Отоплителни котли: кой котел произвежда най-добра пара?

Още с първите студове се налага да се върнем в града – нямаме подходящ климат, за да живеем в студена къща. В същото време отоплението на дома не е непосилна задача, особено след като всичко необходимо за тази цел се предлага на пазара в голямо разнообразие.

А ако имате топла селска къща, можете да се откъснете за уикенд по всяко време – независимо от сезона, а ако къщата не е твърде далеч от работа, можете дори да живеете там през цялата година.

Проблемът със създаването на отоплителна система за еднофамилна къща не е нов. Но ако преди това тя се отнасяше само до ограничена категория собственици на частни къщи, живеещи предимно в селските райони, сега, когато почти всички имаме дачи или вили, тя стана универсална.

Освен това с появата на турбо горелките, които премахват необходимостта от традиционен комин, автономните отоплителни системи се използват и за отделни апартаменти в многоетажни сгради, а ние, които имаме пряк опит с ненадеждната и негъвкава централизирана отоплителна система, няма нужда да обясняваме предимствата на автономните системи.

И както показват не само изчисленията на експертите, но и конкретни примери за отопление по апартаменти, реализирани в някои райони на София и Московска област, липсата на разходи за подгряване на охлаждащата течност в тръби, които са дълги много километри, освен това са в толкова плачевно състояние, че аварират една след друга, дава няколко пъти повече икономии. Спестяване на енергия, както като национално обществено благо, така и като последица от индивидуалните ни сметки за отопление.

Възможностите на флуидната система

Най-разпространените отоплителни системи, които позволяват целогодишно отопление на големи помещения, са системите с течно отопление, използващи отоплителни котли. Принципът на действие е прост: енергията, която се отделя в котела при изгарянето на горивото или при загряването на електрическия нагревател, се предава на топлоносителя чрез топлообменника в повечето случаи това е вода, която преминава през тръбите към радиаторите, монтирани в помещението .

Тази система е най-ефективна и въпреки че монтажът ѝ е доста сложен и не е евтин, експлоатацията ѝ е проста и икономична. За сравнение: използването на няколко електрически конвектора за отопление на къщата ще доведе до много по-високи разходи за енергия и няма да може да се мине без допълнителна работа по време на монтажа – поради голямата мощност на устройствата, необходими за отопление на цялата къща, със сигурност ще трябва да се промени електрическата инсталация .

Между другото, гореща вода може да се „подава“ не само към радиаторите, но и към системата за подово отопление, което позволява да се постигне най-ефективно разпределение на температурата. Друго важно предимство на системата е запазването на свежестта и влажността в помещенията, тъй като температурата на радиаторите да не говорим за „горещата зона“ не надвишава 50-70°C.

За да живеем в пълен комфорт, къщата трябва да има освен отоплителна система и система за топла вода т.е. същите услуги, за чието предоставяне в градски апартамент сега получаваме отделна сметка с доста солидна сума . По принцип бойлерът се използва за производство на топла вода, но ако имате бойлер, не се нуждаете от такъв: бойлерът може да изпълнява и двете задачи.

Това се постига по два начина: или чрез използване на двуконтурен котел, представляващ 2 структурно свързани топлообменни единици единият възел – за отопление, а другият – за получаване на техническа гореща вода , или чрез свързване на едноконтурен отоплителен котел към котел за съхранение вграден в устройството или външен .

Разбира се, вариантът с двуконтурен бойлер е по-компактен, но трябва да се има предвид, че дори при двуконтурен бойлер не може да се мине без бойлер за съхранение, който да осигурява топла вода в няколко точки напр. кранове в кухнята и банята, душове .

Котелът е сърцето на системата

Очевидно е, че котелът е в основата на тази система. Образът на тези, за които бойлерът се асоциира с нещо много голямо и неизбежно мръсно, отдавна е остарял: модерният, ергономичен и компактен дизайн на бойлера позволява лесното му поставяне на закрито, а монтираният на стената бойлер понякога не се различава от бойлер по външния си вид. Ако нямате достатъчно място, можете да изберете модел, предназначен за външен монтаж тези котли могат да работят при външна температура до -15°C .

Различни източници на енергия

Котлите могат да работят с различни горива, но не всички от тях са налични. Така че в районите, където няма електропровод или газопровод, изборът е само между твърдо въглища, дърва, торф и течно дизелово гориво гориво. Котлите на твърдо гориво имат ниска ефективност и не са много лесни за използване горивото трябва да се подава ръчно , поради което не са много популярни.

За разлика от котлите на твърдо гориво, ефективността на котлите на течно гориво достига 92 %, но използването им е ограничено от сравнително високите разходи както първоначални, така и експлоатационни и сложността на монтажа и поддръжката: необходимо е да се получи одобрение от противопожарната инспекция, да се оборудва отделно помещение с аспиратор, да се проведе система за подаване на гориво и почистване, редовно почистване на котела от пепел и сажди. Вярно е, че маслената горелка може лесно да се замени с газова горелка, а котелът може да се използва дори ако в района има газоснабдяване.

Газът е най-евтиният енергиен носител, а газовите котли с висока ефективност могат да имат неограничен капацитет. За инсталирането им се изисква и разрешение от газовите служби и специално помещение с площ не по-малка от 8 m2 с прозорец и изход към улицата, а самият котел трябва да бъде оборудван с автоматичен, който не позволява изтичане на газ.

Електрическият котел не се нуждае от отделно помещение, тъй като енергията, необходима за отопление, не се отделя по време на горенето, а по време на протичането на тока през нагревателния елемент, като за свързването му ще е необходимо отделно подсилено електрическо окабеляване, а при мощност над 9 kW се разрешава свързване само към трифазна мрежа.

Електрическите котли са безопасни, екологични и лесни за експлоатация, но поради високата цена на енергоносителя мощността на котела не надвишава 15 kW, а отоплителният елемент е с ограничен срок на експлоатация.

Бихме могли да споменем и комбинираните котли, работещи с различни видове гориво, но това е може би само за пълнота, тъй като няма особена необходимост да се работи с различни видове гориво, а разходите за такива котли, както за пускане в експлоатация, така и за поддръжка, са много високи.

На първо място трябва да определите местоположението

Широката гама от модели котли, предлагани на пазара, позволява на всеки да направи най-добрия избор. Но първо решете от какво се нуждаете, в зависимост от конкретните условия, вашите възможности и нужди: вида на горивото, площта на отопляваното пространство, броя на изходите за вода.

Нека изчислим резултата

Възможно е да се оцени мощността, необходима за отопляване на помещението, като се използва просто съотношение, според което са необходими 100 W за отопляване на 1 m2 от подовата площ. Разбира се, това е само приблизителна оценка, базирана на предположението, че помещението е добре изолирано и е високо не повече от 3 м. Стаи с повече от един прозорец, ъглови стаи или стаи, разположени в близост до неотопляемо помещение, ще се нуждаят от поне 150 вата на m2 – но точното изчисление, което отчита спецификата на помещението, може да бъде направено само от специалисти.

В нашата страна най-популярни са котлите с мощност от 20 до 45 kW, което съответства на типичния размер на повечето частни къщи. Това са предимно газови котли, които могат да бъдат монтирани на стената или на пода.

Капацитетът на стенните газови котли, които не заемат място на пода и са лесни за монтиране в кухнята или банята, е от 10 до 35 kW, което е повече от достатъчно за създаване на комфортна среда в помещение с площ 50-350 m2.

За разлика от тях, стоящите на пода газови котли се нуждаят от допълнително пространство за монтаж, но този недостатък се компенсира от високата им мощност, достигаща 60-80 kW.

Колко топла вода ви е необходима за пълен комфорт?

Ако искате да убиете два заека с един бойлер, т.е. да решите и двата проблема – да отоплявате дома си и да го снабдявате с топла вода, трябва да прецените и колко топла вода ви е необходима.

Двуконтурни газови котли с пропускателен капацитет t. е. Брой литри вода, загрявани за 1 минута от 10 до 20 литра/минута. – Такъв поток е достатъчен не само за миене на съдове и измиване на съдове, но и за вземане на душ и дори за къпане за справка: плътна струя от кран тече със скорост 6-7 л/мин. .

При избора на вариант със система за подготовка на гореща вода обаче не забравяйте да преизчислите капацитета: сега той ще се определя от по-големия от двата компонента – за отопление и за подгряване на техническа вода.

Правилото за изчисляване на мощността, необходима за отопление в проточен режим, също е много просто: мощността е приблизително два пъти по-голяма от мощността при нагряване на вода с температура 25°C и три пъти по-голяма при нагряване на вода с температура 35°C като се има предвид, че използваемата топла вода е с температура около 40°C и че температурата на студената вода варира в зависимост от сезона .

На практика двуконтурният котел е проектиран така, че отоплението да е изключено за времето на приготвяне на гореща вода. Тази така наречена „схема за приоритет на горещата вода“ не причинява неудобства на потребителя: отоплителната система е толкова инертна, че изключването на отоплението за кратък период от време не се забелязва.

Ако „апетитите“ ви са толкова големи, че искате да имате гореща вода във всички кранове едновременно, за предпочитане е, както бе споменато по-горе, да имате бойлер с вграден или външен акумулиращ бойлер, който да съхранява предварително подготвени количества гореща вода. Стенните котли също са оборудвани с бойлери, а стоящите на пода газови котли обикновено имат бойлер с вместимост 60-150 литра, който ви позволява бързо да напълните ваната или да се насладите на душа.

Особености на газовите котли

Котлите не са прости и конструкцията им се различава значително в зависимост от вида на горивото, за което са предназначени. В тази дискусия ще се съсредоточим само върху котлите на природен газ, които предлагат много предимства: ниски разходи за гориво, липса на проблеми с транспорта и съхранението, висока ефективност и висока производителност. Въпреки това, дори и при това ограничение, изборът на подходящ модел остава много сложен поради многото разлики в компонентите, материалите, системите за контрол и наблюдение.

Материали

Котелните тела са изработени от чугун или стомана. Чугунът е изключително устойчив на корозия, а високата му топлопроводимост означава, че топлината се предава на водата равномерно по цялата повърхност на котела.

Въпреки това чугунът не е достатъчно гъвкав, така че е слабо устойчив на големи температурни колебания и ниско качество на водата. Чугунените котли са със секционна конструкция, която улеснява транспортирането и монтажа и е лесна за поддръжка. Стоманените котли са еластични, което гарантира тяхната надеждност; те са по-леки и по-евтини от чугунените, но корозията представлява постоянна заплаха за тях.

При производството на топлообменника се използва чугун, но медният топлообменник се нагрява по-бързо ниската инерция се дължи на най-високия коефициент на топлопроводимост сред материалите, използвани в конструкцията на котлите .

Медните топлообменници са с повърхностно покритие за защита от корозия, а липсата на топлинна устойчивост на медта, която понякога води до изгаряне, се преодолява чрез нанасяне на покритие от силикон и алуминий. Често се използват и топлообменници от неръждаема стомана.

Възли

Най-важната част, в която се освобождава енергията, подавана на отоплителната среда, е горивната камера, която може да бъде отворена или затворена. В отворената камера въздухът, необходим за процеса на горене, се взема директно от помещението, в което е инсталиран котелът, докато газовете от горенето се изтеглят през конвенционален комин под въздействието на естествена тяга, която се дължи на по-високата им температура в сравнение с околната среда. Помещението, в което се намира котелът със затворена горивна камера, трябва да има постоянен въздушен поток, тъй като за изгарянето на 1 куб. м природен газ са необходими 12-15 куб. м въздух.

В затворената камера тягата е принудителна: горивните газове и входящият въздух се отвеждат с помощта на вграден вентилатор чрез монтирана на стената система за отвеждане на димните газове и въздуха такава система може да се състои от две отделни тръби или от коаксиална система, при която едната тръба е в другата . В този случай въздухът в помещението не се използва, така че няма нужда от допълнително подаване, и най-важното – кислородът, съдържащ се във въздуха в помещението, не се изгаря. Между другото, да се прекара такъв коаксиален комин е по-лесно, но трябва да се има предвид, че без електричество няма да работи.

Изборът на типа на горивната камера на котела зависи от ситуацията: ако котелът е монтиран в помещение, което вече е оборудвано с комин, по-лесно и по-евтино е да се използва котел с отворена горивна камера, а ако няма комин – за предпочитане е котел със затворена горивна камера.

Самите горелки могат да бъдат два вида: атмосферни или с принудително пълнене известни също като вентилаторни или турбо горелки . При атмосферните горелки въздухът и газът се смесват с налягането на газопреносната мрежа през естествената тяга на комина. В случай на нагнетател газът се смесва с въздуха от вентилатора, а котлите, оборудвани с такива котли, издават характерен тътен, който може лесно да се реши чрез инсталиране на акустична изолация.

Управление на

Съвременните газови котли, оборудвани с всички видове автоматизация, се управляват изключително лесно. Котелът може да се стартира с пиезо или електрическо запалване. В първия случай потребителят натиска бутон на контролния панел и котелът с електрическо запалване се включва и изключва автоматично в момента на подаване на газ или спиране на подаването.

Дебитът на газа в модулиращата горелка, използвана в повечето съвременни котли, се контролира от дебита на водата, така че температурата на изходящия поток да остане постоянна, независимо от налягането във водопроводната мрежа и от това дали са отворени други кранове.

Системата за контрол на мощността на горелката, която позволява непрекъснато изменение на мощността от 30-40 % до 100 %, не само подобрява комфорта, но и намалява риска от образуване на котлен камък в топлообменника, който се увеличава драстично, когато температурата на водата достигне 65 градуса. На практика, ако котелът работи с максимална мощност при загряване на водата, по-късно мощността автоматично се намалява, ако е необходимо само да се поддържа температурата на достигнатото ниво. Така се намалява честотата на включване и изключване, което значително удължава живота на котела.

Температурата на водата се задава от вградения в системата термостат, който регулира отоплението в двата кръга. Въпреки това, поради инерцията на системата, е по-добре температурата в отоплителния кръг да се настройва с помощта на допълнителен стаен термостат, който автоматично коригира мощността на котела в зависимост от промяната на стайната температура.

Оптималното решение обаче е използването на устойчиво на атмосферни влияния автоматично оборудване, работещо по сигнал от външен сензор, което осигурява приятна стайна температура независимо от ситуацията извън прозореца и без да се нуждае от нашата помощ. Освен това реалните икономии на газ, които могат да бъдат постигнати в този случай, са значителни.

Безопасност

Системата за безопасност служи за осигуряване на безопасността на потребителя и за защита на компонентите на котела.

Безопасността на потребителите се осигурява от две системи за контрол: датчик за тяга и йонизационно откриване на пламъка. Уредът за измерване на тягата гарантира пълното отвеждане на горивните газове и ако по някаква причина запушване на комина или повреда на вентилатора котелът не успее да направи това, подаването на газ се прекратява незабавно.

Системата реагира по един и същи начин, ако горелката не се запали или угасне – независимо дали това се дължи на липса на вода в системата или на повредена помпа, която не осигурява необходимия дебит.

Електронната система за самодиагностика ще ви помогне да разберете причините за проблема, като ви позволи да идентифицирате до 10 вида възможни неизправности: липса на подаване на газ и блокиране на продуктите на горенето, липса на вода или прегряване в отоплителния кръг, повреда на температурния датчик в единия или в двата кръга..

За безпроблемното функциониране на всички елементи на котела има различни защитни мерки. Прегряването на водата и топлообменниците се следи от предпазния термостат, който изключва отоплението при достигане на критична температура. В обратния случай, ако температурата спадне твърде много, което може да доведе до замръзване на водата в системата, отоплението на котела се включва автоматично.

Налягането на водата се контролира от превключвател за налягане, който се задейства при недостатъчно налягане, и от предпазен клапан, който предотвратява превишаването му в отоплителния кръг. За да се предотврати задръстването на помпата и трипътния вентил от отлагания от котлен камък, водата се пуска през системата на всеки 24 часа; използва се и електронна защита или магнитна обработка на водата, за да се предотврати образуването на котлен камък, а на входа на студената вода се монтира филтър за улавяне на всички твърди частици, съдържащи се във водата. За да се предотврати задействането на електрониката на котела от външни източници, които са в изобилие във всеки дом, в електрониката трябва да се инсталира филтър за радиосмущения.

Адаптиране към Българските условия

Тъй като преобладаващата част от котлите на пазара са „чуждестранно производство“, от съществено значение е те да бъдат адаптирани към условията, при които ще се използват тук.

На първо място, това се отнася за налягането на природния газ в мрежата. Факт е, че докато повечето европейски производители са тествани при номинално налягане на газа от 18-20 mbar, приетата от нас стойност на номиналното налягане – 13 mbar а понякога е наполовина по-малко . При това налягане котелът не развива номиналната си мощност и следователно не е подходящ за областите, за които се използва.

Въпреки това, когато е правилно регулиран и при 13 mbar, котелът поддържа поне 90% от максималната си мощност. Освен това някои модели са със стабилно запалване и работят дори ако налягането падне до 2 mbar, което често се случва в нашите нестабилни газови мрежи.

За съжаление, колебанията са характерни и за водоснабдяването и електроснабдяването, така че при адаптирането на котела трябва да се вземат предвид и тези нестабилности. Лошото качество на водата също причинява много проблеми. Котлите трябва да бъдат оборудвани не само с филтри за отстраняване на замърсяванията, но и със системи за борба със солта.

Последното нещо, което трябва да се вземе предвид, са размерите на преходните елементи и връзките, използвани за свързване и монтаж на уредите. Ако газовите фитинги на вносните уреди не отговарят на Българските стандарти, купувачът ще бъде принуден да извършва сложни, опасни и скъпи заваръчни работи.