Напольные отопительные котлы

Это самый массовый вид тепловых генераторов. По мощности, от 4 до нескольких сот кВт, они перекрывают весь диапазон возможных потребностей в отоплении индивидуальных домов.

Они могут работать на всех используемых видах топлива. Самый популярный вид — это котлы, работающие на природном газе. На сегодняшний день природный газ — самый дешёвый энергоноситель. Впрочем, любой котёл, предназначенный для работы на природном газе, без особых трудностей может быть приспособлен к работе на сжиженном газе.

Напольные отопительные котлы

Напольные отопительные котлы

Один из главных признаков, по которым отличаются котлы разных моделей, — материал теплообменника. Он может быть изготовлен из чугуна, стали, нержавеющей стали и, в редких случаях, из меди. От материала теплообменника в первую очередь зависит срок службы котла. Чугун — самый долговечный и надёжный материал. Он практически не подвержен коррозии и крайне редко прогорает. В дорогих моделях теплообменники изготавливаются из специальных марок серого чугуна, часто являющихся ноу-хау производителя. Такой чугун обладает повышенной пластичностью, большой однородностью структуры и высокой сопротивляемостью коррозии, что ещё больше увеличивает его эксплуатационный ресурс. Теплообменники из чугуна служат 50 лет и более.

Однако чугун — материал хрупкий. Сильный удар может привести к образованию трещин. Чугун также может треснуть, если в недоставший теплообменник попадёт холодная вода. При частой смене воды с высокой жёсткостью внутри котла может образоваться накипь, которая приводит к локальному перегреву участков теплообменника и появлению микротрещина.
Котлы с чугунными теплообменниками обладают большой тепловой инерционность. Если за окном, например, резко потеплело, и автоматика отреагировала на это изменением режима работы горелки, то теплообменник из-за своей массы ещё долго будет оставаться горячим, продолжая греть теплоноситель и помещение.

Стальные теплообменники менее критичны к ударам и деформациям. Они в 2–2,5 раза легче чугунных. Однако они быстрее прогорают и в более высокой степени подвержены коррозии, которую провоцирует конденсат, образующийся при понижении температуры внутри котла ниже «точки росы». Срок службы стальных теплообменников зависит от качества стали, её толщины, условий эксплуатации и составляет от 5 до 15 лет. В дорогих моделях для увеличения эксплуатационного ресурса используются легированные и нержавеющие стали, применяются специальные технологии, предотвращающие образование конденсата. Такие котлы вполне успешно конкурируют с чугунными.

Увеличению срока службы теплообменников служит и использование меди для их изготовления. Практика всё же показывает, что при мощности теплового генератора больше 40 кВт, предпочтение лучше отдать чугунным котлам.

Важнейшей частью любого теплового генератора, работающего на газовом топливе, является горелка. От её работы зависит эффективность и экономичность котла. Все горелки, используемые в напольных котлах, относятся к одному из двух типов:

  • горелки атмосферного типа;
  • горелки вентиляторы или надувные.

Атмосферные горелки всегда встроены в котёл и являются его конструктивной частью. Работают они практически бесшумно. Однако котлы европейского производства с атмосферной горелкой (а их на российском рынке большинство) нормально работают при давлении газа, принятом в Европе — не ниже 150 мм вод. ст. В России же оно часто падает до 120–100 мм вод. ст. и ниже.

Атмосферные горелки могут хорошо работать при пониженном давлении газа в магистрали. Однако имеется одно «но». Если давление газа в процессе работы заметно возрастёт, то необходимо перенастроить горелку на эту новую величину давления газа. В противном случае интенсивность горения тоже возрастёт, и пламя с течением времени может прожечь теплообменник котла. Если давление газа заметно упадёт, то пламя может гореть, не отрываясь от горелки, т. е. «сесть» на неё. Тогда прогорает сама горелка. Результатом нестабильного давления газа становятся частые остановки котла и сокращение его эксплуатационного ресурса. Производить же перестройку горелки всякий раз, когда меняется давление, невозможно — это может делать только специалист. Считается, что атмосферная горелка в котлах импортного производства без перенастройки нормально работает только при давлении газа не ниже 150 мм вод. ст. Не надо забывать, что величина тепловой мощности котла, указываемая в его паспорте, подразумевает номинальное (паспортное) значение давления газа.

При пониженном давлении газа уменьшается и мощность котла, что нужно учитывать при проектировании системы отопления. Если давление газа в магистрали ниже 150 мм вод. ст. и нестабильно, лучше использовать котлы с вентиляторами (надувными) горелками.

В надувных горелках воздух в камеру сгорания нагнетается принудительно, а его поступление автоматически меняется в зависимости от требуемого режима работы горелки. Такие горелки устойчиво работают при пониженном и нестабильном давлении газа. Однако они имеют два существенных недостатка — высокий уровень шума, требующий дополнительных затрат на звукоизоляцию, и высокую стоимость, в 2–3 раза превышающую стоимость атмосферной горелки. Как правило, надувные горелки не являются частью котла, а наваливаются к нему (поэтому их ещё называют навесными). С этим связано и их преимущество: котлы, которые коммутирующая с навесными газовыми горелками, дают возможность использовать и навесные жидкотопливные (дизельные) горелки. Такие «двухтопливный» котлы применяют тогда, когда подача газа нерегулярна или его подводка ожидается нескоро. Газовые горелки в напольных котлах, как и в навесных, бывают одно-, двухступенчатые или с плавной модуляцией. Напомню, что модуляция пламени — это автоматическое изменение мощности горелки в зависимости от интенсивности отбора тепла из теплообменника. В дорогих котлах встречаются двойные атмосферные горелки, использование которых позволяет заметно увеличить их эксплуатационный ресурс и поднять КПД котлов.

Двухступенчатые горелки и горелки с модуляцией пламени увеличивают ресурс котлов, снижают расход топлива, повышают «гибкость» регулирования теплового режима. Разумеется, они предпочтительнее одноступенчатый.