Рассмотрено возникновение отопительных приборов, описаны современные отопительные котлы, их классификация, особенности монтажа и эксплуатации, а так же преимущества и недостатки каждого вида котла.
С самых давних времен человек старался привнести в своё жилище тепло и уют. Первыми были открытые очаги, называемые каминами, которые кроме функции обогрева, предназначались ещё и для приготовления пищи в обычных чугунных котлах на открытом огне. Миновало много столетий, прежде чем в нашу жизнь вошли отопительные котлы. Процесс перехода от открытых очагов к жаровням, котлам, печам, электрокаминам, конвекторам, излучателям и другим, постоянно совершенствующимся отопительным приборам, был обусловлен в первую очередь оптимизацией способа сжигания разных видов топлива и инновациями в плане конструкции. (См. также: Отопительные котлы на твердом топливе)
Один из первых твердотопливных котлов
Массовое производство непосредственно отопительных котлов стало актуальным в XVIII веке. Однако паровые котлы как элемент двигателя внутреннего сгорания были изобретены ещё в конце XVII века. Изначально и те и другие котлы отапливались вручную пеллетами или целыми дровами и древесным углем. С развитием технологии производства, появлялись другие виды топлива – так в ХХ веке котлы отопления уже оснащались автоматическими приборами для подачи жидкого или газового теплоносителя. А вот способы отопления – никогда не зависели от времени или расстояния и всегда и везде оставались практически неизменными.
Виды котлов отопления
По виду использующегося топлива различают:
- твердотопливные котлы (пеллетные, угольные, дровяные);
- отопительные котлы, работающие на жидком топливе (дизельные, мазутные);
- газовые котлы;
- отопительные электрические котлы (электродные, ТЭНовые, индукционные).
Отопительные котлы, работающие на твердом топливе
Отопительные твердотопливные котлы – это устройства отопления, принцип действия которых основан на процессе выделения тепла при горении твёрдого топлива. Подача топлива в такие котлы может осуществляться вручную (бытовые модели) или автоматически (модели для промышленности). Используется чаще в виде резерва или ввиду отсутствия газопровода. Возможное топливо для такого вида котлов:
- пеллеты (гранулированное биологическое топливо, сырьём, для изготовления которого, может являться как торф, так и различные сельскохозяйственные и древесные отходы);
- уголь;
- торф;
- дрова.
(См. также: Какими бывают отопительные котлы?)
Твердотопливный котел
Существует разновидность твердотопливного котла, которая называется пиролизным (газогенераторным) котлом. Разница между ними в том, что в пиролизном котле происходит раздельное сгорание самого топлива и летучих веществ, которые из него выделяются в процессе горения. Наибольшее выделение таких веществ обеспечивают отопительные котлы, работающие на дровах. Поэтому их пиролизный вариант и по сей день является большим соблазном для тех, кто задумал сделать отопительный котел своими руками. Преимущества таких котлов:
- Возможность использования нескольких видов топлива;
- Доступность;
- Низкая стоимость топлива;
- Не обязательно подключение к электросети или другим коммуникациям, может быть полностью автономным;
- Пиролизные котлы долго работают на одной топливной загрузке, не снижая при этом своего КПД (10-15 часов).
(См. также: Универсальные котлы отопления комбинированные)
Автоматический пиролизный котел
Важно! Рыночная цена на жидкое топливо значительно дороже, чем на газ, поэтому использование жидко топливных котлов оправдано лишь при отсутствии поблизости газовой магистрали.
Недостатки пиролизных котлов:
- Недолговременная работа на одной топливной загрузке (2-4 часа);
- Инерция процесса сгорания;
- Как правило, ручной режим доставки, подготовки и загрузки топлива;
- Требует постоянной чистки от продуктов горения.
Отопительные котлы, работающие на жидком топливе
Принцип работы котлов этого вида настолько аналогичен и схож с газовыми надувными котлами, что не имеет место какое-либо различие достоинств и недостатков, кроме одного – стоимость топлива.
Совет! Модели с горелками для солярки, мазута и отработанного масла экономически все-таки предпочтительнее электрических котлов.
(См. также: Отопительные котлы для загородного дома)
Современный жидкотопливный котел
Отопительные котлы на газу
Электронный (автоматический) или пьезорозжиг включается, когда газ подходит к такому котлу, немедленно провоцируя искру, от которой загорается затем не затухающий запальник (подача газа при незажжённом запальнике в котлах с пьезорозжигом просто недопустима – газ может взорваться), поджигающий основную горелку – в ней то и греется до определённой термостатом температуры теплоноситель. Когда процесс завершён – горелка автоматически отключается и температура в котле постепенно падает. Датчик улавливает минимально-заданную температуру в работающем котле и дает «добро» клапану для подачи новой порции газа. Процесс повторяется заново.
Классификация газовых котлов
На сегодня отопительные газовые котлы – самый распространённый вид котлов в России из-за дешевизны своего топлива, поэтому нет ничего удивительного в том, что они имеют довольно многообразную классификацию. Например, по месторасположению при монтаже они бывают:
- напольные;
- настенные.
Напольный газовый котел
По общим функциональным возможностям:
- одноконтурные (сами по себе обладают только функцией отопления);
- двухконтурные (могут, как отапливать помещения, так и греть воду).
По типу тяги газовые котлы принципиально делятся:
- котлы с естественной тягой или с атмосферной горелкой или с открытой камерой сгорания, что одно и то же (воздух для горения поступает из специального помещения – котельной, а отвод продуктов происходит за счёт вполне естественной тяги);
- котлы с принудительной тягой, с надувной горелкой или с закрытой камерой внутреннего сгорания, что одно и то же (забор воздуха и отвод продуктов происходит снаружи здания или при помощи вентиляции).
(См. также: Дизельные котлы отопления: расход топлива)
Единственными недостатками данного вида котлов являются дороговизна их оборудования и оформления, чего нельзя сказать про отопительные котлы на твердом топливе (газовая магистраль – государственная собственность) и невозможность их установки вдали от газопроводов.
Отопительные котлы, работающие от электричества
Электродные котлы
Нагрев теплоносителя происходит напрямую электронагревателем электродного типа. Это процесс омического нагрева, а не электролиза, потому как анод и катод постоянно меняются местами с установленной частотой.
Преимущества:
- «сухой ход», вода в котле не нужна;
- накипь на электродах снижает мощность котла, но не разрушает электродов;
- весьма компактны по размерам (если взять в сравнение отопительные котлы на дровах);
- бесшумность работы.
Электродный отопительный котел
ТЭНовые котлы
Передача тепловой энергии теплоносителю производится через «посредника» — электрический ТЭН. ТЭНов в котле может быть несколько.
Преимущества:
- электробезопасен, отсутствует утечка тока, позволяет устанавливать защитное отключение;
- мощность почти всегда постоянна и зависит только от скачков напряжения в электросети;
- возможно плавное регулирование мощности при включении-отключении, что в свою очередь минимизирует скачки напряжения;
- работа может производиться на разнообразных теплоносителях;
Конструкция ТЭНового котла
Индукционные котлы
Принцип действия индукционных котлов заключается в явлении электромагнитной индукции: переменное магнитное поле создаёт индуцированный ток, который течёт по обкладкам двух контуров. Первичный контур представляет собой магнитную систему, а вторичный – теплообменник или тепловыделяющий элемент. В нём то и индуцируются токи, управляемые переменным магнитным полем и вызывающие его нагрев. Соответственно, от теплообменного устройства, происходит и нагрев окружающей среды.
Индукционный котел
