Отопительный котел является устройством, изготовленным по принципу закрытого сосуда, в котором размещены теплоносители, нагреваемые до заданного температурного режима.
При выборе котлов необходимо обратить внимание на следующие технические и эксплуатационные параметры:
— КПД,
— мощность котла,
— вид установленного теплоносителя,
— рабочий диапазон температурного режима,
— гидравлическое сопротивление,
— рабочее давление.
Типы котлов
Все котлы делятся по виду используемого топлива на:
— газовые,
— жидкотопливные,
— твердотопливные,
— комбинированные,
— электрические.
Гранульные водогрейные котлы
Гранульные (твёрдотопливные) водогрейные котлы исключительно работают только на пеллетах (топливных древесных гранулах). В конвективной топочной камере снимается приблизительно 70% мощности, в то время как в топке гранульного котла всего лишь 30%. На сегодняшний день изготавливаются также водогрейные универсальные котлы, предназначенные для сжигания газа, с КПД в пределах 80%.
Водогрейные (жаротрубные) котлы могут работать на обычных дровах, листьях, мусоре и других органических твердых отходах. Диапазон мощности данного типа котлов может быть от 30 КВт до 2 МВт, тем не менее, КПД таких котлов не отличается высокими показателями, так как у сжигаемого топлива различные параметры.
Газовые отопительные котлы
Отопительные газовые котлы в зависимости от конструктивных возможностей работают на сжиженном или природном газе.
Газовые котлы получили широкое распространение во всем мире благодаря доступности энергоисточника.
По месту монтажа газовые котлы можно разделить на две основные группы:
— настенные,
— напольные.
Напольные газовые котлы выпускаются с надувными или атмосферными горелками. Котел с надувной горелкой имеет большее КПД, но и стоимость данного типа оборудования намного выше. Котлы с атмосферными горелками являются простой конструкцией, поэтому их себестоимость значительно ниже котельного оборудования с надувными горелками. Преимущество котлов с надувными горелками в том, что они могут прекрасно работать, как на газе, так и на жидком топливе.
Как правило, настенные котлы имеют не только компактные размеры, но и обладают малой мощностью, зато их КПД находится на очень высоком уровне. Настенные котлы можно разделить на отопительное оборудование с естественной и принудительной тягой.
Настенные и напольные котлы делятся на два вида:
— одноконтурные котлы,
— двухконтурные котлы.
Одноконтурные котлы предназначены только для отопления помещений, в то время как с помощью двухконтурного котла можно организовать бесперебойную подачу горячей воды.
Конденсационные котлы являются совершенно новым типом отопительного оборудования. Преимущество этого вида котлов в том, что они способны отбирать скрытую теплоту у продуктов сгорания, тем самым значительно повышая КПД до 107-109%.
Котлы электродные
Процесс нагрева теплоносителя в электродном котле происходит за счет омического нагрева, то есть теплоноситель нагревается без «посредника» (например, ТЭНа). Благодаря тому, что анод и катод постоянно с частотой электрической сети меняются, в процессе эксплуатации оборудования не происходит явления электролиза.
Достоинства котлов электродных:
— отсутствие воды при включенном состоянии котла не приводит к каким-либо негативным последствиям и выходу из строя оборудования,
— образование накипи на электродах положительно влияет на них и не приводит к разрушению,
— по своим конструктивным особенностям электродные котлы более компакты по сравнению с ТЭНовым оборудованием,
— в рабочем состоянии котлы практически бесшумны.
Недостатки электродных котлов:
— риск поражения током, так как электричество проходит непосредственно через теплоноситель,
— мощность отопительного оборудования не постоянна и в большой степени зависит от температуры теплоносителя,
— повышенная электропроводность теплоносителя при возрастающей температуре может привести к электродуговому пробою,
— для использования в качестве теплоносителя не пригодны обычные антифризы, тосолы и неочищенная вода,
— для организации горячего водоснабжения необходимо создание еще одного контура,
— для монтажа оборудования требуются специфические знания, связанные с электропроводностью воды,
— дороговизна незамерзающего теплоносителя.
Котлы ТЭНовые
Работа ТЭНовых котлов основана на передачи теплоносителю тепловой энергии непосредственно от ТЭНа.
Достоинства ТЭНовых котлов:
— наличие электрической связи с теплоносителем обеспечивает высокий уровень электробезопасности,
— отсутствие токов утечки позволяет вместе с котлами устанавливать устройства защитного отключения,
— постоянная мощность не зависит от вида теплоносителя и его температурного режима,
— в котлах можно плавно или ступенчато регулировать мощность,
— ТЭНовые котлы способны работать на воде, тосоле или антифризе,
— выход из строя одного нагревательного элемента не приводит к остановке работы оборудования,
— данный тип котлов может использоваться по одноконтурной схеме только для организации горячего водоснабжения,
— котлы способны работать на перегретой воде, при этом температура теплоносителя определяется только его давлением,
— для обслуживания ТЭНовых котлов не требуются специфические знания, связанные с электропроводностью воды.
Недостатки ТЭНовых котлов:
— нагревательные элементы котла имеют ограниченный эксплуатационный ресурс,
— отложение накипи на нагревательных элементах отрицательно влияет на теплопроводность,
— в случае работы котла на сухом ходу, ТЭНы мгновенно выходят из строя,
— стоимость ТЭНовых котлов намного выше по сравнению с электродными.
Котлы индукционные
Принципом действия индукционного нагрева является электромагнитная индукция, то есть создание переменным магнитным полем индуцированного тока. Индукционные котлы по своим конструктивным особенностям схожи с трансформатором, который состоит из двух контуров, где первичным контуром является магнитная система, а вторичным – ТВЭЛ или теплообменное устройство.
Создаваемое системой переменное магнитное поле воздействует на теплообменный элемент и вызывает его нагревание, а полученное тепло от теплообменного устройства сразу же передается нагреваемой среде.
Достоинства индукционных котлов:
— отсутствие нагревательных элементов исключает поломку котла во время эксплуатационного периода,
— вероятность возникновения течи полностью исключена благодаря отсутствию разъемных соединений,
— высокий уровень электробезопасности,
— нет склонности к образованию накипи,
— завод-производитель может изготовить котел, рассчитанный практически на любое давление и температуру,
— возможность эксплуатировать котел практически с любым теплоносителем,
— котлы могут работать от постоянного тока, что затруднительно для других типов отопительного оборудования.
Недостатки индукционных котлов:
— высокая цена по сравнению с электродными и ТЭНовыми котлами,
— большой вес и огромные габаритные размеры,
— при эксплуатации котла затруднительно проводить плавную регулировку мощности.