ТЭНовые котлы
Наиболее простые с конструктивной точки зрения. Трубчатый электрический нагреватель, передает тепловую энергию, проходящему теплоносителю. Нагрузка на электросеть отрегулирована автоматикой. Функциональный набор и уровень мощности варьируются в достаточно широком диапазоне. Мощность устройства определяется числом нагревательных элементов и, как правило, не превышает 32 кВт. Продолжительность срока службы сильно зависима от характеристик теплоносителя. Высокая жесткость воды способствует образованию накипи и преждевременной поломке ТЭНа.
Схема: сравнение устройства ТЭНового и электродного котлов
На что обратить внимание при выборе?
Перед покупкой двухконтурной модели стоит обратить внимание на пять важных показателей:
1. Тип камеры сгорания
Существуют устройства с открытой и закрытой камерой сгорания. Приборы с открытой камерой забирают воздух из помещения, а продукты горения выводят через дымоход. По технике безопасности такой дымоход должен быть не менее 4 м в высоту. Так как при этом кислород из помещения расходуется, то в таком доме должна быть хорошо организована вентиляция.
При закрытом горении воздух забирается с улицы, а продукты горения в этот момент выводятся наружу. Таким образом кислород в помещении не сгорает и в целом атмосфера гораздо более благоприятная. Модели с закрытой камерой подойдут тем, у кого плохо организована вентиляция в доме. Также их можно устанавливать на кухне или в ванной комнате. Устройства с закрытой камерой горения — это единственно возможный вариант для многоквартирных домов.
2. Тип котла
Бывают классические (конвекционные) и конденсационные устройства.
Классические настенные газовые котлы с двумя контурами, рейтинг 2020 которых будет приведен ниже, вырабатывают тепло лишь за счет горения газа. В среднем их КПД составляет от 85 до 95 %.
Конденсационные приборы вырабатывают дополнительное тепло за счет конденсации водяного пара, который образуется естественным образом в процессе горения. Благодаря этому КПД котла повышается и может составлять от 100 до 110 %. Учитывая это, конденсационная модель может сократить расход газа на 10 — 15 %. Особенно ощутима эта экономия будет при использовании теплого пола. Если вы реально хотите сэкономить на отоплении и подогреве воды, то берите конденсационную модель. Такие модели обязательно войдут в наше рейтинг настенных газовых котлов двухконтурных по надежности.
3. Материал теплообменника
Теплообменник устройства может изготавливаться из таких материалов:
- Чугун. Применяется в самых дешевых моделях. Неплохо генерирует тепло, но КПД обычно не превышает 90%. Котлы с чугунными теплообменниками более тяжелые и громоздкие, что усложняет их монтаж.
- Нержавеющая сталь. Применяется для бюджетного и среднего класса. Нержавейка довольно долговечная и при необходимости легко ремонтируется. Однако теплоотдача меньше, чем у меди.
- Медь. Медные теплообменники ставят в моделях среднего и дорогого класса. Они долговечные и хорошо отдают тепло.
Если хотите взять классическую модель и собираетесь сами монтировать ее, берите с нержавеющим теплообменником. Для теплого пола и горячего водоснабжения рекомендуем брать устройство конденсационного типа с медным теплообменником.
4. Мощность котла
В среднем 1 кВт мощности прибора способен отопить около 8 м2 площади. Разделите общую площадь, которую вам нужно отопить на 8 и получите требуемую мощность. Добавьте 1 кВт на подогрев воды. Если же хотите более точно рассчитать мощность устройства, воспользуйтесь формулой, которую мы приводили для одноконтурных котлов.
5. Наличие встроенного бойлера
Отдельный тип двухконтурных котлов может дополнительно оснащаться бойлером для нагрева и главное хранения воды. Иногда очень удобно иметь такой бойлер, так как при сильном падении давления в трубопроводе котел может попросту не греть воду, а в бойлере вода всегда будет горячей. Приобретение модели со встроенным бойлером имеет смысл лишь в тех случаях, когда наблюдается частое падение давления в городском водопроводе. В противном же случае это лишняя трата денег.
Расчет мощности котла
Решая, какой котел лучше для частного дома, стоит обращать внимание на множество нюансов, которые характеризуют производительность, экономичность, автономность и экологичность прибора. Система отопления будет работать на пике своей производительности, если котел грамотно подобран по мощности
При расчете данного показателя учитываются климатические особенности региона, объем отапливаемого помещения, его специфика и качество теплоизоляции.
Точно рассчитать показатели тепловой мощности под силу теплотехникам – специалистам, которые грамотно оценят имеющиеся условия и проведут ряд необходимых расчетов. Полученные теплотехниками расчеты в дальнейшем будут использоваться для оценки соответствия выбранного котла тепловым потребностям отопительного контура.
Сразу стоит «зарубить на носу», что желание сэкономить на составлении проекта отопительной системы и осуществлении тепловых расчетов в большинстве случаев выходит заказчику боком. Если все тщательно продумать и довериться высококвалифицированному специалисту, то стоимость котла, радиаторов и остального оборудования обойдется намного дешевле.
Для приблизительного подсчета мощности отопительной техники, необходимой для обогрева здания и обеспечения горячего водоснабжения, можно воспользоваться специальными проектными нормами.
Также в обязательном порядке нужно учесть:
количество людей, которые будут проживать в доме;
строительные материалы, использованные для строительства жилья;
климатическую зону;
количество окон и дверей;
этажность и прочие факторы.
Мнение, что мощность котла подбирается с расчетом 0.1 кВт на один метр квадратный, довольно распространенное. Но благодаря современным стройматериалам и инновационному инженерному оборудованию потери тепла могут быть значительно ниже и, соответственно, производительность отопительной техники может быть выше.
Двухконтурные электрические котлы отопления для отопления дома
Приобретение электрического котла для отопительной системы – это довольно трудное и ответственное решение
Двухконтурные электрические котлы отопления обладают как преимуществами, так и недостатками, которые показывают отзывы о таких устройствах.
- Преимущества
- Особенности эксплуатации электрических котлов
Двухконтурный электрический котел отопления будет отличным решением в той ситуации, если невозможно подключить дом к централизованной отопительной системе. Двухконтурный отопительный котел поможет организовать не только отопительную систему в доме, но и систему горячего водоснабжения.
Во время покупки электрического котла нужно смотреть не только на его цену, но и на его технические характеристики. Только изучая совокупность всех его параметров, можно понять, будет ли целесообразно приобретать тот или иной напольный или настенный электрический котел отопления или нет. Изучив преимущества и недостатки двухконтурного электрического котла, можно принять более осознанное решение о его приобретении.
К преимуществам такого типа котла можно отнести следующие:
- Они обладают компактным размером;
- Не создают шум во время работы;
- Несложны в управлении и не требуют больших усилий во время монтажа;
- Безопасны с экологической точки зрения.
Электрокотлы для отопления квартиры пользуются довольно большим спросом у владельцев дачных или загородных домов.
В таких условиях продуктивность таких котлов выглядит более очевидно. Чтобы установить двухконтурный электрокотел для отопления дома, потребуется найти и подготовить для него рабочую поверхность. Котел необходимо устанавливать как можно ближе к источнику электроэнергии.
Посредством электрического котла можно обеспечить постоянную подачу горячей воды. Это является отличным фактором, особенно в той ситуации, если невозможно подключится к газовой магистрали.
Во время рабочего режима двухконтурный электрический котел не использует воздух в помещении, а также не выделяет никаких вредных веществ.
По сравнению с другими системами, в случае отопительной системы работающей на электрическом котле нет необходимости подыскивать для этого агрегата отдельное помещение. Для того чтобы установить настенные электрические котлы отопления, потребуется совсем немного свободного пространства. Это позволяет сэкономить полезную площадь. Настенный электрический котел займет еще меньше свободного пространства.
Особенности эксплуатации электрических котлов
Для отопительной системы с электрическим двухконтурным котлом не нужно разрабатывать сложного документального проекта, а также нет необходимости устанавливать вентиляционную систему или монтировать дымоотвод. Наиболее экономичными являются настенные электрокотлы для отопления от немецких производителей. Кроме того, такие устройства не создают вибраций или шума во время рабочего режима.
Помимо этого, такие однофазные электрические котлы отопления зарекомендовали себя как стойкие и долговечные устройства. Наиболее важный момент, который требует особого к себе внимания, – это надежное и правильное подключение устройства к источнику питания.
Резкие скачки напряжения могут нарушить работу электрического котла, так как если однофазные электрокотлы для отопления будут подключены неправильно, на них будут возлагаться большие нагрузки. Благодаря современным методам диагностирования в случае неисправности котла ее можно довольно легко выявить. Так как такой котел работает без открытого очага огня, то его ремонт тоже будет нетрудной задачей.
Еще до того, как вы купите электрические одноконтурные котлы отопления или двухконтурные, можно рассчитать, какие будут затраты на его эксплуатацию. Например, для того чтобы обогреть помещение площадью в 10 кв. метров, потребуется котел с мощностью в 1 кВт. Если планируется монтаж двухконтурного котла для того чтобы организовать не только отопительную систему, но и систему горячего водоснабжения, то нужно учесть, что могут потребоваться еще некоторые резервы мощности.
Электрические котлы
Электрический котел наиболее дорогостоящий в обслуживании, но перед другими вариантами он во многом выигрывает. В зависимости от мощности, устройства бывают однофазные, трехфазные и многоступенчатые. Последние позволяют более рационально использовать электроэнергию и избежать резких перепадов напряжения.
Электрический котел
По принципу действия электрические котлы бывают трех типов:
- электродные;
- ТЭНовые;
- индукционные.
Электродные котлы
В конструкциях данного типа теплоносителем, обычно, выступает соленая вода, она нагревается в теплообменнике, где через раствор электролита проходит ток. В результате этого образуется некоторое количество электролизного газа, и периодически его необходимо стравливать. Минимальное неудобство при эксплуатации перекрывается экономичным расходом электроэнергии.
Какая мне нужна мощность?
Мощность отопительного котла определяется не только исходя из площади дома. При расчете учитываются: высота потолков, толщина и материал стен, качество утепления, месторасположение котла и другие параметры. Навскидку же можно ориентироваться на такое соотношение: 1 кВт на каждые 10 м². Точный расчет поможет выполнить специалист.
Для самостоятельных расчетов можете использовать профессиональную инженерную программу VALTEC.PRG. Она учитывает массу параметров и позволяет произвести точный расчет теплопотерь для любого дома. Программа бесплатная, скачать можно на официальном сайте. Там же есть обучающие видеоролики с расчетами на конкретных примерах: раз, два, три и четыре.
Принцип работы двухконтурного газового котла
Теперь мы приступим к разбору принципа работа газового двухконтурного котла. Назначение отдельных узлов и модулей мы выяснили, теперь эти знания помогут нам понять, как работает все это оборудование. Рассматривать принцип работы будем в двух режимах:
- В режиме обогрева;
- В режиме генерации горячей воды.
В режиме обогрева котел обеспечивает ваш дом теплом.
Сразу отметим тот факт, что работа в двух режимах сразу невозможна – для этого в двухконтурных котлах предусмотрен трехходовой клапан, направляющий часть теплоносителя в контур ГВС. Давайте рассмотрим принцип работы при обогреве, а потом узнаем, как работает техника в режиме горячего водоснабжения.
В режиме обогрева двухконтурный котел работает так же, как и самый обычный проточный нагреватель. При первом включении горелка работает довольно долго, поднимая температуру в контуре отопления до заданной отметки. Как только будет достигнут необходимый температурный режим, подача газа отключится. Если в доме установлен датчик температуры воздуха, то автоматика будет учитывать его показания.
На работу газовой горелки в двухконтурных котлах может влиять и погодозависимая автоматика, контролирующая температуру уличного воздуха.
Тепло от работающей горелки нагревает теплоноситель, который гоняется по отопительной системе в принудительном режиме. Трехходовой клапан находится в таком положении, чтобы обеспечить нормальное прохождение воды через основной теплообменник. Продукты сгорания удаляются двумя способами – самостоятельно или с помощью специального вентилятора, располагающегося в верхней части двухконтурного котла. Система ГВС при этом находится в отключенном состоянии.
Работа в режиме подачи горячей воды
Что касается контура горячего водоснабжения, то он запускается в тот момент, когда мы поворачиваем ручку водопроводного крана. Появившийся ток воды приводит к срабатыванию трехходового клапана, который отключает отопительную систему. Одновременно с этим происходит розжиг газовой горелки (если на тот момент она была отключена). Спустя несколько секунд из крана начинает течь горячая вода.
При переходе в режим подачи горячей воды, контур отопления полностью отключается.
Давайте разберем принцип работы контура ГВС. Как мы уже говорили, его включение приводит к отключению работы отопления – здесь может работать только что-то одно, или ГВС или отопительная система. Управляет всем этим трехходовой клапан
Он направляет часть горячего теплоносителя во вторичный теплообменник – обратите внимание, что никакого пламени на вторичке нет. Под действием теплоносителя теплообменник начинает греть протекающую через него воду
Схема несколько сложноватая, так как здесь задействуется малый круг циркуляции теплоносителя
Подобный принцип работы нельзя назвать самым оптимальным, зато двухконтурные газовые котлы с раздельными теплообменниками могут похвастаться нормальной ремонтопригодностью. Каковы особенности котлов с комбинированными теплообменниками?
Схема несколько сложноватая, так как здесь задействуется малый круг циркуляции теплоносителя. Подобный принцип работы нельзя назвать самым оптимальным, зато двухконтурные газовые котлы с раздельными теплообменниками могут похвастаться нормальной ремонтопригодностью. Каковы особенности котлов с комбинированными теплообменниками?
- Более простая конструкция;
- Высока вероятность образования накипи;
- Более высокий КПД у ГВС.
Как мы видим, недостатки плотно переплетаются с достоинствами, но раздельные теплообменники ценятся больше. Конструкция несколько усложняется, зато здесь отсутствует накипь
Обратите внимание, что в момент работы ГВС протекание теплоносителя по отопительному контуру останавливается. То есть, его длительная работа способна нарушить тепловой баланс в помещениях
Как только мы закрываем кран, происходит срабатывание трехходового клапана, и двухконтурный котел переходит в режим ожидания (или сразу же включается подогрев чуть остывшего теплоносителя)
В таком режиме оборудование будет находиться до тех пор, пока мы снова не откроем кран. Производительность некоторых моделей достигает до 15-17 л/мин, что зависит от мощности используемых котлов
Как только мы закрываем кран, происходит срабатывание трехходового клапана, и двухконтурный котел переходит в режим ожидания (или сразу же включается подогрев чуть остывшего теплоносителя). В таком режиме оборудование будет находиться до тех пор, пока мы снова не откроем кран. Производительность некоторых моделей достигает до 15-17 л/мин, что зависит от мощности используемых котлов.
Электро-дровяные котлы
Основные элементы агрегата:
- топочная камера – расположена внизу, внутри – колосниковая решётка (на неё помещаются дрова размером до 60 см), под которой – ёмкость для сбора золы;
- над топкой находится теплообменник с ТЭНами, поверхность которого обдувает горячий воздух, образующийся от сгорания дров;
- блок управления, отслеживающий температуру теплоносителя и подающий напряжение на электронагреватели в случае её снижения;
- всё это находится внутри корпуса, из которого выходит дымоход.
Электро-дровяной котёл: вид в разрезе
Принцип работы котла следующий:
- В процессе растапливания топки и прогорания дров выделяется жар, который передаётся на теплообменник.
- Механический терморегулятор либо вентилятор совместно с датчиком поддерживают заданный температурный режим, а ТЭНы находятся в выключенном состоянии.
- При сгорании дров происходит остывание воды, это фиксирует датчик температуры, по сигналу которого, при охлаждении носителя до ограничительной точки, включается ТЭН, и котёл переходит на электричество.
- После того, как в топку поступает новая партия дров, вода подогревается твёрдым топливом, происходит отключение ТЭНов до следующего остывания.
Разрез котла с тэном
Сильные стороны:
- благодаря комбинированной системе, дом остается тёплым всегда, и даже, если дрова не были подложены в необходимое время, не произойдёт заморозки труб, т.к. произойдёт автоматическое включение ТЭНов;
- если учёт электричества происходит по многотарифной схеме, то выгодно так рассчитать время, чтобы ТЭНы включались в ночной период, кроме того, это удобно – не придётся вставать, чтобы подкинуть в топку дрова.
Слабые стороны:
- полезный объём топливника «съедается» нагревателями, в результате уменьшается время горения с одной загрузки;
- производительность системы отопления зависит также от электроснабжения;
- дороговизна;
- при включении электронагревателей уменьшается КПД.
Газовые котлы
Итак, начнем с газовых котлов. Газовые котлы можно условно разделить на следующие подгруппы:
- заводские или самодельные
- напольные или настенные
- стальные или чугунные
- с открытой камерой сгорания или с закрытой
Настенные газовые котлы
Разберем заводские настенные котлы. Настенные котлы отопления частного дома – это самый популярный, самый удобный, самый компактный и практически самый безопасный вид газовых котлов. Бывают как с открытой, так и с закрытой камерой сгорания.
Идеальный вариант использования с закрытой камерой сгорания, потому что необходимая длинна дымохода всего 1м. Благодаря этому котел можно устанавливать где угодно. Даже в спальне, так как работает такой котел тихо и нет необходимости в котельной. Воздух для горения берется из дымохода и туда же выбрасываются продукты горения. Имеет хорошее КПД.
Делятся на 2 основных вида:
- с приготовлением горячего водоснабжения
- без приготовления горячего водоснабжения
Виды теплообменников
А также по принципу приготовления горячего водоснабжения различают:
- с битерическим теплообменником
- с пластинчастым теплообменником
Битермический теплообменник – это такой теплообменник, в корпусе которого сосредоточены теплообменник для отопления и теплообменник для водоснабжения (нагрева воды).
Для подогрева воды таким способом ее необходимо подготавливать. Так как вода в основном жесткая, теплообменник забивается и из-за этого происходит перегрев на отопление. Датчики начинают давать команду о перегреве. Котел отопления частного дома из-за этого выключается. Если перегрев происходит часто, котел так же часто и выключается. В таком случае необходима замена битермического теплообменника. А это недешево.
Есть медные теплообменники и из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь служит немного дольше, но все равно забивается.
Намного выгодней приобрести обычный котел без подогрева воды и с помощью компланарного распределительного коллектора подключить бойлер косвенного нагрева. Тогда все будет хорошо работать и не будет ничего забиваться. И котел прослужит намного дольше.
Пластинчатый теплообменник находится в отдельном корпусе. Подогрев воды осуществляется путем перенаправления теплоносителя трехходовым клапаном: стоит клапан, который управляется автоматически. Если начался расход горячей воды, то котел сам переключается на пластинчатый теплообменник и происходит нагрев воды. После выключения воды происходит переключение на монообменник и осуществляется нагрев отопления. Такие котлы более надежны. Благодаря отсутствию высокой температуры от пламени они не забиваются. Слабое место – трехходовой клапан. Ломается при частом переключении. И воды получается немного – 14л/мин. Этого достаточно только для использования одного источника воды.
Поэтому использовать такие котлы отопления частного дома для прямого нагрева воды не целесообразно. Необходима установка бойлера косвенного нагрева. И наличие постоянного электропитания. Если много источников потребления (бойлер косвенного нагрева, полы с подогревом, отопление), необходимо установить гидрострелку и распределительный коллектор.
Подробнее про гидрострелку:
Котел имеет маленькую мощность 24, 28, 35 кВт подходит для домов 50-150 м2.
Можно монтировать каскадом несколько котлов отопления частного дома и не только. Применимо в тех случаях, когда недопустима поломка например, в детском саду. Или в теплый период использовать один котел, а при необходимости подключит второй.
Есть конденсаторные котлы, они имеют мощность до 100 кВт.
Напольные газовые котлы
Напольные котлы подразделяются на:
- стальные
- чугунные
- с естественной тягой
- с дутьевой горелкой
Котлы с естественной тягой – это котлы самотечной системы, у которых нет потребности в электроэнергии.
Горелка работает на электричестве, за счет нее увеличивается мощность. Чугунные котлы отопления частного дома могут работать с различными горелками: дизельные, газовые, мазутные и т. д ., комбинированные. У горелки большой диапазон регулирования мощности от 16 до 60 кВт.
Лучше конечно чугунные котлы. У них хорошее давление, большой срок службы и КПД до 90% – поэтому более экономичны.
Стальные котлы дешевле, но у них меньше КПД. Поэтому будут большие потери энергии. А также у них меньше срок службы и слабее давление.
Различия котлов по основным параметрам
Отличие котла с 1 контуром от аналога с 2-мя контурами в эксплуатации прослеживается по следующему ряду характеристик:
Горячее водоснабжение.
Одноконтурный котел изначально предназначен только для обогрева и не может снабжать дом горячей водой без бойлера, в то же время двухконтурный может делать и то и другое в базовой комплектации. Для него не нужно устанавливать дополнительное оборудование.
Однако у агрегата с 2-мя теплообменниками приоритет в работе смещен в сторону горячего водоснабжения. В период включения кранов подача на радиаторы прекращается. Это означает, что, если в отопительный период вода будет потребляться продолжительное время, в доме может ощутимо похолодать. Спасти ситуацию может только монтаж накопительного бойлера.
Размеры, мощность, площадь помещения.
2-контурный агрегат не дает возможности равномерного распределения горячей воды при одновременном заборе с двух и более кранов. Например, если во время приема душа, будет открыт кран на кухне, температура воды из лейки быстро снизится, и пользователь окажется в дискомфорте.
Избежать это без установки накопительного бака позволяет только изначальный выбор более мощного агрегата. Однако если мощность котла будет существенно выше необходимого значения для площади конкретного помещения, оборудование быстро придет в негодность – из-за частого включения-отключения.
В этом случае одноконтурный котел лучше двухконтурного или же популярной газовой колонки, также работающей по проточному типу, так как позволяет выбрать и подключить подходящий по условиям применения бойлер настенной или напольной установки. Однако с повышением объема бойлера повышаются и требования к монтажу. Поэтому если расчет выдал значение более 200 л, лучше остановить выбор на модели с двумя змеевиками.
Оснащенность.
2-контурные модели уже в базовой комплектации имеют все необходимые приспособления для эффективной работы – 3-ходовый механизм, насос, мембранный бачок, предохранитель. При этом все находится в одном корпусе. Поэтому для эксплуатации требуется только установить прибор и подвести газ.
1-контурные модели всем необходимым оборудованием требуется оснащать отдельно. Кроме сложности подключения компонентов, необходимо учесть свободное место. Поэтому для мощных установок нужно отдельное помещение.
Занимаемое место.
Лучшей компактностью обладают 2-контурные модели агрегатов. Все, что требуется для эффективной работы, размещено в корпусе котла. Для него остается только выбрать место для установки в соответствии с техническими требованиями. 1-контурные модели, оснащаемые бойлером, нуждаются в большем пространстве, а значит, возможно потребуют дополнительного расхода на обустройство отдельного помещения.
4 основных типа отопительных устройств:
1. Работающие на твердом топливе (используется каменный уголь, дрова, брикеты, гранулы)2. Жидкотопливные (используется ДТ)3. Газовые (газ может поступать из магистрали или доставляться в баллонах)4. Электрические
Приборы последнего типа никакого топлива не требуют, а преобразуют электрическую энергию в тепловую. Поэтому вопрос правильного выбора сводится к тому, какой тип питания для вашего будущего котла является наиболее дешевым или распространенным в вашем регионе.
Все котлы подразделяются также на имеющие один контур и два. Первые предназначены только для работы в отопительной системе. Они нагревают теплоноситель, который далее поступает в систему, смонтированную в доме. Вторые не только отапливают строение, но и нагревают воду для хозяйственных нужд.