Виды котлов отопления: описание разновидностей отопительных котлов, устройство электрических, дизельных и газовых котлов

Выбором одной из видов отопительных котлов вы можете обеспечить свой дом теплом, необходимым для комфортного проживания. Различные виды котлов отопления: газовые, электрические, дизельные, твердотопливные, пиролизные, пеллетные и комбинированные. Если ваш дом не подключен к центральной системе отопления, необходимо установить индивидуальное оборудование.

. Выбрав одну из разновидностей отопительного котла, вы обеспечите свое жилище теплом, так нужным для комфортного проживания. Основные виды котлов отопления – это газовые, электрические, дизельные, твердотопливные, пиролизные, пеллетные и комбинированные. Ознакомьтесь с их описанием и устройством, чтобы определиться с оптимальным выбором котла отопления для вашего дома.

Содержание:

• Описание и устройство газовых котлов отопления
• Отопление частного дома электрическим котлом
• Устройство дизельных котлов отопления для дома
• Описание системы отопления загородного дома твердотопливным котлом
• Установка в доме котла твердотопливного отопления
• Описание пиролизных котлов для отопления дома, их плюсы и минусы
• Пеллетные котлы для отопления загородного дома
• Описание комбинированных котлов для отопления дома

Описание и устройство газовых котлов отопления

Если вблизи от вашего дома проходит газовый трубопровод, вам очень повезло. Вопрос отопления решится намного проще и дешевле, да и пищу готовить на газовой плите в разы выгоднее.

При описании газовых котлов отопления рационально рассматривать всю систему отопительного оборудования: в неё входят собственно котел, радиаторы, газопровод, подводящий газ, запорная арматура и приборы автоматики, обеспечивающие безопасность. Газовое отопление весьма экономично. Современные газовые котлы, оборудованные автоматикой, позволяют не следить за процессом. Если пламя погаснет, то система вновь разожжет горелку. Этот вид отопительных котлов обладает высоким КПД. Он способен обогреть большие по площади помещения.

При установке газового отопления могут возникнуть определенные сложности. Во-первых, установку оборудования придется согласовать с Газтехнадзором. Для этого нужно предоставить целый пакет документов, состоящий из проекта котельной, договоров с организацией по монтажу и обслуживанию, приложить лицензию проектной и монтажной фирмы, а также заключить трехсторонний договор об установлении отношений по ответственности за оборудование и разграничение полномочий.

Для обустройства газовой котельной нужно выбрать хорошо проветриваемое помещение, оборудовать дымоход, куда будут выходить отработанные газы. Горелки могут коптить. Основная причина — понижение давления в системе.

Данную разновидность котлов отопления рекомендуется использовать для больших домов площадью более 100 м2. Отопление дома меньшей площади становится экономически невыгодным и экологически небезопасным. Лучше использовать котлы, пригодные для работы в российских условиях, где давление газа нестабильно. Дорогие импортные отопительные устройства от частых перепадов давления могут выйти из строя. Газовые котлы выпускаются мощностью от 100 кВт.

Отопление частного дома электрическим котлом

Теперь перейдем к описанию электрических котлов, ведь не во всех домах есть возможность подключения к газопроводу. В этой ситуации отопление и нагрев воды следует продумывать с помощью водяной системы с применением электрокотла. Такая система отопления содержит электронагреватель в виде прямоточного котла, представляющего собой цилиндрическую трубу с нагревательным элементом внутри. Теплоносителем в данном случае выступает вода или незамерзающая жидкость, способ нагрева которых может быть различным. В некоторые системы встроен трубчатый теплоэлектронагреватель (ТЭН), имеющий внутренний проводник и обладающий большим сопротивлением, так называемый кипятильник, который нагревает проточную воду. При отоплении частного дома электрическим котлом система начинает работать сразу после того, как ее включили. В случае утечки теплоносителя из системы возникает угроза перегорания ТЭНа. Такую систему отопления можно использовать совместно с газовым или твердотопливным, включая их днем, а ночью пользоваться электрокотлом, если установить двухтарифный счетчик, ночью тариф на электричество дешевле.

Эти котлы выпускаются под марками «РусНит», «Галан», «Северянин». ТЭНовый котел с малой мощностью 3 кВт стоит сегодня от 4000 до 10 000 руб. Существует еще одна разновидность котлов для отопления дома, работающих от электричества, — электродные. Вода в них нагревается за счет движения ионов между электродами. Основу работы этой системы составляют лезвия, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга и погруженные в воду, к которым подведено напряжение. Электродный котел работает по принципу ионизации теплоносителя. В процессе расщепления молекул на положительно и отрицательно заряженные ионы, стремящиеся соответственно к положительным и отрицательным электродам, выделяется тепловая энергия. Она передается теплоносителю, и происходит нагрев воды. В отличие от предыдущего типа электродный котел нагревается постепенно. Он оснащен автоматическим терморегулятором и электротехническим пультом, которые регулируют соответственно температуру воздуха в помещении и потребляемую мощность. Расход электроэнергии зависит от заданной температуры и общего объема отопительной системы.

Устройство электрического котла таково, что он сам настраивается на необходимую потребляемую мощность и может отключаться, если температура поднимается выше заданной. Такое оборудование мощностью от 2 до 25 кВт способно отапливать дом, хозяйственные пристройки и прочие помещения. В случае короткого замыкания, утечки жидкости или перегрева котел самостоятельно отключается. Наиболее популярная модель, выпускаемая отечественными производителями, — котел «Галан» (цена — около 20 000 руб.). Мощность оборудования следует выбирать с запасом, учитывать также мощность электросети, то есть если для отопления дома достаточно 3 кВт, нужен котел на 4-5 кВт, главное, чтобы хватило выделенной мощности.

Помимо нагревательного котла система отопления состоит из отопительной сети, где происходит процесс естественной циркуляции теплоносителя, который поднимается по трубам вверх и наполняет батареи. Остывший теплоноситель опускается по другому трубопроводу вниз в котел, где вновь подогревается.

Из импортных аналогов можно выделить немецкие котлы Bosch, польские Kospel, чешские Dakon.

Может показаться, что отапливать дом электричеством — дело накладное, но здесь есть свои преимущества. Как правило, система электрического отопления полностью автоматизирована и снабжена дистанционным управлением. При устройстве электрического котла отопления не нужны дымоход и отдельное помещение, что явно выгодно при монтаже по сравнению с котельной на газе. Термостатические клапаны регулируют нагрев батарей и экономят электроэнергию.

Устройство дизельных котлов отопления для дома

Вариант недорогого отопления в доме при отсутствии газоснабжения — дизельный котел. Для его бесперебойной работы необходимо наличие электричества. Дизельные котлы отопления для дома, как правило, работают на недорогом и доступном дизельном топливе.

Теплообменник дизельного котла может быть изготовлен либо из чугуна, либо из стали. Агрегаты с чугунным теплообменником долговечны и прочны. Недостаток — чувствительность к перепадам температур и гидравлическим ударам: это разрушает котел и сокращает срок его службы.

Стальные котлы чувствительны к конденсату, который образуется на их стенках и способен вывести оборудование из строя.

Дизельный котел оснащен вентиляторными горелками, которые распыляют топливо в камеру сгорания и смешивают с воздухом. Регулирование воздушного потока происходит автоматически, чтобы пламя не затухло. Горелки бывают нескольких типов: одно-, двух-и трехступенчатые. Последние два типа способны снизить расход топлива, увеличивая ресурс котла и регулируя тепловой режим. Дизельный котел, который имеет сменные горелки и способен работать как на дизельном топливе, так и на газе, называется универсальным. Предназначенный только для отопления дома — одноконтурным.

Устройство дизельного котла отопления, совмещающего функцию отопления дома и обеспечения горячего водоснабжения, называется двухконтурным. Такой котел пользуется большим спросом у потребителей, чем одноконтурный. Большое преимущество дизельного котла заключается в том, что он способен отапливать помещение площадью до 1000 м2 (котлы выпускаются мощностью от 15 до 700 кВт), поэтому он подходит для отопления большого загородного дома при отсутствии газификации местности.

Описание системы отопления загородного дома твердотопливным котлом

Система отопления твердотопливным котлом работает на различных видах твердого топлива — дровах, каменном или буром угле, коксе, торфяных брикетах. Выпускаются универсальные котлы, способные работать на всех вышеуказанных видах топлива, либо работающие избирательно на каком-то одном из них. При описании твердотопливных котлов нельзя не упомянуть об их преимуществах – эти агрегаты позволяют создать автономную систему отопления. Кроме того, данная система доступна для районов, где имеются проблемы с электро- и газоснабжением, и решающим аргументом может стать невысокая стоимость используемого топлива. Недостаток работы такого котла состоит в том, что в него придется вручную периодически загружать топливо. Правда, сейчас созданы модели, которые могут автоматически поддерживать одинаковую температуру воды. Отслеживание температуры производит специальный датчик, установленный на котле и соединенный с заслонкой: в случае повышения температуры выше указанной заслонка закрывается, замедляя процесс горения. При понижении — наоборот, приоткрывается.

При монтаже твердотопливного котла придется соорудить дымоход, сечение и высота которого зависят от конкретной модели котла. Внимательно читайте инструкцию по установке! При неправильных параметрах дым не будет удаляться полностью.

Установка в доме котла твердотопливного отопления

Очень часто монтаж системы водяного отопления производят в отдельном небольшом помещении — котельной. Высота потолков в котельной должна составлять не менее 2 м, объем — не менее 7,5 м2. При установке котла твердотопливного отопления помещение оборудуют дымоходом, вентиляционным каналом или форточкой, а также электрическим освещением. Котел располагают от стены на расстоянии 0,5 м.

Дымоход должен быть высотой не менее 5 м от места подсоединения котла до верха дымовой трубы, площадь поперечного сечения — не менее 190 см2. Если есть необходимость, дымоход можно сместить на расстояние 1 м под углом до 30° к вертикали. Стенки отвода должны быть гладкими и иметь одинаковое сечение по всей длине.

Подключается котел к дымоходу с помощью соединительного патрубка, изготавливаемого из кровельной стали, толщина которой не менее 1 мм. Для уплотнения места соединения используется глинистый раствор. Соединительный патрубок одним концом плотно насаживается на выпуск дымохода котла, а другой край вставляется в отверстие кирпичного канала на толщину стенки дымохода (не менее 130 мм). Дымовой канал выкладывается из хорошо обожженного красного кирпича, который кладется на глинистый раствор толщиной 3-5 мм, швы должны быть тщательно затерты. С чердака газоход может быть изготовлен из насадной асбестоцементной или керамической трубы. В таком случае утепление делается из минеральной ваты или пеногазобетона в жестком кожухе. Выбрав отопление загородного дома твердотопливным котлом, для кладки газохода ни в коем случае нельзя использовать силикатный кирпич, шлакобетон или другие крупнопористые материалы.

В основании дымовых каналов сооружаются карманы глубиной 250 мм, а также отверстия для чистки золы, оборудованные дверками, которые заделаны кирпичом на ребро на глинистом растворе.

Описание пиролизных котлов для отопления дома, их плюсы и минусы

Работа газогенераторных котлов построена на принципе пиролизного горения. Их часто также называют пиролизными. Дрова для сжигания в пиролизных котлах отопления не нужны, здесь нужен газ, который выделяется из дров в условиях высокой температуры. Важно отметить, что такой вид горения гораздо легче поддается контролю. КПД этих котлов намного выше (82 % во время топки просушенным деревом). Устройство пиролизных котлов для отопления дома отличается от традиционных. Оно является многокамерным. При описании пиролизных котлов следует упомянуть, что в конструкции есть шиберы (разновидность запорного устройства), которые предназначены для включения нужного режима. Шиберы требуются для режима газогенератора — в этом случае в закладочном бункере температура должна быть высокой (600-800 °С). Первоначальный прогрев дома происходит с помощью традиционного котла, работающего на твердом топливе, а затем подключается пиролизный.

Чтобы достичь первоначального прогрева, необходимо полностью заложить камеру газогенераторного котла и поставить шибер в нужный режим работы (в данном случае — пиролизный). В этом режиме в камере сгорания производится нагрев древесины при практически полном отсутствии кислорода. Древесина разлагается на древесный газ и уголь (кокс). Древесный газ сгорает в вышестоящей камере. При этом действует принцип работы газового котла. Газогенераторное оборудование не требует частой чистки и заправки, поскольку его работа отличается большим КПД, а также меньшим образованием золы. Если теплоизоляция дома была проведена по всем правилам и были установлены качественные котел и система отопления, для обогрева жилья в течение суток достаточно закладывать дрова всего один раз. Пиролизные котлы подходят тем, у кого есть необходимость отапливать дом твердыми видами топлива.

Говоря о плюсах и минусах пиролизных котлов, стоит упомянуть об их главном недостатке – высокой стоимости. Цена устройства почти в 2 раза выше обычных котлов на твердом топливе. Но экономически пиролизное оборудование более выгодно, ведь длительность его работы при одной загрузке топлива на порядок выше, чем у других видов.

Есть и другие плюсы в работе данного оборудования. В пиролизные котлы можно загружать практически любое твердое топливо. Влажность загружаемой древесины должна быть не более 20 %. Опилки и отходы от древесины — не более 30 %. Тип угля подходящий для этого котла — слабоспекающийся, фракцией размером не менее 40 мм.

При использовании обычных котлов контроль подачи воздуха происходит 3-4 ч, а при применении пиролизного — 12 ч. Проверка необходима не только потому, что без воздуха не будет горения и выделения тепла, но и потому, что продукты горения могут отравлять воздух в помещении. Работа котла составляет 7-18 ч при одной загрузке топлива. Расщепление угарного газа происходит в верхней камере сжигания при высоких температурах. Этим достигается минимальный ущерб окружающей среде.

Пеллетные котлы для отопления загородного дома

Не секрет, что древесные гранулы (пеллеты) являются разновидностью экологически чистого топлива. Гранулы получают путем прессования отходов древесной промышленности.

Пеллетные котлы отопления работают в автоматическом режиме. Топливо находится в бункере и поступает в камеру сгорания с помощью шнека (вдоль винтовой поверхности). От количества сгораемого топлива будет зависеть температура теплоносителя всей системы.

Пеллетные котлы для отопления дома можно разделить на три типа:

1. Котлы с КПД 95 % обладают горелками объемного типа, которые изготавливаются из жаропрочного чугуна или стали и представляют собой цилиндрическую емкость, которая вмонтирована в топку котла. В горелку пеллеты подаются автоматически с помощью шнека. Разжигают котлы вручную или автоматически.

2. Котлы, коэффициент полезного действия которых составляет до 85 %, оснащены горелками факельного типа. Агрегат оборудован вентилятором, который нагнетает горячий воздух. Пеллеты под воздействием воздушного потока попадают в зону сгорания и превращаются в горящие угли. Газ отдает тепложидкому носителю и через дымоход удаляется из котла.

3. Котлы с КПД свыше 95 %, или газогенераторные. Теплоноситель нагревается в котле посредством сжигания газа. Сам газ производится в камере газификации. Пеллеты загружаются на решетку-реактор, которая установлена в камере газификации. Под воздействием высоких температур топливо разлагается на смолы, водяной пар и масла. Смолы и масла, в свою очередь, разлагаются на газы, которые за счет разрежения попадают в камеру сгорания, расположенную снизу реактора.

Пределы мощности у твердотопливных котлов составляют от 15 до 500 кВт. Если для жилого помещения минимальная мощность достаточна, то можно воспользоваться камином на пеллетах. Котлы с мощностью до 500 кВт отличаются коротким сроком эксплуатации, низким КПД, если сравнивать с другим теплооборудованием. К примеру, в Европе уже начали выпускать котлы с мощностью в 2 МВт, но по запредельно высокой стоимости. Котлы на гранулах обладают массой положительных сторон: высокий КПД, адекватная стоимость оборудования, удобство использования и автоматический режим работы. Помимо этого пеллеты относятся к экологически чистым видам топлива, их расход минимален.

Описание комбинированных котлов для отопления дома

Не всегда есть возможность своевременно подключить отопительную систему к магистральному газу. Конечно, можно сначала использовать твердотопливный или другой вид котла, а потом приобрести газовый, но это будет крайне невыгодно с экономической точки зрения. Комбинированный котел отопления или оборудование со сменными горелками станет отличным решением данной проблемы. Сначала можно использовать горелку для дизельного топлива, а впоследствии поменять ее на газовую. Комбинированные котлы для отопления дома стоят дороже, нежели газовые, дизельные или твердотопливные. Кроме того, они имеют большие размеры и, следовательно, для них требуется оборудовать соответствующее помещение. Основной минус комбинированных агрегатов заключается в наличии в их конструкции элементов, которые работают от электросети. Это насос, вентилятор и т. д. Таким образом, если электричества не будет, то котел работать не сможет, а зимой это чревато размораживанием всей отопительной системы. Поэтому следует заранее установить резервный генератор электроэнергии, который обеспечит бесперебойную работу отопительной системы. Но преимущества комбинированного оборудования гораздо выше: котлы долговечны, надежны, не зависят от перебоев с подачей одного вида топлива. Комбинированные котлы обычно изготавливаются из чугуна, это препятствует образованию конденсата. Изредка можно встретить агрегаты биметаллического типа, которые оснащены двойными стенками: из стали и чугуна. Поверхность, соприкасающаяся с топочными газами, изготавливается из чугуна, а та, которая соприкасается с водой — из стали. Такой котел помимо прочего имеет небольшой вес.

Комбинированные котлы с одной горелкой предназначены для газа и жидкого топлива. Такой агрегат оборудован двумя подводящими топливными линиями, которые подходят к горелке с двух сторон. Горелка может переключаться по необходимости с одной линии на другую.

Комбинированные котлы с двумя горелками не переключаются. Одна из них предназначена для газа, а другая — для жидкого топлива. Если это необходимо, одна горелка снимается и на ее место устанавливается другая. Прикрепляется она с помощью винтов в специально оборудованное место в передней части агрегата или на дверце. После этого присоединяется жидкотопливная или газовая линия посредством накидной гайки.

Какой бы котел вы не выбрали, следует, прежде всего, ориентироваться на его производительность, стоимость и будущую экономическую выгоду. Также стоит учитывать тот вид топлива, который в вашей местности будет предпочтительнее использовать для отопления дома.