Тепловые генераторы

Задумав построить собственный дом, необходимо сразу же подумать, как он будет отапливаться. Если к поселку подведены сети централизованного теплоснабжения, то проблема отпадает, нужно будет только получить у теплоснабжающей организации технические условия на подключение. А если нет теплосети, то может есть газ? Если есть, то в этом случае решение однозначно - газовый генератор, который даст в дом нужное количество тепла и горячей воды. А вот когда нет ни теплосети, ни газа, то здесь уже придется выбирать между твердотопливным, жидкотопливным или электрическим генератором. У каждого из них свои плюсы, свои минусы и выбирать придется Вам самому. Можно также сделать локальный обогрев определенных мест, если применить инфракрасные нагреватели. Мы убеждены, что, прочитав нашу статью, Вы сможете принципиально определиться с выбором вида теплового генератора.

Тепловым генератором называется устройство, преобразующее энергию энергоносителя в тепловую энергию. Чаще всего встречаются водогрейные котлы - тепловые генераторы для обогрева жилища. Основой любого теплогенератора является теплообменник - емкость, в которой теплоноситель нагревается до необходимой температуры, после чего попадает в систему отопления, после чего часть тепла идет на обогрев жилых помещений. Теплоноситель, отдавший свое тепло, возвращается в теплообменник, где нагревается снова.

Бытовые тепловые генераторы бывают:

1. по виду энергоносителя:

• твердотопливные (на угле, коксе, дровах и т.д.);
• газовые (на природном газе, на сжиженном газе);
• жидкотопливные (на мазуте, керосине, дизтопливе и т.д.);
• электрические;
• многотопливные (комбинированные);

2. по способу установки:

• навесные;
• напольные;

3. по материалу теплообменника:

• чугунные;
• стальные;
• из нержавеющей стали;
• медные;

4. по виду теплоносителя:

• водяные;
• водяные и с антифризом.

От правильного подбора типа и марки отопительного котла зависит не только уют и безопасность дома, но и затраты на получение необходимого количества тепла. Котлы должны соответствовать многим техническим параметрам, в частности высоким КПД, низким потреблением энергоносителей, хорошей теплоотдачей. Современные котельные системы должны быть еще компактными и ремонтопригодными.

Статистика говорит, что в России из всех видов отопительных котлов для коттеджей и индивидуальных жилых домов примерно половину составляют газовые котлы, около трети составляют жидкотопливные, доля электрических котлов равна примерно 10% и 5% котлов работает на твердом топливе.

Газовые котлы

Газовые котлы получили в России максимальную часть рынка среди других типов оборудования в качестве генератора тепла для индивидуальных жилых домов. На рынке оборудования для обогрева помещений, большой выбор котлов такого типа различных изготовителей из разных стран.

Для правильного выбора типа газового котла нужно знать основные требования по эксплуатации и безопасности, которые предъявляются отечественными стандартами.
Помещение, где будет установлен котел, должно быть площадью не менее 4 квадратных метров при высоте потолка не менее 2,5 м и ширине двери не менее 80 см. Кроме этого обязательно наличие проема для естественного освещения помещения и продух для поступления наружного воздуха. Верхняя отметка дымохода должна быть выше конька, а его диаметр должен приниматься по размеру, указанному в паспорте установленного оборудования. В помещении, под потолком должен быть устроен вентиляционный канал, и здесь же предусматривается размещение источника электропитания, присоединенного к отдельному автомату защиты сети. В помещении, в котором находится газовый котел, должен располагаться газоанализатор воздуха, предупреждающий об утечке газа и аварийный электроклапан для аварийного отключения подачи газа. Сдать в эксплуатацию газовый котел можно только при исполнении всех указанных мероприятий.

Примерная мощность газового котла определяется исходя из расчета потребности в 1 кВт на 10 квадратных метров площади дома при высоте потолка 2,5 м. На нагрев воды уходит примерно четверть мощности котла. Этот расчет крайне приблизителен, поэтому эти параметры должны быть отражены в проекте, поскольку от них зависят еще и другие показатели, в частности диаметр дымохода.

Выбирая котел, следует брать в расчет и металл, из которого он изготовлен. Котлы из стали легче, но менее долговечны (10 - 15 лет), в то время как чугунные котлы тяжелее более чем в два раза, но служат около 50 лет. Стальные подвергаются коррозии при выключении системы, поэтому для больших домов (площадью более 400 квадратных метров), эксперты рекомендуют применение чугунных котлов.

Для создания бесперебойного и длительного электропитания котла целесообразно применять стабилизатор напряжения или сетевой фильтр. Используются и автоматы, которые отключаются при превышении напряжением в сети допустимых показателей, поэтому котел необходимо заземлить и вывести его электропитание на отдельный автоматический выключатель. В то же время не должно особенно волновать отключение котла при перебоях электроэнергии. Это не приводит к блокировке котла, он самостоятельно возвращается к заданному режиму работы после восстановления электропитания.

Газовые котлы бывают напольными и настенными, причем последние фактически являются миникотельными, так как в их корпусе размещены кроме горелки и теплообменника - циркуляционный насос, расширительный бак, манометр, термометр, и система безопасности. Выпускаются котлы, которые благодаря помощи встроенного в агрегат вентилятора, удаляют продукты сгорания через проем в стене, но они производятся только в настенном исполнении и с мощностью не более 24 кВт.

Современный газовый котел для индивидуального жилого дома должен иметь целый набор приборов и механизмов контролирующих безаварийную и безопасную работу. Обычно, практически все необходимое поставляется вместе с котлом и уже смонтировано на его корпусе. Поэтому достаточно подключения к нему цифрового программатора и можно не только управлять всем тепловым хозяйством дистанционно, но и диагностировать неисправности, отражая их на дисплее компьютера.

Напольные газовые котлы

Настенные газовые котлы

Жидкотопливные котлы

В случае отсутствия возможности применения электрических или газовых котлов решить проблему обеспечения теплом индивидуального жилого дома могут жидкотопливные отопительные котлы. Большинство котлов такого типа работает на солярке. Керосин, мазут или печное топливо используются значительно реже. Все котлы, работающие на жидком топливе выпускаются в напольном исполнении, их теплообменники могут изготавливаться из стали или чугуна. Стальные теплообменники легче чугунных, но менее долговечны.

Для дизельных котлов всегда применяются вентиляторные горелки. Такие горелки характеризуются повышенным шумом, так как воздух в камеру сгорания нагнетается вентилятором, а его приток его регулируется автоматически. Дизельные горелки изготавливаются одно-, двух- и трехступенчатыми. Многоступенчатые горелки уменьшают расход энергоносителя, повышают ресурс котлов, увеличивают вариативность при регулировке режима обогрева котла. Отопительные котлы, использующие только жидкое топливо, имеют горелки стационарные, встроенные в конструкцию котла. Модели котлов такого типа состоят из стальных теплообменников и встроенных проточных водонагревателей. В комплект поставки котла входят циркуляционные насосы и система КИПиА, позволяющая вести автоматическое слежение за работой котла. Выпускаются котлы, которые после замены горелки, могут использовать газ в качестве топли ва.

Котлы на жидком топливе могут быть одно- и двухконтурными с проточным водоподогревателем. Одноконтурные котлы дают возможность подготавливать горячую воду для бытовых нужд при помощи внешних емкостных бойлеров.

Жидкотопливные котлы, имеющие закрытую камеру сгорания, дымовые газы которых удаляются через коаксиальный дымоход под внешним воздействием, называются котлами с принудительной тягой. Нагнетание воздуха в камеру сгорания при этом, производится также через этот же коаксиальный дымоход. Котлы такого типа выпускаются мощностью не более 35 кВт.

Жидкотопливные котлы, весьма зависят от наличия электропитания. При его отсутствии, прекращается работа горелки, а повторный запуск двигателя можно выполнить только вручную. Для нормального функционирования котлов на жидком топливе, топливные баки, изготавливающиеся из стали или пластика и объединенные в группы, должны устанавливаться в специальных помещениях или снаружи здания. При установке баков снаружи дома, необходимо предпринять меры по предотвращению замерзания топливопроводов в условиях периода времени с отрицательными температурами.

Электрические котлы

При подборе системы отопления индивидуального дома, многие даже не рассматривают вариант с установкой электрокотла, заранее не сомневаясь в том, что он значительно дороже. Это действительно так, в случае сравнения с котлами, которые используют магистральный газ. Но в случае отсутствия газопровода, электрический котел оказывается вполне конкурентоспособным другим типам отопительных котлов.

К основным достоинствам систем отопления на электрических котлах, можно отнести:

• экологичность, так как при работе котлов такого вида вредные выбросы полностью отсутствуют;
• при использовании в системах отопления электрических котлов нет необходимости строительства отдельного здания для котельной и возведения дымохода;
• высокая взрывопожаробезопасность, так как нет ни газа ни емкостей с топливом;
• чистота в помещениях, малые размеры оборудования, простота поддержания постоянного микроклимата в доме, легкость управления;
• высокий КПД.

В то же время есть ряд серьезных причин, препятствующих электрическим котлам повысить свою популярность в России:

• отсутствие в большинстве индивидуальных домов выделенной мощности, достаточной для нормальной работы системы отопления на электрическом котле;
• достаточно частые перебои в подаче электроэнергии;
• достаточно высокая стоимость электроэнергии.

Чтобы сделать прикидочный расчет необходимой для отопления дома мощности котла, можно принять, что на отопление 10 квадратных метров площади с потолком не выше 3 м необходим 1 киловатт мощности. Получив конкретное число, можно проверить, хватит ли мощности, выделенной на электроснабжение дома или дачи по техническим условиям для питания электрического котла или нет. Вероятнее всего нет, так как обычно на индивидуальные жилые дома редко приходится более 10 кВт, что не позволит применить электрический котел.

Относительно возможных сбоев в подаче электроэнергии, то есть положительный опыт использования в паре двух типов котлов - основного, электрического и резервного, как правило, твердотопливного. Та же самая пара используется с целью снижения расхода электроэнергии: первоначально дом протапливается при помощи недорогого котла на твердом топливе, а при помощи электрического котла в доме только поддерживается стабильная температура. Необходимо отметить, что в крупных городах с жесткими требованиями по экологии и безопасности, котлы на электричестве вполне могут составить конкуренцию другим типам котлов.

Электрический котел весьма несложное устройство. Его основные агрегаты: теплообменник, состоящий из бака с вмонтированными в него ТЭНами (электронагревателями), блок управления. Некоторые фирмы - изготовители включают в комплект поставки электрического котла циркуляционный насос, программатор, расширительный бак, предохранительный клапан и фильтр.

Выпускаются электрические котлы в двух различных вариантах: однофазные (на 220 В) и трехфазные (на 380 В). Котлы мощностью более 12 кВт изготавливаются только в трехфазном исполнении. Почти все котлы, имеющие мощность более 6 кВт, изготавливаются многоступенчатыми, что позволяет во время сезонных переходных периодов включать котел не на полную мощность, а частично, экономя электроэнергию.

Твердотопливные котлы

Котлы, использующие твердое топливо, известные уже много лет, в сегодняшние дни сочетают в себе достоинства первых печей и современные достижения. Нынешние котлы, использующие твердое топливо, по-прежнему не зависят от электроэнергии, но при этом могут поддерживать требуемую температуру теплоносителя (воды или антифриза) в автоматическом режиме. Регулирование температуры на выходе из котла происходит следующим порядком: датчик, установленный на котле следит за температурой теплоносителя и при повышении ее относительно заданной, прикрывает заслонку, что замедляет процесс горения. В случае изменения температуры в другую сторону, процесс протекает в обратном порядке.

При установке твердотопливного котла необходимо строго соблюдать требования по высоте и сечению дымохода, так как в случае отступления от них высока вероятность задымления котельной. Эти параметры зависят от марки и мощности котла и указываются в инструкции по эксплуатации.

Котлы, использующие твердое топливо способны работать на угле, коксе, и дровах. В последнее время разработаны модификации котлов, которые при смене горелки имеют возможность работы на жидком топливе или газе. Такие котлы называются многотопливными.

Технология работы пиролизных котлов несколько отличается от работы традиционных котлов, использующих твердое топливо. В пиролизных (газогенераторных) котлах сгорает не древесина, а древесный газ, выделяющийся из сухих дров в результате воздействия на них высокой температуры. Газ поступает в специальную форсунку, и проходя через нее сгорает чистым пламенем почти белого цвета. При этом образуется минимум золы, а сажа не образуется вовсе.

Котлы с пиролизной технологией сжигания древесины имеют повышенный КПД (до 85%) и позволяют регулировать мощность в автоматическом режиме. К недостаткам таких котлов относится высокая, относительно других котлов, использующих твердое топливо цена и повышенную чувствительность к влажности дров.

Во всем мире повышается популярность котлов, использующих твердое топливо с отдельно стоящим бункерами, работающие на пеллетах. Для России такое оборудование пока весьма экзотично и поскольку топлива для них у нас пока не выпускается, то только упомянем о нем. Пеллеты - это топливо в виде древесных гранул, представляющих собой прессованные отходы древесного производства. Длина гранул равны 5-70 мм, а диаметр 6-10 мм.

Инфракрасные обогреватели

Для обогрева жилых помещений также используются и другое оборудование, дающее тепловую энергию. К таким устройствам можно отнести инфракрасные обогреватели (ИКО). Принцип работы ИКО крайне прост - он представляет собой специальную электрическую лампу, которая дает световое излучение с определенной длиной волны.
Обогрев помещений при помощи ИКО позволяет снизить разницу между температурой воздуха на отметках пола и потолка, так как инфракрасные лучи нагревают не воздух, а поверхность, которой они достигли. Такой способ обогрева значительно снижает количество потребляемого тепла от радиаторов отопления, так как приходится обогревать квадратные, а не кубические метры помещения.

Температура в комнате может быть ниже обычной, так как ИКО греет конкретные места в комнате, где постоянно находятся люди, и которых не так уж много - письменный стол, кресло у телевизора, кровать, столик с косметикой. Тепло начинает чувствоваться сразу после включения ИКО, поэтому обогреватели такого типа используются при возможности снижения температуры в помещениях ночью и соответствующей экономии энергии, ведь подсчитано, что понижение температуры 1?С приводит к экономии 5 % затрат на энергоресурсы. Если правильно расположить по комнате ИКО, то можно быстро поднимать или опускать температуру в любой точке этого помещения вне зависимости от его площади или объема воздуха, который требуется нагреть.

ИКО обладают определенными преимуществами перед традиционными тепловыделяющими изделиями, в частности они способствуют высушиванию, предотвращают зарождение грибков и плесени, а также уничтожают их, создавая стерильную атмосферу. Система обогрева при помощи ИКО является наиболее подходящей для применения в помещениях, с пребыванием больных с легочными заболеваниями, для комнат новорожденных и детских комнат. ИКО работают бесшумно. Их можно прикрепить на стену, потолок или смонтировать в нужном месте на телескопической подставке. Благодаря современному дизайну они, если и не украсят интерьер комнаты, то точно не испортят его.

Думаем, целесообразно привести некоторые сравнительные данные по ИКО, предлагающимся на российском рынке. Для примера взяты ИКО мощностью, достаточной для обогрева комнаты размером около 14 квадратных метров.

Как видно из этой таблицы разброс цен достаточно велик при прочих равных характеристиках. Поэтому выбор конкретного обогревателя придется делать покупателю.

Просим обратить внимание: данные, приведенные в таблицах, взяты из открытых материалов, опубликованных в Интернете (по состоянию на 21 апреля 2009 года), поэтому возможны некоторые отличия от фактических параметров. Указанные в таблицах цены получены из тех же источников, поэтому они ни в коей мере не претендуют на соответствие цене любой другой фирмы и не являются офертой. Кроме этого при формировании цены, продавцы вероятнее всего брали базовую комплектацию, без учета необходимых комплектующих. Поэтому приведенные цены пригодны для определения порядка цен на ту или иную модель генератора.

Вот та информация, которой мы хотели поделиться. Надеемся, что теперь Вы достаточно четко представляете, какой вид генератора нужен для дома, а чтобы определить его конкретную комплектность и необходимые параметры лучше всего обратиться к специалистам: проектировщикам, которые будут делать теплотехническую часть проекта и консультантам компании, которая возьмется поставить оборудование.