Алгоритм выбора отопительного котла

Выбор отопительного котла для обывателя - довольно непростая задача по многим причинам.
 

Это и стоимость, иногда сопоставимая со стоимостью автомобиля, и огромное количество предлагаемых на рынке марок различных производителей, конструктивные особенности, надежность работы, экономичность, сервисная поддержка и ее уровень и так далее. В этой статье мы попытаемся составить алгоритм подбора газового отопительного котла, который поможет покупателю сэкономить время, возможно, деньги, и не исключено, что и здоровье.

Начинающему застройщику, мало представляющему себе не только работу системы отопления, но и что такое система отопления в принципе очень трудно разобраться в том, какой же котел надо приобрести, чтобы обогреть будущий дом, что надо учесть, на какие характеристики обратить внимание. Попытаемся определить универсальный алгоритм,действуя по которому можно было бы определиться с выбором. Выбирая отопительный котел надо учесть массу различных факторов, которые мы решили обозначить в виде опросного листа. Ответив на них, вы узнаете, какой котел оптимален для отопления именно вашего дома, его мощность, вид топлива, количество контуров и т.д.

Возможно ли использование магистрального газа для отопления вашего дома?

1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗА ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ВОЗМОЖНО

Магистральный газ - самый дешевый и удобный для отопления энергоноситель. Если рядом с вашим участком проложена газовая магистраль, считайте: вам повезло. Таким образом, выбор в этом случае очевиден - газовый котел. Но и газовых котлов существует великое множество, поэтому продолжаем отвечать на вопросы.

Для расчета ориентировочной мощности газового котла нужно определить суммарный объем помещения, которое надо отопить. Нередко исходят из того, что если дом максимально хорошо теплоизолирован, имеет не особо большую площадь, окна с двойным стеклопакетом, теплый чердак, высоту потолков до трех метров, то в таком случае расчет прост: на 10 м2 помещения приходится 1 кВтмощности. Однако, как правило, такие идеальные дома встречаются у нас не часто.

Таким образом, имея дом общей площадью 200 м2 при высоте потолков, не превышающей Зм, минимальная мощность котла должна быть 20 кВт. Существуют довольно сложные расчеты теплопотерь здания, но, как правило, проектировщики используют коэффициент 1,1-1,4 к отапливаемой площади дома, то есть рассчитанные ранее 20 кВт увеличиваем на этот коэффициент и получаем 24 кВт. Оптимальной для площади 200 м2 будет мощность, равная 24 кВт или примерно приближенная к этому значению.

Следует помнить, что приведенные выше способы расчета не учитывают таких факторов, как: разницу в высоте потолков для разных помещений в одном здании, наличие дополнительных потребителей тепла (бассейны, оранжереи, теплые полы, и т.п.), поэтому точный расчет можно получить обратившись к специалистам-теплотехникам. Они проведут необходимые вычисления еще на стадии проекта.

Определившись с топливом и ориентировочной мощностью котла, переходим к решению вопроса обеспечения горячего водоснабжения дома. Собираетесь ли вы с помощью котла обеспечивать только отопление или еще и горячее водоснабжение (ГВС): душ, ванна, умывальник? Этот параметр определяет выбор между двухконтурным и одноконтурным вариантом, так называют отопительные газовые аппараты, где в первом случае используется теплообменник для приготовления горячей воды для хозяйственных нужд помимо отопления, а во втором - котел предназначен только для отопления.

1.1.    Только отопление

Вам нужен одноконтурный газовый котел.

1.2.    Отопление и ГВС

Если кроме отопления с помощью котла будет обеспечиваться еще и горячее водоснабжение, то возможны следующие варианты:
 

• газовый двухконтурный котел с проточным теплообменником, обеспечивающим ГВС (чаще это настенные двухконтурные газовые котлы);
• газовый двухконтурный котел со встроенным бойлером (это может быть как настенный, так и напольный котел);
• газовый одноконтурный котел плюс подключенный к нему бойлер (чаще используется вариант с напольным котлом, но есть и варианты с подключением бойлера к настенному газовому котлу).

Если с помощью котла будет обеспечиваться не только отопление, но и ГВС, то к рассчитанной на предыдущем этапе мощности стоит добавить еще примерно 10-30% (в зависимости от индивидуальных потребностей в горячем водоснабжении) для того, чтобы он смог обеспечить более или менее комфортное снабжение горячей водой (один душ плюс умывальник). Ранее мы определили мощность котла для дома площадью 200 м2 в 24 кВт, прибавив к нему необходимый запас для ГВС, получим мощность равную 32 кВт.

Следующим вопросом может стать вопрос, какой теплоноситель будет использоваться в системе: специальный антифриз или вода?

1.3.    Антифриз

Существуют ситуации, когда систему отопления необходимо заполнить незамерзающей жидкостью, например, дом планируете зимой оставлять без отопления на продолжительное время. Если в систему отопления в качестве теплоносителя будет заливаться антифриз, то следует иметь в виду следующее:
 

• для двухконтурного котла с проточным способом обеспечения ГВС лучше использовать максимально экологически безопасный антифриз на основе пропиленгликоля;
• понадобятся более мощные радиаторы, так как теплоемкость антифриза примерно на 10-15% ниже, чем у воды, он хуже накапливает тепло и хуже отдает его; 
• понадобятся более мощные циркуляционные насосы, так как вязкость антифриза выше, чем уводы, его сложнее заставить двигаться по системе отопления; 
• существуют повышенные требования к разъемным соединениям системы отопления, в которой залит антифриз. Он оказывает более агрессивное воздействие на уплотняющие прокладки системы отопления, а кроме того, его использование не рекомендуется с точки зрения экологии;
• часть производителей снимает свое оборудование с гарантии при применении антифриза;
• не рекомендуется заливать антифриз в системы, изготовленные из оцинкованных труб, так как водогликолевая смесь при взаимодействии с цинком образует чрезвычайно объемистые осадки, которые могут блокировать работу системы. Кроме того, если в системе залит антифриз, то цинк ослабитего антикоррозионные свойства.

1.4.    Вода

Вода имеет прекрасные теплофизические свойства, она экологически безопасна. Но далеко не все догадываются, что уводы есть недостатки. Среди них - высокая коррозионная активность по отношению к металлам, склонность к выпадению солей на поверхности оборудования. Существуют эффективные методы борьбы с коррозией и солеобра-зованием в системах отопления. Один из них - добавление в воду присадок-ингибиторов, которые снижают ее коррозионную агрессивность и уменыиаютсоле-образование. Таким простым способом можно продлить «жизнь» своей отопительной системы.

В зависимости от возможности прокладки дымоходного канала, а также в зависимости от места расположения газового котла может понадобиться котел с открытой или закрытой камерой сгорания.

1.5.    Открытая камера сгорания

В котлах с открытой камерой сгорания (с естественной тягой) воздух для горения забирается непосредственно из помещения, в котором находится котел (кухня или топочная), а отработанные газы выбрасываются в дымоход, который должен быть предусмотрен в помещении.

При использовании котла с открытой камерой сгорания необходимо придерживаться норм объема помещения топочной или кухни. В помещении обязательно должно быть предусмотрено окно площадью не менее 0,25 м2, выходящее на улицу.

1.6.    Закрытая (герметичная) камера сгорания

Котел с закрытой камерой сгорания будет потреблять кислород снаружи помещения, через специальный коаксиальный дымоход.

Коаксиальный дымоход - это дымоход, построенный по принципу «труба в трубе». Воздух для горения газового топлива забирается не из помещения, ас улицы, через наружную трубу, а продукты сгорания выбрасываются через внутреннюю трубу коаксиального дымохода. Такое устройство позволяет не устанавливать дополнительные системы вентиляции. За счеттакой конструкции решается сразу четыре важных вопроса:
 

• повышается безопасность дымохода, так как продукты сгорания, проходя по внутренней трубе, остужаются за счет того, что по наружной трубе поступает холодный воздух;
• повышается КПД отопительного прибора, так как поступающий холодный воздух для горения согревается о выхлопную трубу;
• высокий КПД говорит о лучшем дожигании газового топлива, что повышаетэкологич-ность отопительного прибора;
• повышается комфорт в помещении, отапливаемом газовым котлом с закрытой камерой сгорания, так как весь цикл горения происходит снаружи помещения.

Поэтому можно заключить, что оборудование с коаксиальным дымоходом более производительное, экологичное и нацеленное на комфорт его владельцев.

Объем помещениятопочной при размещении отопительного газового оборудования с закрытой камерой сгорания не нормируется, в помещении допускается не предусматривать окно.

Далее нужно решить вопрос: настенный или напольный котел вам нужен?

1.7. Настенный

Настенные котлы идеально подходят для отопления квартиры или жилого дома и приготовления ГВС. Такой котел отвечает всем текущим требованиям по минимуму занимаемого места.

По сравнению с напольным котлом настенный котел имеет меньшие габариты и не занимает большую площадь, так как устанавливается на стену. Он легко устанавливается в кухне, в ванной комнате или на чердаке. Настенные котлы имеют медный теплообменник или из нержавеющей стали. Вес их, как правило, не превышает35-40 кг. Наличие медного теплообменника ограничивает максимальную мощность таких котлов до 42 кВт, так как медь, как материал, подвержен прогоранию при больших мощностях. Срок службы медных теплообменни-ковтакже ограничен. Настенные котлы с теплообменником из нержавеющей стали в этом случае более предпочтительны и могут развивать большую мощность.

Следует отметить, что все настенные котлы энергозависимы, то есть для работы им требуется постоянное подключение к электросети. В случае отключения электроэнергии котел тоже останавливается, поэтому при выборе котла необходимо учесть, чтобы автоматика котла была оснащена функцией автоматического запуска после отключения электроэнергии, или предусмотреть для котельной аварийный источник тока. К преимуществу настенных котлов относятся: малый вес, компактность и возможность установки в местах с ограниченными размерами, а также их полная укомплектованность: настенные котлы в своем корпусе имеют все необходимые узлы (насос, расширительный бак, группу безопасности и др.).

1.8.    Напольный

Напольные котлы имеют, как правило, чугунный или стальной теплообменники, как следствие, больший вес. Такие котлы требуют установки дополнительных устройств (насос, расширительный бак, группу безопасности и др.), занимают больше места. К преимуществам такого котла можно отнести то, что напольные котлы могут иметь практически неограниченную мощность. Практика показывает, что при мощности газового котла больше 40 кВтпредпочтение лучше отдать чугунным теплообменникам.

Напольные котлы могут быть как зависимыми от электроэнергии, таки энергонезависимыми.

1.9.    Энергонезависимые котлы

Если в вашей местности имеют место частые и (или) длительные перебои с подачей электроэнергии и у вас есть возможность обустройства котельной приточной вентиляцией и дымоходом с достаточной для работы котла тягой (энергонезависимые котлы все напольные и оборудованы открытыми камерами сгорания), то вы можете смело выбирать энергонезависимый котел. Использование в системе отопления энергонезависимого котла еще не означает, что вся система тоже должна быть энергонезависимой (с естественной циркуляцией теплоносителя). Такой котел вполне можно использовать и в комплекте с насосом.

1.10.    Энергозависимый котел

Энергозависимый котел - это котел, для нормальной работы которого требуется постоянное подключение к электросети. В случае отключения электроэнергии котел тоже останавливается.

Выбор должен быть остановлен на энергозависимом котле в том случае, если вы:

• хотите поместить котел на стене;
• предусматриваете установку коаксиального дымохода;
• хотите, чтобы отопление вашего дома было максимально комфортным и не требовало постоянного контроля с вашей стороны.

Чтобы не останавливать котел вовремя непредвиденных отключений электроэнергии, лучше всего оборудовать котельную аварийным источником тока.

1.11.    Пьезорозжиг

В газовых котлах с пьезорозжигом первый запуск производится пользователем вручную при помощи специальной кнопки. Контроль наличия пламени осуществляется при помощи термопары, нагреваемой запальной горелкой. Запальная горелка должна гореть постоянно, чтобы термопара могла вырабатывать ток, которым удерживается в открытом положении газовый электроклапан. При отключении газа запальная горелка гаснет и электроклапан перекрывает подачу газа в котел. Чтобы повторно запустить котел, необходимо снова нажимать на кнопку розжига.

В газовых котлах с электрическим розжигом запуск производится автоматически при помощи электрической искры. Контроль наличия пламени осуществляется блоком контроля ионизации. В газовых котлах с электророзжигом постоянно горящий запальный фитиль отсутствует, за счет этого достигается значительная экономия газа.

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗА ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ НЕВОЗМОЖНО

Если нет возможности использовать для отопления магистральный газ, то следует рассмотреть варианты с применением других источников энергии: электричество, жидкое топливо (солярка), твердое топливо (дрова, уголь, торф), сжиженный газ (пропан-бутан). У каждого из этих вариантов есть достоинства и недостатки, они различаются как по первоначальным вложениям в отопительное оборудование,так и по эксплуатационным затратам.

Разберем по порядку возможные варианты.

2.1.    Электроотопление

Рассматривая вариант с электроотоплением, стоит помнить, что для этого потребуется достаточно большая электрическая мощность (примерно 1 кВт на 30 м3 отапливаемого помещения). Например, для коттеджа площадью 200 м2 (600 м3) потребуется мощность порядка 20 кВт! Использование такой большой электрической мощности далеко не всегда возможно!

Если же в вашем распоряжении есть достаточная для отопления электрическая мощность, перейдем к выбору электрического котла.

Определившись с ориентировочной мощностью электрокотла, следует также решить вопрос обеспечения горячего водоснабжения дома: собираетесь ли вы с помощью котла обеспечивать только отопление или еще и горячее водоснабжение? Здесь, так же как и в ситуации с газовыми котлами, присутствуют одноконтурные и двухконтурные модели.

Но, в отличие от первых, существует очень небольшое количество двухконтурных электрических котлов со встроенным бойлером, которые кроме отопления обеспечивают еще и горячее водоснабжение. Слабым местом большинства таких котлов можно назвать то, что при нагреве воды во встроенном бойлере происходит двойное преобразование энергии: сначала электроэнергия нагревает теплоноситель, а потом этот теплоноситель нагревает воду в бойлере. Думается, что это не самый рациональный способ нагрева воды для ГВС.

Экономичнее использовать отдельно одноконтурный котел и электрический водонагреватель.

Использование антифриза в системе отопления с электрическим котлом также имеет свои нюансы: помимо особенностей, указанных выше, надо помнить, что высокая температура на электрических ТЭНах вредна антифризу.

2.2.Твердотопливные котлы

Твердотопливные котлы -один из самых распространенных типов котлов. Топливом для них служат дрова (дерево), бурый или каменный уголь, кокс, торфяные брикеты. Некоторые твердотопливные котлы могут работать на всех вышеуказанных видах топлива, а есть котлы, работающие только на некоторых из них, но имеющие при этом больший КПД.

2.2.1.    Обычные твердотопливные котлы

Одним из основных достоинств большинства твердотопливных котлов является то, что с их помощью можно создать полностью автономную систему отопления. Поэтому чаще такие котлы используются в районах, где есть проблемы с подачей магистрального газа и электричества, в пользу твердотопливных котлов говорят два довода: доступность и невысокая стоимость топлива. Недостаток некоторых твердотопливных котлов тоже очевиден - подавляющее большинство из них не могут работать в полностью автоматическом режиме и требуют регулярной загрузки топлива, за исключением разве что котлов, работающих на пеллетах.

Минимальный уровень автоматизации, доступный твердотопливным котлам, осуществляется следующим образом. На выходе из котла установлен датчик, отслеживающий температуру теплоносителя. Этот датчик механически соединен с заслонкой. В случае если температура теплоносителя становится выше заданной вами, то заслонка автоматически прикрывается и процесс горения замедляется. Когда температура понижается, то заслонка приоткрывается. Стоит заметить, что данное устройство не требует подключения к электрической сети.

2.2.2 Пиролизные котлы

В основе работы пиролизного (газогенераторного) котла лежит принцип пиролизного сжигания (или сухой перегонки) топлива, при котором под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода сухая древесина разлагается на летучую часть, так называемый пиролизный газ, и твердый остаток - древесный уголь (кокс). То есть, в отличие от традиционных твердотопливных котлов, в пиролизных (газогенераторных) котлах горит древесный газ, выделяющийся из дров под воздействием высокой температуры (200-800°С). Пиролизный газ в процессе сгорания взаимодействует с активным углеродом, в результате чего дымовые газы на выходе из газогенераторного (пиролизного) котла имеет очень мало вредных примесей, являясь, по большей части, смесью углекислого газа и водяного пара. Пиролизный котел выбрасывает в атмосферу гораздо меньше углекислого газа (С02), чем обычный дровяной и, тем более, угольный котел.

Во время сжигания дров в пиролизном котле практически не образуется сажа и появляется минимальное количество золы. В котлах с пиролизным сжиганием древесный газ, возникающий благодаря высокой температуре в бункере топлива, проходит через специальную форсунку и горит очень чистым пламенем желтого или даже почти белого цвета.

Котлы с пиролизным сжиганием древесины имеют целый ряд достоинств:
 

• увеличенный интервал между загрузками топлива,
• больший КПД (до 85 %),
• возможность автоматического регулирования мощности.

К недостаткам пиролизных котлов можно отнести более высокую, по сравнению с традиционными твердотопливными котлами, цену и их большую «привередливость» к сухости дров. При этом стоит отметить, что, выбирая пиролизный котел, надо знать, что «привередливость» к сухости дров у разных моделей различна и при необходимости можно поискать менее «капризный» котел.

2.2.3. Пеллетные котлы

Такой агрегат состоит из трех компонентов: на корпус котла устанавливается горелка. К горелке внешним шнеком подводится топливо - пеллеты (древесные гранулы). Работой шнека управляет встроенный в горелку фотосенсор, который отслеживает наполнение бункера горелки гранулами. После наполнения бункера внешний шнек отключается и внутренний шнектранспортируеттопливо на решетку горения, где оно воспламеняется при помощи электрической спирали. Для подачи воздуха в зону горения под горелкой установлен вентилятор.

Процесс работы пеллетного котла с бункером полностью автоматизирован и контролируется при помощи пульта управления, на котором задаются все необходимые настройки, включая требуемую температуру, дневной цикл работы котла, его включение и отключение. Для безопасной работы котла предусмотрен автоматический клапан, разрывающий электрическую цепь в случае перегрева котла.

Заметим, что пеллеты изготовляются без применения каких-либо химических добавок, поэтому они являются экологически чистым видом топлива. Одним из главных достоинств пеллет как топлива является возможность автоматизировать процесс их подачи в котел, а, следовательно, и работу котла. Кроме того, пеллеты удобно складировать и транспортировать.

Недостатком пеллетных котлов является их очень высокая стоимость, а также более дорогое, по сравнению с обычными дровами, топливо.

2.3. Котлы, работающие на жидком топливе (солярка и др.)

Жидкотопливный котел, обычно работающий на солярке, создает достаточно большую свободу системы отопления дома от внешних источников. Установив такой котел, вы не зависите от подачи газа, а электричество вам понадобится в самых минимальных количествах(только для обеспечения нормальной работы автоматики, горелки, насосов). Единственное, что понадобится от «внешнего мира», - это подвоз дизельного топлива.

Кроме того, жидкотопливные котлы со сменными горелками удобны в ситуации, когда газа около дома пока нет, но известно, что он появится в обозримом будущем. В этом случае первое время можно использовать жидкотопливную горелку, а с появлением магистрального газа установить газовую горелку.

Но, естественно, не бывает достоинств без недостатков. В случае с жидкотопливными котлами - это, в первую очередь, высокая стоимость солярки. Заплатить за отопление дома с использованием жидкотопливного котла придется примерно в 12 раз больше, чем при работе котла на магистральном газе.
 

При выборе жидкотопливного котла стоит помнить, что солярка, которая, как правило, используется в этом случае, - жидкость, обладающая достаточно сильным и не самым приятным запахом. Поэтому с помощью правильного проведения работ по созданию котельной и установке котла надо постараться максимально минимизировать распространение запаха солярки.

Кроме того, горелка жидкотопливного котла - вещь достаточно шумная. Это стоит учесть при выборе места для установки котла. Полезно знать и о специальных звукоизоляционных чехлах, которые можно установить на некоторые типы жидкотопливных горелок.

По вопросам устройства системы отопления Вашего дома обращайтесь по телефонам:

+7 (495) 211-10-66 или +7-926-750-750-0

Похожие статьи:

Новости → Цветок от экологов

Новости → Тепловой насос - энергия природы

Строим сами → Строительные аспекты экономии энергии

Строительство → Отопление загородного дома

Новости → Альтернативное тепло