Котел. Выбор котла для отопления дома. Часть 1

Если Вы задумались над тем, какой котел приобрести, то эта статья для Вас. Мы предложим Вам алгоритм выбора котлов, рассмотрим основные типы котлов и комплектующих, их особенности, достоинства и недостатки.

Задачи при выборе котла 

В этой, первой части статьи, мы рассмотрим способы выбора котла, первый шаг в выборе котла – выбор вида топлива, а также различные виды котлов в зависимости от типа используемого топлива (газ, дизельное топливо, уголь, дрова, электричество), их основные характеристики и особенности.

Существует два способа выбрать котел.

Первый способ, наиболее простой, но не самый дешевый – Вы обращаетесь к специалистам, которые составят проект и сами решат, какой котел Вам подходит. Ваша задача – правильно выбрать специалистов. Стоимость проекта отопления составляет:

• проектирование радиаторного отопления — от 1,6 евро за м²;
• проектирование теплого пола — от 0,5 евро за м²;
• проектирование котельной — от 0,8 евро за м²;
• проектирование автоматизации — от 0,9 евро за м².

Если Вы не хотите тратить деньги на услуги подобных фирм или просто привыкли самостоятельно принимать все важные решения, то этот вариант Вам не подходит.

Второй способ – Вы сами определите, какой котел лучше приобрести. Ответив для себя на ряд вопросов, Вы определитесь, какой котел Вы ищете.

Определяемся с видом топлива

По типу потребляемого топлива котлы бывают:

• Газовые;
• Жидкотопливные;
• Твердотопливные;
• Комбинированные;
• Электрические.

Для того, чтобы полнее раскрыть информацию по каждому виду котлов, по каждому из них мы рассмотрим такие вопросы:

1. Вид топлива;
2. Диапазон мощности котлов;
3. Диапазон КПД котлов;
4. Расход топлива;
5. Наличие копоти;
6. Уровень шума, создаваемого при работе котла;
7. Площадь дома, которую сможет отопить котел;
8. Дополнительное оборудование системы вентиляции и дымохода;
9. Разрешение на установку котла;
10. Необходимость наличия дополнительных сооружений на Вашем участке;
11. Дополнительная информация;
12. Разновидности котлов. Что выбрать?

Газовые котлы

1. Вид топлива. Газовые котлы могут работать на магистральном или на баллонном газе.
2. Диапазон мощности котлов – от 10 до нескольких сот кВт. Газовые котлы бывают: 
   • малой мощности от 4 до 65 кВт;
   • средней мощности — до 1700 кВт;
   • большой мощности — до 15000 кВт.
3. Диапазон КПД котлов составляет 92-94%, , в конденсационных котлах - 96%. Конденсационные котлы – это новое поколение котлов, в которых для обогрева используется не только тепло, выделяемое при сгорании топлива, а и тепло водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания. Пар из продуктов сгорания конденсирует в теплообменнике котла при охлаждении до «точки росы» - это примерно 56 градусов (для котлов, работающих на природном газе), выделяемая при этом энергия используется для нагрева воды, циркулирующей в системе отопления.
4. Расход топлива – для выработки 1 кВт тепловой мощности котла необходимо 0,112 м³ газа.
5. При работе котла есть копоть.
6. Уровень шума зависит от типа горелки. Котлы с атмосферной горелкой работают с низким уровнем шума (до 38 дБ). Котлы с вентиляторной горелкой при работе создают ощутимый уровень шума (около 60 дБ), поэтому такие котлы размещают только в котельной, не смежной с жилыми комнатами.
7. Площадь дома, которую сможет отопить котел – до нескольких сотен м^2.
8. Необходимо дополнительное оборудование системы вентиляции и дымохода.
9. На установку котла необходимо разрешение Госгортехнадзора.
10. Для котлов, работающих на магистральном газе дополнительных сооружений не нужно. Баллонный газ можно хранить в баллонах, которые будет необходимо менять по мере использования газа. Другой вариант – хранить газ в газгольдере. Стоимость газгольдера и прокладки труб – 9000-10000 $.
11. Газовый котел необходимо снабдить датчиками на утечку газа и на уровень угарного газа в помещении.
12. Разновидности газовых котлов:

По принципу работы газовые котлы

• Конвекционные (обычные) – используется только явная теплота продуктов сгорания. Продукты сгорания проходят через теплообменник, нагревают его, а сами охлаждаются.
• Конденсационные – используется не только явная, а и скрытая теплота продуктов сгорания. Стоимость таких котлов выше стоимости конвекционных в 1,5-2,5 раза. У конденсационных котлов есть 2 особенности, которые необходимо учитывать: 

1. При работе котла образуется конденсат, его необходимо удалять в канализацию.
2. Дымоход должен быть только коаксикальный, изготовленный из полипропиленовых труб (прочный материал, стойкий к действию агрессивных кислот, содержащихся в конденсате).

• Коаксикальный дымоход еще называют дымоход «труба в трубе». Такой дымоход состоит из 2 труб – внешней и внутренней. По внешней трубе при помощи вентилятора к котлу поступает воздух, необходимый для горения топлива. По внутренней трубе также при помощи вентилятора отводятся продукты сгорания.

Рисунок 1. Коаксикальный дымоход 

Что выбрать? Если у Вас есть возможность обеспечить отвод конденсата в канализацию, то лучше отдать предпочтение конденсационному котлу, т.к. он окупится за 3-5 лет.

По типу розжига котлы

• С электронным розжигом – котел включается автоматически и при запуске системы, и при перебоях с электричеством.
• С пьезорозжигом – котел включается вручную при нажатии кнопки (спички не нужны). 

Что выбрать? Лучше выбрать котел с электронным розжигом - такие котлы позволяют снизить расход газа на 5-10%, т. к. не имеют запальника, на поддержание постоянного горения которого нужен газ.

По материалу теплообменника наиболее распространены котлы

• Со стальным теплообменником – легче чугунных, не боятся ударов при транспортировке, сталь более подвержена коррозии, чем чугун. Срок службы – до 25 лет.
• С чугунным теплообменником – чугун боится ударов во время транспортировки. Срок службы – до 50 лет. Из-за «хрупкости» чугун более чувствителен к резким изменениям температурного режима, чем сталь.

Жидкотопливные котлы

1. Жидкотопливные котлы работают на солярке (большинство), мазуте, печном топливе, отработанном масле.
2. Мощность – от 10 до нескольких тысяч кВт.
3. Диапазон КПД котлов. КПД от 85% до 92%.
4. Расход топлива (л/час) = мощность горелки (кВт) х 0,1.
5. Жидкотопливные котлы при работе коптят.
6. Уровень шума. Котел, работающий на мазуте или отработанном масле создает достаточно высокий уровень шума (до 60 дБ), поэтому такие котлы размещают в котельной, не смежной с жилыми комнатами. Современные дизельные котлы с хорошо настроенной горелкой работают практически бесшумно.
7. Площадь дома, которую сможет отопить котел - до нескольких сотен м².
8. Необходимо дополнительное оборудование системы вентиляции и дымохода.
9. Разрешение на установку котла не требуется.
10. Топливо можно хранить в помещении котельной, но при условии использования специальной емкости и соблюдения правил противопожарной безопасности: пластиковые баки следует устанавливать в металлический поддон, который в случае протечки не даст топливу разлиться по полу; стальные (двустенные) емкости, оборудованные системой контроля герметичности, можно монтировать без поддона. (В зависимости от объема, материала и производителя цена на баки составляет 300-700$.). если нет возможности установить такую емкость в котельной, то на участке в почву зарывается емкость для хранения топлива на 2-5 тонн (стоимость емкости - 300-700$).
11. Системы отопления, работающие на жидкотопливных котлах электрозависимы. Электричество необходимо для работы насоса, подающего топливо из емкости для хранения топлива к котлу. Если емкость с топливом находится на участке, то необходимо утеплить подающий трубопровод. При низких температурах вязкость топлива повышается, и его перекачка требует большей мощности топливного насоса. При сильных морозах без надлежащего утепления возможно закупоривание трубопровода.
12. Жидкотопливные котлы могут быть: 
    • Со встроенной дизельной горелкой, которую нельзя заменить – можно ставить, если будет использоваться только жидкое топливо, и переход на газ не нужен.
    • С съемной горелкой, которую можно будет заменить на газовую горелку – можно ставить, если планируется газификация дома. 

Что выбрать? Если переход на газ не предвидится, то можно покупать котел со встроенной горелкой, они дешевле котлов со съемными горелками на 15-20%.

Твердотопливные котлы

1. Вид топлива - дрова, уголь, кокс, торфяные брикеты, отходы производства (опилки).
2. Диапазон мощности котлов 1кВт- 1МВт .
3. Диапазон КПД котлов 50-60%, некоторые производители указывают КПД= 80%.
4. Расход топлива 46,3 кг топлива (дров) на 1 м² площади дома за 1 год (без учета ГВС).
5. Копоть есть.
6. Уровень шума, создаваемого при работе котла. Уровень шума зависит от марки котла. Большинство импортных современных твердотопливных котлов работает с низким уровнем шума –до 30 дБ.
7. Площадь дома, которую сможет отопить котел – от 30 до 3700 м^2.
8. Необходимо дполнительное оборудование системы вентиляции и дымохода.
9. Разрешение на установку котла не требуется.
10. Необходимо сооружение для хранения топлива (можно использовать имеющиеся хозпостройки).

Виды твердотопливных котлов

По виду топлива

• твердотопливные котлы, работающие на 1 виде топлива;
• твердотопливные котлы, работающие на нескольких видах твердого топлива.

По способу сжигания топлива

• конвекционные - «традиционные» котлы, используется только явная теплота продуктов сгорания. КПД таких котлов не превышает 80%;
• с пиролизным розжигом – используется не только явная, а и скрытая теплота продуктов сгорания. При работе такого котла сжигаются не только топливо (дрова), но и образуемый газ, КПД таких котлов 85-90%.

  Такой котел имеет 2 камеры сгорания – верхнюю (топку) и нижнюю. В верхнюю камеру закладывают дрова, здесь же они горят. Под воздействием высокой температуры из дров выделяется «древесный газ» - пиролизный газ. Камеры сгорания соединены между собой при помощи газифицирующей форсунки из специальной армированной жаростойкой керамики. Через эту форсунку пиролизный газ попадает в нижнюю камеру сгорания, где он сжигается с выделением тепловой энергии. Здесь же, в нижней камере, скапливается зола.

Что выбрать? Лучше выбрать пиролизный котел. Он окупится за 1,5-2,5 года за счет КПД.

Комбинированные котлы

1. Вид топлива. Такие котлы могут работать на различных видах топлива. Чаще всего на газе и жидком топливе.
2. Диапазон мощности котлов – до 100 кВт.
3. Диапазон КПД котлов 80-95%.
4. Расход топлива зависит от вида топлива. Если котел работает на природном газе, то для выработки 1 кВт тепловой мощности котла необходимо 0,112 м³газа. Для расчета расхода жидкого топлива используем формулу: расход топлива (л/час)=мощность горелки (кВт)х0,1.

   Расход топлива также зависит от площади дома и от мощности котла.

   Таблица 1. Расход жидкого топлива в зависимости от площади дома и мощности котла.

   

5. Наличие копоти – копоть есть.
6. Уровень шума, создаваемого при работе котла – низкий уровень шума (до 38 дБ).
7. Площадь дома, которую сможет отопить котел – от 50 до нескольких сотен м^2.
8. Необходимо дополнительное оборудование системы вентиляции и дымохода.
9. Разрешение на установку котла необходимо только в том случае, если он будет работать на газу.
10. Необходимость наличия дополнительных сооружений на Вашем участке – зависит от используемого топлива.
11. Выбор типа котла зависит от типа топлива. Если в ближайшее время планируется газификация дома, а система отопления монтируется уже сейчас, то наиболее рациональный вариант - комбинированный котел. При установке комбинированного котла его не придется менять после подключения газа. Достаточно будет заменить в котле горелку (это можно сделать самостоятельно или доверить специалистам из газовой службы).

Электрические котлы

1. Вид топлива - электричество.
2. Диапазон мощности котлов – 4-30 кВт (серия «профессиональные» котлы, предназначенные для нежилых помещений, имеют мощность до 500 кВт).
3. Диапазон КПД котлов 87-98%.
4. Расход топлива – зависит от мощности котла (какая мощность, такой и расход электричества).
5. Наличие копоти – копоти нет.
6. Уровень шума, создаваемого при работе котла – электрические котлы бесшумны.
7. Площадь дома, которую сможет отопить котел – до 300 м². Для дома большей площади требуется значительная мощность (для отопления дома в 300 м² потребуется примерно 30 кВт).
8. Дополнительное оборудование системы вентиляции и дымохода не нужно.
9. Разрешение на установку котла мощностью до 10 кВт не нужно. Если мощность котла 10 кВт и более. То нужно разрешение Горэлектронадзора.
10. Необходимость наличия дополнительных сооружений на Вашем участке - не нужно.
11. Для электрического котла необходима отдельная проводка. В зависимости от модели они подключаются к однофазной (220 В) или трехфазной (380 В) электросети. Если мощность котла 12 кВт и более, то он будет работать только от трехфазной сети (380 В). 

    Таблица 2.Ориентировочные значения сечения кабеля для подключения электрического котла

    
    Для защиты электропроводки и людей от токов, возникающих при коротком замыкании, или пробоев на землю, ставят автоматические выключатели с устройством защитного отключения (подробнее см. Защитное отключение. Устройство защитного отключения). Ниже приведена таблица, при помощи которой можно подобрать автомат, подходящий для котлов различной мощности. Автомат выбирают на ток, указанный в таблице, желательно с характеристикой «С».

    Таблица 3.Значения токов предохранительных автоматов в зависимости от мощности электрического котла

     

12. Разновидности электрических котлов.

    Существует 2 вида электрических котлов по типу горячему водоснабжению (ГВС):

    • ТЕНовые – безопасны, т.к. вода не имеет непосредственной связи с электричеством, как в электродных котлах, снабжены системой ступенчатого или плавного регулирования мощности. При поломке одного тена котел не выходит из строя полностью, а продолжает работать. КПД – 68-94%.
    • Электродные – это емкость с электродами. Котлы работают по принципу проточного водонагревателя. КПД составляет 96-98%. В случае отключения электричества, аварии или короткого замыкания такие котлы автоматически отключаются от питания.

Что выбрать? Электродные котлы нельзя использовать для отопления бассейнов, теплых полов, т.к. существует опасность пробоя изоляции и , соответственно, поражения электрическим током. Если нужен обогрев «теплых полов», то выбираем ТЕНовый котел. Если обогрев «теплого пола» не нужен, то лучше выбрать электродный котел, так как у ТЕНовых котлов через 3000-4000 часов работы снижается КПД до 64-80% (в зависимости от жесткости воды).

Расчет стоимости отопления

Рассчитаем стоимость отопления для дома площадью 150 м² с высотой потолка 3м. Общий отапливаемый объем дома равен 150х3=450 м³.

Средняя величина теплопотерь кирпичного дома свысотой потолка 3м при среднем остеклении составляет 80Вт с 1 м³. Считаем величину теплопотерь на 1м² 80/3=27 Вт/м³

Для обогрева 1 м³ дома необходимо 20 Вт/м³. Добавляем к этим 20 Вт/м³ 27 Вт/м3 (на компенсацию теплопотерь здания) 20+27= 47 Вт/м³ (или 0,047 кВт/м³).

Таким образом, для отопления дома площадью 150 м² с высотой потолка 3м (объемом 450 м³) необходимо такое количество тепловой энергии:

0,047кВт/м3*450м³=21,15 кВт

Таблица 4. Стоимость 1 кВт тепловой энергии при использовании различных видов топлива

Рассчитываем стоимость отопления в зависимости от вида топлива.

Таблица 5. Стоимость отопления дома при использовании различных видов топлива. Расчет на 1час

Итак, мы рассмотрели особенности выбора котла в зависимости от вида используемого топлива. Во второй части статьи мы рассмотрим дальнейшие этапы алгоритма выбора котла.

Внимание! Цены в статье даны на 2014 год.