Течни отоплителни котли

Основният елемент на всяка отоплителна система е един или повече уреди, които използват горивото или енергията за отопление на помещенията и производство на топла вода. Съществуват много решения и изборът зависи от нуждите. В края на краищата, ако възнамерявате да живеете в една или две стаи през зимата, обикновена печка на дърва, съд с вода и близък кладенец са достатъчни. Този вариант е напълно автономен, не изисква почти никакви разходи можете да получите вода в кофа, дървото също не е проблем , но съвременните концепции за комфорт слабо отговаря. Между другото, тази статия беше написана при приблизително такива обстоятелства, но, както се казва, „не бъркайте туризма с емиграцията“.

Просто е неприемливо да се живее постоянно в такива условия през зимата – необходимо е твърде много време, за да се поддържа минимално ниво на комфорт, което в града се приема за даденост. Елиминиране на ръчния труд с постоянно пребиваване в предградията е възможно, но за удоволствието, разбира се, трябва да се плати: първо, чрез закупуване на подходящо оборудване, а след това – плащане на сметката за енергия. Въпреки това, по един или друг начин, но устройството за отопление в селска къща в отсъствието на централно отопление ще включва разходи, а основната задача е да се намери разумен компромис между цена и комфорт.

Какво загряваме?

Прегледът на всички възможни решения за отопление би отнел твърде много място. Въпреки това е целесъобразно да споменем основните технически решения и да започнем с определяне на някои гранични условия. Така че има самостоятелна къща с електричество и водоизточник. е. Кладенец или сондаж. По принцип единственото, което липсва, е топлина. Този проблем се решава най-лесно, ако къщата е свързана и с газ, но ако той не е наличен или ще бъде „в бъдеще“, трябва да се търсят други източници на топлинна енергия. Съществуват няколко варианта.

електричество. Най-лесният и евтин вариант за начални разходи. Но тя изисква мощно, евентуално трифазно окабеляване и отоплението с нея е най-скъпото.

Термопомпи. Принципът на работа се основава на „извличане“ на топлина от околната среда: въздух, вода или по-често земя. Изисква многократно по-малко енергия от електрическото отопление, но е доста скъпо. От друга страна, не е необходимо да се притеснявате за попълването на „запасите от гориво“.

Слънчеви колектори. По-евтини са от термопомпите, но за целогодишно пълноценно отопление са малко полезни. Те обаче са изгодни като един от елементите на отоплителна система: основен елемент през топлия период и спомагателен елемент през зимата. Слънчевата енергия е безплатна, с малка или никаква сметка за електричество.

Във всички останали случаи топлината трябва да се получава чрез изгаряне на различни „органични вещества“. В началото трябва да се отбележи, че в общия случай отоплението на помещенията може да бъде въздушно или течно и за това ще ви е необходима готварска печка или котел. Нека разгледаме втория вариант: отоплението с печка не е много удобно за отопление на няколко стаи и не решава проблема с подаването на топла вода.

Основният елемент на всеки котел е топлообменник, в който енергията на изгорялото гориво нагрява топлоносителя. Първото нещо, което е необходимо при избора на котел, е да се определи горивото, което ще се използва. Всички вещества могат да бъдат в едно от трите агрегатни състояния: твърдо, течно и газообразно.

Котли на твърдо гориво. Те са евтини за експлоатация и удобни за съхранение на горивото: необходимо е само да се направи навес за въглищата и да се отдели отделно сухо помещение за дървата за огрев или например за торфа, за да не бъдат изложени на влага. Такива котли имат няколко недостатъка: трябва да поддържате постоянно горене ръчно, като зареждате нова порция гориво в пещта няколко пъти на ден и отстранявате пепелта.

Интересът може да бъде представен от пиролизните котли, които изгарят газ, отделян при термичното разлагане на дървесината, и котелното помещение ще трябва да се посещава веднъж на ден или два. Пиролизните котли обаче са и по-скъпи. Съществуват и котли, които работят с пресовани дървесни пелети – пелети. Те могат да работят в продължение на дни, без да зареждат бункера, а почистването е още по-рядко.

Във всеки случай е невъзможно да се автоматизира зареждането на твърдо гориво в дома – не и скалата. Ето защо, ако не искате да научите професията на котел, трябва да помислите за други възможности: самото дърво е само в приказките, но да се донесе на котела течно или газообразно гориво е лесно.

Газови котли. Ако до къщата има газопровод, проблемът с отоплението се решава лесно. На пазара има голям брой такива котли. В този случай изборът обикновено се основава на това дали котелът е монтиран на стената или на пода, в зависимост от необходимата мощност. Не съществува проблем със съхранението на гориво, а съотношението „разходи за отопление/степен на автоматизация“ е едно от най-високите.

Качеството на газа е почти стабилно, единственият „минус“ е свързан с количеството му или по-скоро с променливостта на налягането „в тръбата“ през различните периоди на годината. Не всички разновидности на газовите котли, особено стоящите на пода, са оборудвани с горелка, способна да работи при ниско налягане, и ако пламъкът „седи“ върху горелката, той бързо се влошава. Ако налягането е твърде високо, пламъкът може бързо да прегори топлообменника.

Ръчното регулиране на налягането изисква известни умения или повикване на специалист, докато модулираните котли t. е. с автоматично управление на котела , горелките за стоящи котли са значително по-скъпи.

Ясно е, че основното ограничение за експлоатацията на газови котли е наличието на газопровод. Съществува обаче и вариант, при който се използва втечнен природен газ пропан-бутан . На място се монтира резервоар за съхранението му газохранилище . Налягането на втечнения природен газ е много по-стабилно, отколкото в газопровода, а основните недостатъци са високата цена на втечнения природен газ, цената на резервоара за съхранение на газ, необходимостта от одобрение на проекта от регулаторните органи и периодична проверка на резервоара за съхранение на газ и системата като цяло.

Не всеки се осмелява да инсталира на земята си многокубиков обем с втечнен газ. Това обаче е по-скоро психологически въпрос: при правилна експлоатация газовата горелка е безопасна.

Чугунен котел за отопление и гореща вода с вградена маслена горелка De Dietrich GTU 1200 V

Маслени котли. Може да работи с различни видове течни горива. В преобладаващата част от случаите в нашата страна се използват „дизелови“ модели. Почти всички от тях се предлагат като стоящи на пода котли, лесно се автоматизират и са конструктивно подобни на газовите стоящи котли.

Размерите на горелката са стандартизирани; горелката е само източник на топлина, а горивото се подава по тръбопроводи. За работата на котела няма значение какво гори в горелката, стига параметрите на подаване на гориво да са правилно настроени: факелът не докосва нито самата горелка, нито стените на котела.

Котлите със средна мощност за отопление на една „средна“ къща са най-универсалният тип генератори на топлина. За преминаването на маслен котел на газ обикновено е достатъчно да се смени горелката, без да се правят промени в останалата част на системата. Обикновено са необходими само две горелки: дизелова и газова, като не е трудно да се адаптират към определено гориво или газ, въпреки че това изисква да се извика специалист.

Такова преустройство може да се наложи, ако парцелът е снабден с газопровод и няма нужда да се купува течно гориво. Всъщност, за да смените типа гориво, трябва само да отвиете няколко винта, да демонтирате едната горелка, да инсталирате другата, да я свържете към системата за автоматизация, източника на гориво и да коригирате настройките. Предлагат се и по-малки котли с вградена дизелова горелка, но „газификацията“ на тези котли може да бъде по-сложна: може да се наложи да се подменят или монтират други декоративни панели или предната стена на котела.

„Дизелово гориво, сър

След този „кратък“ преглед можем да преминем към основната тема на статията – домашните подови котли за течни горива. По подразбиране ще приемем, че ролята му се изпълнява от „слънчевия петрол“ като най-лесно достъпния източник на енергия. Разликата между видовете горива не е от решаващо значение и преустройството на котел за отопление с мазут или дизелово гориво обикновено включва съответно преконфигуриране на мазутната горелка. Между другото, газовата горелка за мрежов и втечнен газ се настройва по различен начин.

В нашия случай терминът „домашен“ не означава нивото на изпълнение, а целта – индивидуално отопление на една къща. Универсалните комбинирани котли, които могат да работят с няколко вида гориво, са неоправдано скъпи за частните потребители, а повечето централизирани отоплителни системи в жилищни сгради или в селата като цяло се различават само по капацитета и някои детайли от конструкцията на котлите и горелките.

Основни елементи на отоплителната система

Това включва предимно котела със самата горелка, но тя е само част от системата. Котелът се нуждае от гориво, за да работи, така че е необходим резервоар за съхранение, Необходим е въздух за изгаряне на горивото – трябва да се осигури въздух. Горивните газове трябва да се отвеждат навън – необходим е и комин. Котелът трябва да бъде свързан към отоплителната система на сградата.

Добре би било да се подгрява и нормалната санитарна вода с бойлер, затова ще е необходим бойлер, като между другото тази вода трябва да се подава от отделен източник с отделна помпа. Създаването на автономна отоплителна система ще изисква и устройства за регулиране на работата на всички компоненти, а следователно и свързване към електрическата мрежа за захранване на системите за автоматизация.

Разбира се, имате нужда от всички видове фитинги, оборудване за безопасност, сензори и др. Като цяло, общата стойност на системата може да надхвърли цената на котела с два, три и повече пъти, а да се изберат всички компоненти е невъзможно без експерт. Но първо.

Маслен котел Viessmann Vitola 200 с котел в напречно сечение

Три източника и три основни части на котела

Основният елемент на всеки котел е топлообменникът. Може да бъде от стомана или чугун. Стоманата е по-лека, по-малко чувствителна към удари, по-добре понася температурните колебания по време на работа, но нейната дълготрайност е малко по-ниска: стоманата е подложена на корозия, особено в присъствието на химически активни продукти на горенето, и сравнително бързо прогаря тънък стоманен лист.

В съвременните котли обаче топлообменниците се изработват от специална легирана неръждаема стомана и техният предполагаем експлоатационен живот е 10-20 години. Чугунените топлообменници могат да служат половин век, но са много по-тежки и изискват внимателен монтаж и експлоатация. Те изгарят дълго време, но могат да се спукат при удар или силна температурна разлика на топлоносителя между „изхода“ и „входа“.

Някои фирми за производство на такива топлообменници използват специален сферографитен чугун, проектиран специално за работа в такива системи. В други случаи се използват устройства, които не позволяват значителна температурна разлика между „входа“ и „изхода“. Най-често това е байпасна система, която при необходимост връща част от горещата вода в котела, ако температурната разлика е по-голяма от допустимата.

Освен това чугуненият котел има висока инерция: той не е в състояние бързо да променя температурата, когато включите първо да загрее сто или повече килограма топлообменник и едва тогава можете да очаквате да загрее охлаждащата течност. Същото ще се случи, когато смените режима на работа и изключите котела. Инерцията обаче също е „плюс“ за маслените котли.

Благодарение на него броят на циклите на включване и изключване на горелката се намалява значително, което увеличава нейния живот. Освен това не забравяйте, че в момента на стартиране горелката работи неефективно, изгаря допълнително гориво и отделя в атмосферата много повече вредни вещества. Така че инерцията е от полза както за потребителя, така и за околната среда.

Конструкцията на повечето топлообменници наподобява обикновен радиатор: няколко секции, свързани помежду си. Към предната секция е прикрепена врата с фиксирана горелка, а средните секции са същите. Капацитетът на котела зависи основно от тяхното количество. По тази причина котлите от една и съща моделна гама обикновено са напълно сходни на външен вид и се различават само по общата си дължина дълбочина .

Някои мощни модели котли могат да бъдат закупени в разглобен вид, а след това сглобяването свързването на секциите се извършва директно на място. Това е просто: колкото по-мощен е котелът, толкова по-тежък е той и понякога е по-лесно да го сглобите на място, отколкото да се опитвате да пренесете целия котел дори на няколко метра, дори ако ширината на вратата го позволява.

Горивната камера на чугунения котел Buderus Logano G125 има голяма площ за топлообмен благодарение на многото издатини

Вътрешното пространство на топлообменника образува пещта, в която е монтирана горелката, а над нея има няколко два до четири хоризонтални или по-рядко вертикални канала, през които преминават продуктите на горене. Най-простият тип турбулатор с кръгъл канал представлява метална шина, към която са поставени полукръгли пластини.

По време на операциите по поддръжка турбулаторите могат да бъдат демонтирани и каналът да бъде лесно достъпен за почистване на попадналите в него горивни газове. Това е много важен процес: слоят от сажди намалява интензивността на топлообмена; колкото по-дебел е слоят, толкова повече гориво буквално изтича в канала. Вратата за горивната камера и хоризонталните канали обикновено е обща. При по-мощни котли каналите могат да бъдат разположени по периметъра на цялата пещ.

Тъй като основната функция на котела е да загрява средата, не е необходимо да се хаби енергия за загряване на околния въздух. За да се намалят топлинните загуби и да се придаде на котела приятен вид, топлообменникът е скрит в корпуса със слой топлоизолация.

Вторият най-важен елемент на котела – самата горелка. Повечето котли се доставят без тази. Единствените изключения са предимно по-малките модели. Много производители обаче комплектоват котлите си с горелки собствено производство или предлагани под собствена търговска марка . Като цяло почти винаги е възможно да се намери горелка от друга марка: всички размери на връзките са стандартизирани.

Изчислението е различно. Котелът, горелката и много други елементи изискват периодична поддръжка. За да се обадите за това двама експерти от различни компании няма резонанс, така че е по-добре да не се увличате „ходжата“ от различни елементи. Ако нямате собствени компоненти в продуктовата гама, винаги можете да изберете от списъка с препоръчани компоненти.

Котлите на течно гориво са оборудвани с горелка с вентилатор, която вкарва въздух в горивната камера и същевременно изтласква димните газове през системата за отвеждане на дима. Самите горелки са доста сложни технически, но основният им параметър освен мощността, разбира се е височината на засмукване на горивото от собствената им помпа. Той определя дали в системата трябва да се инсталира допълнителна помпа или не.

Горелките могат да бъдат и едностепенни постоянна мощност, променливо време на включване , двустепенни или модулиращи. Колкото по-сложна е горелката, толкова по-нисък е разходът на гориво, но и цената се увеличава. На практика за индивидуално отопление обикновено е достатъчна едностепенна горелка. Други елементи на горелките включват системи за автоматично запалване и системи за безопасност, които прекъсват подаването на гориво в случай на необичайни ситуации или прекъсване на електрозахранването. Мощността на горелката се регулира чрез избора на дюза и работните параметри на горивната помпа и вентилатора.

Основният недостатък на горелките е шумът, който издават. Радикален начин за борба с шума – инсталиране на котела в отделно помещение, но оборудването с малък капацитет и шум е малко. Съвременните котли могат да работят и в дневна или коридор. В някои случаи горелката е прибрана в тялото на котела, а при по-големи мощности тя е „прикрепена“ към предната стена и е снабдена със собствена шумозащита.

Третият основен елемент – блокът за автоматизация. Основната му задача е да поддържа зададената температура на охлаждащата течност. Но както всяко модерно електронно оборудване, той може да бъде оборудван с много допълнителни функции. И колкото повече функции, толкова по-евтина е операцията в дългосрочен план. В най-простия случай котелът ще поддържа зададената температура в постоянен режим. Ако настъпи бързо затопляне, котелът ще изгаря същото количество скъпо гориво. Чувствителният към метеорологичните условия контролен блок е оборудван с отдалечени температурни сензори в помещението или на открито и използва горивото въз основа на техните показания без човешка намеса.

Другите функции включват режими на отопление в различните помещения, работа в летен режим, когато се отоплява само системата за топла вода и отоплителната система не е активирана, автоматична защита срещу замръзване при отсъствие на собствениците поддържане на малка положителна температура и др. Най-усъвършенстваните модели могат да се управляват безжично с помощта на мобилен телефон или компютър, те могат да изпращат данни за работата си на обслужващата организация, въпреки че подобни „екстри“ вече изискват свързване на допълнителни елементи и контролери.

Всъщност котелът, горелката и блокът за управление са в основата на всяка отоплителна система. Те най-често се купуват поотделно, като се избират най-подходящите опции от няколко, въпреки че някои компании предлагат пълен пакет, понякога дори като моноблок, който изисква само свързване към стационарна отоплителна система. Такъв комплект може да включва и „обвързване“: допълнителни сензори, разширителни съдове, помпи, но това е по-скоро изключение. И правилото е просто: колкото по-голям е капацитетът на котела, толкова повече са възможните варианти за организация на отоплението и толкова по-вероятно е компонентите да бъдат подбрани „на място“.

Четвърти елемент…

Друг важен елемент на системата е резервоарът за съхранение на вода, наричан още бойлер. За разлика от отоплителната система, която постоянно използва съвсем определено количество топлинен флуид, топлата вода се използва сравнително рядко, но изисква големи количества за кратък период от време. Топлообменникът на водния кръг в бойлера дори и да е предвиден там не може да загрява толкова много, много по-лесно е да се подготви вода предварително и да се изразходва, когато е необходимо.

Съществуват варианти на котли с вградени бойлери, с отделни резервоари с вертикална или хоризонтална конструкция „колона“ или „стойка под котела“ , с възможност за допълнително отопление… има много възможности.

Може би най-интересната от тях е връзката на слънчевия колектор с котела. Не е необходимо да изразходвате гориво за затопляне на вода през лятото, а през зимата, особено в светъл ден, колекторът ще „помогне“ малко на бойлера. Тези опции са сред типичните решения на много производители на отоплителна техника.

…и всичко останало

Един от основните проблеми, с които се сблъсквате при инсталирането на отоплителни системи на нафта, е мястото за съхранение на горивото и закупуването на един или повече резервоари. Предлага се в стоманена или пластмасова версия и с няколко възможни варианта за монтаж. Максималната вместимост на резервоара за дизелово гориво, монтиран в котелното помещение до котела, е 1 m3 в случай на вътрешна инсталация – 50 литра . Това не е достатъчно за целия сезон и затова резервоарът се поставя в отделно помещение или се заравя в земята.

Общото правило е: ако стената на резервоара е разрушена, горивото не трябва да попада в земята. При монтаж на открито резервоарът трябва да се монтира в помещение с херметични подове и стени или върху специална тава с вместимост, равна поне на най-голямата цистерна в комплекса. Двуслойните резервоари със сензор за течове между стените са проектирани за зариване в земята. Освен това системата за подаване на гориво включва тръби, клапани, въздушни отвори и други компоненти.

Ако резервоарът е разположен далеч от или значително под горелката, капацитетът на вградената помпа може да не е достатъчен и трябва да се добави допълнителна циркулационна помпа. Струва си също така да се помни, че с понижаването на температурата дизеловото гориво или всяко друго гориво става все по-вискозно и дори може да замръзне, а основните места, където това често се случва, са филтрите и тръбите. Освен това дизеловото гориво за среден пробег може да бъде „лятно“ и „зимно“ на север има и „арктическо“ гориво с ниска точка на замръзване .

Котел Viessmann Vitorond 100 с маслен котел

Като цяло качеството на горивото също оказва пряко влияние върху качеството на отоплението, т.е. е. Интервалите за поддръжка, ефективността на котела, емисиите на замърсители, по-специално на серни съединения, и експлоатационният живот на отделните компоненти. Няма с какво да се похвалим: проучването показа, че от гледна точка на действащите стандарти качеството на дизеловото гориво за битови нужди е такова, че „не е подходящо дори за отопление“, а ние го използваме за задвижване на двигатели с вътрешно горене.

Но, уви, този параметър не зависи от потребителя, трябва да вземете „това, което ви дават“. Единственото, което можете да направите, е да изберете постоянен и надежден доставчик, тъй като други по-качествени горива за котли напр. биодизел не са разпространени в нашата страна. Във всеки случай поддръжката на котела и горелката трябва да се извършва поне веднъж годишно.

Системата за течно отопление се пълни с вода или специален антифриз. При използването на вода трябва да се обръща повишено внимание на нейното качество. Отстраняването на варовик, който пречи на топлообмена от вътрешните стени, обикновено е почти невъзможно и ефективността на системата се намалява. Ако използвате отоплителна система с контур, дори няколко смени на твърда вода в нея са достатъчни, за да намалят сериозно капацитета й.

В отворена система верига за БГВ котленият камък се появява още по-бързо. За намаляване на образуването му се използват различни методи и устройства. Това обаче се отнася главно за котелното оборудване: смисълът да се прекара студената вода през котел с мощност до 30-40 kW е малък, той просто няма време да се загрее.

За да се създаде напълно автономна отоплителна система, е необходимо да се вземе предвид възможността за периодични прекъсвания на електрозахранването. Ако прекъсването на електрозахранването продължи два или три часа, не може да се случи нищо лошо: при изчисляването на топлинния баланс на сградата тази възможност се взема предвид.

Друг случай е, ако продължителността на аварийното спиране се измерва в дни. Въпреки това консумацията на енергия на системата е ниска от порядъка на стотина вата за горелките, а другото оборудване използва още по-малко . Малък авариен генератор или предварително заредени батерии могат да осигурят това количество вода.

Накрая, но не на последно място, жизненоважен елемент в една отоплителна система е дизайнът на въздухозаборника, вентилацията и комина. Тъй като при изгарянето на горивата се образуват серни съединения, тухлените комини могат да се разрушат през сезона. Коминът обикновено е изработен от киселинноустойчива неръждаема стомана. Понякога стоманените димоотводи просто се поставят в тухлен комин.

В някои случаи се използват коаксиални тръби: димните газове се отвеждат през вътрешната тръба, а въздухът за горене се засмуква в пространството между тръбите. В други случаи е необходимо да се осигури достатъчен приток на въздух и вентилация на котелното помещение. Конкретните решения за цялата система във всеки отделен случай се избират индивидуално, в зависимост от характеристиките на къщата, мястото и желанията на собственика.