем в таблице они указаны без насоса и расширительного бака, который, кстати, также придется покупать отдельно, так как он не входит даже в комплектацию VIP. Тем не менее котлы марки «ВИН» уже неплохо себя зарекомендовали и на них есть устойчивый спрос.
Газовые котлы отопления для частного домаСамые предпочтительные для отопления частного дома котлы мы решили поместить в конце статьи. Если читатели спросят почему, то мы ответим, что, прочитав о всех сложностях, связанных с котлами на других видах топлива, легче будет сделать выбор именно в пользу газовых, так как они при наличии в районе расположения дома газовой магистрали, выгоднее всего. Теперь разберемся во всем по порядку. Какие бывают газовые котлыПрежде всего определимся с тем, что практически любой газовый котел может работать как на природном, так и на сжиженном газе. Правда, для этого необходимо менять горелку и изменять настройки блока управления. По умолчанию любой газовый котел предназначен именно для природного газа, но как опцию можно приобрести комплект оборудования для перехода на сжиженный газ. Безусловно, питать котел природным газом из магистрали гораздо удобнее и выгоднее, так как отопление сжиженным газом существенно дороже. Но зато в тех местах, где еще не подведен природный газ, но ожидается в ближайшей перспективе, вполне можно приобрести котел, переоборудовать его временно на сжиженный газ из баллонов и отапливаться им до того времени пока не будет проложен трубопровод с природным газом. Это, наверное, будет одним из наилучших вариантов. В статье мы будем рассматривать котлы на природном газе, зная о том, что практически каждый из них может работать и на сжиженном. Рассмотрим кратко классификацию газовых котлов. По месту размещения котлы бывают:
По функциональным возможностям котлы бывают:
По типу тяги газовые котлы могут быть:
По типу розжига газовые котлы бывают:
По полноте использования энергии топлива газовые котлы подразделяются на:
Кроме этого существует классификация котлов по материалу теплообменника. Ранее мы уже сравнивали два материала – чугун и сталь, когда рассматривали твердотопливные котлы. Можем смело применять уже рассмотренные достоинства и недостатки и к газовым котлам. Но есть еще два материала, которые не используются ни в каких котлах, кроме как газовых. Это медь и легированный алюминий (силумин).
Кроме этого, в конденсационных котлах применяют теплообменники из нержавеющей стали. Хоть обычная сталь и имеет гораздо более лучшую теплопроводность, зато нержавеющая сталь не боится кислот и теплообменники из нее служат очень долго. В обычных конвекционных котлах применять нержавеющую сталь для первичного теплообменника нецелесообразно. Поэтому этот материал используют только для пластинчатых вторичных теплообменников в двухконтурных котлах.
Почему стоит обратить пристальное внимание на конденсационные котлы?Тем, кто собирается построить современный, комфортный и энергоэффективный дом, отапливаемый газом, следует обратить очень пристальное внимание именно на конденсационные котлы. Конечно, если хозяева не собираются делать отопление «по-старинке» с большими чугунными радиаторами-гармошками и большим энергонезависимым котлом, у которого температура теплоносителя на выходе 80—85°C считается нормой. Будущее отопления – это низкотемпературное отопление, которое наиболее комфортно и безопасно для здоровья. Теплоноситель для низкотемпературного отопления подается из котла под температурой 55°C, а обратно в котел возвращается при температуре примерно 45°C. Это прописано в современных европейских стандартах по отоплению EN422. Теплоноситель с такой температурой подачи и «обратки» просто идеален для подачи на насосно-смесительные узлы теплого водяного пола. А этим видом отопления сейчас уже никого не удивишь и большинство новых домов оборудуются этим видом отопления. Также теплоноситель с такой температурой подачи и «обратки» идеален для создания условий конденсации водяного пара, содержащегося в дымовых газах. Для того, чтобы понять как это происходит, надо посмотреть устройство теплообменника конденсационного котла. Один из видов теплообменника конденсационного котла представляет собой прямоугольную трубу из нержавеющей стали, которая свернута в спираль. Между ее витками оставляют некоторые зазоры, через которые могут проходить дымовые газы. С одной стороны к спирали подключается «обратка» отопления (на рисунке справа), а с другой стороны подача (на рисунке слева). В камеру сгорания на горелку принудительно подается заранее приготовленная газо-воздушная смесь, которая зажигается при помощи электрода. После запуска горелки начинается интенсивный теплообмен. Горячие дымовые газы проходят через зазоры спирали и попутно отдают тепло циркулирующему теплоносителю. При этом они остывают до определенного значения. Далее они попадают в пространство между внешней части спирали и корпусом и движутся к выходу. И здесь начинается самое интересное… Продуктам сгорания, которые движутся под избыточным давлением, нет другого пути к выходу кроме как пройти через зазоры спирали теплообменника в его конденсационной части. Если теплоноситель из «обратки» будет приходить с температурой 55—57°C и ниже, то будет достигнута так называемая точка росы, когда начнется конденсация водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания. При конденсации выделяется тепло, которое и подогревает теплоноситель, прежде, чем он по спирали дойдет до камеры сгорания. Очевидно, что при этом котлу надо будет сжечь гораздо меньше газа, чтобы теплоноситель подогреть да нужной температуры. Конденсат при этом стекает по трубкам теплообменника вниз, собирается в нижней части и самотеком уходит в конденсатооводчик и далее следует на нейтрализацию и утилизацию. Следует отметить, что если температура «обратки» будет выше, чем 60°C, то конденсации пара не произойдет и конденсационный котел становится обычным конвекционным. Поэтому одна из самых величайших глупостей на свете – это эксплуатировать конденсационный котел в высокотемпературном отоплении. Это все равно, что «забивать гвозди микроскопом», как шутят в научных кругах. Поэтому мы еще раз повторяем – единственно правильным применением конденсационного котла, когда он проявится «во всей красе» — это низкотемпературные системы отопления. Самой лучшей такой системой являются водяные теплые полы.
Отметим основные плюсы конденсационных котлов:
Недостатки у конденсационных котлов все-же есть. Перечислим их:
Краткий обзор наиболее популярных моделей конденсационных котловНастало время сделать обзор различных газовых котлов, как напольных, так и настенных; как энергонезависимых, так и зависящими от электроэнергии. При современном обилии выбора это сделать достаточно трудно, но мы постараемся учесть именно те котлы, к которым проявляют интерес покупатели. Напольные чугунные энергонезависимые котлы Protherm «Медведь TLO» Мы по-прежнему «не оставляем в покое» компанию Protherm из Словакии и продолжаем рассматривать ее продукцию. Просим заметить читателей, что мы не говорим хвалебных речей, хотя, честно говоря, есть за что. В ассортименте Protherm есть в том числе и напольные энергонезависимые газовые котлы модельного ряда «Медведь TLO». Теплообменники этих котлов изготовлены из жаропрочного чугуна, что предполагает срок службы в несколько десятков лет. В открытой камере сгорания смонтирована устойчивая к коррозии горелка из нержавеющей стали. Регулирования мощности котлов нет, так как горелка одноступенчатая. Котлы оснащены пьезорозжигом и абсолютно автономны. Если требуется приготовление горячей воды, то эти котлы могут подключаться к дополнительно приобретаемым бойлерам косвенного нагрева, которые есть в ассортименте Protherm. Рассмотрим краткие технические характеристики этого модельного ряда.
Такая «кусачая» цена на котлы этого модельного ряда легко объясняется материалом теплообменника – высококачественный жаропрочный чугун. Эти котлы – настоящие «рабочие лошадки», которые много лет будут служить своим хозяевам в любых условиях. Настенные газовые котлы Bosch GAZ 7000 W Теперь предлагаем представить, что из «глухого уголка», где часто бывают перебои с подачей электроэнергии мы перемещаемся в современный коттеджный поселок вблизи большого города. В этом поселке и газ подведен, и с электроэнергией все в порядке. В этом случае уже можно рассматривать более «продвинутые» модели котлов с электронным управлением. Если же еще не хочется «заморачиваться» с отдельным помещением для котельной, то тогда однозначным выбором должен стать настенный котел с закрытой камерой сгорания. Мы предлагаем рассмотреть серию котлов GAZ 7000 W от немецкого концерна Bosch. Про эту марку даже рассказывать ничего не следует, так как всего, чего «коснулся» Bosch, отличает качество надежность и долговечность. В серии GAZ 7000 W несколько моделей котлов. Все они с закрытой камерой сгорания и выводят дымовые газы на улицу через коаксиальный дымоход. Через этот же дымоход с улицы поступает воздух, необходимый для горения. Котлы этой серии оснащены трехскоростным циркуляционным насосом, группой безопасности, расширительным баком. В тех моделях, где нет пластинчатого теплообменника для приготовления горячей воды уже есть встроенный трехходовой клапан, предусматривающий подключение бойлера косвенного нагрева. «Продвинутая» многофункциональная система управления Bosch Heatronic 3 «следит» за режимами работы котла и занимается самодиагностикой всех узлов. Котлы Bosch GAZ 7000 W, работают с очень низким шумом. Даже в ночное время их трудно услышать. Основные технические характеристики котлов Bosch GAZ 7000 W представлены в следующей таблице.
Конечно, сложно назвать демократичной цены на котлы Bosch этого модельного ряда. Но стоит учесть, что за эти деньги хозяева получают мини-котельную, собранную в красивом дизайнерском корпусе. Она без участия своих владельцев возьмет полный интеллектуальный контроль за отоплением и приготовлением горячей воды. Настенные конденсационные котлы Buderus Logamax plus GB062 Наконец-то мы подошли к «высшему пилотажу» газовой отопительной техники – конденсационным котлам отопления. И очень бы не хотелось рассматривать модели котлов неизвестного или не зарекомендовавшего себя с лучшей стороны производителя. Компания Buderus является одним из флагманов. Технику этой компании эксплуатируют давно и подавляющее число отзывов – положительные. Модельный ряд Logamax plus GB062 включает одноконтурные и двухконтурные конденсационные котлы мощностью 14 и 24 кВт, что в большинстве случаев хватает для отопления среднестатистического частного дома. Теплообменники из алюминиево-кремниевого сплава от компании Buderus давно себя зарекомендовали с положительной стороны. Уже более 1 миллиона котлов с подобным теплообменником установлена и эта цифра продолжает расти, что дает еще один плюс Buderus. Конденсационные котлы Logamax plus GB062 оснащены передовой автоматикой с интуитивно-понятным интерфейсом. При помощи нее можно легко настроить дневные и недельные программы работы, отрегулировать температуру контура отопления и ГВС несколькими нажатиями. Очень приятной опцией, прилагаемой по умолчанию, является наличие «на борту» погодозависимой автоматики, которая позволит котлу чутко реагировать на все изменения за стенами дома. Разумеется, в котлах этой серии есть все необходимое: циркуляционный насос, группа безопасности, система различных датчиков, связанных с блоком управления, расширительный бак и другие компоненты, необходимые для качественного отопления и ГВС. Рассмотрим краткие технические характеристики котлов Buderus Logamax plus GB062 в следующей таблице.
Видно, что конденсационные котлы Buderus несколько дороже таких же по мощности от Bosch, но более высокий КПД и экономичность через некоторое время покроют эту разницу. Основные критерии выбора отопительного котла для частного домаПервый вопрос, который должен задать сам себе хозяин уже существующего или строящегося частного дома – это доступность того или иного вида топлива и его стоимость покупки, доставки, хранения и расход в отопительный период. Читатели может быть ожидают конкретных расчетов в рублях, но на самом деле это сделать невозможно, так как цена на различные виды топлива в разных регионах может отличаться в разы. Что же тогда делать? Мы предлагаем принять за эталонное топливо магистральный природный газ, так как его цена в разных регионах примерно одинакова. Вдобавок природный газ является одним из самых удобных видов топлива и в подавляющем большинстве случаев и самым дешевым, несмотря на большие расходы по его подключению к частному дому. Рассмотрим сводную таблицу, где перечислены все основные виды топлива и единицы их измерения. Затем в таблице показано сколько можно получить тепла в ккал, кВт или МДж при сжигании одной единицы измерения того или иного топлива, а затем это все сравнивается с эталоном – теплом полученным от сжигания 1 м³ природного газа. Пользуясь этой таблицей и зная цены на топливо в своем регионе, можно оценить выгодность того или иного способа отопления.
Практика показывает, что в 99% случаев «выигрывает» природный газ, а в «аутсайдерах» вечно находятся дизельное топливо и электроэнергия. Далее после выбора того или иного вида топлива могут быть рассмотрены переходные варианты. Например, с дизельного топлива на газ или со сжиженного газа в баллонах на природный газ. Такие «метаморфозы» как переход с твердого топлива на газ мы рассматривать не советуем по причинам, которые описали ранее. Твердотопливному котлу лучше всю свою жизнь оставаться самим собой. Следующий вопрос – это помещение котельной, предусмотрено ли оно в доме. Без котельной в нежилых помещениях могут размещаться только настенные газовые котлы с закрытой камерой сгорания, настенные конденсационные котлы и электрические котлы (кроме индукционных). И все! Во всех остальных случаях котельная необходима. Если выбранный вид топлива требует котла с вертикальным дымоходом, то будет актуальным вопрос о технической возможности его организации. Дымохода не требуют вообще только электрические котлы. Все остальным он необходим. Правда газовым котлам с закрытой камерой сгорания и конденсационным котлам можно обеспечить проход через ближайшую наружную стену коаксиального дымохода, а всем остальным нужен вертикальный. Вопросов при выборе вида какого-либо типа котла и конкретной модели всегда возникает масса. И все их надо решить. Универсальной таблетки от всех недугов не существует, так же самое как не существует универсальных рекомендаций по отопительным котлам для частного дома. Один из самых основных вопросов при выборе конкретной модели котла – это его полезная мощность. Как известно, она должна быть не менее, чем теплопотери дома в самые лютые зимние морозы, а лучше еще и с некоторым запасом. Как же оценить теплопотери? Мы предлагаем воспользоваться удобным инструментом – калькулятором. Калькулятор расчета необходимой мощности отопительного котла для частного домаПри выборе любого отопительного котла на любом виде топлива всегда встает вопрос о требуемой его мощности. Если с ней будет сильный «недобор», то в морозные дни в доме будет весьма некомфортно. Котел с избыточной мощностью – это просто зря выкинутые деньги. В случае с твердотопливными котлами возникает проблема утилизации избыточного тепла, а в газовых котлах происходят частые остановки и запуски, называемые тактованием. Оно способно просто «загнать» котел за пару сезонов до неработоспособного состояния. Именно поэтому теплотехнические расчеты являются необходимостью. Предпочтительней, чтобы их делали специалисты, так как методика этих расчетов довольно сложная, используется масса справочных данных из разных источников. Но существуют методики, которые позволяют более-менее точно оценить теплопотери. Мы предлагаем нашим читателям воспользоваться удобным калькулятором. Это позволит, например, еще на стадии проектирования узнать, сколько примерно киловатт будет терять дом в час во время лютых морозов. А котел как раз должен ушедшее тепло компенсировать. Перед тем, начать применять калькулятор, кратко объясним откуда берутся все исходные данные, необходимые для расчетов. Прежде всего скажем, что любой теплотехнический расчет делается для каждого помещения дома или квартиры отдельно. А потом все показатели суммируются и выводится общий. Для того чтобы это реализовать – необходим план дома. Он всегда присутствует или в проекте, или в регистрационных документах. Какая информация из плана будет нужна для расчета теплопотерь?
Приведем пример плана дома: Для обобщения всех данных мы рекомендуем сделать таблицу примерно такого вида:
Ее можно расчертить на листе бумаге, а тем пользователям, кто знаком с электронными таблицами Microsoft Excel, можно за 15—20 минут сделать на компьютере. В этом примере мы показали введенные данные для одного из помещений. Очевидно, что для каждого из них будет отдельная строка и своя необходимая тепловая мощность (теплопотери). Теперь переходим к каждому пункту исходных данных, требуемых в калькуляторе:
Такой небольшой набор исходных данных позволяет калькулятору с некоторой долей погрешности рассчитать теплопотери помещения. Выполнив по каждому в отдельности, а потом просуммировав можно судить и об общих теплопотерях дома, а значит и о требуемой мощности отопительного котла.
Расчет проводится для каждого помещения отдельно. Укажите площадь помещения, м² 100 Вт на кв. м Укажите количество внешних стен нет Укажите на какие стороны света ориентированы внешние стены Север, Северо-Восток, Восток Выберите как расположены стены относительно преобладающих ветров в зимнее время (определяется по «розе ветров») наветренная сторона (ветер в стену) Укажите уровень отрицательных температур воздуха в регионе в самую холодную неделю года — 35 °С и ниже Укажите как утеплены внешние стены дома? Внешние стены не утеплены Выберите в каком интервале находится высота потолков в помещении? до 2,7 м Укажите что находится снизу помещения? Холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещением Укажите что расположено сверху помещения? Холодный чердак или неотапливаемое и не утепленное помещение Какие установлены окна? Обычные деревянные рамы с двойным остеклением Введите количество окон в помещении целым числом Введите высоту окна, м Введите ширину окна, м Укажите сколько в помещении дверей, выходящих на улицу или на балкон? нет одна две Видео: Цена отопления. Расход газа, дров, дизельного топливаВидео: Настенный и напольный котлы. СравнениеВидео: Открытая и закрытая камера сгорания котла. Коаксиальный дымоходВидео: Одноконтурный и двухконтурный газовый котел. Бойлер косвенного нагреваВыводыВыбор отопительного котла для частного дома может поначалу показаться трудной задачей, но мы попытаемся на основе всего вышесказанного его упростить, изложив несколько тезисов.
Надеемся, что наш труд по сбору информации, ее фильтрации и попыткой изложения на максимально доступном (по нашему субъективному мнению) языке не прошел зря и кто-то из читателей отметил для себя что-то ценное. И может быть это поможет сделать правильный выбор. |