Отопительные котлы для частного дома: характеристики, отличия и цена устройств

Инженерные системы частного дома, независимо от того, только построенный он или модернизируемый требуют очень пристального внимания и довольно высоких расходов. И система отопления является одной из главных, и, пожалуй, самих дорогих. Если стандартные отопительные приборы, к которым относятся радиаторы, конвекторы, трубы теплого пола, — у всех систем отопления одинаковые, то генераторы тепла – котлы, могут иметь принципиальные различия.

В предлагаемой статье мы расскажем о том какие именно отопительные котлы для частного дома надо выбрать, исходя из конкретных условий. Мы дадим понять читателям как определиться с необходимой мощностью котла, видом топлива, конструктивными особенностями и другими важными с нашей точки зрения вопросами.

Выбор отопительных котлов по типу топлива

Очевидно, что главным фактором, влияющим на выбор того или иного отопительного котла, является именно вид топлива (или другого источника энергии), которое будет использовано для получения тепла. Вначале перечислим какие бывают котлы:

• Твердотопливные котлы, которые работают на дровах, угле, пеллетах или брикетах.
• Жидкотопливные котлы, использующие для получения энергии дизельное топливо (солярку).
• Электрические котлы – нагревающие теплоноситель при помощи электроэнергии.
• Газовые котлы, использующую энергию сгорания природного или сжиженного газа.

Кроме вышеперечисленных типов котлов встречаются еще и комбинированные модели. Например, газовый скомбинирован с электрическим. Такое сочетание бывает очень полезно тогда, когда учет электроэнергии идет по двум тарифам – дневному и ночному. Днем можно греть дом газом, а ночью поддерживать электричеством. Также такие котлы целесообразно использовать в дачных домах, где люди появляются периодически. Тогда в холодное время года электрическая часть котла будет поддерживать определенную заданную температуру, чтобы теплоноситель не замерз, а по приезду хозяев уже можно подключать на полную мощность газовую «фракцию».

Еще одной из достаточно часто встречающейся разновидности комбинированных котлов являются твердотопливные котлы, в которые при необходимости можно установить газовую горелку. Такой прием использовали в старых котлах, когда особо не заботились о КПД. Тогда это можно было понять, так как цены на все виды топлива были копеечные и не оказывали существенного влияния на семейный бюджет. Но и сейчас существуют современные модели котлов, которые позволяют использовать и твердое топливо в виде дров, угля или даже пеллет (при некоторой модернизации), а также газа и даже жидкого топлива. Причем, производители уверяют, что горелка может работать как на газе, так и на солярке – надо просто перевести котел в другой режим при помощи переключателя. Чаще всего такие «всеядные» котлы имеют две или даже три топки и соответственно и теплообменника, что сказывается на габаритах.

С первого взгляда многотопливные котлы выгодны, так как позволяют использовать в целях отопления все, что угодно. Но у них есть масса существенных недостатков:

• У таких котлов КПД на том или ином виде топлива будет всегда ниже моделей, которые «заточены» под только одно топливо. Более низкий КПД выражается в больших расходах на отопление. За месяц это десятки—сотни рублей, а за срок эксплуатации – это десятки тысяч, которые могли бы быть потрачены на котел с более высоким КПД.
• Разное топливо дает отличную друг от друга теплоту сгорания, поэтому и автоматика системы отопления также должна настраиваться на соответствующий вид топлива. А это дополнительные и немалые расходы. Количество тепла при сгорания твердого топлива трудно контролировать, поэтому очень желателен аккумулирующий бак, который стоит нисколько не меньше, чем хороший котел.
• Как мы уже отмечали, габариты «всеядных» котлов значительно больше, они очень тяжелые и выпускаются только в напольном исполнении, что потребует отдельного специально оборудованного помещения котельной. О требованиях к котельным можно прочитать в соответствующей статье нашего портала
• Цены на многотопливные котлы по понятным причинам гораздо выше, чем более «привередливых» их собратьев. Бывает, что дешевле приобрести, например, отдельные твердотопливный и газовый котлы, чем их «гибриды». Встречаются модели российского производства, которые могут показаться «вкусными» по цене, но отзывы об их эксплуатации либо замалчиваются, либо негативные.

Мнение авторов статьи однозначное – лучше иметь два отдельных котла на различные виды топлива, чем один, приспособленный на два или три. Исключение может составить комбинированный котел газ-электричество или дрова-электричество. ТЭНы в таких котлах обычно встраивают непосредственно в теплообменник, что не сказывается сильно на габаритах. Далее мы предлагаем рассмотреть котлы на каждом из видов топлива отдельно.

Отопительные котлы для частного дома

Твердотопливные котлы

Самым традиционным видом топлива для человека, которым он пользуется испокон веков являются обычные дрова. Древние люди обогревались открытым огнем от костра, а когда человек стал строить жилище для себя, то и огню нашли тоже место в доме. Вначале это тоже был открытый огонь в очаге, но потом технический прогресс привел к появлению печей, в которых огонь изолировали в топке, а дымовые газы стали выводить через дымоход. Все классические печи отапливают за счет излучения и конвекции, то есть только те помещения, которые непосредственно примыкают к печи могут получать свою порцию тепла. Если правильно организовать воздуховоды, то можно отапливать и смежные помещения, находящиеся недалеко, что делают и в современных печах и каминах. Но нас интересуют несколько другие устройства, которые работают на твердом топливе – а именно котлы.

Котел отличается от печи тем, что он может отапливать не только непосредственно то помещение, в котором находится, а также и удаленные. Для этого котел нагревает теплоноситель, выполняющий роль посредника, который транспортирует тепло в другие помещения. В каминах или печах, оснащенных воздуховодами, роль теплоносителя выполняет воздух, однако его малая удельная теплоемкость не позволяет использовать его для передачи большого количества тепла в удаленные помещения. Поэтому роль посредника отдают чаще всего обычной воде, которая по своим физико-химическим свойствам практически идеально подходит для теплоносителя.

Узнать больше о теплоносителях для системы отопления можно в подробной тематической статье нашего портала. Читайте: «Теплоносители для системы отопления».

Для того, чтобы тепло от сгорания топлива передавалось теплоносителю (воде или антифризу), в котле обязательно должен присутствовать теплообменник. Он представляет собой емкость определенной формы, расположенную в камере сгорания. С одной стороны, теплообменник должен разделять две среды – пламя в топке и теплоноситель, а другой стороны обеспечивать эффективную передачу тепла. Поэтому форму теплообменника делают такой, чтобы площадь его соприкосновения с топкой и нагретыми дымовыми газами была максимальной. Подогретый теплоноситель под действием природных сил или принудительно при помощи циркуляционных насосов отправляется в «путешествие» к отопительным приборам: радиаторам, конвекторам, бойлерам косвенного нагрева, трубам теплого пола и другим.

Невольно возникает резонный вопрос – можно ли считать дровяную печь с водяным контуром твердотопливным котлом? В продаже ведь имеется много моделей печей и каминов, которые помимо своего прямого назначения – обогревать «своим телом», имеют еще и контур для теплоносителя. Некоторые из моделей еще имеют вдобавок и специальное место, на котором можно или приготовить, или разогреть пищу. Наше мнение, что печь с контуром нельзя в чистом виде назвать твердотопливным котлом. Можно сказать, что печь выполняет некоторые функции котла, но не является им полностью. Задача котла – это максимальное количество тепла, полученного от сгорания топлива передать теплоносителю. Поэтому часто топки хороших твердотопливных котлов снабжают эффективной термоизоляцией. Тогда с очень высокой точностью можно рассчитывать систему отопления, которая будет предсказуемой и управляемой, так как львиная доля тепла идет именно на подогрев теплоносителя.

Посетителям нашего портала, желающим подробнее ознакомиться с многофункциональными печами предлагаем прочитать статью: «Печи с водяным контуром для отопления дома».

Какое топливо используется в твердотопливных котлах?

В современных твердотопливных котлах могут применяться различные виды топлива. Сразу отметим, что есть «всеядные» котлы, а есть такие, которые приспособлены для конкретного вида топлива. Этим ни в коем случае пренебрегать нельзя, так как преждевременный выход из строя твердотопливного котла далеко не редкий случай. И основная причина этого – использование «неправильного» топлива. Вся необходимая информация есть в технических характеристиках котлов, которые можно изучить еще задолго до приобретения, воспользовавшись всемогущим интернетом. Кратко рассмотрим виды топлива, применяемого в твердотопливных котлах.

Дрова

В России с ее гигантскими лесными ресурсами просто грех не пользоваться этим видом топлива. Особенно в тех регионах, где дрова можно купить по низким ценам или добыть самостоятельно. И, независимо от того, что дрова самый древний вид топлива, актуальность их применения нисколько не утрачена. Они вовсе не собираются «на пенсию», а в некоторых развитых странах вообще обретают второе рождение, так как газообразное и жидкое топливо постоянно растет в цене. А еще дрова являются возобновляемым видом топлива, так как вместо спиленного дерева в нормальных странах, заботящихся о своих природных ресурсах, сразу сажают новое дерево, которое через несколько лет уже может опять использоваться в качестве топлива.

Приведем хороший пример — Финляндия, которая по площади лесных массивов в десятки раз меньше России, имеет амбициозные планы по снабжению себя и всей Европы прежде всего высококачественной продукцией деревообрабатывающей промышленности. Известно, что не все части дерева могут использоваться для производства бруса, или досок. И «отходами» деревообработки всегда будут дрова, причем в очень больших количествах. Просто грех не воспользоваться ими как топливом, что финны успешно и делают. При этом лесные массивы не просто бездумно вырубаются, а засаживаются новыми деревьями. В результате площадь лесных массивов в Финляндии растет. Есть чему поучиться России у той страны, которая какое-то время была частью Российской империи.

Однако, не все дрова одинаковы, они различаются по виду древесины, плотности, размеру, теплотворной способности и уровню содержания влаги. Свежеспиленное дерево имеет влажность от 45% до 80%. Такие дрова будет очень трудно разжечь, при горении они будут выделять мало тепла и сильно загрязнять дымоход сажей. Поэтому их предварительно просушивают в естественных условиях, чтобы влажность была на уровне 15—25%. Принудительную сушку для дров не применяют, так как это связано с дополнительными энергозатратами, что делает применение дров экономически нецелесообразным. Для того, чтобы понять важность влажности дров, приведем простой пример – дрова из свежеспиленного дуба выделяют в 2,25 раза меньше тепла, чем из просушенного в естественных условиях. У свежеспиленного уровень влаги примерно 60%, а у просушенных – 20%.

Следует отметить, что влажность древесины может быть выражена в двух величинах:

• Абсолютная влажность – это величина, выраженная в процентах, отражающая содержание влаги в древесине по отношению к полностью ее высушенной. Естественно, полностью удалить влагу из древесины невозможно, она все равно сохранится хоть в мизерных количествах, чтобы дерево не потеряло свои физические свойства. просто при сушке древесины наступает момент, когда она перестает терять свой вес. Тогда можно сказать, что древесина абсолютно сухая. Понятие абсолютной влажности применяется в строительстве и мебельном производстве для определения качества пиломатериалов.
• Относительная влажность – это показатель, который нас может заинтересовать только при использовании древесины в качестве топлива. Относительная влажность рассчитывается как отношение массы влаги в настоящий момент к общей массе древесины. Очевидно, что относительная влажность никак не может превышать 100%. Ранее, когда мы говорили о влажности дров, то имели в виду именно относительную влажность.

Кроме относительной влажности на теплотворность дров также сильно влияет порода древесины, которая соответствует плотности. Очевидно, что чем она больше, тем больше тепла будет выделяться при сгорании. Рассмотрим таблицу, в которой приведены порода древесины, ее плотность в кг/м³ и объемная удельная теплотворность, выраженная в ккал/дм³. При этом принято, что все породы древесины имеют одинаковую относительную влажность в 12%.

Порода древесины	Плотность, кг/м³	Объемная теплотворность, ккал/дм³
Лиственница	665	2620
Сосна	505	1990
Ель	445	1755
Кедр	435	1714
Пихта	375	1478
Акация белая	800	3082
Граб	795	3062
Груша	710	2735
Яблоня	710	2735
Дуб	690	2658
Клен	690	2658
Ясень	680	2620
Бук	680	2620
Вяз	650	2504
Береза	640	2465
Орех грецкий	590	2275
Ольха	525	2022
Осина	495	1907
Липа	495	1907
Тополь	455	1753
Ива	455	1753

Размер дров также имеет значение. Обычно он находится в диапазоне от 25 до 40 см, но здесь главное, чтобы дрова подходили к топке. Не стоит загружать слишком длинные дрова в небольшие топки, равно как и короткие в большие. Также дрова бывают пиленые или колотые. Пиленые стоят дешевле и при покупке легче подсчитать кубатуру, так как по отзывам владельцев твердотопливных котлов продавцы нередко обманывают на объемах. Колоть дрова можно и самостоятельно. Тогда и никакой фитнес зал нужен не будет, так как по количеству истраченных калорий колка дров «заткнет за пояс» любую беговую дорожку, степ или гребной тренажер.

Хвойные породы древесины для топки котлов использовать не рекомендуется, так как в их составе высокое содержание смол, которые при сгорании сильно загрязняют топки и дымоходы. Поэтому дрова из хвойных пород имеет смысл применять только иногда и только после продолжительной сушки.

Предлагаем читателям нашего портала ознакомиться с подробной статьей о дровах для отопления. В ней описаны характеристики дров, рассказано какие породы древесины наиболее хорошо подходят для твердотопливных котлов, а также рассказано о «секретах» правильной заготовки и хранения. Читайте: «Какие дрова лучше для отопления».

Достоинства и недостатки дров как топлива для твердотопливных котлов

Мы уже говорили, что дрова нельзя недооценивать как топливо. Они обладают рядом преимуществ:

• Во-первых – это доступность дров. Россия обладает огромными лесными богатствами и места проживания большинства населения страны находятся там, где недостатка в древесине нет. При бережном и умном отношении к лесам можно сказать, что в стране неисчерпаемый источник древесины, в том числе и дров. В то же самое время, газовые магистрали проходят далеко не везде.
• Во-вторых, ввиду доступности и большого количества, дрова имеют или низкую, или разумную цену. Даже при наличии газовых магистралей, современные дома сейчас часто оборудуют еще и твердотопливным котлом.

• В-третьих, использование дров в качестве топлива для котлов не требует изнурительных и дорогостоящих согласований у различных организаций. Котел на дровах можно установить и запустить в эксплуатацию самостоятельно, что категорически запрещено с газовыми котлами.
• И, наконец, котлы на дровах имеют простую (по сравнению с газовыми или жидкотопливными) конструкцию, что упрощает техническое обслуживание и ремонт. Это еще и позволяет людям с инженерным образом мышления и руками, растущими из нужных мест, изготавливать котлы самостоятельно.

Но все-таки мы живем уже в XXI веке и прогресс не стоит на месте. Поэтому дрова не лишены некоторых недостатков, которые мы перечислим.

• Котлы на дровах имеют низкий КПД. Современные модели могут «выжать» из этого вида топлива максимум 70—80%, тогда как другие виды котлов уже приближаются к отметке 95—96%.
• Большой расход топлива вследствие малой теплотворности. Чтобы отопить даже небольшой дом, потребуется внушительный запас дров. Поэтому котлы на дровах могут отопить только небольшой дом, а современные коттеджи им «не по зубам».
• Котлы на дровах требуют постоянного участия человека для закладки топлива, его розжига, периодического добавления и чистки от золы. Процесс отопления дровяными котлами практически невозможно автоматизировать.
• Дровяной котел требует отдельного помещения котельной. Кроме этого для запаса дров требуется либо отдельное помещение, либо оборудованная неподалеку от котельной поленница. А это дополнительные площади и постройки.
• Твердотопливные котлы на очень требовательны к качеству дров: породе древесины, размеру, относительной влажности. Применение некачественного топлива очень быстро приводит к загрязнениям топки и дымоходов.

Все вышесказанное приводит нас к выводам, что применение дров оправдано только при их дешевизне, приемлемом качестве, наличия мест для складирования и желании лично участвовать в отоплении дома.

Уголь

Уголь – это первое ископаемое топливо, которое начал использовать человек. Причем, как утверждают некоторые исторические источники, уголь использовали китайцы еще 3000 лет тому назад. А шахтный способ добычи был налажен в Голландии еще в 1113 году. Кстати, эта шахта эксплуатируется и до сих пор. Именно добыча угля привела к промышленной революции, в ходе которой был изобретен паровой двигатель, сыгравший огромную роль в развитии производства и транспорта.

В целях отопления уголь тоже использовался достаточно давно, но не так широко, как дрова, хотя теплотворная способность его выше. Основным препятствием было образование при его горении большого количества вредных и едких газов, попадавших в помещения, но с изобретением дымохода для печей, а в дальнейшем и водогрейных котлов все изменилось. Добыча угля в мире возросла, он стал выгодным товаром, так как его можно было перевозить железнодорожным транспортом или морскими судами, которые приводили в движение паровыми двигателями.

Даже сейчас, когда достаточно развита добыча и транспортировка нефти и газа, уголь широко используется в промышленности. Он используется в металлургии, в электроэнергетике, в качестве химического сырья и в том числе и для отопления в централизованных котельных. Доля его использования постепенно снижается, так как в электроэнергетике часть «оттяпали» ГЭС, АЭС и сжигание природного газа. Но пока доля угля достаточно высока, его сжиганием получают более 20% произведенной в России электроэнергии, а добыча практически не упала. Если в 1990 году добывали 395 млн. тонн, то в 2016 – 385 млн. тонн. Правда 171,4 млн. тонн пошло на экспорт.

В домашних котельных уголь также достаточно широко применяется, особенно в тех регионах, где его добывают. Это понятно, ведь там он и дешевле и расходы на перевозку будут минимальными. Но далеко не всякий уголь пригоден для отопления. Прежде всего сам котел должен быть приспособлен для топки именно углем, что должно обязательно указываться в паспорте изделия. Если нет паспорта, то необходимо обратиться к специалистам. А каким именно углем предпочтительней топить кратко рассмотрим далее.

Уголь, который может использоваться в качестве топлива делится на три основные группы:

• Антрацит – это самый древний вид ископаемого угля, самый лучший его сорт. Он является переходным звеном между углем и графитом. Его отличают черный цвет, характерный блеск и самая большая из всех видов угля теплотворная способность. В антраците меньше всего содержится серы и воды, он горит очень быстро, не образуя пламени и дыма. После сгорания образуется минимальной количество золы. При высокой теплоотдаче антрацит не спекается. В качестве топлива использоваться может, но котел должен быть приспособлен к нему, да и высокая цена на антрацит ограничивает его использование в домашних твердотопливных котлах. Маркируется буквой «А».
• Каменный уголь – представляет собой горную породу, образованную преимущественно из битумных масс, которые в давние времена попадали на поверхность планеты, а потом вследствие каких-либо геологических процессов, оказавшихся в недрах. В каменном угле больше содержания воды, летучих веществ и минеральных примесей. Это основной вид топлива как в центральных котельных, так и в домашних. Хоть теплотворная способность каменного угля ниже, чем антрацита, он вполне подходит для отопления. Подразделяется на несколько видов, каждый из которых маркируется своей буквой, о чем будет сказано ниже.
• Бурый уголь – это также горная порода, но образованная преимущественно из торфа или лигнина. Содержание углерода в нем еще меньше, воды больше (до 43%), теплотворная способность ниже, чем у каменного угля. При горении бурого угля образуется самое большое количество вредных примесей и золы (шлаков), но тем не менее он может использоваться в качестве топлива. Имеют чаще всего черный цвет, черно-бурый или очень редко бурый цвет, но проведенная им черта на фарфоровой плитке всегда будет бурая. На воздухе бурый уголь быстро деградирует – при потере влаги он растрескивается и становится порошкообразным. Маркируется буквой «Б».

Теперь рассмотрим более подробно маркировку различных марок угля. Представим ее в виде таблицы и заодно посмотрим на основные показатели.

Марки угля	Буквенное обозначение марок	Выход летучих веществ, %	Содержание углерода, %	Теплота сгорания, ккал/кг
Бурые	Б	41 и более	Менее 76	6900—7500
Длиннопламенные	Д	Более 39	76	7500—8000
Газовые	Г	36	83	7900—8600
Жирные	Ж	30	86	8300—8700
Коксовые	К	15	89	8450—8780
Отощенно-спекающиеся	ОС	15	89	8450—8780
Тощие	Т	12	90	7300—8750
Антрациты	А	Менее 8	Более 91	8100—8750

Кроме этого при добыче угля в некоторых месторождениях (бассейнах) могут встречаться различные промежуточные марки, которые обозначают сочетанием букв. Например, ГЖ (газовые жирные), КЖ (коксовые жирные), СС (слабоспекающиеся) и другие.

При использовании угля как топлива огромное значение имеет размер фракции, получаемый при добыче. Здесь тоже есть своя градация, обозначаемая буквенным кодом. Рассмотрим это в виде таблицы.

Наименование	Маркировка	Размеры фракции
Плитный	П	100 мм и более
Крупный (кулак)	К	50—100 мм
Орех	О	26—50 мм
Мелкий	М	13—25 мм
Семечка	С	6—13 мм
Штыб	Ш	До 6 мм
Рядовой шахтный	Р	0—200 мм
Рядовой карьерный	Р	0—300 мм

В размерах фракций также могут присутствовать сочетания букв. Например, марка угля ДПК означает, что это длиннопламенный уголь фракции плитной и крупной.

При выборе угля той или иной марки надо обязательно строго следовать инструкциям производителя котлов, либо обращаться к опытным пользователям лично или через форумы в интернете. Применение угля не той марки может сделать отопление неэффективным или привести к прогоранию колосниковой решетки или самой топки котла. Казалось бы, что самым желанным для твердотопливного котла является антрацит, так как он дает наибольшую теплоту сгорания. Но на практике это может оказать «медвежью услугу». Его трудно разжечь, но когда антрацит разгорится, то высокая температура в топке приводит к спеканию и плавлению кокса, который заливает колосниковую решетку, прекращая доступ воздуха. Результат – котел гаснет, причем в самый «подходящий» момент, посреди морозной зимней ночи.

Пожалуй, самым популярным и оптимальным углем для твердотопливных котлов являются длиннопламенные фракции от семечек до крупного. При их сгорании образуются длинные языки пламени, напоминающие горение дров. Обычно разжигают котел семечкой или мелким, а потом добавляют фракции покрупнее. Очень часто котел вначале растапливают небольшим количеством дров, а затем уже добавляют требуемое количество угля нужной марки. Самое главное – это понять, что нет универсального рецепта топки того или иного котла. Каждый случай индивидуален, и чтобы отопление работало эффективно и бесперебойно, надо следовать рекомендациям производителя, закупать нужное топливо и приобрести опыт, который по словам великого поэта «сын ошибок трудных». Куда же без них.

Отметим основные достоинства и недостатки отопления твердотопливными котлами при помощи угля. Начнем с хорошего – с достоинств.

• Мировые запасы угля огромны и Россия занимает одно из ведущих мест по добыче. Это делает такой вид топлива доступным как по цене, так по количеству и региону доставки. Можно сказать, что уголь это еще имеет перспективу использования в виде топлива не на один десяток лет.
• Уголь достаточно просто хранить. Ему не надо отапливаемых помещений, он может храниться даже под открытым небом или простым навесом без потери своих физико-химических свойств. Но это касается только антрацита и каменного угля. Бурый уголь разрушается при взаимодействии с кислородом и водой.

• Уголь имеет высокую удельную теплоту сгорания, гораздо выше, чем у дров. При равном с ними объеме, в угле заложено гораздо больше тепловой энергии. Соответственно для хранения запасов угля на холодный сезон необходимо гораздо меньше площадей.
• На рынке котельного оборудования существует огромный выбор котлов, которые могут отапливать при помощи угля и других видов твердого топлива. В зависимости от мощности, материалов, из которых котел изготовлен, степени автоматизации, марке, стране производства, можно подобрать нужный котел на любой вкус и кошелек.
• Традиционные угольные котлы могут работать полностью автономно, без электричества, что полезно в отдаленных регионах, где существуют проблемы с электроснабжением. Также угольные колы будут лучшим выходом в тех регионах, где нет и не планируется подача природного газа.
• Для разжигания каменного угля или антрацита надо создать специальные условия, что и делается в печах или котлах. Уголь не разгорится от брошенной спички или непогашенного окурка и что самое главное – он невзрывоопасен. Поэтому установка котла на угле и оборудование мест хранения не требуют специальных разрешений и согласований с надзорными органами.

Теперь добавим порцию дегтя в нашу бочку с медом и отметим недостатки.

• Уголь (особенно в виде пыли, которая всегда присутствует) уже сам по себе вреден для здоровья человека, животных и окружающей среды. В составе угля содержатся тяжелые металлы – ртуть, кадмий и другие, а также мышьяк, серу и другие опасные соединения.
• При сгорании угля образуется большое количество углекислого газа, угарного газа, моноокись и двуокись азота, двуокись серы, трёхокись серы. Эти вещества могут быть ядовитыми сами по себе (угарный газ) и при контакте с водой некоторые из них создают кислоты, становящиеся причинами разрушения дымоходов. Те соединения, которые ушли в атмосферу становятся частью кислотных дождей.
• При сгорании угля образуется большое количество сажи, которая оседает в топках и дымоходах, а также оседает на прилегающей к дымоходу территории. Котлы, работающие на угле, требуют периодической очистки топки и дымохода от золя и сажи. Во время чистки, разумеется, котел требует остановки. Образующуюся осле сгорания золу и шлаки необходимо утилизировать.

• Работа твердотопливного котла на угле требует постоянного участия человека (закладка топлива, удаление золы и шлака), что затрудняет автоматизацию. Существуют модели котлов, в которых уголь в топку подается автоматизировано из специального бункера, но стоит такое оборудование баснословно дорого и не окупится за весь срок службы.
• Котлы, работающие на угле, требуют специального помещения котельной, имеющего хорошую и приточную и вытяжную вентиляцию. Кроме этого для хранения запасов угля также требуются площади.
• Любой контакт с углем приводит к загрязнениям помещения, инструменты и самого человека, что приводит к определенным неудобствам.

Тем не менее уголь продолжает оставаться перспективным видом топлива как минимум еще на несколько десятков лет. Поэтому не надо «списывать его со счетов», а лучше применять для отопления там, где он действительно выгоден.

Топливные брикеты

В процессе промышленного производства, добычи полезных ископаемых, деревообработки, сельскохозяйственной деятельности образуется большое количества различных отходов, которые вполне могут служить топливом. Если раньше на них не обращали внимания и просто вывозили, то сейчас как говорится «отход идет в доход». Из всего, что может служить топливом стали делать так называемые топливные брикеты, которые могут применяться в печах, каминах и котлах. Такой подход имеет неоспоримые преимущества как для производителя, так и для потребителя.

• Отходы какого-либо производства или переработки сразу используются для последующего производства брикетов. В результате конечная цена на готовый продукт будет гораздо ниже.
• Топливные брикеты имеют стандартизированные размеры, плотность, относительную влажность и теплотворность. В результате этого можно точно рассчитывать количество закладываемого топлива.
• Топливные брикеты производят только из экологически чистого сырья. В качестве связующего выступает лигнин – натуральное вещество, содержащееся в древесине.
• Топливные брикеты горят практически бездымно, не искрят и не выделяют никаких вредных соединений. В топках и дымоходах не происходит образование сажи.
• Топливные брикеты сгорают полностью, зольность их не превышает 1,5%. Это позволяет делать большие закладки на продолжительное время. Для пиролизных котлов топливные брикеты высокого качества – просто находка.
• Брикеты легко складировать и хранить. Их использование не приводит к большому загрязнению пылью, щепками и прочим мусором. Повышенного уровня влажности качественные брикеты не боятся, но прямого воздействия воды надо избегать.

Безусловно, что брикеты являются очень перспективным видом топлива. Единственное, чем они могут «отпугивать» потребителя – это высокая цена и нестабильное качество. Надеемся, что с увеличением количества производств брикетов, применения нового оборудования, строгого соблюдения технологии, контроля качества и появления настоящей конкурентной борьбы на рынке, законы экономики сделают и цену ниже, и качество выше. Пока для большинства населения России брикеты являются диковинкой. Недаром их назвали «евродрова». Некоторые шутники отмечают, что им не нужно отдавать евро за дрова, когда в России они либо бесплатно, либо за рубли.

Какие же существуют брикеты по типу применяемого при производстве сырья?

• Древесные брикеты;
• Брикеты из каменного угля;

• Торфяные брикеты;
• Брикеты из лузги.

Топливные брикеты могут выпускать разной формы:

• В виде «кирпичиков». Их еще называют «РУФ» — по имени правообладателя – компании RUF GmbH & Co. Изготовление таких брикетов производится на прессах при давлении 300—400 бар. Эти брикеты при несоблюдении технологии производства боятся механических повреждений.

• Круглые брикеты, называемые Нестро (Nestro). Они бывают как с радиальным отверстием, так и без него. Оригинальная технология предполагает, что они должны изготавливаться на гидравлических или ударно-механических прессах при давлении от 400 до 600 бар. Но кто по внешнему виду сможет это узнать? При выборе стоит обратить на диаметр – он должен быть не менее 80 мм, а также на длину – не менее 250 мм.

• «Евродрова» в форме многоугольника (4- или 6-гранного) в разрезе. Кроме этого в этом виде брикетов обязательно присутствует радиальное отверстие по центру, оно нужно для лучшего горения. Называют этот вид «евродров» «Пини-Кей» — по имени австрийской фабрики Pini&Kay, где они впервые были произведены. Изготавливают их под давлением 1000—1100 бар на шнековых прессах методом экструзии. В дальнейшем «карандаши» (применяемое в обиходе название) еще и подвергают термической обработке. Поэтому такие брикеты самые стойкие к механическим повреждениям, меньше, чем другие боятся влаги, долго горят и выделяют большое количество тепла. Ну и стоят «пини-кей» соответственно дороже.

Кроме этого существуют и другие, менее распространенные форм-факторы топливных брикетов. Особенно это касается тех, которые изготавливаются из торфа или угля.

Более подробно тема топливных брикетов раскрыта в статье: «Брикеты для отопления». В ней освещены сравнительные характеристики топливных брикетов, даны рекомендации по выбору, а также приводится пример как можно изготовить брикеты своими руками.

Топливные гранулы (пеллеты)

Человек, впервые увидевший пеллеты, вряд ли сразу подумает, что это топливо, так как они скорее напоминают какую-то кормовую добавку для животных. Но на самом деле топливные гранулы (пеллеты) – это один из самых популярных видов возобновляемого биотоплива. Возобновляемыми они являются по причине того, что для их производства используется древесина, которая является возобновляемым (выращиваемым) сырьем. По своей сути – топливные пеллеты – это те же самые топливные брикеты, только гораздо меньших размеров, что дает преимущества в транспортировке, хранении и дозированной подаче в топки котлов и печей.

Пеллеты представляют собой цилиндрические гранулы диаметром от 4 до 10 мм и длиной от 15—50 мм. Для их производства может применяться различное сырье:

• Для производства самых качественных пеллет используются отходы деревообрабатывающих производств в виде стружки или опилок. Такие гранулы называют белые пеллеты. Именно их рекомендуют применять в домашних котлах отопления, так как при хорошей теплотворности они имеют малую зольность.

• В процессе переработки древесины кроме стружки или опилок в исходное сырье могут добавляться другие отходы – ветки, кора, высушенная хвоя или листва. Готовые пеллеты имеют серо-коричневый цвет. По качеству они уступают белым пеллетам, в домашних котлах их применение не рекомендуется. Наверное, поэтому такие пеллеты называют индустриальными.
• Пеллеты могут изготавливаться и из различных отходов после переработки сельскохозяйственных культур: жмыха, подсолнечной лузги, отходы от мукомольных линий и производства круп, зерноотходы, подсолнечная лузга. Такие пеллеты получили название агропеллеты. В домашних котлах их использовать не рекомендуется, так как ни имеют высокую зольность.

• Торф также может использоваться ля производства пеллет. Именно в таком виде из торфа можно «выжать» все, на что он способен. Но топить дорогущие домашние пеллетные котлы такими гранулами не рекомендуется.
• На птицефабриках всегда остро стоит проблема утилизации куриного помета. Оказывается, его тоже можно применять для производства пеллет, которые, разумеется, можно применять только в промышленных котлах.
• При сортировке твердых бытовых отходов (мусора) очень много материалов может использоваться для производства топливных гранул. Это и делается, особенно в тех странах, где практикуется раздельный сбор бытовых отходов.

Особого внимания заслуживают так называемые торрефицированные пеллеты. Для их производства исходную биомассу обжигают при температуре 200—300°C, но без доступа кислорода. Такая технология похожа на процесс изготовления древесного угля. При торрефикации происходит удаление влаги из сырья, далее выделяется фенол, уксусная кислота и другие негорючие соединения, участвующие в образовании золы и агрессивных соединений, разрушающих котлы и дымоходы.

Торрефицированные пеллеты имеют ряд преимуществ:

• Они практически не впитывают влагу и не требуют специальных хранилищ.

• Торрефицированные пеллеты на рассыпаются, не разбухают, не плесневеют и не гниют. Плотность их гораздо ниже, чем обычных пеллет.
• По теплотворной способности торрефицированные пеллеты стоят очень близко к хорошим сортам угля. Поэтому их иногда называют «биоуголь».

Торрефицированные пеллеты поначалу отпугивают потенциального потребителя своим темным цветом. Может показаться, что они подвергались воздействию огня и уже в них гореть. Плюс цена на такие пеллеты выше, чем на традиционные. Для неопытного покупателя есть поводы насторожиться. Поэтому, мы предлагаем читателям нашего портала ознакомиться с таблицей, где приведены сравнительные характеристики сырья для производства пеллет (щепа), традиционных топливных гранул и торрефицированных.

Характеристика	Щепа	Традиционные древесные пеллеты	Торрефицированные пеллеты (biocoal pellets)
Низшая теплота сгорания (в зависимости от влажности и вида древесины), МДж/кг (ккал/кг)	7,4—11,4 МДж/кг (1767—2722 ккал/кг)	17—18 МДж/кг (4059—4298 ккал/кг)	21—22 МДж/кг (5015—5253 ккал/кг)
Относительная влажность, %	30—50	<10	<1
Удельный вес, кг/м³	250—400	650	900
Энергетическая плотность, кВт/м³	815	3150	5085

Таблица красноречиво свидетельствует о том, что и производство пеллет, и торрефикация идет только во благо. Теплота сгорания увеличивается, влажность уменьшается, а плотность, соответственно и насыпной вес, также увеличиваются. Получается, что в одном и том же объеме, выделенном для хранения топлива, будет присутствовать гораздо больший энергетический потенциал.

У читателей нашего портала может возникнуть вполне резонный вопрос – почему мы столько внимания уделяем пеллетам? Неужели это пока диковинное для большинства людей топливо может стать актуальным? На это мы отвечаем, что именно у пеллет большое будущее, что уже подтверждается в странах с развитой экономикой. Сейчас никто не будет выбрасывать или бездумно сжигать те отходы, которые могут стать топливом. Каждый умный хозяин будет стараться из всего, что есть сделать товар, который будут покупать. И пусть читатели поверят, что в недалеком будущем уже очень трудно будет купить обрезки дерева, горбыль, щепки и стружку и какие-либо горючие отходы сельскохозяйственного производства. Все это будет использоваться для производства топливных брикетов или пеллет.

Более подробно о технологии производства пеллет можно узнать, прочитав статью на нашем портале: «Пеллеты своими руками».

Мы предлагаем читателям прямо сейчас в любой поисковой системе сформировать запрос о производстве топливных гранул и необходимом оборудовании. Результат впечатлит любого! Предложений очень много! Предлагаются готовые линии разной мощности «под ключ», которые могут занимать как площадь цеха, так и размещаться в небольшом помещении. Причем цены на закупку оборудования, его монтаж и пусконаладочные работы не являются «космическими». Любой более-менее успешный производитель вполне может позволить себе это, учитывая, что в течение короткого времени все вложенные деньги вернутся.

Некоторые производители оборудования готовы его поставлять бесплатно, но при условии, что бо́льшую часть готовой продукции в течение какого-то времени они будут выкупать сами по ценам ниже среднерыночных. Это очень хорошая бизнес-модель, которой некоторые воспользовались и как оказалось не зря. Например, очень хорошее оборудования для производства пеллет делают в Германии и Италии. Но у этих стран общая беда – ограниченность в лесных ресурсах, что означает отсутствие сырья для производства. Можно сырье закупать в той же России, но расходы на его перевозку сделают производство у себя дома нерентабельным. Поэтому, «хитрые капиталисты» решили поступить по-другому – организовать производство там, где есть много копеечного сырья и после контроля качества на месте отправлять готовые топливные гранулы к себе домой, где уже продавать их по рыночным ценам.

В итоге выигрывают все. У нашего отечественного производителя есть отличное оборудование, есть гарантированный рынок сбыта. Когда все контрактные обязательства будут выполнены – оборудование для производства переходит в полную собственность. А в настоящее время наши производители уже «подтягиваются» и начинают делать свое оборудование, которое не уступает импортному. Можно ожидать, что от этого внутренний рынок качественных пеллет будет более насыщенным, цены будут разумные и доступные. Но что главное —  никто извне не будет диктовать «правила игры».

На пеллеты уже существует устойчивый спрос, который растет каждый год. Поэтому, при должном качестве, биотопливо всегда найдет своего покупателя. Рассмотрим таблицу, где показано мировое потребление пеллет и прогнозы на 2020 год.

Рынок	Потребляемый объем пеллет, тонн/год	Прогнозируемый потребляемый объем пеллет к 2020 г, тонн/год	% от мирового потребления
Западная Европа	17 800 000	23 800 000	39.6
Китай	1 000 000	8 000 000	13.3
Южная Корея	1 400 000	3 500 000	5.8
Балканский полуостров	1 200 000	2 800 000	4.6
Япония	1 200 000	2 000 000	3.3
Россия	750 000	2 000 000	3.3

Эти цифры красноречиво говорят о том, что произведенное биотопливо никогда не будет залеживаться на складах готовой продукции. Только в России прогнозируется рост потребления за короткий срок на 267%. Это говорит о том, что и внутренний рынок очень перспективный, не говоря о том, что и другие указанные в таблице страны тоже с огромным удовольствием купят пеллеты, что позволит нашим предприятиям иметь валютную выручку. Поэтому просто грех не воспользоваться такой рыночной ситуацией той стране, которая по лесным ресурсам «впереди планеты всей».

Вспоминается давняя шутка из КВН, когда японец, задумчиво глядя на карту России, сказал, что если бы у Японии было столько природных ресурсов, то они бы только пили саке и философствовали. На это сразу ответил россиянин, что мы, в принципе, этим и занимаемся. Но на самом деле каждый год в России открываются десятки новых предприятий по производству топливных брикетов и гранул. Продавцы котельного оборудования отмечают устойчивый рост спроса на твердотопливные котлы. Пеллеты в крупных городах перестают быть диковинкой, цены на них на внутреннем рынке гораздо ниже, чем в странах Европы. Если в России «белые» пеллеты высокого качества можно приобрести за 7000—9000 рублей за тонну, то в Германии за них уже придется отдать 230—270 евро, что в рублях составит примерно 17500—20500 рублей. Разница очень существенная!

Почему же натуральному биотопливу, в том числе и топливным гранулам пророчат великое будущее? Чем пеллеты выгодны, в чем их преимущества?

• Пеллеты – это экологически чистое топливо. Их сжигание не приводит к загрязнению окружающей среды и безопасно для человека и животных.
• Пеллеты невзрывоопасный вид топлива. Вероятность самовозгорания у них низкая при правильном оборудовании места хранения и соблюдении мер безопасности.
• Плотность топливных гранул, гораздо выше, чем у древесины, поэтому при сжигании того же объема топлива можно получить гораздо больше тепловой энергии.

• Стандартные размеры пеллет, их сыпучесть, позволяют автоматизировать процесс подачи их в топку котла строго в необходимом количестве. Управление системой отопления становится более простым и понятным.
• После сгорания пеллет остается очень мало золы, что позволяет производить чистку котлов реже, чем при использовании угля или дров. По отзывам владельцев, при сжигании «белых» пеллет котел необходимо чистить 1 раз в месяц. Если применяются агропеллеты, то периодичность чистки 1 раз в 2 недели.
• Зола, остающаяся после сжигания пеллет экологически безопасна. Мало того, ее используют для удобрения почвы в огородах и садах.

• Установка пеллетного котла не требует согласований и дорогостоящих подключений различных магистралей.
• Пеллеты очень удобно перевозить и хранить.
• КПД пеллетных котлов очень высокий – до 95%.
• В большинстве регионов пеллеты легко приобрести в любом количестве.

Этот вид биотоплива все же не безупречен и имеет недостатки, с которыми надо считаться.

• Пеллетные котлы с автоматической подачей топлива из бункера стоят намного дороже, чем такие же по мощности классические твердотопливные или газовые.
• Для хранения пеллет надо выделять место внутри помещения с нормальным или низким уровнем влажности. Также необходимо иметь постоянный запас топлива и обновлять его по мере расходования.

Пеллетные котлы энергозависимы. Они не могут работать при отключении электроэнергии.

• На рынке очень много пеллет качество которых гораздо хуже заявленного. Поэтому, надо сразу искать хорошего производителя и поставщика.
• Стоимость пеллетного отопления пока достаточно высока по сравнению с газовым.

И все-же именно пеллеты имеют большое будущее. Природный газ неминуемо будет дорожать, так как его запасы хоть и большие, но ограниченные. При этом он является невозобновляемым видом топлива и его добыча достаточно дорогое удовольствие. Стоимость пеллет же установилась на определенном уровне и ростом числа производств имеет тенденцию к снижению. Некоторые специалисты даже говорят, что в не таком далеком будущем Россию ждет «пеллетная революция». Это может произойти тогда, когда будет принята и реализована соответствующая федеральная программа, когда государство будет поощрять установку котлов, работающих на биотопливе. Случится ли это? Что-ж, поживем – увидим.

Какие бывают твердотопливные котлы

Не бывает абсолютно одинаковых твердотопливных котлов. Их все можно классифицировать по некоторым признакам. По виду используемого топлива котлы бывают:

• Котлы на дровах, которые приспособлены именно для дров или различных древесных отходов. Основным видом топлива являются подготовленные дрова, относительный уровень влажности которых не превышает 20%. Такие котлы можно топить как обычными дровами, так и топливными брикетами. Если в паспорте не оговорено применение более калорийного угля, то лучше даже и пытаться.

• Котлы на угле уже способны сжигать более калорийное топливо. Они более стойкие к повышенным температурам, в них применяются только чугунные колосники, которые дополнительно могут быть подвижными, чтобы не открываю топку дробить шлак и способствовать его удалению в зольник. Также иногда колосниковую решетку делают из толстостенных труб по которым циркулирует теплоноситель. Таким образом шлак не будет плавится и перекрывать доступ кислорода в топку, да и сама решетка не будет прогорать. В угольных котлах обычно можно сжигать и дрова, и топливные брикеты, но тогда они не смогут выйти на паспортную мощность и дать нужное количество тепла. Это необходимо учитывать.
• Пеллетные котлы – приспособлены именно для сжигания топливных гранул. Камера сгорания, горелка и система подачи в них приспособлена только для пеллет и в них категорически нельзя сжигать другой вид топлива. На них мы немного подробнее остановимся ниже.

• Котлы на смешанном топливе – такие отопительные агрегаты способны сжигать все виды твердого топлива. Очень часто в таких котлах можно устанавливать приобретаемые отдельно газовые, жидкотопливные или пеллетные горелки. Правда, такая универсальность не всегда полезна, так как КПД таки котлов ниже.

По способу сгорания топлива твердотопливные котлы можно условно разделить на несколько типов:

• Традиционные котлы или котлы с естественной тягой. Сжигание топливо в таких котлах происходит точно так же, как и в печах – снизу-вверх. Тяга в таких котлах обеспечивается дымоходом, а поступление воздуха в камеру сгорания происходит через зольник и далее колосниковую решетку. Регулирование подачи воздуха делается либо вручную, либо через тяговый термостат, который может открывать или закрывать воздушную заслонку. Если температура теплоносителя стала выше предустановленной, то заслонка прикрывается и топливо горит менее интенсивно. При понижении температуры происходит обратный процесс. Традиционные котлы абсолютно автономны и не требуют подключения к источнику электроснабжения.

• Твердотопливные котлы с дополнительной тягой (наддувом). Для лучшего управления процессом сгорания топлива котлы могут оснащаться дополнительно вентилятором, который дополнительно подает воздух в камеру сгорания. Вентилятором управляет электронный блок, который получает информацию от датчиков. Если механическое управление при помощи термостата имеет некоторую инерционность, то вентилятор реагирует мгновенно. Правда, такие котлы уже будут зависимы от электроэнергии.
• Пиролизные котлы – используют дожиг пиролизных газов, образующихся при сгорании дров в среде с низким содержанием кислорода. Дрова сгорают в первичной камере, а пиролизные газы во вторичной, в которую подается (естественным путем или принудительно) предварительно подогретый воздух. При сгорании пиролизных газов выделяется очень большое количество тепла, которое передается теплообменнику с циркулирующим в нем теплоносителем. Пиролизные котлы сжигают дрова практически без остатка, имеют высокий КПД, но они стоят значительно дороже «классики», очень требовательны к качеству топлива и стоят значительно дороже.

• Котлы длительного горения – в них процесс горения «перевернут вверх ногами». Если в классических котлах горение идет снизу-вверх, то в этих наоборот – сверху вниз. Для этого необходимый для горения воздух подогревается в камере подогрева и подается через телескопическую трубу на распределитель воздуха. После того как топливо разгорится, поступление кислорода ограничивается и начинается тление, обеспечивающее длительное горение. По мере сгорания топлива распределитель воздуха под собственным весом опускается вниз, всегда находясь в верхней части. На одной закладке топлива котлы длительного горения могут работать до 120 часов.

Также бывают твердотопливные котлы, которые кроме подогрева теплоносителя могут приготавливать горячую воду. Такие котлы называют двухконтурными. Как заявляют производители этих агрегатов – это решит задачу обеспечения горячей водой. Но в среде специалистов теплотехников отношение к таким котлам мягко говоря неоднозначное. Второй контур для приготовления горячей воды может нарушить тепловые режимы, он делает котел более дорогим и менее надежным. Поэтому лучший выход для приготовления горячей воды – это использование бойлера косвенного нагрева или теплоаккумулятора с функцией приготовления горячей воды. О нем можно прочитать в соответствующей статье.

На нашем портале есть ряд тематических статей, которые более подробно рассказывают о твердотопливных котлах, принципах их работы, достоинствах и недостатках. Кроме этого читатели смогут узнать, как можно самостоятельно изготовить котел на твердом топливе.

• Котлы длительного горения на твердом топливе.

• Пиролизный котел своими руками.

• Котел длительного горения своими руками.

• Котел на отопление своими руками.

Чугунный vs стальной твердотопливный котел

Само собой, что для того, чтобы выдержать значительные и механические и тепловые нагрузки, твердотопливные котлы делают только из металла. Поэтому по материалу изготовления котлы классифицируются на чугунные или стальные котлы.

Чугунные твердотопливные котлы являются самыми «заслуженными» так как их история самая богатая. Такие котлы из-за особенностей обработки чугуна имеют сборную конструкцию, когда отдельные секции собираются вместе при помощи резьбовых соединений и высокотемпературных герметиков. Чем больше секций – тем больше мощность. Применение чугунных котлов имеет ряд преимуществ:

• Чугунные котлы весьма долговечны, срок их службы составляет не менее 25 лет. В реальной жизни достаточно примеров, когда чугунные котлы работали по 50 и более лет и продолжают сою «службу».
• Теплообменники делают из особого чугуна, который не боится коррозии как со стороны теплоносителя, так и снаружи. На поверхности может образовываться тонкий слой, подвергшийся коррозии, но он же является барьером от глубинного проникновения.

• Накипь на чугунных теплообменниках образуется не так «охотно», как на стальных, поэтому промывку делают с большей периодичностью и без применения специальных химических реагентов. Это позволяет котлам с чугунным теплообменником работать с мало изменяющимся в меньшую сторону КПД длительное время.
• Чугунные теплообменники являются сборными, поэтому они ремонтнопригодны. Для этого необходимо заменить неисправную секцию. Эти работы хоть и трудоемки, и должны выполняться только специалистами, но возможны.
• Чугунные котлы «всеядны», обычно они «принимают» любое твердое топливо, как высококалорийное, так и менее калорийное.

При всех своих достоинствах, к чугунным котлам стоит относиться бережно, так как есть у них и слабые стороны:

• При равных габаритных размерах чугунные котлы гораздо тяжелее стальных, так как их теплообменники изготавливают методом литья, и они имеют в разы большие по толщине стенки, чем стальные. Поэтому транспортировка таких котлов приносит больше забот. При установке чугунных котлов необходимо прочное основание, иногда приходится сооружать отдельный фундамент.
• Чугун хоть и прочный, но очень хрупкий материал, не терпящий ударных механических нагрузок. Это также осложняет транспортировку и эксплуатацию.
• Чугунные твердотопливные котлы более инерционны за счет большой массы и меньше подвержены точному и тонкому управлению. КПД у чугунных котлов, как правило, ниже, чем у стальных.
• Настоящей «ахиллесовой пятой» чугунных котлов является их непереносимость резких перепадов температур. Если в горячий теплообменник запустить холодный теплоноситель, то это практически гарантирует поломку котла. Теплообменник треснет и очень «повезет», если это будет с одной секцией. Ремонт теплообменников – очень дорогое удовольствие, так как запасные части стоят дорого, доставляются долго и самостоятельный ремонт без опыта, специального инструмента и материалов невозможен.

• При равной мощности со стальным котлом чугунный будет стоить дороже. А действительно хороший чугунный в разы дороже.

Теперь мы вынуждены признаться, что большинство продаваемых сейчас котлов все-таки стальные. И это сделано не только из-за относительной дешевизны, но существуют еще и другие причины, которые мы перечислим:

• По сравнению с чугунными котлами стальные более эффективно используют объем загрузочной камеры. Соотношение используемого в одной загрузке топлива к мощности котла (полезный объем) у стальных котлов находится в диапазоне 1,6—2,6 л/кВт, а у чугунных – 1,1—1,4 л/кВт. Чем больше это соотношение, тем реже надо подкладывать топливо в котел.
• Сталь более пластичный чем чугун материал, поэтому котлы не так болезненно воспринимают ударную механическую нагрузку.
• Стальные котлы не боятся резкого перепада температур в теплообменнике, это не приводит к его разрушению. Но это не означает, что котел можно подвергать температурному шоку – запускать холодный теплоноситель в разогретый теплообменник. правила правильной обвязки и эксплуатации соблюдать все-же следует.
• Стальные твердотопливные котлы более легкие, что упрощает их транспортировку и монтаж.
• Стальные котлы удобнее в эксплуатации, их легче чистить и обслуживать.

• Твердотопливные котлы из стали ремонтнопригодны, так как большинство поломок устраняется при помощи сварки.
• За счет того, что стальные котлы изготавливают методом резки и сварки металла, они имеют более совершенную внутреннюю структуру, предполагающую эффективный съем тепла от сгорающего топлива и дымовых газов, которые проходят более сложный путь. За счет этого КПД стальных твердотопливных котлов выше, чем чугунных.
• Процессом горения в стальных котлах легче управлять, они менее инерционны и поэтому часто оснащаются автоматикой – механической или электронной.
• Стальные котлы гораздо дешевле своих чугунных «собратьев» за счет меньшей материалоемкости и простоты технологий изготовления.

Отметим слабые места стальных котлов, которые следует учитывать и при приобретении, и при эксплуатации:

• Стальные котлы больше подвержены коррозии как со стороны теплоносителя, так и со стороны топки. Срок службы их меньше, чем чугунных. Поэтому при их эксплуатации лучше применять подготовленные теплоносители и использовать только те виды топлива, которые рекомендуются производителем.
• Накипеобразование в стальных котлах идет гораздо «охотнее», чем в чугунных. Поэтому желательно применять стальные котлы в закрытых системах отопления с подготовленным теплоносителем, который стараться без надобности не сливать. Профилактические промывки теплообменников следует делать не реже 1 раза в 2 года.
• При нарушениях циркуляции теплоносителя или применения не соответствующего топлива стальные котлы могут перегреваться, а это может привести к прогоранию теплообменников или других элементов. Поэтому стальные котлы должны быть снабжены системой безопасности, правильно обвязаны и отрегулированы.
• Стальные котлы требуют хорошего утепленного дымохода, так как конденсат способен «съесть» котел за 2—3 отопительных сезона.

Особенности пеллетных котлов, делающие их «избранными»

Мы уже упоминали, что грядет мировая «пеллетная революция». Можно сказать, что в странах Западной Европы она уже прошла, а у России и Китая еще все впереди. Именно поэтому уже сейчас надо начинать крепко подумывать о пеллетном котле для отопления частного дома. Конечно, пеллеты можно сжигать и в любых других котлах, в том числе и пиролизных, и длительного горения, но тогда заложенный в них энергетический потенциал либо не раскроется полностью, либо будет израсходован нерационально.

Рассмотрим особенности устройства пеллетного котла. Вид его в разрезе представлен на следующем рисунке.

Камера сгорания или топка (11) у пеллетных котлов небольшая по сравнению с классическими, пиролизными или длительного горения. Это объясняется тем, что в подобные котлы не закладывается какой-то запас топлива, а оно поступает по мере необходимости и в нужном количестве из бункера (1) при помощи шнека (5). Подача гранул организована не непосредственно из бункера, а через промежуточную камеру. Это сделано для того, чтобы огонь от горелки не распространился в бункер. При отдельно стоящем бункере подачу пеллет организуют через гибкую трубу, которая при нагревании плавится и сжимается, прекращая доступ кислорода. Таким образом происходит самозатухание топлива. Поэтому котлы с отдельно стоящим бункером более безопасны.

В горелке (10) происходит сгорание гранул. Воздух, необходимый для горения подается центробежным вентилятором (6), который изменяет свою производительность в зависимости от потребности системы отопления. Мощность котла регулируется количеством подаваемых гранул в единицу времени и поддувом. Чем быстрее будет вращаться шнек и чем больше будет скорость вращения вентилятора, тем более мощное пламя выдаст горелка. За этим следит блок управления (3), который руководствуется сигналами с датчиков и программой, выставленной человеком. Зажигание пеллет может производится вручную, но в хороших котлах есть специальный ТЭН, стоящий на пути воздуха, нагнетаемого вентилятором.

При первоначальном запуске блок управления вначале дает команду шнеку, чтобы он в зону сгорания поместил определенной количество гранул. Затем включается вентилятор и ТЭН и в зону сгорания начинается подаваться горячий воздух на малых оборотах вентилятора. После того как пламя зажглось, датчик фиксирует это и блок управления отключает ТЭН, раскручивает вентилятор на «полную катушку» и включает шнек. Для того, чтобы пламя погасло просто дается команда на остановку шнека. После прогорания всего топлива пламя гаснет и блок управления останавливает вентилятор после продува камеры сгорания.

При сгорании пеллет в горелке образуется факел с температурой 1100—1200°C, подобно как в газовых или жидкотопливных котлах. Раскаленные газы устремляются к выходу из котла, но на пути их ждет теплообменник (7), который направляет газы по «извилистому пути», попутно «безжалостно» отбирая у них тепло, но оставляя то количество, которое не допустит образование конденсата в дымоходе. На выходе газов из на некоторых моделях пеллетых котлов ставится еще и вытяжной вентилятор (дымосос), который увеличивает тягу и способствует повышению КПД.

При сгорании пеллет хотя и образуется минимальное количество золы, но она все же есть. Для ее сбора предусмотрен специальный выдвижной ящик – зольник (12), который сделан увеличенного объема, чтобы вытряхивать его не каждый день, а с периодичностью в неделю или даже месяц. Золу можно и нужно использовать в качестве удобрения. Для очистки теплообменника котла предусмотрен специальный канал (9), закрываемый герметичной дверцей.

Горелки в пеллетных котлах бывают трех основных типов – ретортные, факельные или каминные (колосниковые). В чем же их отличия?

• Ретортные горелки еще называют горелками объемного горения. Особенность их в том, что пеллеты подаются снизу в горелочную чашу при помощи шнековой передачи. Воздух необходимый для горения подается через ряд отверстий в чаше. Пламя в ретортной горелке направлено естественным образом – то есть вверх. Это упрощает конструкцию котла и позволяет более эффективно «снять» тепло в теплообменнике. Ретортные горелки очень требовательны к качеству пеллет и чаще требуют очистки. При использовании «серых» или агропеллет объемные горелки быстро прогорают, а их замена – «удовольствие» не из дешевых.

• Факельные горелки – не так требовательны к качеству топлива, поэтому они чаще всего встречаются в отечественных пеллетных котлах. Изначально факельные горелки применялись для сжигания сельскохозяйственных отходов, а потом уже стали применяться и в отопительных котлах. Подача топлива происходит не снизу, а сбоку при помощи шнека или вакуумной трубы. Воздух, необходимый для горения, подается принудительно, также сбоку. Пламя горелки напоминает факел – отсюда и название. Факельные горелки можно устанавливать в некоторые модели твердотопливных или жидкотопливных котлов, которые изначально не были предназначены для пеллет. В этом их главное преимущество. Недостатками факельных горелок являются более низкий КПД и вероятность локального нагрева какого-либо участка котла.

• Каминные горелки – используются в котлах очень редко, так как их конструкция достаточно громоздкая. Сгорание пеллет происходит также в чаше, как и ретортных горелок, но подача гранул делается сверху – они осыпаются из камеры дозатора. Воздух подается через отверстия в чаше. Горелки каминного типа больше применимы к пеллетным каминам, чем к котлам. Они также требовательны к качеству гранул и могут забиваться древесной пылью. Иногда чаши делают вращающимися, чтобы они на забивались, но это делает конструкцию более дорогой и громоздкой.

Теперь оправдаем свое пристальное внимание к пеллетным котлам и отметим их основные достоинства:

• Пеллеты являются одним из самых перспективных видов твердого топлива. Производство их растет очень быстрыми темпами, соответственно и немного снижается цена.
• Пеллетные котлы являются одними из самых экологичных, не загрязняющих ни окружающую среду, ни дома, где они установлены.
• По экономическим показателям пеллетные ктолы в настоящее время, в российских условиях, проигрывают только котлам на природном газе и некоторым моделям длительного горения на дровах.
• Пеллетные котлы имеют высокий КПД – от 85% до 95%.
• Хорошие пеллетные котлы долговечные – срок службы их может составлять 25 и более лет.
• Котлы на пеллетах могут долгое время работать без участия человека в автоматическом режиме. Управление котлом может осуществляться дистанционно, через GSM-модули или интернета.
• В пеллетных котлах легко организовать второй контур для приготовления горячей воды.
• Для установки пеллетного котла не требуются согласования и разрешения. Подключение котла можно производить самостоятельно, не обращаясь за очень дорогостоящими услугами естественных монополий.

Перечислим недостатки пеллетных котлов:

• Пеллетные котлы – самые дорогие из твердотопливных. Особенно если модели автоматизированные от известных производителей из Европы.
• Отопление пеллетами дороже газового.
• Автоматизированные котлы энергозависимы – они не могут работать без электроэнергии. Оборудование котельной автономным источником бесперебойного питания оборачивается немалыми расходами.
• Не во всех регионах доступны пеллеты по разумной цене.

Тем не менее мы настоятельно просим наших читателей обратить внимание именно на пеллетные котлы. Даже высокая их стоимость нивелируется долгим сроком службы, высоким КПД и возможностью работать в автоматическом режиме.

Что следует учесть при использовании твердотопливных котлов

Мы уже упоминали о том, что твердотопливные котлы уже обрели второе рождение и от них не собираются отказываться даже в странах с самой «продвинутой» экономикой и дешевым углеводородным топливом. Не стоит недооценивать такие котлы и нам, региону с огромными запасами полезных ископаемых и лесных ресурсов. Сейчас часто можно встретить такую «картину», когда хозяева, строя новый дом, сразу предусматривают установку двух или более котлов отопления. Например, для полной автоматизации и комфорта ставят газовый котел, а для экономии еще и твердотопливный, который в холодное время года позволит сэкономить на газе. Также далеко не редкость, когда и с газовым, и твердотопливным котлом в системе еще и присутствует электрический котел. Существуют проверенные временем схемы гидравлической и теплотехнической увязки «разномастных» котлов, которые успешно применяют.

Для согласования работы системы отопления, а также для увязки разных котлов существует такой полезный прибор, как гидравлический разделитель (гидрострелка). Подробнее об этом очень полезном приборе можно прочитать в очень хорошей статье на нашем портале: «Гидрострелка для отопления».

Анализируя опыт владельцев частных домов, авторы статьи решили дать несколько рекомендаций по приобретению, монтажу и эксплуатации твердотопливных котлов отопления как отдельно, так и в сочетании с другими отопительными приборами.

• Твердотопливный котел будет целесообразен только в тех регионах, где есть доступ к дешевому топливу хорошего качества – дровам, углю, топливным брикетам или пеллетам. Если постоянно сжигать различные отходы, то это приведет к сокращению срока службы котла и потребности частой его очистки. Также при этом сильно загрязняется и дымоход.
• При покупке лучше выбирать такой котел, в котором можно сжигать и дрова, и уголь, и брикеты, и пеллеты. Правда, если изначально планируется установка пеллетного котла, то это правило не действует, он приспособлен только для одного вида топлива.
• Если предполагается оборудование открытой системы отопления, то однозначный выбор – это чугунный котел и чугунные радиаторы. Стальной проработает недолго из-за быстрой коррозии.
• Если стоит выбор между стальным или чугунным котлом, то лучше все-таки чугунные. Пусть они дороже, но служат в разы дольше. Стальные котлы должны изготавливаться из специальных жаропрочных марок стали, и толщина ее не должна быть менее 4 мм.
• Для твердотопливных котлов необходимо предусматривать отдельное помещение котельной, причем оно должно быть желательно не в цокольном этаже, а на первом, в пристройке или отдельно стоящим, что еще лучше. Котельная должна быть невдалеке от запаса топлива.
• Твердотопливные котлы (кроме пеллетных) могут генерировать излишнее тепло, которое не требуется, так как они работают до тех пор, пока не сгорает вся закладка топлива. От этого температура теплоносителя может повышаться до 100°C и более. В открытых системах это приведет к закипанию теплоносителя и его испарении через расширительный бак, а в закрытых к резкому повышению давления в системе, что может обернуться даже взрывом теплообменника или разрывам трубопроводов. Поэтому всегда все твердотопливные котлы должны оснащаться группой безопасности.
• Для того, чтобы не расходовать зря излишнее тепло, генерируемое в твердотопливном котле, чтобы избежать цикличности работы отопления, настоятельно рекомендуется использовать буферные емкости или теплоаккумуляторы, выполняющие защитную, аккумулирующую и связующую функцию. О них можно прочитать в соответствующей статье нашего портала.

• Если предполагается использование твердотопливного котла в тех районах, где часто отключают электроэнергию, то надо «забыть» о электронном управлении, наддуве, пиролизных котлах с наддувом, пеллетных котлах и большинстве моделей котлов длительного горения. В таких условиях лучше иметь «классику», растапливаемую вручную.
• Для любого твердотопливного котла нужен хороший дымоход, который должен отвечать определенным требованиям. Подробнее о дымоходах можно прочитать в соответствующей статье нашего портала.
• Приобретать следует только те модели котлов, которые уже показали себя в работе. Естественно, на них должна быть гарантия и налажено сервисное обслуживание. Отзывы о котлах лучше смотреть не на сайтах производителей, а на тематических форумах, где рассказывают о реальном опыте.

Краткий обзор наиболее популярных моделей твердотопливных котлов

Для полной ясности сделаем краткий обзор наиболее популярных моделей твердотопливных котлов, которые уже зарекомендовали себя с положительной стороны. Рассмотрим и «классику», и котлы длительного горения, и пиролизные, и пеллетные.

Твердотопливный котел «Лемакс-Форвард-16»

«Лемакс-Форвард-16»
Номинальная теплопроизводительность на каменном угле, кВт	17
Номинальная производительность на дровах, кВт	16
Максимальное рабочее давление теплоносителя, Мпа	0.2
Максимальная температура теплоносителя на выходе из котла, °C	95
Ориентировочный расход топлива (кокс, антрацит), кг/час	2.6
Ориентировочный расход топлива (каменный уголь), кг/час	3.5
КПД на угле не менее, %	75--80
Ориентировочный расход топлива (дрова влажностью не более 15%), кг/час	5.5
КПД на дровах не менее, %	72—77
Объем теплообменника, л	24
Температура продуктов сгорания на выходе из котла не менее, °C	110
Диаметр дымохода, мм	140
Диаметр присоединительных патрубков, дюйм	2
Площадь теплоотбора, м²	1.16
Продолжительность рабочего цикла при сжигании антрацита не менее, ч	12
Габаритные размеры (высота/ширина/глубина), мм	892/365/570
Масса (нетто), кг	73
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	18 000

Котел «Лемакс-Форвард» производится в России, поэтому у него достаточно «демократичная» цена. Из сильных сторон данного котла следует отметить:

• Котел может работать в системах отопления как с естественной, так и с принудительной циркуляцией теплоносителя, что дает полную независимость от электроэнергии.
• Теплообменник выполнен из спецстали толщиной 4 мм. Снаружи он покрыт термостойким покрытием, а внутри обработан ингибирующим составом, увеличивающим коррозийную стойкость.
• Котел имеет верхнюю загрузку, что позволяет равномерно наполнять топливную камеру.
• Может комплектоваться регулятором тяги (подачи воздуха) независящим от электроэнергии.
• По желанию заказчика котел может поставляться с газогорелочным устройством на природном газе.
• Гарантия на котел 3 года.

Недостатки у этого котла есть, и они типичны для стальных теплообменников. Но при такой цене «грех» искать слабые стороны. Тем более, что их действительно мало.

Твердотопливные котлы отопления Protherm серии «Бобер DLO»

Эти котлы произведены в Словакии компанией Protherm. Отопительной оборудование этой марки давно себя зарекомендовало как надежное и неприхотливое. Твердотопливные котлы серии «Бобер DLO» имеют чугунный секционный теплообменник, имеющий от 4 до 10 одинаковых секций. Мощность котлов этой серии от 19 кВт до 48 кВт. Основные технические характеристики представлены в таблице.

Protherm «Бобер DLO»
Параметры	20 DLO	30 DLO	40 DLO	50 DLO	60 DLO
Количество секций чугунного теплообменника, шт	4	5	6	8	10
Тепловая мощность на угле, кВт	19	24	32	35	48
КПД на угле, %	70.8	71	71.65	71.15	71.65
Тепловая мощность на дровах, кВт	18	23	29	35	45
КПД на дровах. %	67.75	66.25	63.15	63.1	63.25
Рабочее давление теплоносителя, Атм	0,8—4,0	0,8—4,0	0,8—4,0	0,8—4,0	0,8—4,0
Максимальная рабочая температура теплоносителя, °C	90	90	90	90	90
Максимальная температура продуктов сгорания, °C	250	250	250	250	250
Объем теплообменника, л	19.9	23.3	26.5	33.1	39.8
Диаметр присоединительных патрубков, дюйм	2	2	2	2	2
Возможность работы в системах с естественной циркуляцией	Да	Да	Да	Нет	Нет
Высота, мм	935	935	935	935	935
Ширина, мм	440	440	440	440	440
Глубина, мм	640	740	840	1040	1240
Максимальная длина деревянных поленьев, мм	320	370	430	550	680
Диаметр дымохода, мм	150	150	150	180	180
Масса, кг	230	262	305	380	455
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	63 700	76 900	83 800	107 300	117 200

Достоинствами твердотопливных котлов Protherm серии «Бобер» являются:

• Возможно работы на любом твердом топливе: дровах, угле, топливных брикетах.
• Полная автономность – этим котлам не требуется электроэнергия. Регулировка тяги происходит механическим тяговым термостатом.
• Большая емкость камеры сгорания.
• Длительный срок эксплуатации.

Конечно, чугунные классические твердотопливные котлы гораздо дороже стальных, но большой срок службы и надежность котлов этой марки доказана постоянным спросом на них.

Твердотопливные котлы длительного горения «Магнум» 15, 20, 30 кВт

Котлы длительного горения (КДГ) «Магнум» производятся на заводах Новосибирской металлообрабатывающей компании. Следует сразу отметить, что эти котлы предназначены только для сжигания угля. Любое другое топливо не раскроет их «способностей». Краткие технические характеристики представлены в таблице.

Твердотопливные котлы длительного горения «Магнум» 15, 20, 30 кВт
Характеристики	Магнум 15	Магнум 20	Магнум 30
Теплопроизводительность, кВт	2—15	10—18	20—30
Отапливаемая площадь (высота потолков до 2,7 м), м²	50—120	100—180	200—300
КПД на марке угля «ДО», 5	80	80	80
Максимальное рабочее давление теплоносителя, бар	2	2	2
Максимальная температура воды на выходе, °C	85	85	85
Номинальная температура воды на входе, °C	60	60	60
Площадь теплоотбора, м²	2	2.5	3.5
Объем загрузочной камеры, л	56	79.2	100
Объем водяного контура котла, л	76	89.7	110
Высота котла, мм	1076	1180	1260
Ширина котла, мм	465	500	575
Глубина котла, мм	753	755	920
Масса котла, кг	184	205	270
Диаметр дымохода, мм	150	150	150
Рекомендуемая высота дымохода 9 (не менее), м	5	5	7
Подключение отопительного контура, дюйм	1 1/4	1 1/4	1 1/4
Рекомендуемый размер фракции угля, мм	10—100	10—100	10—100
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	39 700	44 300	55 900

Котлы изготовлены из высококачественной стали, снаружи покрыты термостойкой полимерной краской. В конструкции котла можно отметить некоторые особенности:

• Можно обратить внимание, что котлы серии «Магнум» имеют большой объем водяного контура. Водяная рубашка окружает всю топку котла. Также расположена по ходу движения дымовых газов и даже в трубчатых колосниках. Это позволяет очень быстро прогревать теплоноситель и в дальнейшем поддерживать его температуру на нужном уровне.
• Котлы «Магнум» уже в базовой комплектации оснащены автоматическим энергонезависимым терморегулятором, регулирующим подачу воздуха в топку.
• В этих котлах предусмотрены монтажные места для установки ТЭНов мощностью 3 или 6 кВт. Это позволяет не допустить замерзания теплоносителя, а также в ночное время, когда действуют сниженные тарифы на электроэнергию, поддерживать нужную температуру.
• Одним из главных достоинств КДГ «Магнум» является наличие прочистных толкателей, которые очищают колосники от крупных фрагментов сгоревшего топлива. В действие они приводятся при помощи удобной рукоятки, при этом котел открывать не надо. В качестве опции производитель предлагает автоматический механизм прочистки колосников, имеющий электропривод.
• На одной загрузке угля нужной марки котел может работать до 24 часов. Для загрузки топки новой порцией топлива не надо гасить котел, а только прочистить колосниковую решетку толкателем, открыть загрузочное отверстие и засыпать уголь. В принципе, по заверениям производителя котлы «Магнум» могут работать без остановки весь отопительный сезон.

Пользователи котлов «Магнум» отмечают их надежность, но только при использовании рекомендуемого топлива и строгого следования всем инструкциям.

Универсальные твердотопливные котлы длительного горения Stropuva

Твердотопливные котлы марки Stropuva сейчас известны во всем мире, а все началось в 2001 году, когда талантливый литовский инженер Эдмундас Штрупайтис запатентовал котел с принципиально новым тогда верхним длительным горением. Изначально котлы предназначались только для сжигания сухих дров, но сейчас в ассортименте имеются универсальные модели, в которых можно применять и дрова, и уголь, и топливные брикеты, и пеллеты. В настоящее время эти котлы производятся не только в Литве. Открыты совместные предприятия в России и в Украине, которые обеспечивают свои внутренние рынки этими котлами. Пользователи отмечают отличное качество изготовления, надежность и экономичность котлов Stropuva. Основные технические характеристики универсальных котлов мы разместили в сводной таблице.

Котлы твердотопливные универсальные Stropuva Mini S8U, S15U, S20U, S30U, S40U
Характеристики	Mini S8U	S15U	S20U	S30U	S40U
Мощность, кВт	8	15	20	30	40
Отапливаемая площадь, м²	50—110	75—150	100—200	200—300	200—400
Вмещение топлива, дм³	135.38	190.92	234.31	300.86	355.56
Вмещается угля, кг	88	94.7	116.22	149.23	176.36
Вмещается дров, кг	31.06	43.8	53.75	69.02	81.57
Вмещается пеллет, кг	67.15	124.1	152.3	195.56	231.11
Длина дров, мм	45	45	45	55	55
Количество воды в котле, л	41	38	45	51	58
Продолжительность горения дров, ч	н/д	31	31	31	31
Продолжительность горения угля, ч	72	120	120	120	120
КПД, %	85	85	85	85	85
Давление воды в котле, не более, бар	2	2	2	2	2
Настройка аварийного клапана, бар	2	2	2	2	2
Поток нагреваемой воды (максимальный), м³/ч	0.25	0.5	0.5	1	1
Температура воды в котле, °C	75	75	75	75	75
Размеры загрузочного проема, мм	230*215	230*215	230*215	240*230	240*230
Расстояние от низа котла до центра дымохода, мм	1076	1525	1765	1525	1765
Диаметр дымохода, мм	160	180	180	180	200
Минимальная площадь поперечного сечения дымовой трубы, см²	250	250	250	250	330
Высота, мм	1350	1920	2100	1865	2100
Диаметр, мм	557	557	557	680	680
Масса, кг	175	215	245	290	330
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	63 500	102 700	108 400	112 000	118 500

Такие технические характеристики не могут не порадовать владельцев домовладений, но следует учесть несколько немаловажных факторов:

• Котлы Stropuva лучше использовать в системах отопления закрытого типа и с принудительной циркуляцией теплоносителя. А это лишает одного из преимуществ – автономности, независимости от электроэнергии.
• «Услуга» длительного верхнего горения оборачивается очень неприятным неудобством – невозможностью догрузить топливо во время работы, надо ждать полного прогорания.
• Котлы Stropuva очень требовательны к качеству топлива. Малейшее несоответствие приводит к образованию большого количества конденсата, загрязнению котла и дымоходов плохо пахнущим дегтем.
• После монтажа котлы длительного горения Stropuva требуют тонкой настройки, чтобы они «приспособились» к конкретной системе отопления.
• Максимальный (паспортный) КПД котлы Stropuva способны показать только на угле рекомендуемых марок и с вентилятором наддува. Во всех остальных случаях КПД будет меньше.
• Принцип верхнего горения котлов Stropuva нуждается в привыкании к нему, что занимает некоторое время. Судя по негативным отзывам на форумах о котлах этой марки, они пишутся тогда, когда котел только установили. В дальнейшем, когда хозяева привыкли к котлу, определились с лучшим топливом, исправили ошибки монтажа и обвязки и выработали «тактику» поведения, то больше половины отзывов сменяются на исключительно положительные.

По мнению авторов статьи, котлы длительного горения Stropuva будут хорошим приобретением для тех хозяев, которые понимают физические принципы работы такого оборудования, соблюдают все рекомендации производителя, применяют только хорошее топливо.

Пиролизные котлы отопления «Гейзер» ПК-10, ПК-15, ПК-20, ПК-30

В России уже изготавливают пиролизные котлы очень хорошего качества. Мы предлагаем обратить внимание на модельный ряд бытовых котлов под торговой маркой «Гейзер», модели – ПК-10, ПК-15, ПК-20, ПК-30. Производителем является костромская компания ООО «КЗКО» (Костромской завод котельного оборудования). Судя по отзывам потребителей, котлы этой марки – достойный выбор. Краткие технические характеристики представлены в сводной таблице.

Пиролизные котлы отопления «Гейзер», модели ПК-10, ПК-15, ПК-20, ПК-30
Характеристики	ПК-10	ПК-15	ПК-20	ПК-30
Тепловая мощность, кВт	10	15	20	30
Площадь отапливаемого помещения (высота потолков менее 3 м), м²	До 100	До 150	До 200	До 300
Рекомендуемый объем отопительной системы, л	100	150	200	300
КПД, %	80—90	80—90	80—90	80—90
Рабочая температура теплоносителя (максимальная), °C	90	90	90	90
Объем теплоносителя в котле, л	20	24	32	47
Присоединительные размеры трубопроводов отопления, дюйм	1 1/2	1 1/2	1 1/2	1 1/2
Рабочее давление в системе отопления, бар	2—3	2—3	2—3	2—3
Диаметр дымохода, мм	130	130	150	180
Минимальная высота дымохода, м	7	7	8	9
Объем топки, л	45	50	85	150
Возможность установки ТЭНов	Да	Да	Да	Да
Мощность ТЭНов, кВт	3	3	6	6
Примерный расход дров сутки/месяц, м³	0,0067/2,01	0,075/2,25	0,127/3,81	0,225/6,75
Размер рамки топочной дверцы, мм	190*190	190*190	240*240	350*290
Масса котла, кг	170	200	240	340
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	44 100	54 180	56 490	78 000

Пиролизные бытовые котлы «Гейзер» приятно удивляют своих хозяев своей неприхотливостью, надежностью, простотой управления. Также несомненным плюсом является их «всеядность» — возможность применения любого твердого топлива: дров, щепы, угля, брикетов и пеллет. Но производитель указывает при этом, что наилучшие показатели дают сухие березовые дрова. Котлы «Гейзер» энергонезависимы (если не используется ТЭН) и цены на них очень доступные.

Твердотопливный газогенераторный (пиролизный) котел Viessmann Vitoligno 100-S

Продукция немецкого концерна Viessmann давно известна всем специалистам теплотехникам и большинству потребителей. Высочайшее качество и надежность котлов этой марки подтверждены временем. Правда, цены на оборудование Viessmann нельзя назвать доступными, но негативные отзывы встречаются очень редко. Можно сказать, что котлы этого концерна абсолютно честно «отрабатывают» все вложенные в них деньги.

Есть у Viessmann и твердотопливные пиролизные котлы серии Vitoligno 100-S, которые выпускают для бытовых целей мощностью 25, 30 и 40 кВт. Котлы предназначены для работы на дровах или древесных топливных брикетах. Некоторые источники в интернете указывают, что котлы этой серии работают в том числе и на угле. Конечно, на нем они тоже будут работать, но вопрос – сколько времени. И стоит ли отдавать большие деньги за превосходные котлы, а потом намеренно их «убивать» несоответствующим топливом.

Рассмотрим краткие технические характеристики котлов Viessmann Vitoligno 100-S в следующей таблице.

Твердотопливные пиролизные котлы Viessmann Vitoligno 100-S
Характеристики	VL1A024	VL1A025	VL1A026
Номинальная тепловая мощность, кВт	25	30	40
КПД, %	87	87	87
Максимально допустимая температура подачи, °C	95	95	95
Минимально допустимая температура обратной магистрали, °C	55	55	55
Максимально допустимое рабочее давление, бар	3	3	3
Длина, мм	1289	1289	1366
Ширина, мм	618	678	678
Высота, мм	1190	1390	1490
Размеры загрузочного отверстия, мм	340*264	400*414	400*414
Масса котла с теплоизоляцией и вытяжным вентилятором, кг	461	551	629
Объем котловой воды, л	100	120	150
Объем загрузочной камеры для топлива, л	100	160	190
Присоединительный размер подающей и обратной магистрали, дюйм	1	1	1 ?
Средняя температура продуктов сгорания (при максимальной мощности), °С	210	210	180
Примерный массовый расход топлива (при максимальной мощности), кг/ч	48	58	77
Диаметр дымохода (при минимальном необходимом напоре 0,1—0,15 мбар), мм	150	150	150
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	224 350	294 550	365 600

Как видно, цены на твердотопливные котлы Viessmann Vitoligno 100-S довольно «кусачие», но стоит отметить, что в комплект входит довольно дорогостоящий электронный блок автоматики Ecotronic 100, который следит за всеми режимами работы котла и обеспечивает безопасность.

В чем еще преимущество отопительного оборудование Viessmann, так это в том, что к каждому котлу существуют пакетные предложения, например, бивалентный бойлер косвенного нагрева или теплоаккумулятор. Один электронный блок Ecotronic 100 способен управлять всеми устройствами. Раздельное приобретение оборудования обходится намного дороже.

Пеллетные котлы PELLETRON VECTOR

Российская компания Пеллетрон освоила производство пеллетных котлов и, судя по отзывам потребителей, продукция этого предприятия очень достойного качества при разумной и адекватной цене. Производство этих котлов находится в городе Верхняя Пышма, который является спутником Екатеринбурга – центром одного из самых промышленно-развитых регионов России. Предлагаем ознакомиться с характеристиками пеллетных котлов PELLETRON VECTOR в следующей таблице.

Пеллетные котлы PELLETRON VECTOR
Характеристики котла	V25II-250/400	V36-350/500	V50-500
Вид топлива	Древесные белые или серые пеллеты 6, 8 мм (исключая агропеллеты)
Миниальная полезная мощность, кВт	3	4	5
Максимальная полезная мощность, кВт	25	36	50
Объем бункера, л	250/400	350/500	500
Запас пеллет, кг	162/260	230/330	330
Удельный расход топлива (пеллет), кг/кВт*ч	0.23
Максимальный тепловой КПД, %	92.5
Потребляемая электрическая мощность, кВт	Не более 0,18
Объем водяной рубашки, л	45	55	67
Диаметр патрубка дымохода, мм	100
Диаметр водяных патрубков, дюйм	1 ¼ (32 мм)
Допустимое давление теплоносителя, бар	Рабочее 2, максимальное 3
Температура теплоносителя на выходе, °C	70—80
Теплоноситель	Антифриз или вода
Габаритные размеры Д*Ш*В, мм	1080*564*1525 /1240*674*1640	1216*638*1670 /1316*788*1685	1345*788*1685
Загрузочная высота, м	1.35	1.4	1.4
Масса (нетто), кг	149/159	186/196	215
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	109 990	139 990	169 990

Пеллетные котлы PELLETRON VECTOR – очень хороший выбор для домов постоянного проживания. Все преимущества этого отопительного оборудования можно увидеть, посмотрев на следующий рисунок.

Пеллетные котлы ACV BIOMAX

Пеллетные котлы ACV BIOMAX относятся к премиальному классу, производятся в Бельгии компанией ACV, специализирующейся на разработке и производстве оборудования для отопления и горячего водоснабжения. ACV профессионально этим занимается с 1922 года, поэтому можно представить какой огромный накоплен опыт и какие традиции безупречного качества и надежности передаются из поколения в поколение.

В модельном ряде ACV BIOMAX представлены два пеллетных котла ACV BioMax 23 и ACV BioMax 35. Рассмотрим их технические характеристики в следующей таблице.

Пеллетные котлы ACV BIOMAX
Характеристики	ACV BioMax 23	ACV BioMax 35
Минимальная полезная мощность, кВт	17	20
Максимальная полезная мощность, кВт	23	35
Максимальное рабочее давление, бар	3	3
Испытательное давление, бар	4.5	4.5
Объем теплоносителя в котле, л	75	95
Диаметр дымохода, мм	130	160
Минимально необходимая тяга в дымоходе, Па	18	18
Площадь отапливаемых помещений (при высоте потолков менее 3 м), м²	230	350
Температура дымовых газов, °C	150	150
Максимальная температура теплоносителя на выходе из котла, °C	90	90
Минимальная температура теплоносителя на входе в котел, °C	60	60
КПД. %	92	92
Габаритные размеры (с бункером и пультом управления), Ш*Г*В, мм	1135*1380*1460	1205*1490*1550
Масса котла (нетто), кг	490	570
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	269 000	299 000

Несложно заметить, что цены на котлы ACV BIOMAX также весьма «кусачие». Попытаемся «оправдать» производителя и отметим достоинства этих котлов, за которые потребители и платят.

• Основное топливо для этих котлов – пеллеты. В этом случае котел будет показывать свой максимальный КПД и автоматически подавать гранулы на горелку. Но также может применяться и другое древесное топливо: брикеты, дрова, щепа и другое. При этом придется вручную загружать котел через верхнюю дверцу.
• Топка котлов этого модельного ряда изготовлена из серого чугуна и надежно изолирована современными материалами.
• Электронный блок управления полностью контролирует процесс горения и способен модулировать пламя котла в широком, несвойственным для твердотопливных котлов, диапазоне.
• Принудительная вентиляция топки, полный контроль за розжигом и процессом горения позволяет котлам ACV BIOMAX полностью взять процесс получения тепловой энергии под контроль, добиться беспрецедентно высокого КПД (до 92%) и избежать цикличности, свойственной для всех твердотопливных котлов.
• Применение аккумулирующего бака позволит повысить комфорт, облегчить управление отоплением и горячим водоснабжением.

Главными недостатками пеллетных котлов ACV BIOMAX является их высокая цена (окупается при правильной эксплуатации), «капризность» к качеству топлива и зависимость от электроэнергии. В остальном – все безупречно!

Краткая оценка плюсов и минусов всех видов твердотопливных котлов

Авторы надеются, что они недаром потратили время на довольно объемное описание различных видов твердотопливных котлов и топлива, применяемого в них. Теперь, оценивая все вышеизложенное, можно представить сильные и слабые стороны тех или иных котлов в виде сводной таблицы, которая, возможно, поможет читателям сделать правильный выбор.

Тип котла	Достоинства	Недостатки
Классические твердотопливные котлы	Простая, проверенная временем и надежная технология изготовления	Низкий КПД
	Невысокая, относительно других типов котлов, цена	Трудность точной регулировки температуры теплоносителя
	Возможность использования любого вида твердого топлива	Чувствительность к влажности твердого топлива
Котлы длительного горения	При использовании угля нужных марок эти котлы могут работать без перезагрузки до пяти суток	Трудность регулирования температуры теплоносителя
	При работе на качественных дровах котлы могут работать без «вмешательства» человека до двух суток	Высокие требования к качеству топлива
	Большинство моделей могут работать автономно, без электроэнергии	КПД чаще всего ниже, чем у других типов котлов
Пиролизные (газогенераторные) котлы	Высокий КПД за счет почти полного сгорания топлива	Большинство моделей не могут работать без электроэнергии, а те кто на это способен, имеют более низкий КПД
	Возможность регулировки процесса горения как в ручном, так и в автоматическом режиме	Чувствительность к топливу с высоким уровнем влажности. Для вторичной камеры желательна футеровка огнеупорными материалами
	Большие интервалы закладки топлива	При отсутствии или неправильном исполнении футеровки камера сгорания прогорает очень быстро
	Высокая надежность
Пеллетные котлы	Загрузка топлива в бункер и очистка от золы происходит с очень большими интервалами	Высокая цена и большие габариты котлов
	Самый высокий КПД для твердотопливных котлов	Высокая цена на качественные пеллеты и периодически случающийся их дефицит
	Полный контроль за процессом горения, модуляция мощности в широком диапазоне, возможность автоматического розжига	Нестабильность и непредсказуемость качества пеллет на российском рынке
		Необходимость в подключении к электроэнергии

У некоторых читателей может возникнуть вопрос о том, а зачем надо было столько давать информации о котлах и топливе, чтобы в итоге все свелось в одну таблицу. Может достаточно только ее? Но у авторов есть по этому поводу свое мнение. Если следовать такой логике, то школьный учебник геометрии или алгебры поместился бы в маленькой брошюре. Есть какие-то теоремы и правила и нечего их доказывать? Это же касается и физики – зачем что-то узнавать про явления природы, когда пару десятков фундаментальных законов можно поместить на таком же количестве страниц. Зачем читать, «Войну и Мир», если в учебнике литературы есть уже «готовые к применению» рецензии критиков?

Политика нашего портала состоит в том, что читатель сам должен ознакомиться с некоторым объемом информации по какому-либо вопросу, прежде чем принять самостоятельное решение. И самое сложное для авторов – это не поиск информации, так как ее «океаны», а фильтрация («бреда» в интернете минимум 50%), систематизация и представление в такой форме, чтобы она была понятна многим. Что мы и стараемся делать. Идеальный читатель нашего портала – это не тот, кто бежит сразу за красочным буклетом, попутно опустошая свой кошелек и влезая в кредиты, а тот, кто вначале изучит интересующую его тему и сделает именно свой выбор, который будет и лучше, и дешевле. Надеемся, что у нас, как у авторов, это хотя бы частично получается.

Видео: Виды твердотопливных котлов

Котлы отопления на жидком топливе

Котлы отопления на жидком топливе широко применяются на промышленных объектах, но их установка в частном доме всегда вызывает массу вопросов. И главный из них – это, собственно, целесообразность такого шага. Ведь ни для кого не является секретом тот факт, что жидкое топливо дорогое и отопление им будет вытягивать из кошельков хозяев солидные суммы. Но, тем не менее, жидкотопливные бытовые котлы существуют, они выпускаются известными производителями и на них есть, пусть не такой как на газовые и твердотопливные, но устойчивый спрос. Возникает вопрос – неужели хозяева частных домов, находясь в здравом уме и твердой памяти, сознательно идут на покупку недешевых котлов на жидком топливе и собираются еще и ежемесячно тратить немалые суммы. При беглом взгляде со стороны это может показаться своеобразным «мазохизмом». Но это только на первый взгляд, так как объяснение есть.

Допустим, что в каком-либо живописном уголке природы массово продаются участки под строительство коттеджей. Разумеется, что большая часть потенциальных домовладельцев намерена в будущем отапливаться природным газом, учитывая низкие цены на него в России, но газовые коммуникации еще не подведены, а планируются через какое-то время. Выхода здесь два – дождаться, когда газ будет проведен и потом строить дом или построить дом, отапливать его какое-то время другим видом топлива, а затем перейти на газ. Построить дом «под ключ» без отопления невозможно, так как при всех дорогостоящих отделочных работах, занимающих продолжительное время, необходимо поддерживать в доме определенный температурный режим.

Именно в такой ситуации настоящим спасением будет жидкотопливный котел, но не обычный, а такой, который может еще работать и на газе. Такие котлы называют комбинированными. Для перехода с одного вида топлива на другой необходимо только поменять одну деталь – горелку. Причем, это вполне возможно сделать самостоятельно. Купить хорошую горелку для комбинированного котла – это далеко не дешевое удовольствие, но переоборудование системы отопления и котельной выйдет намного дороже. Котел, в принципе, остается тот же, блоки автоматики те же, в системе ничего не меняется кроме одной детали – горелки.

Рассмотрим какие виды жидкого топлива используются в целях отопления, а также выберем из них те, которые выгодно использовать в частном доме.

• Во-первых – это дизельное топливо, которое еще именуют соляркой. Под нее все известные производители котельного оборудования выпускают превосходные котлы, причем большинство моделей может переоборудоваться на газ путем смены горелки. Дизельное топливо доступное – оно есть в любых количествах на автомобильных заправках. Хранение солярки в сравнении с другими видами жидкого топлива или сжиженного газа более безопасно. Хороший котел при сжигании дизтоплива имеет КПД более 90%, процессом горения и модуляцией пламени управлять легко. Из всех видов жидкого топлива, солярка при сгорании менее всего вредит окружающей среде.
• Во-вторых – это топливный керосин. При его превосходных качествах как топлива он не получил распространение в бытовых отопительных системах. И во многом благодаря его потрясающей текучести, способности проникать сквозь, казалось бы, герметичные соединения. Достаточно дома появиться маленькой порции керосина, так после малейшей оплошности через некоторое время им будет пахнуть все вокруг. Еще одним недостатком керосина является его горение с выделением большого количество копоти, да и бытовых котлов на керосине не производят.
• В-третьих, для отопления активно используют отработку от масла, которой на станциях технического обслуживания скапливается огромное количество. И на нашем портале есть отличная статья о том, как сделать печь на отработке своими руками. Существуют и котлы, которые сжигают отработку, но они эксплуатируются на промышленных или коммерческих объектах. В бытовых целях этот вид топлива практически не используется, так как сжигание отработки сильно загрязняет окружающую среду котел и дымоходы. Никто не может гарантировать качество и безопасность такого вида топлива, поэтому из-за непредсказуемости сжигание отработанных масел крайне опасно.

• В-четвертых – это мазут, который после перегонки нефти остается в огромных количествах- около 50% по массе относительно исходного сырья. Мазут применяют для получения других веществ, но значительную его часть используют в виде топлива –для паровых котлов, котельных установок большой мощности и промышленных печей. При горении мазута выделяется огромное количество вредных веществ, в том числе и опасные сернистые соединения. В бытовых котлах мазут не применяется.
• И, наконец, в настоящее время очень «модным» и перспективным направлением является жидкое биотопливо. Его получают путем переработки растительного или животного сырья, различных органических промышленных отходов. Но в России, с ее запасами природных углеводородов, не следует рассматривать этот вид топлива актуальным как минимум несколько десятков лет. Использование такого топлива – удел тех стран, которым «не повезло» с площадью территории и полезными ископаемыми, но повезло с намерениями уйти от «нефтяной иглы» и желанием охраны окружающей среды.

Получается, что для наших условий наиболее подходящим, и в принципе единственным, видом жидкого топлива является солярка. Поэтому мы кратко рассмотрим устройство и принцип работы котла именно на дизельном топливе, другие рассматривать не будем ввиду их отсутствия на рынке. Если где-то и работают в домах котлы на других видах топлива, то это чаще всего самодельная конструкция, за которую не будет нести ответственность никто кроме хозяина.

Как и у твердотопливных котлов, принципиальным различием у жидкотопливных является материал теплообменника – чугун или сталь. И мы не будем повторять всех достоинств и недостатков этих материалов, так как они типичны. Хороший жидкотопливный котел – далеко не дешевое «удовольствие», поэтому при выборе надо всегда отдавать предпочтение чугуну, так как срок службы будет больше в разы при условии правильной обвязки и соблюдении всех правил эксплуатации.

Конструкция типичного котла на жидком топливе представлена на следующем рисунке.

Котел собран в теплоизолированном корпусе, чтобы все сгенерированное им тепло оставалось внутри и передавалось теплообменнику, а от него теплоносителю. Одним из главных устройств жидкотопливного котла является вентиляторная горелка, в которую топливо поступает, проходя через фильтр, при помощи насоса, а воздух нагнетается вентилятором с изменяемой производительностью. Если поджечь топливно-воздушную смесь при помощи электродов, то образуется факел, интенсивность которого можно регулировать.

Сгорание происходит в закрытой камере сгорания, которая обычно имеет цилиндрическую форму, а факел размещается точно по оси. Вокруг камера окружена теплообменником с циркулирующим в нем теплоносителем. Кроме этого на продукты горения не «пускают» простым путем в дымоход, на их пути имеется множество препятствий в виде трубок или теплообменных пластин, или и того и другого вместе. Так еще дополнительно «снимают» порцию тепла, но оставляют его достаточно для того, чтобы в дымоходе не образовывался конденсат. Вследствие того, что воздух нагнетается в камеру сгорания принудительно, при помощи вентилятора, то можно позволить проходить газам по сложному и извилистому пути, что было бы труднее, если тяга была естественной.

Горелки котлов на жидком топливе

Работу жидкотопливной горелки мы предлагаем рассмотреть немного подробнее, так как она является одной из главных деталей котла – его своеобразным «сердцем». Если другие составные части типичны для разных видов котлов, то горелка имеет принципиальные отличия.

• Топливо на горелку поступает по гибким трубопроводам из бака через систему фильтров, которые отсеивают любые твердые включения или воду, которые могут быть в некачественном топливе. Гибкими трубопроводы делают по причине вибраций, которые хоть и незначительные в хорошем котле, но все-таки присутствуют.
• Перед подачей топлива на форсунку его нужно подогреть до определенной температуры. Для этого в горелках предусматривают подогреватель топлива, который представляет собой небольшой резервуар со встроенным ТЭНом. Бывает, что для подогрева дизтоплива используют тепло сгенерированное самой горелкой, но с ТЭНом конструкция считается более надежной, так как это позволяет запускать котел «на холодную».
• Топливо подается на форсунку под нужным давлением. За этим «следит» топливный насос и электромагнитный клапан, который в экстренных случаях моментально может прекратить подачу солярки на форсунку. Насос может иметь привод от двигателя вентилятора горелки или быть соленоидной независимой конструкции. Последние считаются надежнее.
• На саму форсунку, которая «готовит» топливовоздушную смесь подается сжатый воздух под давлением примерно 2 атмосферы. Для этого существует специальная магистраль для этого, которая еще оборудована регулятором давления с сервоприводом и электромагнитным клапаном. А центробежный вентилятор подает в камеру сгорания вторичный воздух под меньшим давлением, нужный для полного сгорания топлива и принудительной тяги. Подачу воздуха в нужной пропорции регулируют скоростью вентилятора и положением воздушной заслонки, имеющую сервопривод.
• Розжиг топлива производится электродами, подключенными к высоковольтному трансформатору розжига. Контроль за наличием пламени «отдан» специальному датчику. Кроме этого большинство дизельных горелок оборудованы окошком для визуального контроля пламени.
• Сопло горелки имеет турбулизатор (завихритель), который делает горение факела стабильным. С турбулизатором «высасывание» топлива из форсунки происходит гораздо лучше, причем для этого не надо сильно поднимать давление сжатого воздуха или увеличивать мощность вентилятора.
• За всеми режимами работы горелки, естественно, следит электронный блок управления, считывающий информацию с ряда датчиков. Этот блок через систему сервоприводов регулирует подачу топлива и воздуха.
• Крепление горелки к корпусу котла производится через фланцевое соединение с жаропрочной прокладкой. При помощи него и системы быстрого соединения трубопроводов и электрических кабелей горелка может быть смонтирована или демонтирована за несколько минут при помощи простейших инструментов.

Горелка для жидкотопливного котла может быть приспособлена на какой-то один вид горючего или быть универсальной – пригодной для сжигания еще какого-то топлива. Но мы уже упоминали о том, что кроме дизельных котлов в частном доме другие виды жидкотопливного отопительного оборудования рассматривать не стоит. Тем более, что при сжигании солярки котлы, предназначенные только для этого вида топлива, показывают куда больший КПД, чем «всеядные собратья по классу».

Горелка современного котла – это устройство с очень сложной механикой и электроникой. Хоть горелки и имеют заводские предустановки, но при вводе котла в эксплуатацию они требуют регулировки, которую может сделать только специалист, оснащенный соответствующим инструментом. А в дальнейшей эксплуатации горелки могут обслуживаться только в строгих рамках того, что описано в паспорте, но лучше и это доверить профессионалам. Можно сравнить горелку с хорошими швейцарскими часами, механизм которых не терпит некорректного вмешательства. Да и по своей цене горелки не уступают хорошим часам из одной из самых благополучных стран Европы.

Топливные горелки помимо настроек на определенный вид топлива также обладают определенной мощностью, способной «обслужить» котел в частности и систему отопления в целом. Кроме этого по режиму своей работы горелки могут быть:

• Одноступенчатыми – это такие горелки, которые имеют постоянную мощность. Два их состояния – это «вкл» и «выкл». Количество генерируемого тепла нужного системе отопления регулируется только запуском или прерыванием работы горелок. Это достаточно неудобно, так как приводит к тактованию котла, снижению его КПД, уменьшению ресурса и увеличению расхода топлива. Преимущество у одноступенчатых горелок все же есть: это простота конструкции и соответственно более низкая цена.
• Двухступенчатые горелки – могут работать в двух режимах: на максимальной мощности и пониженной, например, на 30%-ной или 50%-ной. Тогда такие горелки обозначаются 30/100 или 50/100. С такими горелками уже гораздо проще добиваться нужной от котла мощности. Разумеется, устройство таких горелок сложнее, чаще всего в них используется две форсунки, поэтому стоят они дороже.

• Существуют также и трехступенчатые горелки на дизельном топливе три уровня мощности, причем переход из одного уровня в другой может осуществляться плавно тогда в их обозначении можно увидеть такие цифры: 380/830—1660 или другие. Это означает, что горелка может работать на мощности 380 кВт, а также от 830 до 1660 кВт, причем в этом диапазоне мощность может изменяться плавно. Такие горелки могут называть еще в некоторых источниках плавно двухступенчатыми, применяют их, как правило, в котлах средней и большой мощности.
• Самыми прогрессивными горелками являются модулируемые (или модулирующиеся), то есть те, где изменение мощности происходит плавно, в диапазоне, например, 30—100% или даже 10—100%. Они имеют очень сложное устройство, стоят весьма дорого и в домашних котлах применяются мало, так как на малых мощностях экономия топлива никак не оправдает двух или даже трехкратную разницу в цене по сравнению с одноступенчатыми моделями.

У читателей может возникнуть резонный вопрос – каким горелкам отдать предпочтение, если планируется установка жидкотопливного котла? Если в дальнейшем его переведут на потребление газа, то ответ однозначен – одноступенчатая, максимум двухступенчатая горелка. Зачем платить больше, если по прошествии какого-то времени горелка будет лежать в кладовке. Лучше на сэкономленные деньги приобрести хорошую газовую наддувную модулируемую горелку. Проблема тактования котла с одноступенчатой горелкой может быть решена установкой бойлера косвенного нагрева или теплоаккумулятора.

Большинство моделей котлов на жидком топливе имеют напольное исполнение, но встречаются и настенные модели, которыми любят иногда «радовать» производители из Азии. Сильно доверять им, к сожалению, не стоит, так как гораздо больший опыт в производстве отопительного оборудования на жидком топливе имеют компании из Европы. К ним можно отнести Buderus, Viessmann, De Dietrich, Potherm, ACV и другие. Российские производители, к сожалению, пока не могут «порадовать» нас действительно качественными, экономичными и надежными котлами на дизельном топливе. Но при такой разнице в ценах на газ и на солярку это не удивляет.

Более подробно с жидкотопливными котлами можно познакомиться в статье на нашем портале: «Котлы на жидком топливе – принципы работы и расчет расходов топлива».

Достоинства и недостатки котлов на жидком топливе

Отметим то, чем сильны твердотопливные котлы и заодно не будем скрывать их недостатков. Вначале о хорошем…

• Для монтажа котла на жидком топливе не требуется специальных разрешений, очень много можно сделать самостоятельно.
• Нет необходимости подключаться к магистралям, что требует услуг естественных монополий.
• КПД хорошего жидкотопливного котла достигает 95%.
• Доступность дизельного топлива.
• Высокая степень автоматизации процесса. Современные котлы могут долгое время работать без вмешательства человека.
• Возможность переоборудования на газ заменой одной детали – горелки.

Не можем не сказать о недостатках жидкотопливных котлов, так как их достаточно для того, чтобы очень хорошо подумать о целесообразности приобретения:

• Установка жидкотопливного котла должна производиться только в отдельном помещении котельной, которая должна иметь эффективную систему вентиляции – и приточной, и вытяжной.
• Для бесперебойной работы котла необходим определенный запас топлива. По существующим нормам бак в помещении котельной должен быть емкостью не более 50 литров. Если устанавливать баки большего объема, то для них должны быть выделены отдельные помещения или емкости с топливом должны заглубляться в землю.

• Хранение большого запаса топлива повышает пожароопасность и требует строгого соблюдения правил безопасности. Кроме этого дизельное топливо имеет далеко не для всех приятный характерный запах.
• При работе котлы с вентиляторной горелкой издают довольно сильный шум, который может распространяться по строительным конструкциям и трубам в жилые помещения.
• Котлы на жидком топливе не могут работать без электроэнергии. Поэтому хозяину стоит позаботиться об автономном источнике энергии.
• Расходы на отопление жидким топливом очень высоки. Они в разы больше, чем отопление газом или твердым топливом и уступают «пальму первенства» только электрическим котлам.
• Хорошие жидкотопливные котлы и горелки к ним стоят очень дорого. Они требуют бережного отношения и периодического технического обслуживания специалистами.

С точки зрения авторов статьи, если уже приходится «связываться» с дизельным отоплением, то в котельной должен стоять напольный одноконтурный котел известного европейского бренда с теплообменником из высококачественного чугуна. Если планируется переход на газ, то котел должен быть универсальным, а дизельная горелка одноступенчатой. Горелка на газ лучше модулируемая. Для приготовления горячей воды в паре с котлом хорошо будет «смотреться» бойлер косвенного нагрева или теплоаккумулирующая емкость.

Краткий обзор популярных моделей котлов на жидком топливе

Проведем краткий обзор тех моделей котлов, которые могут сжигать и дизельное топливо, и природный газ, и сжиженный природный газ.

Напольные универсальные котлы Protherm серии Bison NL

Производитель котельного оборудования из Словакии компания Protherm опять «на высоте» и предлагает своим потребителям из стран бывшего СССР универсальные котлы, способные «поглощать» и жидкое, и газообразное топливо. По соотношению цены и качества котлы Protherm находятся в группе лидеров, так как очень качественные чугунные отопительные агрегаты стоят гораздо меньше своих «коллег» из Франции, Бельгии или Германии. Рассмотрим краткие технические характеристики этой серии котлов, но не всех, а самых популярных мощностей 30, 35 и 40 кВт.

Напольные универсальные котлы Protherm серии Bison NL
Характеристики	30 NL	35 NL	40 NL
Вид топлива	Дизельное топливо, природный газ (ПГ), сжиженный природный газ (СПГ).
Номинальная входная тепловая мощность, кВт	30.5	34.8	42.7
Номинальная тепловая мощность, кВт	27.1	31.5	38
КПД, %	89	89	89
Диапазон результативной температуры, °С	40—90	40—90	40—90
Минимально допустимое рабочее давление, бар	0.8	0.8	0.8
Максимальное рабочее давление, бар	4	4	4
Объем теплообменника, л	19	23	23
Присоединительные размеры патрубков СО, дюйм	1 1/2	1 1/2	1 1/2
Диаметр дымохода, мм	150	150	150
Температура продуктов сгорания (ПГ) при номинальной мощности (Δt=20°C), °C	201	183	208
Температура продуктов сгорания (СПГ) при номинальной мощности (Δt=20°C), °C	217	203	220
Расход (ПГ) при номинальной мощности, м³/час	3.23	3.68	4.52
Расход (СПГ) при номинальной мощности, м³/час	2.6	2.9	3.6
Диаметр камеры сгорания, мм	260	260	260
Длина камеры сгорания, мм	280	380	380
Габаритные размеры (Ш*В*Г), мм	450*870*385	450*870*485	450*870*485
Масса котла (без горелки), кг	121	148	148
Ориентировочная цена (май 2018 г), без горелки, руб	56 800	61 800	65 500

Котлы изначально поставляются без горелок, и сама компания Protherm их не производит. Но в паспорте на котлы указанной выше серии есть рекомендации к применению определенных моделей горелок, производимых итальянской компанией Baltur. Для описанных выше трех моделей котлов подходят две дизельные и две газовые горелки. Рассмотрим кратко их характеристики в следующих таблицах.

Горелки Baltur, работающие на дизельном топливе
Характеристики	BTL 3H	BTL 6H
Минимальная тепловая мощность, кВт	16.6	31.9
Максимальная тепловая мощность, кВт	42.7	74.3
Минимальный расход дизтоплива, кг/час	1.4	2.7
Максимальный расход дизтоплива, кг/час	3.6	6.3
Электропитание	1 фаза 220 В	1 фаза 220 В
Тип регулировки	Одноступенчатая	Одноступенчатая
Вязкость топлива, °E	1.5	1.5
Масса Нетто/Брутто, кг	8,2/9	10,75/12
К каким котлам подходит?	30 NL, 35 NL	40 NL
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	40 950	47 200

Горелки Baltur, работающие на природном или сжиженном газе
Характеристики	BTG 3	BTG 6
Минимальная тепловая мощность, кВт	16.6	30.6
Максимальная тепловая мощность, кВт	42.7	56.3
Минимальный расход газа (метан), нм³/час	1.7	3.1
Максимальный расход (метан), нм³/час	4.3	5.7
Электропитание	1 фаза 220 В	1 фаза 220 В
Тип регулировки	Одноступенчатая	Одноступенчатая
Диаметр подключения, дюйм	01-Feb	01-Feb
Масса Нетто/Брутто, кг	08-Sep	08-Sep
К каким котлам подходит?	30 NL, 35 NL	40 NL
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	34 700	39 850

У любого производителя котлов или горелок в открытом доступе всегда есть информация о совместимых моделях, что мы и рекомендуем делать. Ввиду того, что котлы на жидком топливе все-таки распространены в частных домовладениях очень редко, то другие модели мы рассматривать не будем. Но укажем на универсальный котел Buderus Logano G125 WS мощностью 32 кВт, который в паре с бойлером косвенного нагрева показан на рисунке. Бойлер, кстати, расположен под котлом, что бывает актуально для экономии драгоценных площадей. Этот котел в линейке Buderus считается, кстати, одним из «бюджетных».

Сам котел можно купить у официальных дилеров Buderus примерно за 72 000 рублей. Жидкотопливная горелка на этот котел типа Logatop DE уже обойдется в 57 000 рублей, за блок автоматики придется выложить примерно 20 000 рублей. Получается, что комплект оборудования для Buderus будет стоить примерно 149 000 рублей, а комплект Protherm со вполне сравнимыми характеристиками выйдет приблизительно 103 000 рублей. Это тоже недешево, но более 40 тысяч экономии – это солидно.

Возьмем еще одного производителя с Германии – компанию Viessmann. Самым «бюджетным» ее комбинированным котлом мощностью 33 кВт является модель Vitorond 100, которая с жидкотопливной горелкой Vitoflame 200 и блоком автоматики Vitotronic 100 будет стоить уже около 187 000 рублей.

В дальнейшем, если пользователь решит перейти на газ, то придется докупить газовую горелку Vitoflame 200, которая будет стоить примерно 137 000 рублей. Получается, что такая универсальность в виде «легкого» перехода с жидкого топлива на газ обойдется в такую сумму, на которую можно купить 1,8 штук «приличных» газовых конденсационных Protherm «Рысь» или один отличный напольный газовый конденсационный Vaillant ecoVIT pro VKK 256/5.

Электрические котлы для отопления частного дома

Никто не будет спорить с тем, что использование электрической энергии является одним из самых удобных. Ее сравнительно легко передавать на большие расстояния, а затем преобразовывать в любой другой вид энергии – механическую, тепловую, электромагнитную и другую. Если в 1890 году в мире производилось 9 млрд кВт*час электроэнергии, то в 2016 уже 24 816 млрд кВт*час. За почти 130 лет рост в 2 757раз – это много! Такими темпами не сможет «похвастаться» никакой другой источник энергии.

Казалось бы, простота передачи и преобразования электроэнергии должны уже давно поспособствовать тому, чтобы все отопительные котлы были только электрическими. Но на самом деле все не так, и все дело в сложности получения электричества. До сих пор более 66% всей получаемой в мире электроэнергии приходится на теплоэлектростанции (ТЭС), около 20% дают ГЭС и остальной «довесок» дают АЭС и другие источники. Получается, что для того, чтобы получить большую часть электроэнергии надо в огромных котлах сжигать различное топливо и подогревать воду. Затем пар вращает турбину, а она приводит в движение генератор. После этого энергию преобразуют и передают потребителям.

Что делает электрический котел? Он подогревает теплоноситель (воду) до определенной температуры. Получается на какая-то «чепуха». Вначале для нас нагревают на ТЭС воду топливом и получают удобного «посредника» — электроэнергию, а потом его мы используем для нагревания воды. Не проще ли просто топливом подогреть теплоноситель? Получается, как в известной шутке про русский бизнес, когда предприниматель закупил партию водки, продал ее, а выручку всю потратил на приобретение той же водки, но уже для личного потребления.

Дело в том, что технически реализовать подогрев теплоносителя электричеством гораздо проще и безопаснее. Этим процессом еще и легко управлять. Поэтому электрические котлы для отопления как использовались, так и будут использоваться в дальнейшем. Кроме этого электричество используется и для получения санитарной горячей воды в бойлерах и проточных водонагревателях. И кто знает, а может в недалеком будущем наконец-то человечество освоит холодный термоядерный синтез, который, по прогнозам ученых, поможет существенно снизить стоимость электроэнергии.

Какие бывают электрические котлы для отопления

Главным элементом электрического котла является нагреватель, который и доводит до нужной температуру теплоносителя. В зависимости от того, на каких физических принципах работает нагреватель электрические котлы бывают:

1. Котлы с трубчатыми электронагревателями – ТЭНами

Теплообменник ТЭНового котла представляет собой замкнутую емкость, имеющую входной и выходной патрубок через которые идет циркуляция теплоносителя. Также в теплообменник монтируется через резьбовое или фланцевое соединение ТЭН – один или несколько. Если котел одноступенчатый, то монтируется дин ТЭН, а если ступеней несколько, то и нагревателей тоже соответственно несколько. Подключением (или отключением) одного, двух или трех ТЭНов идет регулировка мощности котла. Обычно все ТЭНы объединяют в блоки, что облегчает монтаж и техническое обслуживание.

Сам ТЭН устроен очень просто. Внутри полой нержавеющей металлической извилистой (для повышения площади теплообмена) трубки размещают спираль из проволоки с высоким удельным сопротивлением. Обычно это нихром – сплав из 79% никеля и 21% хрома. Сама спираль стенок трубки не касается так как она помещена внутрь диэлектрического наполнителя, который обладает отличной теплопроводностью. Обычно это спрессованный порошкообразный минеральный наполнитель на основе оксида магния – периклаз.

Из школьного курса физики большинству читателей известна упрощенная формула расчета электрической мощности: P=U²/R, где U – это действующее напряжение в сети, а R – это электрическое сопротивление. Так как в стандартных однофазных электрических сетях напряжение 220 Вольт, а в трехфазных 380 Вольт (между двумя фазами), то можно сказать, что мощность ТЭНа (а соответственно и котла) зависит от сопротивления спирали. Чем оно меньше – тем больше мощность.

Можно сказать, что котлы с ТЭНами сделаны по принципу обычного электрического чайника, в которых нагревательные элементы имеют точно такую же конструкцию. Это испытанный временем еще с XIX века и простой способ нагреть воду электричеством. Отметим основные достоинства и недостатки ТЭНовых котлов. Итак, достоинства:

• Отопительные котлы с ТЭНами выпускаются в широком диапазоне мощностей.

• В качестве теплоносителя в таких котлах может использоваться как вода, так и антифризы. Есть примеры даже успешно работающих систем отопления с трансформаторным маслом. Правда, авторы не рекомендуют повторять подобные «подвиги» читателям портала.
• Простая конструкция теплообменника с ТЭНами, унификация их конструкции позволяют проводить чистку или замену своими силами.
• Котлы с ТЭНами стоят дешевле иных электрических.
• Легкость реализации двухконтурных электрических котлов.

Теперь про недостатки:

• ТЭНы подвержены к образованию накипи на них, что является общей «бедой» для котлов, бойлеров и стиральных машин. Поэтому желательно, чтобы система отопления была закрытой, а теплоноситель подготовленным – с низким содержанием солей жесткости.

• Большое время реакции на подогрев теплоносителя, так как спираль в ТЭНе должна нагреться сама, затем подогревается изолирующий наполнитель, потом трубка самого ТЭНа и только после этого вода.
• Корпус теплообменника с ТЭНами должен иметь определенный объем, сами они также должны для хорошей теплопередачи иметь определенные геометрические размеры. Это сказывается на габаритах котлов, чем больше мощность – тем больше котел.
• ТЭНы имеют ограниченный срок службы и со временем все равно перегорают (как и спирали у ламп накаливания). Причем часто нельзя предсказать сколько прослужит нагреватель, так как выход из строя может произойти внезапно. Поэтому, владельцам таких котлов лучше иметь про запас новый ТЭН.

Примеры отопительных котлов с ТЭНами мы рассмотрим ниже.

2. Электродные котлы отопления

Вода, которая в подавляющем большинстве случаев является теплоносителем для систем отопления в своем составе имеет растворенные в ней соединения – кислоты, щелочи, различные соли. В водной среде они распадаются на положительные и отрицательные катионы и анионы так как происходит так называемая электролитическая диссоциация (вспоминаем школьный курс химии). Если в воду поместить два электрода и подать на них напряжение, то катионы (имеющие положительный заряд) двинутся к катоду (имеющий отрицательный заряд). Соответственно анионы с их отрицательным зарядом двинутся к аноду с положительным зарядом. Именно таким образом обеспечивается прохождение электрического тока через воду.

Теплоноситель (вода) при прохождении через него электрического тока будет оказывать сопротивление, а значит будет выделяться тепло, которое и нужно получить в котле. Получается, что теплоноситель нагревает сам себя. И в этом процессе исключаются «посредники» в виде ТЭНов. Тем, кто рос во времена СССР, наверное, знакома конструкция самодельного кипятильника, когда два лезвия, соединенные с проводами, помещали на некотором расстоянии друг от друга в стакан с водой, а потом подключали провода к розетке. Закипание воды происходило за считанные секунды. При этом мы призываем читателей никогда не делать таких опасных экспериментов, так как существуют современные и безопасные способы вскипятить воду.

Электроэнергию в наши дома и квартиры поставляют переменного тока с частотой 50 Гц, а это только усиливает эффект быстрого нагрева воды. При такой частоте в 1 секунду направление электрического тока между электродами будет меняться 100 раз, так как за один период направление тока меняется 2 раза. Рассмотрим типичную конструкцию теплообменника электродного котла.

Нагревательный элемент представляет собой металлическую трубку, которая связана с рабочим нулем (P) системы электроснабжение. Не надо путать его с защитным нулем или заземлением (PE). В центре трубки располагают электрод, который через какую-либо коммутационную арматуру подключают к фазе. Также в трубке имеется входной и выходное отверстие для теплоносителя. Корпуса электродных котлов обязательно заземляются, а трубы системы отопления подключаются через изолирующие вставки.

Если на электроды подать напряжении при отсутствии теплоносителя, то ничего не произойдет, так как между ними существует зазор. Если заполнить систему теплоносителем и подать напряжение, то между электродами фазы и нуля будет протекать переменный электрический ток. Чем он будет больше – тем интенсивнее будет происходить нагрев. как видно, конструкция такого теплообменника очень простая, но тем не менее она должна рассчитываться специалистами.

В трехфазных котлах к фазам подключаются уже три электрода, а корпус котла не подключается к нулю, а изолирован. Протекание электрического тока происходит между тремя фазными электродами (L1, L2, L3), которые располагают в виде вершин равностороннего треугольника.

Отметим основные достоинства электродных котлов отопления:

• Электродные котлы топление имеют простую конструкцию и при небольших своих размерах могут выдавать солидную мощность.

• Простота конструкции сказывается и на цене, которая, как правило, ниже, чем у других видов котлов
• Электродным котлам неведомы такие неприятности как перегорание спирали или лавинообразное образование накипи. Она хоть и есть, но в меньших количествах.
• При нестабильном напряжении в сети электродные котлы продолжают работать, правда, с некоторым снижением мощности.
• Очень малое время задержки от момента подачи напряжения до выхода уже подогретого теплоносителя. Специалисты это называют малой инерционностью. Это позволяет лучше «обслуживать запросы» системы отопления и эффективно работать в автоматическом режиме.

Перечислим недостатки электродных котлов:

• Очень большая зависимость от чистоты и электропроводности теплоносителя. Причем, при эксплуатации он может менять свои параметры, что скажется на работе всей системы отопления. Поэтому необходимо постоянно следить за состоянием теплоносителя.
• Невозможность использования антифризов, так как они разлагаются в электродных котлах. Существуют специальные теплоносители, но их мало кто приобретает из-за высоких цен.
• При протекании электрического тока через воду происходит электролиз и выделяется какое-то количество газов.
• С ростом температуры теплоносителя изменяется и его проводимость, что сказывается на мощности.
• В электродных котлах высока опасность поражения электрическим током, поэтому особое внимание должно быть уделено заземлению.
• Электроды таких котлов также участвуют в процессе электролиза и постепенно растворяются, отдавая ионы металлов в теплоноситель. Поэтому необходима периодическая замена электродов.

Как видно из вышеизложенного, недостатков у электродных котлов ничуть не меньше и даже больше, чем достоинств. Они могут быть «палочкой-выручалочкой» в некоторых ситуациях, но использовать их для отопления всего дома авторы статьи считают шагом опрометчивым.

Более подробно узнать об электродных котлах можно прочитав статью на нашем портале: «Электродный котел для отопления частного дома».

1. Индукционные котлы отопления

Среди всех электрических котлов индукционные стоят особняком так как в них реализован совершенно другой принцип нагрева теплоносителя – бесконтактного индукционного нагрева. Такой подход является самым современным и прогрессивным, несмотря на то, что электромагнитную индукцию открыли еще в XIX веке. В чем же заключается принцип индукционного нагрева?

Если взять и намотать катушку индуктивности с большим количеством витков проводом на полую трубку, а потом пропустить по ней переменный ток, то возникнет переменное магнитное поле и его максимальная плотность будет именно внутри катушки. Если в трубку поместить сердечник из какого-либо проводящего материала (металла), то в нем будут наводиться вихревые токи Фуко, названные именем французского физика Жана Бернара Леона Фуко, открывшего их. По каким именно траекториям будут протекать эти токи предугадать невозможно, но главное то, что они «постараются» свести на нет магнитное поле, созданное катушкой, создавая свои, направленные противоположно, магнитные поля. Именно эти токи и разогревают сердечник.

Если провести аналогию с электротехникой, то вихревые токи, индуцируемые в сердечнике переменным магнитным полем, подобны токам в короткозамкнутой вторичной обмотке трансформатора. Если оставить этот процесс без контроля, то токи Фуко вполне могут расплавить сердечник и именно по такому принципу и работают индукционные печи, применяемые в металлургии. Именно по такому принципу работают и индукционные бытовые электроплиты, которые сами не нагреваются, но переменное магнитное поле, созданное ими, нагревает металлическую посуду. Ну а теперь представим, что сердечником в катушке будет металлическая труба (или серия труб), по которой циркулирует теплоноситель. Труба, нагреваясь от вихревых токов, будет передавать тепло циркулирующей по ней воде или любому другому теплоносителю.

Следует отметить, что обмотка (индуктор) в индукционном котле находится в абсолютно герметичном и изолированном месте, исключающем электрический контакт с теплоносителем. Это очень много значит для безопасности, надежности и долговечности котла. Для того, чтобы нагрев происходил более эффективно траекторию движения теплоносителя делают не прямолинейной, а «загибают» так, как показано на рисунке, чтобы максимально увеличить площадь теплоотдачи. Для компенсации гидравлического сопротивления теплообменника в системах отопления с индукционными котлами обязательно устанавливают циркуляционный насос.

Индукционные котлы принято делить на два больших класса – SAV и ВИН. Сразу желаем предупредить наших читателей, что по поводу этой классификации существуют различные мнения. Мы попытались провести анализ всех мнений и высказываем свое.

• В котлах типа SAV питание индуктора осуществляется переменным сетевым напряжением 220 или 380 В и частотой 50 Гц. Естественно, напряжение подается через аппаратуру защиты, коммутации и управления. Это наиболее простой способ реализации индукционных котлов, но котлы SAV имеют существенный недостаток – они при работе могут создавать мощные электромагнитные помехи и генерируют слышимый человеческим ухом неприятный гул частотой 50 Гц.
• В котлах типа ВИН (вихревой индукционный нагреватель) используются преобразователи частоты (инверторы), которые сетевые 50 Гц преобразуют в более высокие частоты: 10—100 кГц. Более высокие частоты делают индукционные нагреватели менее габаритными, более эффективными и легкоуправляемыми. Кроме этого котлы ВИН не издают слышимого шума и не наводят сильных электромагнитных помех. Но такие котлы существенно дороже своих «SAV-собратьев».

Основной проблемой индукционного нагрева является, то что сама обмотка (катушка, индуктор) является сильной индуктивной нагрузкой, а это означает, что ток и напряжение не будут совпадать по фазе, что приводит к появлению реактивной мощности – той, что не используется в полезных целях, но при этом может учитываться. Для того параллельно индуктору подключают конденсатор, который по своей сути является устройством компенсации реактивной мощности (УКРМ). Его выбирают такой емкости, чтобы частота колебательного контура, образованного индуктором и конденсатором, максимально бы совпадала с частотой питающего напряжения. в этом случае реактивная мощность пойдет на подзаряд конденсатора и при следующем полупериоде питающего напряжения будет отдана в нагрузку – индуктор.

Отметим достоинства индукционных котлов:

• Индукционные котлы обладают высоким КПД (до 98%), что, в принципе, свойственно всем электрокотлам.
• Отсутствие инерционности нагрева (высокая скорость нагрева), так как он происходит на иных физических принципах.
• Отсутствие электрического контакта нагревателя и теплоносителя.
• Меньшие требования к химическому составу теплоносителя, чем, например, в электродных котлах.
• Индукционные котлы меньше зарастают накипью, так как воздействие сильных переменных магнитных полей способствует тому, что соли жесткости кристаллизуются не на теплообменнике, а в объеме теплоносителя, а потом задерживаются фильтрами. Также сердечники все равно испытывают хоть небольшие вибрации с частотой подающего напряжения, что препятствует отложениям накипи. Теплоноситель не контактирует с сильно нагретыми поверхностями, как в котлах с ТЭН – и этот фактор также препятствует обильному образованию накипи.
• Индукционные котлы лучше всего поддаются управлению при помощи современных электронных блоков. Кроме этого они самые безопасные из всех электрических котлов.
• Индукционные котлы вследствие всех вышеперечисленных факторов обладают очень большим ресурсом работы и требуют минимального технического обслуживания. Качественный котел может прослужить 25—50 лет.

Отметим недостатки индукционных котлов

• Индукционные котлы могут работать только в закрытых системах отопления. Учитывая, что все современные системы рекомендуются делать именно такими, то можно назвать это недостатком с большой натяжкой.
• Они имеют большие габариты и массу. Например, котел мощностью примерно 2,5 кВт имеет высоту 45 см, диаметр 12 см, а массу до 25 кг в «пустом» виде. И это без учета всех других необходимых элементов отопления: расширительного бака, насоса, группы безопасности и другого.

• Индукционные котлы генерируют электромагнитные помехи, способные нарушить работу различных близкорасположенных устройств и влиять на самочувствие людей и животных. Поэтому для них необходимо отдельное помещение.
• Работа индукционных котлов создает шумовой дискомфорт. Это еще один аргумент для «удаления» их в отдельное помещение.
• Индукционные котлы, особенно инверторные (ВИН), стоят существенно дороже других электрокотлов, примерно на 40—80%.

В сети интернет очень много источников, говорящих о том, как можно сделать индукционный котел своими руками. При всем уважении к их авторам мы считаем должным предупредить читателей о том, что к этому надо относиться очень осторожно. При всей своей кажущейся простоте конструкции неправильно сделанный индукционный котел может стать источником поражения электрическим током, излучать в окружающее пространство опасные электромагнитные поля. Кроме этого кустарный индукционный котел может передавать в электросеть помехи, которые коснуться не только хозяев котла, но и других абонентов.

Некоторые выводы об электрических котлах

Из вышеизложенного нетрудно понять, что под ёмким понятием электрический котел скрывается широкий класс устройств, отличающихся не только мощностью, производителем, внешним видом, но и физическим принципом нагрева теплоносителя. Мы уже отметили какие электрические котлы бывают и отдельно указали на их достоинства и недостатки. Теперь в нескольких тезисах мы намерены высказать мнения основанные на основе анализа многих источников. Изложим их в виде набора тезисов «За» и «Против», вначале «За»:

• Безусловно, электрические котлы имеют один из самых высоких КПД (до 99%), что делает их очень привлекательными.
• Работой электрического котла очень легко управлять. Это можно делать как простой коммутацией «вкл» и «выкл», так и при помощи электронных схем.
• Электрические котлы имеют небольшие габариты (кроме индукционных), большинство из них уже в своей стандартной комплектации имеют и расширительный бак, и циркуляционный насос, и плату управления.
• Некоторые модели электрических котлов имеют привлекательный дизайн и впишутся в любой интерьер.
• Для установки электрического котла не надо получать «кипу» разрешений, а монтаж можно сделать и самостоятельно.
• Электрические котлы не требуют дымохода.

Теперь тезисы «Против» электрических котлов:

• Отопление электричеством – самое дорогостоящее из всех.
• Даже если хозяин согласен отапливать свой дом электрическим котлом, то это вовсе не означает, что ему будет выделена нужная мощность. Если даже возможность будет, то это может вылиться в немалые расходы, вплоть до покупки собственного трансформатора.
• Нет электричества – нет отопления.

Вот так и получается, что самый удобный вид энергии, которую можно использовать для отопления, оказывается и самым невыгодным. Мнение авторов статьи таково, что электрический котел в частном доме будет полезен для «подстраховки». Например, во время перезагрузки твердотопливного котла или при временном отсутствии магистрального газа. Также электрический котел полезен в тех домах, где хозяева в холодное время появляются периодически. В этом случае котел будет «стражником», следящим за температурой теплоносителя, не позволяя ему замерзать.

Краткий обзор наиболее популярных моделей электрических котлов

Сделаем краткий обзор нескольких моделей как российских, так и зарубежных котлов, которые пользуются устойчивым спросом на рынке. При этом мы просим читателей учесть то, что некоторые модели котлов не оснащены ни циркуляционным насосом, ни расширительным баком, а некоторые представляют уже полностью скомплектованную мини-котельную. Вторые, естественно, будут стоить дороже, но самостоятельная комплектация всеми основными элементами может обойтись ничуть не дешевле, а в большинстве случаев и дороже. Поэтому в нашем обзоре мы делаем акцент на полностью укомплектованные всем необходимым котлы.

Электрические котлы Protherm серии «Скат»

Мы вовсе не в рекламных целях упоминаем продукцию производителя из Словакии – компанию Protherm. Просто на самом деле котлы с этой маркой очень надежные, в том числе и электрические. Об этом свидетельствует их высокий уровень продаж в России.

Серия «Скат» настенных электрических котлов Protherm включает 8 моделей, мощностью от 6 до 28 кВт. Мы в таблице рассмотрим три наиболее популярные модели мощностью 6, 9 и 14 кВт.

Электрические котлы отопления Protherm серии «Скат»
Характеристики	6 KR 13	9 KR 13	12 KR 13
Полезная мощность, кВт	6	9	12
Потребляемая мощность, кВт	6	9	12
КПД, %	99.5	99.5	99.5
Количество нагревательных ТЭНов	2*3 кВт	1*3 кВт и 1*6 кВт	2*6 кВт
Максимальная сила тока при подключении по одной фазе, А	28	39	-
Максимальная сила тока при подключении по трем фазам, А	10	14	19
Максимальная рабочая температура, °C	85	85	85
Минимальное рабочее давление отопительного контура, бар	0.8	0.8	0.8
Максимальное рабочее давление отопительного контура, бар	3	3	3
Объем расширительного бака, л	7	7	7
Электрическое подключение, В/Гц	220/380/50	220/380/50	380/50
Присоединительный размер контура отопления, дюйм	¾	¾	¾
Габаритные размеры В*Г*Ш, мм	740*310*410	740*310*410	740*310*410
Масса, кг	32.6	32.9	33.1
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	32 300	33 200	33 700

Модели 6 и 9 кВт имеют возможность работы от однофазной сети 220 В, а вот уже начиная с 12 кВт и выше – необходимо трехфазное подключение 380 В/50 Гц. Мы намерено не рассматривали более «старшие» модели, так как считаем, что отапливать в России электричеством большие площади шагом нецелесообразным и невыгодным.

Все котлы серии «Скат» оснащены циркуляционным насосом и расширительным, баком. Они могут модулировать свою мощность в зависимости от температуры теплоносителя. В котлах уже имеется предохранительный клапан, есть защита от замерзания и защита от заклинивания насоса. Котлы оснащены кнопочным электронным управлением с жидкокристаллическим дисплеем. Возможна установка погодозависимой автоматики. Для приготовления горячей воды компания Protherm предлагает к котлам этой серии бойлеры косвенного нагрева.

Котлы с ТЭНами других производителей мы рассматривать не будем, так как при сходной комплектации и мощности цены так же очень похожи. Исключение могут составлять котлы от самых именитых брендов типа Buderus, ACV и других. Тогда только за бренд придется доплатить 15—30%.

Индукционные электрические котлы «ВИН»

Рассмотрим продукцию российского производителя – Завода теплового оборудования «Альтернативная энергия». Производство расположено в Ижевске, но в России уже достаточно хорошо развита дилерская сеть. Это предприятие специализируется на выпуске индукционных котлов под торговой маркой «ВИН». Диапазон мощностей от 3 кВт до 80 кВт.

В стандартную комплектацию котлов «ВИН» входит непосредственно сам вихревой индукционный нагреватель ВИН (один или несколько), шкаф управления со всей необходимой коммутационной и регулирующей аппаратурой, датчик температуры и группа безопасности. В комплектацию VIP дополнительно входят циркуляционный насос соответствующей производительности, датчик потока, запорно-регулирующая арматура. Рассмотрим технические характеристики котлов «ВИН» самых востребованных мощностей в следующей таблице.

Индукционные котлы «ВИН»
Характеристики	ВИН-3	ВИН-7	ВИН-15	ВИН-25
Мощность, кВт	3	7	15	25
Напряжение, В	220	220	380	380
Ккал, не менее	2527	5900	12640	21070
Ток потребления (не более), А	18	45	35	50
Сечение одной жилы медного силового кабеля (не менее), мм²	4	10	6	16
Присоединительный диаметр патрубков (Ду), мм	25	25	25	25
Габаритные размеры В*Ш*Г, мм	720*133*180	720*133*180	720*500*300	720*500*300
Габариты шкафа, мм	280*325*135	280*325*135	280*325*135	280*325*135
Масса ВИН, кг	24	24	75	76
Масса шкафа, кг	4.5	4.5	4.5	4.5
Ориентировочная цена в стандартной комплектации (май 2018 г), руб	35 000	45 000	60 000	70 000
Ориентировочная цена в VIP комплектации (май 2018 г), руб	50 000	60 000	75 000	85 000

Котлы «ВИН» в зависимости от мощности могут иметь один вихревой нагреватель ВИН или 3 соединенных гидравлически последовательно. Одиночный нагреватель применяется в однофазных сетях, а батарея из трех – в трехфазных. На котлах большой мощности (от 50 кВт) используются уже 6 нагревателей ВИН.

Как видно, цена на индукционные котлы уже существенно выше, чем на обычные с ТЭНами. Габариты также большие, причем в таблице они указаны без насоса и расширительного бака, который, кстати, также придется покупать отдельно, так как он не входит даже в комплектацию VIP. Тем не менее котлы марки «ВИН» уже неплохо себя зарекомендовали и на них есть устойчивый спрос.

На нашем портале есть очень хорошая статья об электрических котлах. Читайте: «Электрический котел для отопления частного дома».

Газовые котлы отопления для частного дома

Самые предпочтительные для отопления частного дома котлы мы решили поместить в конце статьи. Если читатели спросят почему, то мы ответим, что, прочитав о всех сложностях, связанных с котлами на других видах топлива, легче будет сделать выбор именно в пользу газовых, так как они при наличии в районе расположения дома газовой магистрали, выгоднее всего. Теперь разберемся во всем по порядку.

Какие бывают газовые котлы

Прежде всего определимся с тем, что практически любой газовый котел может работать как на природном, так и на сжиженном газе. Правда, для этого необходимо менять горелку и изменять настройки блока управления. По умолчанию любой газовый котел предназначен именно для природного газа, но как опцию можно приобрести комплект оборудования для перехода на сжиженный газ.

Безусловно, питать котел природным газом из магистрали гораздо удобнее и выгоднее, так как отопление сжиженным газом существенно дороже. Но зато в тех местах, где еще не подведен природный газ, но ожидается в ближайшей перспективе, вполне можно приобрести котел, переоборудовать его временно на сжиженный газ из баллонов и отапливаться им до того времени пока не будет проложен трубопровод с природным газом. Это, наверное, будет одним из наилучших вариантов. В статье мы будем рассматривать котлы на природном газе, зная о том, что практически каждый из них может работать и на сжиженном.

Рассмотрим кратко классификацию газовых котлов. По месту размещения котлы бывают:

• Напольные газовые котлы – они размещаются либо непосредственно на полу, либо на специально сооруженным для них подиумом, облегчающим техническое обслуживание. Такие котлы обычно средней или большой мощности, имеющие большие габариты и вес. Теплообменники у напольных котлов чаще всего или чугунные, или стальные. Обычно напольные котлы не оборудуют элементами обвязки, а ее делают уже в котельной после монтажа котла.

• Настенные газовые котлы – монтируют либо на стену, либо на специальную монтажную раму. Такие котлы отличают более скромные габариты и вес, но несмотря на это некоторые модели могут выдавать полезную мощность до 100 кВт. Несмотря на «скромность» габаритов в настенных котлах обычно предусматривают внутри уже все элементы обвязки, поэтому эти отопительные приборы можно смело называть мини котельными. Помимо своей прямой функции – отопления, некоторые котлы еще и могут готовить горячую воду для бытовых нужд. Теплообменники в настенных котлах медные, стальные или из легированного алюминия (силумина).

По функциональным возможностям котлы бывают:

• Одноконтурные котлы – которые могут работать только в целях отопления. Такие котлы предназначены только для подогрева теплоносителя. Горячую воду для бытовых нужд тогда готовят в емкостных водонагревателях косвенного нагрева, в которых есть трубчатый теплообменник с циркулирующим по нему теплоносителем. Он и подогревает воду в емкости до требуемой температуры.
• Двухконтурные котлы – в которых есть функция подогрева воды для нужд ГВС. Она может быть реализована разными способами: при помощи пластинчатого теплообменника или битермического коаксиального. Также есть модели газовых настенных котлов со встроенным бойлером косвенного нагрева.

По типу тяги газовые котлы могут быть:

• С естественной тягой – такие котлы еще называют атмосферными или с открытой камерой сгорания. Воздух, необходимый для горения газа, котлы берут из того помещения, где они установлены. Обычно это котельная, к которой предъявляются определенные требования, в том числе и по притоку свежего воздуха. Отвод продуктов сгорания происходит через дымоход, который должен иметь необходимую тягу.

Больше узнать о требованиях к котельным и дымоходам можно прочитав следующие статьи на нашем портале:

• Требования к котельной в частном доме;

• Дымоход для газового котла.

• С принудительной тягой. Эти котлы еще называют котлами с закрытой камерой сгорания, наддувными или турбо-котлами. Воздух, необходимый для горения такие котлы берут с улицы, но иногда бывает, что организуют забор воздуха из того же помещения или из соседнего. Продукты сгорания же принудительно эвакуируют при помощи центробежного вентилятора на улицу. Чаще всего и забор воздуха, и удаление дымовых газов производят по одному коаксиальному дымоходу: по внутренней трубе уходят продукты сгорания, а по внешней поступает свежий воздух. Таким котлам не нужен вертикальный дымоход и специально выделенное помещение котельной. И это их несомненный плюс.

По типу розжига газовые котлы бывают:

• Котлы с пьезорозжигом. В них розжиг пилотной горелки делается при помощи кнопки, связанной с механизмом пьезорозжига. После нажатия кнопки происходит проскакивание искры между электродом и пилотной горелкой. После загорания последней идет контроль наличия пламени и если оно гаснет, то газ на пилотную горелку перестает поступать. Когда температура теплоносителя падает ниже заданной, подается газ на основную горелку, которая зажигается от пилотной. Котлы с пьезорозжигом энергонезависимы, их устанавливают в тех домах, где перебои со светом не редкость.
• Котлы с электронным розжигом – их запуск идет по команде блока управления через специальный электрод. Несомненный плюс таких котлов- это отсутствие пилотной горелки, которая хоть понемногу, но потребляет газ. Минус – это необходимость постоянного электроснабжения, что в XXI веке сложно назвать недостатком, так как большинство регионов имеет постоянное и стабильное электроснабжение. Тем более, что большинство современных котлов имеют электронное управление.

По полноте использования энергии топлива газовые котлы подразделяются на:

• Конвекционные котлы (называемые еще традиционными) – они используют только низшую теплоту сгорания топлива, то есть то тепло, которое выделяется при горении газа. В таких котлах температура дымовых газов должна быть такой, чтобы ни в котле, ни в дымоходе не образовывался конденсат с растворенными в нем химическими соединениями. Образующиеся при этом кислоты могут плохо повлиять как на сам котел, так и на дымоход. Конвекционные котлы лучше всего использовать в высокотемпературном отоплении, когда температура подачи теплоносителя примерно 80°C, а обратной линии не менее 60°C. Для того, чтобы понизить температуру теплоносителя (например, для теплого пола) в системах отопления с конвекционными котлами прибегают ко всяким «хитростям» в виде использования узлов подмеса с четырехходовым смесителем.
• Конденсационные котлы уже намеренно понижают температуру дымовых газов настолько, чтобы вызвать выпадение конденсата. Для этого температура обратной линии системы отопления не должна превышать 55°C. Как известно из физики, выпадение конденсата сопровождается выделением тепловой энергии, которая и передается теплоносителю. При этом говорят, что конденсационный котел использует высшую теплоту сгорания топлива. Такие котлы используют в низкотемпературном отоплении, которое является самым перспективным. Конденсационные котлы просто идеальны для теплых полов. И на них мы остановимся немного подробнее ниже.

Кроме этого существует классификация котлов по материалу теплообменника. Ранее мы уже сравнивали два материала – чугун и сталь, когда рассматривали твердотопливные котлы. Можем смело применять уже рассмотренные достоинства и недостатки и к газовым котлам. Но есть еще два материала, которые не используются ни в каких котлах, кроме как газовых. Это медь и легированный алюминий (силумин).

• Медные теплообменники имеют неоспоримые преимущества в плане теплопередачи, механической прочности и стойкостью к коррозии. Но они боятся повышенных температур, поэтому они должны быть всегда с циркулирующим по ним теплоносителем. Поэтому газовые котлы с медными теплообменниками устанавливают только в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Во всех этих котлах обязательно стоят датчики перегрева, которые сразу отключают горелку при превышении определенного порога температуры. Только в конденсационных котлах медные теплообменники не применяют, так как медь «боится» кислот.

• Теплообменники из легированного алюминия (силумина) – применяют именно в конденсационных котлах, так как силумин не «боится» кислотного конденсата за счет того, что на его поверхности образуется прочная оксидная пленка. Несмотря на скептические мнения по поводу силумина, теплообменники из него прекрасно работают продолжительное время. Конечно, при должном техническом обслуживании.

Кроме этого, в конденсационных котлах применяют теплообменники из нержавеющей стали. Хоть обычная сталь и имеет гораздо более лучшую теплопроводность, зато нержавеющая сталь не боится кислот и теплообменники из нее служат очень долго. В обычных конвекционных котлах применять нержавеющую сталь для первичного теплообменника нецелесообразно. Поэтому этот материал используют только для пластинчатых вторичных теплообменников в двухконтурных котлах.

Мы намерено не стали углубляться подробно в тему газовых котлов, так как на нашем портале есть статьи, где подробно описаны все особенности устройства, принцип работы и многое другое, что касается этой очень обширной темы. Читайте:

• Как выбрать газовый котел

• Котлы газовые для отопления дома: расчет необходимой мощности

Почему стоит обратить пристальное внимание на конденсационные котлы?

Тем, кто собирается построить современный, комфортный и энергоэффективный дом, отапливаемый газом, следует обратить очень пристальное внимание именно на конденсационные котлы. Конечно, если хозяева не собираются делать отопление «по-старинке» с большими чугунными радиаторами-гармошками и большим энергонезависимым котлом, у которого температура теплоносителя на выходе 80—85°C считается нормой.

Будущее отопления – это низкотемпературное отопление, которое наиболее комфортно и безопасно для здоровья. Теплоноситель для низкотемпературного отопления подается из котла под температурой 55°C, а обратно в котел возвращается при температуре примерно 45°C. Это прописано в современных европейских стандартах по отоплению EN422. Теплоноситель с такой температурой подачи и «обратки» просто идеален для подачи на насосно-смесительные узлы теплого водяного пола. А этим видом отопления сейчас уже никого не удивишь и большинство новых домов оборудуются этим видом отопления.

Также теплоноситель с такой температурой подачи и «обратки» идеален для создания условий конденсации водяного пара, содержащегося в дымовых газах. Для того, чтобы понять как это происходит, надо посмотреть устройство теплообменника конденсационного котла.

Один из видов теплообменника конденсационного котла представляет собой прямоугольную трубу из нержавеющей стали, которая свернута в спираль. Между ее витками оставляют некоторые зазоры, через которые могут проходить дымовые газы. С одной стороны к спирали подключается «обратка» отопления (на рисунке справа), а с другой стороны подача (на рисунке слева). В камеру сгорания на горелку принудительно подается заранее приготовленная газо-воздушная смесь, которая зажигается при помощи электрода. После запуска горелки начинается интенсивный теплообмен. Горячие дымовые газы проходят через зазоры спирали и попутно отдают тепло циркулирующему теплоносителю. При этом они остывают до определенного значения. Далее они попадают в пространство между внешней части спирали и корпусом и движутся к выходу. И здесь начинается самое интересное…

Продуктам сгорания, которые движутся под избыточным давлением, нет другого пути к выходу кроме как пройти через зазоры спирали теплообменника в его конденсационной части. Если теплоноситель из «обратки» будет приходить с температурой 55—57°C и ниже, то будет достигнута так называемая точка росы, когда начнется конденсация водяного пара, содержащегося в продуктах сгорания. При конденсации выделяется тепло, которое и подогревает теплоноситель, прежде, чем он по спирали дойдет до камеры сгорания. Очевидно, что при этом котлу надо будет сжечь гораздо меньше газа, чтобы теплоноситель подогреть да нужной температуры. Конденсат при этом стекает по трубкам теплообменника вниз, собирается в нижней части и самотеком уходит в конденсатооводчик и далее следует на нейтрализацию и утилизацию.

Следует отметить, что если температура «обратки» будет выше, чем 60°C, то конденсации пара не произойдет и конденсационный котел становится обычным конвекционным. Поэтому одна из самых величайших глупостей на свете – это эксплуатировать конденсационный котел в высокотемпературном отоплении. Это все равно, что «забивать гвозди микроскопом», как шутят в научных кругах. Поэтому мы еще раз повторяем – единственно правильным применением конденсационного котла, когда он проявится «во всей красе» — это низкотемпературные системы отопления. Самой лучшей такой системой являются водяные теплые полы.

Чтобы узнать максимально подробно о конденсационных котлах, можно прочитать очень подробную статью на нашем портале: «Конденсационные котлы отопления: выбор, монтаж и техническое обслуживание». Предупреждаем, что статья очень подробная и объемная, поэтому для того, чтобы найти интересующий вопрос предлагаем пользоваться навигацией по ней при помощи содержания.

Отметим основные плюсы конденсационных котлов:

• Конденсационные котлы имеют самый высокий КПД. В маркетинговых целях приводят значение 107—108%, но это немного некорректно, так как такой «расчет» идет относительно высшей теплоты сгорания, которая в конвекционных котлах вообще не учитывается. Но, в любом случае, если конденсационный котел работает в низкотемпературном отоплении в режиме конденсации, его КПД будет на 5—8% выше, чем у конвекционного.
• Снижение расхода газа примерно на 10—15%, но при условии, что котел работает в «нужном» режиме. За пару сезонов конденсационный котел окупает все те деньги, которые поначалу казались «необоснованно потраченными», если учитывать разницу в цене с традиционным котлом.
• Конденсационные котлы способны работать в широком диапазоне мощностей без потери КПД. Тонкая модуляция пламени позволяет котлу выдавать ровно столько тепла, сколько требуется системе отопления в настоящий момент без частых остановок и повторных запусков. Это влияет на экономию газа и ресурс котла.

• Предварительное приготовление газо-воздушной смеси позволяет наиболее полно сжигать топливо, что влияет также на экономию и чистоту выбросов. Конденсационные котлы – самые экологичные из всего газового отопительного оборудования.
• Низкая температура выходящих дымовых газов позволяет делать дымоходы пластиковыми, что упрощает и удешевляет их.
• Особенности конструкции конденсационных котлов делает их работу практически бесшумной. Конвекционный газовый котел с закрытой камерой сгорания шумит гораздо больше.
• При должном техническом обслуживании конденсационный котел служит очень долго.

Недостатки у конденсационных котлов все-же есть. Перечислим их:

• Если при конденсационном котле планируется радиаторное отопление, то придется значительно увеличить количество секций в радиаторах или применять те модели неразборных панельных радиаторов, которые больше в размерах, а соответственно и в цене. Это еще раз подтверждает то, что лучший способ низкотемпературного отопления – это теплый водяной пол.
• При работе конденсационного котла образуется большое количество конденсата, который необходимо нейтрализовать и утилизировать. Но при наличии центральной канализации проблема решается сама собой. Слабокислый конденсат (не больше, чем у Кока Колы) можно смело сливать в общие стоки, которые имеют выращенную щелочную среду.

• Конденсационный котел нуждается в периодической очистке теплообменника, проводимой сервисными службами. Если этим правилом пренебрегать, то срок службы котла сокращается в разы.
• Высокая стоимость конденсационных котлов, которая на 40—80% выше, чем у конвекционных котлов той же мощности. Это частично объясняется более технологичной начинкой котлов.

Краткий обзор наиболее популярных моделей газовых котлов

Настало время сделать обзор различных газовых котлов, как напольных, так и настенных; как энергонезависимых, так и зависящими от электроэнергии. При современном обилии выбора это сделать достаточно трудно, но мы постараемся учесть именно те котлы, к которым проявляют интерес покупатели.

Напольные чугунные энергонезависимые котлы Protherm «Медведь TLO»

Мы по-прежнему «не оставляем в покое» компанию Protherm из Словакии и продолжаем рассматривать ее продукцию. Просим заметить читателей, что мы не говорим хвалебных речей, хотя, честно говоря, есть за что. В ассортименте Protherm есть в том числе и напольные энергонезависимые газовые котлы модельного ряда «Медведь TLO».

Теплообменники этих котлов изготовлены из жаропрочного чугуна, что предполагает срок службы в несколько десятков лет. В открытой камере сгорания смонтирована устойчивая к коррозии горелка из нержавеющей стали. Регулирования мощности котлов нет, так как горелка одноступенчатая. Котлы оснащены пьезорозжигом и абсолютно автономны. Если требуется приготовление горячей воды, то эти котлы могут подключаться к дополнительно приобретаемым бойлерам косвенного нагрева, которые есть в ассортименте Protherm. Рассмотрим краткие технические характеристики этого модельного ряда.

Напольные чугунные энергонезависимые котлы Protherm «Медведь TLO»
Характеристики	20 TLO	30 TLO	40 TLO	50 TLO
Полезная тепловая мощность, кВт	18	27	35	44.5
КПД, %	90	90	90	90
Материал теплообменника	Чугун	Чугун	Чугун	Чугун
Количество секций теплообменника	3	4	5	6
Диапазон температуры теплоносителя, °C	30—85	30—85	30—85	30—85
Минимальное давление в контуре отопления, бар	0.5	0.5	0.5	0.5
Максимальное давление в контуре отопления, бар	3	3	3	3
Номинальное давление природного газа, мм.в.ст	130	130	130	130
Номинальное давление сжиженного газа, мм.в.ст	300	300	300	300
Присоединительный диаметр газопровода, дюйм	¾	¾	¾	¾
Присоединительный диаметр контура отопления, дюйм	1 ½	1 ½	1 ½	1 ½
Диаметр дымохода, мм	130	130	150	180
Габаритные размеры В*Г*Ш, мм	880*600*420	880*600*505	880*620*590	880*620*675
Масса, кг	90	110	130	150
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	57 600	64 800	74 400	84 000

Такая «кусачая» цена на котлы этого модельного ряда легко объясняется материалом теплообменника – высококачественный жаропрочный чугун. Эти котлы – настоящие «рабочие лошадки», которые много лет будут служить своим хозяевам в любых условиях.

Настенные газовые котлы Bosch GAZ 7000 W

Теперь предлагаем представить, что из «глухого уголка», где часто бывают перебои с подачей электроэнергии мы перемещаемся в современный коттеджный поселок вблизи большого города. В этом поселке и газ подведен, и с электроэнергией все в порядке. В этом случае уже можно рассматривать более «продвинутые» модели котлов с электронным управлением. Если же еще не хочется «заморачиваться» с отдельным помещением для котельной, то тогда однозначным выбором должен стать настенный котел с закрытой камерой сгорания.

Мы предлагаем рассмотреть серию котлов GAZ 7000 W от немецкого концерна Bosch. Про эту марку даже рассказывать ничего не следует, так как всего, чего «коснулся» Bosch, отличает качество надежность и долговечность. В серии GAZ 7000 W несколько моделей котлов. Все они с закрытой камерой сгорания и выводят дымовые газы на улицу через коаксиальный дымоход. Через этот же дымоход с улицы поступает воздух, необходимый для горения.

Котлы этой серии оснащены трехскоростным циркуляционным насосом, группой безопасности, расширительным баком. В тех моделях, где нет пластинчатого теплообменника для приготовления горячей воды уже есть встроенный трехходовой клапан, предусматривающий подключение бойлера косвенного нагрева. «Продвинутая» многофункциональная система управления Bosch Heatronic 3 «следит» за режимами работы котла и занимается самодиагностикой всех узлов. Котлы Bosch GAZ 7000 W, работают с очень низким шумом. Даже в ночное время их трудно услышать.

Основные технические характеристики котлов Bosch GAZ 7000 W представлены в следующей таблице.

Настенные газовые котлы Bosch GAZ 7000 W
Характеристики	ZSC 24-3 MFA	ZWC 24-3 MFA	ZWC 28-3 MFA	ZWC 35-3 MFA
Номинальная тепловая мощность по горячей воде, кВт	-	7,3—24,0	11,3—28,1	12,1-33,3
Номинальная тепловая мощность по отоплению, кВт	7,3—24,0	7,3—24,0	11,3-28,1	12,1—33,3
Номинальная тепловая нагрузка по горячей воде, кВт	-	8,4—26,7	12,9—31,3	13,8—36,5
Номинальная тепловая нагрузка по отоплению, кВт	8,4—26,7	8,7—26,7	12,9—31,3	13,8—36,5
Номинальное давление природного газа, мбар	13	13	13	13
Номинальное давление сжиженного газа, мбар	30	30	30	30
Расход природного газа при максимальной мощности, м³/час	2.8	2.8	3.2	4
Расход сжиженного газа при максимальной мощности, кг/час	2	2	2.4	2.9
Подключение газа, дюйм	¾	¾	¾	¾
Максимальная температура контура отопления, °C	88	88	88	88
Максимально допустимое давление, бар	3	3	3	3
Объем расширительного бака, л	6	6	6	8
Диметр патрубков подключения отопления, дюйм	¾	¾	¾	¾
Диапазон температур контура ГВС, °C	-	40—60	40—60	40—60
Проток горячей воды при ΔT 50°C, л/мин	-	2,5—6,9	2,5—8,1	2,5—9,5
Проток горячей воды при ΔT 30°C, л/мин	-	2,5—11,5	2,5—13,4	2,5—15,9
Проток горячей воды при ΔT 20°C, л/мин	-	2,5—17,2	2,5—20,1	2,5—23,9
Минимальное давление воды ГВС, бар	-	0.2	0.2	0.2
Максимальное давление воды, бар	-	10	10	10
Диаметр патрубков подключения ГВС или бойлера, дюйм	½	½	½	½
Температура дымовых газов при макс/мин мощности, °C	150/79	150/79	150/90	150/84
Диаметр дымовой трубы, мм	60/100	60/100	60/100	60/100
Электрическое подключение, В/Гц	230/50	230/50	230/50	230/50
Потребляемая мощность, Вт	121	121	153	158
Габаритные размеры В*Ш*Г, мм	825*400*370	825*400*370	825*440*370	825*480*370
Масса (нетто), кг	42.9	42.9	44.5	47.7
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	51 000	53 400	61 000	65 000

Конечно, сложно назвать демократичной цены на котлы Bosch этого модельного ряда. Но стоит учесть, что за эти деньги хозяева получают мини-котельную, собранную в красивом дизайнерском корпусе. Она без участия своих владельцев возьмет полный интеллектуальный контроль за отоплением и приготовлением горячей воды.

Настенные конденсационные котлы Buderus Logamax plus GB062

Наконец-то мы подошли к «высшему пилотажу» газовой отопительной техники – конденсационным котлам отопления. И очень бы не хотелось рассматривать модели котлов неизвестного или не зарекомендовавшего себя с лучшей стороны производителя. Компания Buderus является одним из флагманов. Технику этой компании эксплуатируют давно и подавляющее число отзывов – положительные.

Модельный ряд Logamax plus GB062 включает одноконтурные и двухконтурные конденсационные котлы мощностью 14 и 24 кВт, что в большинстве случаев хватает для отопления среднестатистического частного дома. Теплообменники из алюминиево-кремниевого сплава от компании Buderus давно себя зарекомендовали с положительной стороны. Уже более 1 миллиона котлов с подобным теплообменником установлена и эта цифра продолжает расти, что дает еще один плюс Buderus.

Конденсационные котлы Logamax plus GB062 оснащены передовой автоматикой с интуитивно-понятным интерфейсом. При помощи нее можно легко настроить дневные и недельные программы работы, отрегулировать температуру контура отопления и ГВС несколькими нажатиями. Очень приятной опцией, прилагаемой по умолчанию, является наличие «на борту» погодозависимой автоматики, которая позволит котлу чутко реагировать на все изменения за стенами дома.

Разумеется, в котлах этой серии есть все необходимое: циркуляционный насос, группа безопасности, система различных датчиков, связанных с блоком управления, расширительный бак и другие компоненты, необходимые для качественного отопления и ГВС. Рассмотрим краткие технические характеристики котлов Buderus Logamax plus GB062 в следующей таблице.

Настенные конденсационные котлы Buderus Logamax plus GB062
Характеристики	GB062-14	GB062-24	GB062-24K
Максимальная номинальная тепловая производительность 40/30°C, кВт	15.2	25.4	25.4
Максимальная номинальная тепловая нагрузка, кВт	14.4	24.7	24.7
Минимальная номинальная тепловая производительность 40/30°C, кВт	2	3	4.1
Минимальная номинальная тепловая нагрузка, кВт	2.1	3.1	3.8
Максимальная номинальная тепловая производительность ГВС, кВт	-	-	28.2
Максимальная номинальная тепловая нагрузка ГВС, кВт	-	-	28.9
КПД при максимальной мощности, отопительная кривая 40/30°C, %	105.6	103	103
КПД при минимальной мощности, отопительная кривая 36/30°C, %	109.7	110	110
Допустимое подаваемое давление природного газа, мбар	10—16	10—16	10—16
Допустимое подаваемое давление сжиженного газа, мбар	25—35	25—35	25—35
Объем расширительного бака, л	6	6	6
Предварительное давление расширительного бака, бар	0.75	0.75	0.75
Максимальная температура подачи, °C	82	82	82
Максимально допустимое рабочее давление, бар	3	3	3
Температура воды ГВС, °C	-	-	40—60
Удельный расход ГВС (ΔT=30°K), л/мин	-	-	13.3
Диаметр коаксиального дымохода, мм	80/125	80/125	80/125
Совместимость с антифризами Alphi-11	Да	Да	Да
Совместимость с антифризами Glythermin NF	Да	Да	Да
Напряжение питания, В/Гц	230/50	230/50	230/50
Габаритные размеры Ш*В*Г. Мм	400*815*300	400*815*300	400*815*300
Масса (нетто), кг	36	36	36
Ориентировочная цена (май 2018 г), руб	71 330	73 400	74 650

Видно, что конденсационные котлы Buderus несколько дороже таких же по мощности от Bosch, но более высокий КПД и экономичность через некоторое время покроют эту разницу.

Основные критерии выбора отопительного котла для частного дома

Первый вопрос, который должен задать сам себе хозяин уже существующего или строящегося частного дома – это доступность того или иного вида топлива и его стоимость покупки, доставки, хранения и расход в отопительный период. Читатели может быть ожидают конкретных расчетов в рублях, но на самом деле это сделать невозможно, так как цена на различные виды топлива в разных регионах может отличаться в разы. Что же тогда делать? Мы предлагаем принять за эталонное топливо магистральный природный газ, так как его цена в разных регионах примерно одинакова. Вдобавок природный газ является одним из самых удобных видов топлива и в подавляющем большинстве случаев и самым дешевым, несмотря на большие расходы по его подключению к частному дому.

Рассмотрим сводную таблицу, где перечислены все основные виды топлива и единицы их измерения. Затем в таблице показано сколько можно получить тепла в ккал, кВт или МДж при сжигании одной единицы измерения того или иного топлива, а затем это все сравнивается с эталоном – теплом полученным от сжигания 1 м³ природного газа. Пользуясь этой таблицей и зная цены на топливо в своем регионе, можно оценить выгодность того или иного способа отопления.

Вид топлива	Ед. изм.	Удельная теплота сгорания, ккал	Удельная теплота сгорания, кВт	Удельная теплота сгорания, МДж	Эквивалент природного газа, м³
Электроэнергия	1 кВт/ ч	864	1	3.62	0.108
Дизтопливо (солярка)	1 л	10300	11.9	43.12	1.288
Газ сжиженный	1 л	10500	12.2	44	1.313
Газ природный	1 м³	8000	9.3	33.5	1
Уголь каменный W=10%	1 кг	10800	12.5	45.2	1.35
Уголь бурый W=30—40%	1 кг	6450	7.5	27	0.806
Уголь древесный	1 кг	6700	7.8	28.05	0.838
Торфобрикет W=15%	1 кг	6510	7.5	27.26	0.814
Пеллета древесная	1 кг	4200	4.9	17.58	0.525
Древесина W=20%	1 кг	4100	4.7	17.17	0.513
Древесина W=50—60%	1 кг	1940	2.2	8.12	0.243

Практика показывает, что в 99% случаев «выигрывает» природный газ, а в «аутсайдерах» вечно находятся дизельное топливо и электроэнергия.

Далее после выбора того или иного вида топлива могут быть рассмотрены переходные варианты. Например, с дизельного топлива на газ или со сжиженного газа в баллонах на природный газ. Такие «метаморфозы» как переход с твердого топлива на газ мы рассматривать не советуем по причинам, которые описали ранее. Твердотопливному котлу лучше всю свою жизнь оставаться самим собой.

Следующий вопрос – это помещение котельной, предусмотрено ли оно в доме. Без котельной в нежилых помещениях могут размещаться только настенные газовые котлы с закрытой камерой сгорания, настенные конденсационные котлы и электрические котлы (кроме индукционных). И все! Во всех остальных случаях котельная необходима.

Если выбранный вид топлива требует котла с вертикальным дымоходом, то будет актуальным вопрос о технической возможности его организации. Дымохода не требуют вообще только электрические котлы. Все остальным он необходим. Правда газовым котлам с закрытой камерой сгорания и конденсационным котлам можно обеспечить проход через ближайшую наружную стену коаксиального дымохода, а всем остальным нужен вертикальный.

Вопросов при выборе вида какого-либо типа котла и конкретной модели всегда возникает масса. И все их надо решить. Универсальной таблетки от всех недугов не существует, так же самое как не существует универсальных рекомендаций по отопительным котлам для частного дома.

Один из самых основных вопросов при выборе конкретной модели котла – это его полезная мощность. Как известно, она должна быть не менее, чем теплопотери дома в самые лютые зимние морозы, а лучше еще и с некоторым запасом. Как же оценить теплопотери? Мы предлагаем воспользоваться удобным инструментом – калькулятором.

Калькулятор расчета необходимой мощности отопительного котла для частного дома

При выборе любого отопительного котла на любом виде топлива всегда встает вопрос о требуемой его мощности. Если с ней будет сильный «недобор», то в морозные дни в доме будет весьма некомфортно. Котел с избыточной мощностью – это просто зря выкинутые деньги. В случае с твердотопливными котлами возникает проблема утилизации избыточного тепла, а в газовых котлах происходят частые остановки и запуски, называемые тактованием. Оно способно просто «загнать» котел за пару сезонов до неработоспособного состояния.

Именно поэтому теплотехнические расчеты являются необходимостью. Предпочтительней, чтобы их делали специалисты, так как методика этих расчетов довольно сложная, используется масса справочных данных из разных источников.  Но существуют методики, которые позволяют более-менее точно оценить теплопотери. Мы предлагаем нашим читателям воспользоваться удобным калькулятором. Это позволит, например, еще на стадии проектирования узнать, сколько примерно киловатт будет терять дом в час во время лютых морозов. А котел как раз должен ушедшее тепло компенсировать.

Перед тем, начать применять калькулятор, кратко объясним откуда берутся все исходные данные, необходимые для расчетов. Прежде всего скажем, что любой теплотехнический расчет делается для каждого помещения дома или квартиры отдельно. А потом все показатели суммируются и выводится общий. Для того чтобы это реализовать – необходим план дома. Он всегда присутствует или в проекте, или в регистрационных документах. Какая информация из плана будет нужна для расчета теплопотерь?

• Геометрические размеры и площадь всех помещений.
• Высота потолков.
• Наличие дверей и окон, выходящих наружу, их количество и геометрические размеры.
• Расположение дома относительно сторон света.

Приведем пример плана дома:

Для обобщения всех данных мы рекомендуем сделать таблицу примерно такого вида:

№ на плане	Помещение: площадь, высота потолка. Что расположено сверху и снизу	Внешние стены: количество, ориентация, степень утепленности.	Окна: количество, тип, размеры.	Дверь на улицу или на балкон.	Необходимая тепловая мощность, кВт (с учётом 15% эксплуатационного резерва)
…	…	…	…	…	…
3	Гостиная. Площадь 14.1 м². Потолок – 2.9 м. Снизу - утепленный по по грунту. Сверху – холодный чердак.	Две, восточная и южная. Наветренные. Высокая степень термоизоляции.	Два окна, ПВХ-рамы с одинарным стеклопакетом. Размер 1200×900 мм.	нет	2,14 кВт
…	…	…	…	…	…
	ИТОГО				7.5 кВт

Ее можно расчертить на листе бумаге, а тем пользователям, кто знаком с электронными таблицами Microsoft Excel, можно за 15—20 минут сделать на компьютере. В этом примере мы показали введенные данные для одного из помещений. Очевидно, что для каждого из них будет отдельная строка и своя необходимая тепловая мощность (теплопотери). Теперь переходим к каждому пункту исходных данных, требуемых в калькуляторе:

• Площадь помещения – берется из плана дома в проекте или регистрационных документах. При необходимости ее можно измерить самостоятельно.
• Количество внешних стен. Имеются в виду те, которые выходят на улицу. И также на плане это хорошо видно.
• Ориентация внешних стен относительно сторон света. Это также легко «подсмотреть» на плане дома.
• Расположение внешних стен относительно сторон света узнается по диаграмме преобладающих ветров – так называемой «розе ветров», которую для каждой местности можно найти на метеорологических сайтах. Пример «розы ветров» представлен на рисунке.

• Уровень отрицательных температур воздуха в регионе в самую холодную пятидневку года. Эта величина также является справочной и может легко находиться в интернете.
• Степень утепления внешних стен. По современным нормам все новые дома должны иметь качественное утепление, но всякое бывает. Поэтому в калькуляторе предусмотрены три степени.
• Высота потолков, ее можно найти в проекте или измерить самостоятельно.
• Что находится снизу помещения? Можно выбрать один из трех вариантов.
• Что находится сверху помещения? И также три варианта.
• Через окна «утекает» наружу весомая часть тепла. Поэтому необходимо выбрать самую подходящую конструкцию.
• Количество и размеры установленных окон.
• Количество дверей, выходящих на улицу или балкон. Здесь все очевидно.

Такой небольшой набор исходных данных позволяет калькулятору с некоторой долей погрешности рассчитать теплопотери помещения. Выполнив по каждому в отдельности, а потом просуммировав можно судить и об общих теплопотерях дома, а значит и о требуемой мощности отопительного котла.

Перейти к расчётам

Видео: Цена отопления. Расход газа, дров, дизельного топлива

Видео: Настенный и напольный котлы. Сравнение

Видео: Открытая и закрытая камера сгорания котла. Коаксиальный дымоход

Видео: Одноконтурный и двухконтурный газовый котел. Бойлер косвенного нагрева

Выводы

Выбор отопительного котла для частного дома может поначалу показаться трудной задачей, но мы попытаемся на основе всего вышесказанного его упростить, изложив несколько тезисов.

• Если есть возможность подключения к природному газу, то, не раздумывая надо подключаться. Отопление этим видом топлива будет выгодно в России еще очень и очень долго.
• Если подвод природного газа планируется в ближайшей перспективе, то можно временно отапливаться сжиженным газом, после перенастройки котла специалистами. Это будет не слишком дорого.
• Переход с дизельного топлива на газ – очень дорогостоящая процедура, так как горелки весьма недешевые «штучки». Дизельное топливо хоть и является одним из самых калорийных, но и одним из самых неудобных.
• Хороший твердотопливный котел никогда никому не помешает даже при уже имеющимся газовым. Особенно в тех регионах, где дешевое твердое топливо.
• Пеллетные котлы имеют большое будущее. Даже в России.
• Отапливать весь дом электричеством – это безумие, но хороший электрический котел, включенный в общую систему может в некоторых случаях очень сильно помочь.
• Электродные котлы – это «экстремальные кипятильники», а не котлы. Поэтому лучше их избегать.
• Конденсационный газовый котел идеально сочетается с теплыми водяными полами.

Надеемся, что наш труд по сбору информации, ее фильтрации и попыткой изложения на максимально доступном (по нашему субъективному мнению) языке не прошел зря и кто-то из читателей отметил для себя что-то ценное. И может быть это поможет сделать правильный выбор.