Какой котел выбрать?

Часто, когда встает вопрос как решить задачу с отоплением частного дома будь то вновь построенный дом или реконструкция уже существующего конечный потребитель идет в магазин и в первую очередь приобретает отопительное оборудование. Потом уже приглашает монтажников и ставит задачу поставить приобретенное оборудование на имеющуюся систему отопления или смонтировать новую. При таком подходе к делу в последствии выявляются при эксплуатации оборудования вопросы, связанные с удобством управления системой отопления, комфортным использованием горячей воды и др. Для того чтобы этих вопросов не было потребитель должен рассмотреть все варианты решения задачи по отоплению и снабжению горячей водой до приобретения оборудования и до момента общения с монтажной организацией. Ниже я постараюсь привести ответы на самые распространенные вопросы.

Напольный или настенный?

Первый выбор перед которым стоит потребитель это напольный или настенный котел выбрать? Для того чтобы определиться нужно ответить на несколько вопросов:

1. Предусмотрен ли в помещении дымоход? Бытовые напольные котлы предусматривают дымоудаление через дымоход, но при необходимости к энергозависимым котлам можно подключать турбонасадку для выведения продуктов сгорания через стену. Настенные котлы есть дымоходные и турбированные. Турбированный котел имеет закрытую камеру сгорания. При помощи вентилятора затягивает воздух для горения с улицы и выбрасывает дымовые газы обратно на улицу. Если нет возможности организовать дымоудаление через дымоход можно, приобрети турбированный котел.
2. Какие теплопотери помещения нужно компенсировать котлу? (какую площадь отапливать) Диапазон мощностей настенных котлов ограничивается 35кВт. (у некоторых производителей до 50кВт.) Напольные котлы бывают до 120кВт. и более. То есть, если стоит задача отопить помещение с большими теплопотерями (свыше 35 кВт) и сделать это нужно одним теплогенератором, то приходится выбирать напольный котел. Если есть техническая возможность установить 2 теплогенератора, можно рассмотреть варианты каскадного подключения 2-х котлов меньшей мощности.
3. Какая система отопления предполагается с естественной циркуляцией или с насосом. Если в месте где будет установлен котел предполагается сезонное отключение электроэнергии (дачные участки) или просто часто отключаю электричество на длительное время (5 и более часов), то имеет смысл систему отопления энергонезависимой. В таком случае выбор нужно остановить на энергонезависимом котле и системе отопления с естественной циркуляцией. Настенный котел для этой цели не подойдет, так как через трубчатый теплообменник настенного котла очень сложно организовать естественную циркуляцию теплоностителя.
4. Предполагается ли использовать котел для нагрева хозяйственной воды? Для получения горячей воды на хоз. нужды можно использовать любой котел. Здесь вопрос заключается в том насколько комфортно потребитель хочет пользоваться водой и какую сумму на это потратить. Самым бюджетным вариантом будет двухконтурный настенный котел. Если бюджет и размер помещения позволяет – можно к одноконтурному котлу подключить бойлер косвенного нагрева. Здесь нужно обратить внимание на то, что почти во всех настенных котлах есть возможность автоматического переключения заданной температуры нагрева теплоносителя в режиме работы бойлера на 80 градусов. У напольных котлов такая функция есть далеко не у всех.

Часто определяющим при выборе котла является надежность котла и цена на сервисное обслуживание. Широко распространено мнение что напольные котлы надежнее. Почвой для формирования такого мнения является тот факт, что зачастую сравниваются абсолютно разные по функциональности котлы. Например, в сравнении зачастую принимает участие напольный дымоходный одноконтурный котел и настенный двухконтурный, турбированный. Если сравнивать 2 котла одноконтурных дымоходных, один из которых напольный, другой настенный, то по надежности настенный котел ничем н будет уступать напольному. По совокупным же параметрам цены, функциональности, надежности, и стоимости сервиса, перевес скорее всего будет на стороне настенного.

Котел с битермическим теплообменником или со вторичным?

Для обычного человека слово «битермический теплообменник» звучит магически высокотехнологично  Давайте попробуем разобраться что это такое и как это работает.
В настенных котлах используются 2 способа нагрева горячей воды для хоз. нужд:

1. Нагрев ГВС происходит в том же теплообменнике в котором нагревается отопительная вода(ОВ).
2. Отопительная вода нагревается в первичном теплообменнике, а теплообмен между ОВ и ГВС происходит во вторичном пластинчатом теплообменнике.

Давайте рассмотрим какие есть преимущества и недостатки того или иного способа.






На рисунке схематически изображен битермический теплообменник.

1. Выход ГВС
2. Вход ГВС
3. Вход основного контура
4. Выход основного контура

Из рисунка мы видим, что хозяйственная вода протекает по внутренним трубкам, а отопительная в полостях между внутренней трубкой и наружной. Причем хозяйственная вода протекает последовательно по всем 6-ти трубкам, а отопительная течет по 3-м параллельно в одном направлении и по трем параллельно в обратном.

Принцип работы: когда нет протока ГВС работает насос, ОВ циркулирует по системе нагреваясь в теплообменнике. Когда появляется проток ГВС, насос отключается, циркуляции по системе нет, в теплообменнике нагревается ГВС.



На левом рисунке представлен первичный теплообменник, который выпускается компанией Мора Топ. На правом рисунке изображен вторичный теплообменник. Ниже приведена функциональная схема работы котла со вторичным теплообмеником в режиме нагрева ГВС.


Принцип работы: когда нет протока ГВС работает насос, ОВ циркулирует по системе нагреваясь в теплообменнике.
Когда появляется проток ГВС насос продолжает работать, трехходовый кран переводит поток ОВ с системы отопления на вторичный теплообменник в котором происходит теплообмен между отопительной и хозяйственной водой.
Итак, с принципом работы разобрались. Теперь давайте приведем преимущества и недостатки того и другого способа нагрева ГВС.

Битермический теплообменник

Преимущества:

1. более дешевое производство (битермический теплообменник дешевле чем два отдельных теплообменника и трехходвый вентиль)
2. Занимает меньше места внутри котла в сравнении с первичным, вторичным теплообменником и трехходовым вентилем с подводящими трубками.

Недостатки:

1. Во время работы котла в режиме отопления в контуре ГВС теплообменника хоз. вода нагревается до той же температуры что и ОВ. Если в системе отопления задана температура выше 60 градусов, то при открытии крана пойдет вода той же температуры что может привести к ожогу. Из-за этого на котлах с битермическим теплообменником температуру ОВ програмно ограничивают 75-77 градусами.
2. В момент использования ГВС в контуре отопления теплоноситель неподвижен, а в момент работы котла на отопление в контуре ГВС вода неподвижна. Соответственно в первом случае теплоноситель, а во втором вода нагреваются до высоких температур без циркуляции что приводит к избыточному образованию водного камня на поверхностях теплообмена.
3. Из рисунка видно, что теплоноситель циркулирует в одной трубке по 4-м полостям параллельно. Так же параллельно он циркулирует параллельно по 3-м трубкам теплообменника. Соответственно если засоряется накипью хотя бы одна из 12-ти полостей до такой степени, что проток через нее прекращается, то в этой полости происходит закипание теплоносителя. Это выражается в сильных шумах при работе котла. Такой теплообменник не всегда удается промыть даже при помощи специального оборудования. Стоимость замены теплообменника часто превышает 50% стоимости котла. Для того чтобы избежать неустранимых засоров теплообменника битермический теплообменник нужно промывать намного чаще.
4. У битермического теплообменника процесс изготовления сложнее чем у монотермического. Он имеет больше стыков, а следственно вероятность появления протечек больше. Бывают так же случаи, когда появляется утечка между контурами внутри теплообменника.
5. Битермический теплообменник в отличие от монотермического, практически не ремонтопригоден в случае утечки.

Первичный, вторичный теплообменник и трехходовой вентиль

Преимущества:

1. Наличие вторичного исключает перегрев ГВС свыше 60 градусов, так как теплообмен происходит во вторичном теплообменнике между ОВ (максимальная температура 80 градусов) и ГВС. Это исключает риск получения ожога.
2. В виду того, что ГВС не нагревается выше 60 градусов (в битермическом теплообменнике до 80) и нагрев идет только в тот момент, когда есть проток через второй контур (в битермическом греется всегда) – образование накипи во вторичном теплообменнике идет в разы медленнее чем в битермическом при прочих равных условиях.
3. Так как в первичном теплообменнике нет второго контура, проходное сечение трубок теплообменника больше и соединить все трубки можно последовательно. Это сводит к минимуму шансы на полный засор теплообменника. И даже сильно забитый накипью теплообменник всегда можно промыть.
4. По отдельности каждый из узлов стоит дешевле чем битермический теплообменник, а следственно и ремонт в случае поломки будет менее затратный.

Недостатки:

1. Это решение дороже, что отражается на конечной стоимости котла.
2. В трехходовом вентиле есть механически сопряженные элементы, которые увеличивают риск поломки.

Из всего выше сказанного следует, что если главным критерием выбора котла не является низкая цена, то выбор лучше сделать в пользу котла с монотермическим и вторичным теплообменником.

Турбированный или дымоходный?

По типу дымоудаления котлы делятся на турбированные и дымоходные. Есть так же разделение по типу камеры сгорания – закрытая и открытая камера сгорания.

Турбированный означает, что дымовые газы удаляются из камеры сгорания при помощи вентилятора.
Дымоходный означает, что дымовые газы выводятся в дымовой канал в котором образуется естественная тяга (горячие дымовые газы легче воздуха и поднимаются вверх)

Открытая камера сгорания означает, что воздух для обеспечения сгорания газа берется из помещения в котором установлен теплогенератор, а дымовые газы выводятся в дымоход.

Закрытая камера сгорания означает, что и воздух для обеспечения сгорания газа берется с улицы, и дымовые газы выводятся на улицу. Забор воздуха и выведение дымовых газов может осуществляться по коаксиальной трубе или по двум раздельным трубам. Диаметр коаксиальной трубы обычно 100мм, внутри соосно расположена труба диаметром 60 мм. По внутренней трубе выводятся дымовые газы, а забор воздуха осуществляется через пространство между наружной и внутренней трубой. Для раздельного дымоудаления обычно используются трубы диаметром 80мм. Одна для подачи воздуха, другая для выведения продуктов сгорания.

Большинство котлов с открытой камерой сгорания дымоходные, а с закрытой камерой сгорания – турбированные, но это не всегда так.
Например, если в помещении установлен напольный энергозависимый котел, а дымоходный канал пришел в негодность или при проектировании нет возможности смонтировать дымовой канал, то к котлу можно подключить турбонасадку и отвод дымовых газов сделать через стену трубой диаметром 80 мм. Получается котел с открытой камерой сгорания, а дымоудаление при помощи вентилятора, т.е. турбированное.

Так же существуют котлы и конвекторы с закрытой камерой сгорания и дымоудалением без вентилятора. В таких теплогенераторах забор воздуха и отведение продуктов сгорания осуществляется по коаксиальной трубе при помощи естественной тяги. Из-за этого длина трубы сильно ограничена, а ее диаметр по сравнению с турбированным дымоудалением значительно больше.

Турбированный котел с закрытой камерой сгорания

Преимущества:

1. Турбированный котел незначительно дороже дымоходного, но разница в цене несравнима со стоимостью изготовления дымового канала, а следовательно, если нет готового дымохода - намного дешевле приобрести турбированный котел, чем смонтировать дымовой канал и установить дымоходный котел.
2. В некоторых помещениях по нормам нельзя устанавливать котлы с открытой камерой сгорания. В таких случаях котел с закрытой камерой сгорания остается единственным решением вопроса.
3. Для работы котла с закрытой камерой сгорания не требуется притока воздуха из помещения.

Недостатки:

1. Электрическая мощность вентилятора 25-50Вт. Соответственно при работе котел потребляет чуть больше электроэнергии.
2. Вентилятор — это дополнительный механически нагруженный элемент, который имеет свой рабочий ресурс, а следовательно, увеличивается риск аварийной остановки котла.
3. Вентилятор создает дополнительный шум при работе.
4. Для контроля разряжения камеры сгорания используется пневмореле в котором мембрана производит переключение микровыключателя. Это еще один элемент, от работы которого зависит риск аварийной остановки.
5. На блоке за включение вентилятора обычно отвечают реле, контакты которых так же имеют свой ресурс.
6. Для отвода продуктов сгорания используются коаксиальные или раздельные трубы. При использовании коаксиальных – во внутренней трубе при работе котла образуется конденсат, который вытекает на улицу. При низких температурах он замерзает и образует наледь на трубе. Проходимость трубы снижается и разряжение в камере сгорания может стать недостаточным. Если используется раздельное дымоудаление, то заборная труба внутри помещения в мороз охлаждается и появляется конденсат и иней. Выхлопная труба наоборот нагревается.

Дымоходный котел с открытой камерой сгорания

Преимущества:

1. За счет отсутствия вентилятора котел издает меньше шума при работе.
2. Надежность дымоходного котла выше т.к. в нем отсутствуют вентилятор и пневмореле.
3. При правильно смонтированном дымоходе не возникает проблем с конденсатом.
4. Электропотребление дымоходного котла меньше.
5. Дымоходный котел немного дешевле турбированного.

Недостатки:

1. Воздух для сгорания газа забирается из помещения, а следственно нужен постоянный приток воздуха в помещение с улицы. Это приводит к дополнительным теплопотерям помещения и сквознякам.
2. В некоторых помещениях по нормам нельзя устанавливать котлы с открытой камерой сгорания.
3. Из всего выше сказанного следует, что дымоходный котел надежнее чем турбированный, но не всегда есть возможность его установить.