Плюсы и минусы чугунных котлов длительного горения

№1. О принципах работы

Казалось бы, что сложного в твердотопливном котле? Закинул дрова или уголь в топку, они сгорели, нагрели воду, и дом наполнился теплом. В целом, все так и есть, но принцип работы устройства несколько сложнее. В конструкции современного твердотопливного котла можно выделить такие основные элементы:

• топка;
• система циркуляции теплоносителя;
• система удаления дыма;
• система безопасности;
• система аккумуляции тепла.

В топку подается топливо и сжигается для получения теплоты. Это в классическом варианте. Есть пиролизные котлы, в которых твердое топливо (дрова) тлеет, выделяя газ, который потом сгорает, обеспечивая выделение тепла. КПД при этом несколько возрастает, но с особенностями работы классических и пиролизных котлов разберемся позже.

Топка представляет собой большую емкость с двойными стенками, между которыми находится теплоноситель. Это в большинстве случае вода, реже используется незамерзающая жидкость или смесь воды и антифриза. Теплоноситель получает тепло от сгоревшего топлива, циркулирует по трубам и радиаторам, нагревая воздух в доме. Остывая, вода вновь возвращается в котел и все повторяется. Часто для улучшения циркуляции используют специальные насосы.

При сжигании топлива образуется не только теплота, но и газы, которые необходимо выводить. Для этого предназначена система удаления дыма. Дымоход отводит газы от котла на улицу, иногда для повышения эффективности этого процесса используется система принудительной вентиляции.

Самая большая опасность, которая может случиться при работе твердотопливного котла, — это перегрев теплоносителя. Вода уже может быть достаточно нагрета, а котел будет продолжать вырабатывать тепло. Если вода закипит, отопительная система может не выдержать, особенно если в доме установлены достаточно чувствительные к высоким температурам металлопластиковые трубы. Остановить сгорание дров или угля практически невозможно – остается только уменьшать интенсивность, а чтобы в систему не попал перегретый теплоноситель, используют охлаждающий теплообменник. В него поступает холодная вода из водопровода, но на случай отключения воды лучше всегда иметь достаточный ее запас.

Охлаждающий теплообменник может быть встроен в котел или находиться между котлом и остальной системой отопления. Встроить его можно только в конструкцию стального котла. Работает он одним из двух возможных способов:

1. первый вариант – охлаждение разогретого теплоносителя, который проходит через охлаждающий теплообменник. Холодная вода в охлаждающий теплообменник подается через термоклапан, который открывается, когда температура теплоносителя достигает +95С. Процесс длится, пока теплоноситель не остынет до безопасной температуры;
2. второй вариант предусматривает наличие отключающего клапана. Если температура воды повышается до критических значений, клапан не позволяет ей поступать в трубы. В систему теплоснабжения подается холодная вода из водопровода, а перегретый теплоноситель сливается в канализацию. Правда, давление воды должно быть достаточным, а в ее составе не должно быть повышенного количества солей, которые спровоцируют образование накипи.

Сливать нагретую воду в канализацию – не очень умно и экономно, поэтому конструкцию твердотопливного котла лучше дополнить баком-аккумулятором. Это буфер между котлом и остальной системой отопления, благодаря которому реализовывается ряд важных функций:

• накопление теплой воды для дальнейшего ее использования, а это экономия топлива, комфорт, стабильность в поддержании температуры и снижение количества походов к топке для подбрасывания топлива;
• защита от аварий. В баке перегретая вода смешивается с теплой;
• возможность использовать котлы разного типа. Бак-аккумулятор будет общим для твердотопливного и, например, газового или электрического котла, позволит просто организовать единую систему теплообеспечения дома и подстраховать себя несколькими источниками тепла.

Какие они бывают

Если вас заинтересует продукция ростовского производителя, вы сможете выбирать котел из четырех серий.

• С итальянской автоматикой SIT: КСц-Г-S/ КСц-ГВ-S — одноконтурные/двухконтурные.
• С термогидравлической автоматикой: КСц-Г-Н/КСц-ГВ-Н — одноконтурные/двухконтурные.

Производитель предлагает отопительные котлы с двумя видами теплообменников: из стали и чугуна. Все газовые нагреватели, производимые ростовским предприятием, только напольные. Если вас интересует настенный аппарат (с закрытой топкой), вам придется обратиться к другому бренду.

Стальные

Нагреватели со стальными теплообменниками отличаются такими преимуществами:

• Сталь более пластична по сравнению с чугуном.
• Удельный вес меньше.
• Высокая теплоотдача.

Минус один, но очень важный — низкая устойчивость к повреждениям и коррозии. Именно поэтому потребители, знающие толк в материалах, выбирают чугунные аналоги. Производители пытаются минимизировать недостаток, используя стойкие покрытия, но они не могут обеспечить 100% защиты от коррозии.

Чугунные

Главные плюсы чугунных теплообменников: высокая теплопроводность и невосприимчивость к коррозии.

Минусы:

• Чугун менее гибок и пластичен, чем сталь — не так устойчив к деформациям.
• Уступает стали в прочности.
• Хрупкость — главный недостаток чугуна. Особенно опасные ситуации возникают при транспортировке и монтаже, вот почему установка должна быть доверена специалистам. После доставки аппарата домой обязательно проверьте целостность чугунного теплообменника. Даже наличие микротрещин — опаснейшая ситуация для оборудования. Если они появятся, оборудование в ближайшее время выйдет из строя, понадобится замена теплообменника.

Подготовка к растопке

Чтобы угольное отопительное оборудование было безопасным и эффективным, нужно обратить внимание на следующие моменты:

1. Если котел или печь используется редко (например, сезонно), то перед использованием нужно убедиться в отсутствии кладочных трещин. Даже небольшие трещины в конструкции печи являются широким трактом для выхода угарного газа в помещение, где он может серьезно навредить присутствующим там людям. Чтобы избавиться от этой проблемы, все трещины перед тем, как растопить твердотопливный котел, нужно замазать смесью из песка и глины.
2. Перед тем, как растопить котел углем, нужно осмотреть его визуально. Возле отопительного оборудования не должно быть горючих предметов. Внутренние поверхности конструкции нужно обязательно вычистить. Топку желательно протереть сухой тряпкой, чтобы сгорающая пыль не выделяла неприятный запах, который попадет в помещение.
3. Угольные печи нужно протапливать несколько раз в день, причем длительность каждой растопки не должна составлять более двух часов (детальнее: «Как топить печь углем и какой уголь лучше»). Для протапливания лучше всего подходит сухой уголь средней фракции.
4. Для розжига угольного оборудования нельзя использовать различные горючие отходы и жидкости вроде керосина. Кроме того, в процессе горения печь должна находиться под присмотром, особенно если в доме есть животные или дети.

Описанные моменты не представляют особой сложности и позволяют сделать эксплуатацию котельного оборудования безопасной.

Топ 5 лучших моделей

В торговой сети сегодня можно найти как сравнительно недорогие и простые отечественные котлоагрегаты, так и полнофункциональные автоматические котлы западных производителей популярных фирм: Stropuva — литовского производителя, Buderus — германская котельная марка, WATTEK — чешский котел ACV — бельгийский производитель котельного оборудования и австрийскую марку Wirbel.

Наиболее популярными производителями российских фирм, выпускающие котлоагрегаты длительного горения являются Магнум, Новосибирской металлообрабатывающей компании, ZOTA, выпускаемого компанией Красноярскэнергокомплект и Теплов Универсал Костромского завода.

Stropuva S 15 U

Небольшой литовский котел с тепловой мощностью 15.0 кВт, способный отопить дом до 150 м2, самый лучший агрегат для теплоснабжения некрупных частных домов. Марка S 15 U обладает универсальностью и способна функционировать на любом твердом топливе.

Лучшие характеристики котла обеспечены при использовании каменного угля, при его загрузке в топочную камеру 217 л, котел способен работать 7 суток с КПД от 86 до 90%, вырабатывая теплоноситель с температурой 75 С.

При работе с дровами нужно использовать только сухие, чтобы препятствовать образованию дегтя на стенках в топке. Котел имеет массу 205 кг и срок эксплуатации более 10 лет.

Цена: 91 500 руб.

Liepsnele L20-U

Литовский котлоагрегат, с более мощной установкой 20.0 кВт, аналог Стропувы, с более совершенными характеристиками и поэтому дорогой комплектацией агрегата. Он имеет самую объемную топку — 320 л, а КПД, практически равным газовому котлу — до 91%. Чугунный теплообменный аппарат обеспечивает срок эксплуатации до 25 лет.

Универсальность по топливу позволяет использовать любое твердое топливо, однако самый длительный период работы на 1 заправке до 7 суток обеспечивается каменным углем. Максимальная температура воды на выходе из котла — 80 С.

Невысокое рабочее давление горячей среды 1,5 атм., допускает использовать его только в отопительных системах с естественным движением теплоносителя.

Цена: 110 000 руб.

Galmet Top

Польский пиролизный котел верхнего горения с тепловой мощностью 20 кВт, для нагрева дома площадью 160-200 м2. Это очень современная универсальная модификация с 100 % уровнем автоматики, умным PID-контроллером, дутьевым электровентилятором и погодозависимой автоматикой.

Температура теплоносителя на выходе 55- 80 С. Отличительная возможность управления двумя отопительными контурами теплый пол + ГВС, а также имеется встроенный насос рециркуляции.

Несмотря на очень качественную тепловую изоляцию, производитель не смог добиться высокого КПД работы котла, он не превышает на угольном топливе — 87%. Теплообменник стальной, поэтому срок службы тоже не большой — 15 лет.

Цена: 89 000 руб.

Неделька КО-60

Очень популярная в России и странах СНГ модель с названием отвечающему за недельный срок работы от одной загрузки, при этом объем камеры не превышает 160 л. Мощность очень высокая для таких габаритов: пиковая 60 кВт, а в режиме длительного горения 25 кВт, управляется автоматикой и может обогреть площадь до 350 м2.

Высочайший КПД — 92 % достигается при использовании качественного угля. Этому также способствует рабочий пульт управления тепловыми процессами котла Prond Proton 405.01 и дутьевой вентилятор WPA X2, для создания наддува котла.

Теплообменный аппарат и корпус агрегата сделаны из очень толстой топочной стали, что увеличивает срок службы, хотя и привело к увеличенному весу в 420 кг.

Цена: 130 000 руб.

Универсал TA-40

Водонагревательный отопительный котел нижнего горения с верхней загрузкой Теплов Универсал 40 кВт Костромского завода, имеет возможность обогревать любые жилые и промышленные помещения до 400м2 с одновременной подготовкой ГВС. Котел по топливу универсальный, способный работать на любом твердом топливе.

В продаже имеются автоматизированная либо энергонезависимая компоновка агрегата. КПД котла не выше 82 % в ручном режиме, при использовании автоматики превышает 85 %.

Программное обеспечение котла способно поддерживать температурный режим в доме на протяжении суток, а также распределять мощность по приоритетам «отопление — ГВС» в 4-х режимах. Цена: 103500 руб.

Особенности современных чугунных котлов на твердом топливе

Для загородного дома твердотопливные котлы отопления, сделанные из чугуна, представляют собой оптимальный вариант нагревательного прибора. Жители частных домов устанавливают аналогичные агрегаты в качестве резервного источника тепла на случай экстремальных обстоятельств. Оба варианта оправданы с точки зрения целесообразности. Газовое отопление, несмотря на его доступность, постоянно дорожает. Нередки случаи падения давления в газовой магистрали. Чугунный котел на угле, дровах или пеллетах выручит в таких ситуациях,  обеспечив ваш дом необходимым теплом и горячей водой.

Для жилой постройки, расположенной вдалеке от линий энергоснабжения, твердое топливо становится основным источником обогрева. Особенно это актуально в центральных и северных районах нашей страны, где до сих пор мечтают о центральном газоснабжении, и топить печи и котлы дровами считается обычным занятием. Отопительный котел, изготовленный из чугуна и работающий на твердом топливе, сегодня переживает второе рождение. Став продолжателем традиционной русской печи, твердотопливный котел представляет собой высокотехнологичные устройства.

Основное преимущество, которым обладают современные модели отопительного оборудования из чугуна — это большая мощность агрегатов. Некоторые модели имеют мощность до 2000 кВт. В топку твердотопливного котла идет все, что есть под рукой: дрова, уголь, кокс, торф, продукты деревообработки и отходы

Единственный момент, на который следует обратить внимание, чугунные котлы инертные устройства. Диапазон мощности у таких агрегатов не значителен, зато в рабочем режиме котле может выдавать максимальные показатели. Благодаря внесению в различных инженерно-технических новшеств, производителям удалось повысить КПД агрегатов этого типа до 80%

Больше КПД только у пиролизных котлов, но это отдельная история

Благодаря внесению в различных инженерно-технических новшеств, производителям удалось повысить КПД агрегатов этого типа до 80%. Больше КПД только у пиролизных котлов, но это отдельная история.

Все элементы конструкции имеют резьбовое соединение. Швы и сопряжения обрабатываются высокотемпературными герметиками. Изготовление чугунных котлов и сборка оборудования осуществляется на высокотехнологичном производстве. Изготавливаются такие изделия особым металлургическим способом. В процессе литья получается чугунный сплав, в котором процентное содержание углерода составляет 2-4,5%. За счет добавления специальных присадок удалось получить высокопрочный сплав, устойчивый к высоким температурам.

Благодаря своей конструкции и физико-химическим свойствам чугуна, оборудование обладает продолжительными сроками эксплуатации — до 30 лет. Этот факт и подкупает многих потребителей. В сравнении с другими видами и типами твердотопливных нагревательных приборов, чугунный котел обладает большей надежностью и продолжительными сроками эксплуатации.

Длительные сроки эксплуатации объясняются высокой устойчивостью чугуна к коррозии. Чугун может покрываться только сухой ржавчиной снаружи, под воздействием внешних факторов.

Модели котлов на твердом топливе, представленные в продаже, многофункциональны. Чугунный теплообменник обладает высокой теплоотдачей  и долго держит необходимую температуру теплоносителя. Инертность чугунных котлов нивелирует этот плюс, затрудняя регулировку температуры нагрева теплоносителя. Несмотря на этот недостаток, котел с чугунным теплообменником может нормально работать при низкотемпературных режимах работы, что делает его удобным для применения в быту.

Виды дровяных котлов

Дровяной котлоагрегат — высокоэффективное нагревательное оборудование, устанавливаемое в качестве источника теплоснабжения в автономных системах с целью поддержки санитарно-гигиенических условий проживания в домах средней и малой площади.

Данные установки снабжены особыми предохранительными компонентами, обеспечивающие безопасность эксплуатации. Агрегаты работают в диапазоне КПД от 70 до 80%.

Классификация котлов на твердом топливе:

1. Классические котлы непосредственного горения. Не обращая внимания на тот факт, что они значительно уступают последним устройствам по продолжительности работы от 1 загрузки, они все же пользуются популярностью благодаря низкой цене.
2. Котлы верхнего горения обладают цилиндрической формой и оборудованы специализированной телескопичной трубкой для воздуха. В связи с тем, что и процесс горения протекает вверху топочной камеры, новую порцию топлива можно добавить после сгорания предыдущего слоя.
3. Котлы нижнего горения имеют особенно продуманную и действенную конструкцию шахтных котлоагрегатов с длительным горением нижнего слоя. Это дает возможность, в какой угодно период работы произвести засыпку дров в топку.
4. Пиролизное устройство – газогенераторный котел на дровах с 2-мя камерами сгорания. В первой проходит первичное горение с дефицитом кислорода, запускающего процесс пиролиза и генерацию газа. Вторая — для полного сгорания синтез-газа. Такая конструкция дает возможность увеличить время функционирования котла на одной заправке дров.
5. Пеллетные котлы – выпускаются для работы на прессованных либо гранулированных древесных отходах и укомплектованы особым бункером, из которого топливо поступает в камеру сгорания с помощью шнека.

Какими принципами руководствоваться при выборе котла

При выборе котла человек, в первую очередь, должен руководствоваться преимуществами или минусами той или иной модели. Поэтому стоит внимательнее рассмотреть, какие плюсы или недостатки есть у чугунных газовых котлов:

• по стоимости чугунные отопительные приборы гораздо дороже, чем такие же агрегаты, изготовленные из стали. Но такая стоимость оправдывается тем, что чугунный аппарат прослужит на 15 лет дольше, чем стальной;
• если в стальном котле происходит поломка стального теплообменника, то любая техническая деталь не подлежит ремонту, потому что заделать швы с помощью сварки нельзя. А вот чугунный агрегат ремонтируется довольно легко, потому что собирается по секциям и заменить можно любую из составных частей;
• если у пользователя есть те или иные навыки в сварке, то вполне спокойно можно ремонтировать котел самостоятельно, а также увеличивать объем имеющегося котла из чугуна методом присоединения секций;
• чугун сложно поддается коррозии, а также обладает инертностью к воздействию каких-либо кислот, поэтому внутрь контура можно смело заливать любой антифриз;
• чугун по теплотехническим характеристикам гораздо лучше, чем сталь.

Минусов у таких отопительных систем не очень много:

1. высокая стоимость, ввиду того, что чугун стоит дороже стали, но это перекрывается долгим сроком службы;
2. большой вес, в одиночку такой котел установить довольно сложно;
3. обязательная заливка плиты под сам котел.

Несмотря на то, что популярностью чугунные котлы пользуются меньшей, чем стальные, все-таки домовладельцу стоит подумать над тем, что сделать лучше. Выиграть незначительную сумму на разнице в стоимости котлов одномоментно или все-таки купить себе хороший агрегат, чтобы он служил долгие годы и еще помогал экономить на топливе.

https://youtube.com/watch?v=wvmPqB4YPmI

Особенности чугунных котлов

Следует отметить, что практически каждый чугунный твердотопливный котел может функционировать на дровах и коксе. Стоит он дороже стального изделия, но его характеристики оправдывают такую цену. Дело в том, что для их производства требуется гораздо больше времени, чем на сборку прибора из стали.

Чугунный отопительный котел на твердом топливе более долговечен по сравнению со стальным, он способен выдержать более высокие температуры. Остывает чугун гораздо медленнее, что позволяет экономить топливо.

Кроме этого у чугунных приборов:

• имеется значительное превосходство – это долговечность, поскольку срок их службы достигает 25 лет;
• они занимают меньше места по сравнению со стальными агрегатами;
• чугун более устойчив к коррозийным процессам, чем сталь.

Имеются у этого отопительного оборудования недостатки:

1. Твердотопливный котел с чугунным теплообменником чувствителен к механическим воздействиям в виде ударов. Корпус из чугуна при определенной нагрузке может треснуть. По этой причине с ним следует обращаться аккуратно.
2. В случае резкого перепада температур чугун может треснуть, поэтому специалисты не рекомендуют охлаждать такие котлы при помощи холодной воды или загружать в разогретую камеру сгорания холодное топливо.
3. На нагрев корпуса из этого материала уходит много времени.

Чтобы еще лучше разобраться, в чем отличие между чугунным отопительным котлом и стальным, следует более подробно ознакомиться со свойствами твердотопливных агрегатов из стали:

• ударопрочность приборов особенно актуальна при транспортировке, даже, если они упадут или перевернутся, то с вероятностью 99% можно утверждать, что корпус останется целым, а герметичность камеры сгорания не пострадает;
• стальным котлам не опасны даже большие перепады температуры;
• изделия имеют относительно небольшой вес;
• если в отопительном оборудовании отломался один из элементов, его можно без проблем приварить.

Среди отрицательных моментов нужно отметить восприимчивость к коррозийным процессам, а также отсутствие возможности наращивать мощность.

Технические параметры

Выбирая настенный газовый котел для частного дома, прежде всего, следует учитывать его технические характеристики. Основные параметры:

• производительность;
• объем потребляемой воды;
• тип розжига;
• количество контуров.

Мощность

В среднем для отопления 10 м² площади частного дома или коттеджа при высоте потолка 3 м требуется 1 кВт тепла. Однако при расчете следует учитывать совокупность нескольких факторов: этажность постройки, теплоизоляцию стен, высоту потолков, количество окон и дверей.

Контурность

Двухконтурные настенные газовые котлы легко обеспечат горячим водоснабжением мойку на кухне, рукомойник и ванную. Если же вы планируете организовать подачу горячей воды еще куда-либо, лучше установить прибор с одним контуром для отопления. В таком случае для снабжения ГВС необходимо приобрести бойлер.

Розжиг

Может быть двух типов, какой лучше выбрать определяет владелец дома. Электророзжиг осуществляется с помощью искры автоматически. Этот способ более экономный и безопасный, однако у него есть существенный недостаток – энергозависимость.

Если в вашем районе проживания бывают перебои с электроснабжением, лучше установить настенный газовый котел с пьезорозжигом. В этом случае прибор включается с помощью кнопки, которая поджигает запальник. При выключении котла сам фитиль не затухает, поэтому такой способ является не очень экономным.

Выбор газового котла напольного типа с интегрированным бойлером

Выбирая 2-х контурный котел с интегрированным накопительным баком-водонагревателем, учитывают теплотехнические характеристики и используемый принцип работы. По своему внутреннему устройству, различают следующие модели:

• Атмосферные котлы – имеют открытую камеру сгорания. При работе, сжигают воздух из помещения. К установке предъявляются высокие требования.
• Конденсационные котлы – аккумулируют тепло отходящих газов, посредством целенаправленного конденсатообразования. Имеют КПД до 108%.
• Турбированные модели – закрытая камера сгорания, дополняется турбиной, нагнетающей давление воздуха. В устройстве используется принудительный забор воздушных масс и отвод продуктов сгорания.

После выбора котла по типу работы, осуществляют расчет необходимой мощности и пропускной способности.

Расчет необходимой мощности котла

Во время расчетов двухконтурного агрегата с встроенной емкостью-накопителем, учитывают два рабочих параметра:

• Необходимая мощность для обогрева помещения.
• Запас производительности для ГВС.
• Объем бойлера.

Первый параметр высчитывается посредством простой формулы, 1 кВт =10 м². Так, для дома в 100 м², потребуется отопительный прибор на 10 кВт. Дополнительно добавляют 30% на нагрев ГВС. Объем встроенной емкости, варьируется от 40-60л для котельного оборудования бытового типа, до 500л, в промышленных агрегатах. Правильно подобранный бойлер, обеспечивает пиковые потребности горячего водоснабжения (одновременного потребления из всех кранов, установленных в доме). Возможна установка дополнительной отдельно стоящей емкости, необходимого объема.

Какая марка котла с внутренним бойлером лучше

Напольный двухконтурный газовый котёл отопления с бойлером косвенного нагрева, предлагают зарубежные производители. Облегчить подбор подходящего котла можно, распределив наиболее популярные модели по территориальному признаку:

Чтобы понравившаяся модель радовала долгим сроком безупречной эксплуатации, перед покупкой стоит обратить внимание на следующее:

• Адаптация к отечественным условиям эксплуатации – в странах ЕС и РФ, разные параметры давления магистрального газа, качества воды для ГВС и т.п.
• Тип подключаемой системы отопления – конденсационные котлы устанавливаются к низкотемпературному обогреву и оптимально подходят для подключения к теплым полам.
• Наличие сервисного центра рядом с домом – еще один существенный плюс. Официальное представительство компании, продавшей котел, гарантирует, что при поломке теплогенератора, не потребуется ждать несколько месяцев, пока необходимые запчасти, будут доставлены из-за границы.

Помощь в выборе подходящего котла, окажет консультант компании, продающей отопительное оборудование.

Достоинства и недостатки

К достоинствам напольных одноконтурных котлов принято относить:

• простота, отсутствие лишних узлов и деталей;
• надежность, стабильность работы;
• высокая мощность, способность отапливать помещения большой площади;
• наличие мощных и эффективных теплообменников, обладающих высоким коэффициентом теплопередачи;
• напольный способ монтажа упрощает работы по установке и подключению агрегата;
• управление одноконтурными моделями простое и доступное всем пользователям;
• существует большой выбор конструкций, позволяющий получить наиболее подходящий тип котла для заданных условий.

Недостатками напольных одноконтурных котлов считаются:

• отсутствие самостоятельной способности к подаче ГВС;
• специфика работы требует отведения специального помещения — котельной, оснащенной оконным и дверным проемами;
• атмосферные или энергонезависимые модели подключаются к центральному общедомовому дымоходу, что определяет место их установки;
• увеличенная мощность автоматически означает повышенный расход топлива.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Большинство напольных одноконтурных котлов используются в частных домах или общественных помещениях, где есть возможность обеспечить все условия для нормальной работы агрегата. Применение этих моделей в квартирах нецелесообразно, так как габариты и специфика напольных котлов в подобных условиях избыточны.