Теплообменник — одна из самых важных частей твердотопливного котла. От того из какого материала он сделан и какими свойствами обладает, во многом зависит функциональность и эффективность всего устройства в целом. В этой статье мы попробуем разобраться, чем же чугунные теплообменники предпочтительнее, какие имеют недостатки и особенности. Также мы проведем мини обзор котлов отопления на твердом топливе, представленных на российском рынке, в которых используются теплообменники из чугуна.
Выбирая отопительный котел, главное различие между моделями которое бросается в глаза это материал из которого изготовлен теплообменник. Традиционно он выполняется либо из стали либо из чугуна. О достоинствах чугунных изделий ходит немало легенд, попробуем подтвердить или опровергнуть некоторые из них.
Одно из самых больших достоинств чугунных теплообменников — это стойкость к коррозии. Стальные котлы быстро ржавеют и выходят из строя, в то время как устройства из чугуна, при правильной эксплуатации, могут прослужить десятки лет и сэкономить вам внушительную сумму на покупку нового твердотопливного котла.
Фото 1: Чугунный теплообменник для твердотопливного отопительного котла
Правильно выполнив монтаж и вы не будете знать проблем с ним долгие годы, которые он будет служить вам верой и правдой. Однако стоит только допустить промахи при транспортировке, монтаже или подключении и могут проявится некоторые его минусы.
Первый из них это хрупкость. При небрежной доставке или установке твердотопливного котла, он может запросто треснуть, тем самым пустив на ветер львиную долю стоимости котла.
Вторая главная проблема чугунных котлов — это чувствительность к перепаду температур. При возникновении большой температурной разницы между подающей и обратной линией, теплообменник может треснуть. Именно поэтому, все владельцы чугунных котлов отопления постоянно следят за температурой в обратной линии и не допускают ее падения ниже определенного уровня. Обычной практикой для борьбы с этим недостатком считается установка четырехходового смесительного клапана, который подмешивает в обратную линию, горячую воду из подающей, тем самым сокращая разницу температур и минимизируя риски. Кроме всего прочего, бытовые чугунные котлы довольно массивны и цена на них существенно выше чем на стальные устройства.
Обычно теплообменник чугунного котла состоит из полых секций. Чем больше мощность устройства, тем большее количество секций включается в конструкцию. Они плотно соединяются между собой, внутренняя полость заполняется теплоносителем, а пространство внутри используется как топка. В наших обзорах мы рассматривали несколько подобных моделей, одна из которых .
Чугунные котлы бывают одноконтурные и двухконтурные. В случае одного контура все тепло используется только для обогрева помещений. В двухконтурных моделях имеется встроенный контур ГСВ обеспечивающий горячее водоснабжение.
В дополнение к тем отопительным устройствам с теплообменниками из чугуна, по которым мы уже делали обзоры на сайте сайт, в этой статье мы рассмотрим еще несколько популярных моделей, которые вы можете купить для отопления своего загородного дома.
Вернуться к оглавлениюИтальянский бытовой твердотопливный котел Lamborghini WBL яркий представитель устройств с чугунным секционным теплообменником. Производитель выпускает модели небольшой мощности от 12 до 50 кВт. Помимо использования угля и дров, существует возможность установки горелки для работы на дизельном топливе.
Среди основных плюсов котла на твердом топливе Lamborghini WBL можно выделить:
Основные технические характеристики:
Невысокая мощность котла Lamborghini делает его идеальным устройством для отопления небольших загородных дачных домов, а отсутствие зависимости от электросети, делает возможным его использование даже в тех районах куда еще не дотянулись линии электропередач.
Вернуться к оглавлениюРассмотрим еще один чугунный котел на твердом топливе «Baxi» серии BPI-Eco. Основная их особенность в том, что они изготовлены из высокопластичного чугуна, что снижает вероятность растрескивания при ударах и перегреве. Выпускается всего 5 типоразмеров мощностью от 25 до 65 кВт. Отметим основные плюсы этих приборов:
Основные характеристики твердотопливного котла «Baxi» BPI-Eco:
Стоит отметить что все импортные чугунные котлы конструктивно и визуально схожи между собой. Например, в одном из наших прошлых обзоров, мы рассматривали , который как две капли воды похож на модель BPI-Eco от «Baxi».
Чугун замечателен своей долговечностью и способностью долго удерживать тепло, хорошо противостоит коррозии. Но конструкция из него будет очень тяжела и стоит дороже стальных вариантов. В чугунном котле теплообменник располагается снаружи, а в стальном может проходить непосредственно через топку. Твердотопливный чугунный котел обладает рядом преимуществ.В заключение можно сказать, что твердотопливные чугунные котлы отличная альтернатива другим источникам тепла. Прежде всего из-за своей простоты, безопасности и достаточной эффективности даже для северных районов нашей страны.
Традиционное отопление домов дровами не так популярно по нынешним временам. С появлением электричества и газа твердое топливо постепенно уступило им место, но не везде. Еще не во все поселки проведена газовая труба, а качество подачи электрического тока оставляет желать лучшего. Тем более на рынке появились современные конструкции для отопления, которые прекрасно работают на разных видах твердого топлива.
Производители чугунных твердотопливных котлов стараются предложить потребителям модели с разной ценовой составляющей.
Чтобы сделать правильный выбор, необходимо узнать основные характеристики, преимущества и недостатки использования такого оборудования.
К достоинствам твердотопливного котла можно отнести:
Есть у твердотопливных чугунных котлов и недостатки:
Все твердотопливные котлы делятся на две категории: обычные и пиролизные или длительного горения.
Принцип работы обычных нагревателей основан на сжигании топлива в топке. Выделяемое тепло обогревает теплоноситель системы отопления. Угарные газы и часть тепловой энергии выводятся через дымоход наружу. На втором типе оборудования следует остановиться подробнее.
Чем они отличаются от обычной конструкции твердотопливного котла? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо понять, что собой представляет сам процесс пиролиза. Это необычное горение твердого топлива, которое происходит при минимальном участии кислорода. При этом выделяется достаточное количество тепла плюс пиролизный газ, как один из продуктов сгорания тех же дров, угля, опилок и так далее.
Принцип работы таких приборов и заключается в том, что выделяемый при горении топлива газ используется как дополнительный вид топлива. Поэтому в конструкции отопительных агрегатов пиролизного типа устанавливаются две камеры сгорания: в первой сжигается топливо, во второй пиролизный газ.
На чем же основан принцип длительного горения? Все дело в том, что горение топлива происходит при минимальной подаче свежего воздуха (кислорода). Поэтому сам процесс горением назвать сложно. Дрова, пеллеты и опилки потихоньку тлеют внутри первой топки, выделяя тепло и газ. Последний под действием высокой температуры (по физическим законам) самостоятельно перемещается во вторую камеру, где и сгорает, выделяя большое количество тепловой энергии.
В зависимости от конструкции котла топливо может гореть внутри него от восьми часов до двух суток. То есть отпадает необходимость частой периодической закладки и чистки зольника, а значит, постоянное присутствие человека снижается до минимума.
Обычные чугунные твердотопливные котлы отопления и агрегаты длительного горения выделяют большое количество тепла. Отсюда некоторые требования к их установке и обслуживанию.
Большое значение в их составе имеет дымоход. Высокая температура отводящих угарных газов – это гарантия, что на внутренних стенках трубы начнет образовываться конденсат. Он-то и приводит к коррозийным процессам и образованию дегтя. Последний сужает сечение дымохода, а значит, негативно влияет на тягу.
Поэтому специалисты советуют для твердотопливных устройств использовать дымоходы, изготовленные из сэндвич-конструкций. В их основе лежит нержавеющая сталь и утеплитель. Идеальный вариант – керамическая или стеклянная отводящая труба. Правда, это удовольствие не из дешевых.
Кирпичный дымоход для приборов, работающих на твердом топливе, лучше не использовать. Вероятность образования в нем конденсата очень большая за счет прогрева кирпичной кладки насквозь.
И еще несколько рекомендаций по безопасной эксплуатации. Монтаж чугунного твердотопливного котла предполагает обязательную заливку фундамента под прибор. На фундамент обязательно укладывается стальной лист, его размеры должны быть больше площади агрегата с каждой стороны минимум на 20 см.
Расстояние от места хранения топлива до котла должно быть не меньше полуметра. Если твердотопливный отопительный прибор устанавливается в деревянном доме, то стены около места установки необходимо облицевать огнестойкими материалами (металлическим или асбестовым листом, кирпичной кладкой).
Сравнивать твердотопливные агрегаты для отопления (обычные и длительного горения) с другими котлами – дело неблагодарное. Ведь у каждого вида и типа есть свои достоинства и недостатки.
К примеру, электрические котлы в своем составе не имеют ни камер сгорания, ни дымоходов. Это отопительное оборудование, которое не загрязняет атмосферу. Но с другой стороны, устройства этого типа работают на самом дорогом виде топлива. И как уже было сказано выше, отечественные электрические сети не могут обеспечить постоянной подачей электроэнергии с необходимыми показателями (особенно это касается напряжения) все загородные поселки.
В этом плане доступность твердых видов топлива стопроцентная. Тем более в магазинах стали продавать пеллеты, расфасованные в бумажные мешки по 25-30 кг. Кстати, о пеллетах. Требования большинства потребителей автоматизировать загрузку топлива позволили создать твердотопливные котлы с бункером и шнеком. В бункер засыпаются древесные гранулы, и шнеком они подаются в топочную камеру по мере необходимости. Единственный минус этих моделей – энергозависимость.
Сравнивать газовые котлы с твердотопливными можно по двум критериям:
Жидкотопливные котлы отопления сегодня используются редко в частном домостроении. Все дело в сложности хранения самого топлива и подачи его на форсунки отопительного прибора. Во-первых, для этого придется устраивать отдельный склад, который должен полностью соответствовать требованиям пожарной безопасности.
Во-вторых, от склада к котельной должен быть протянут металлический теплоизолированный трубопровод. Все это дорого и сложно.
Жители частного сектора, владельцы загородных домов и коттеджей сегодня проявляют повышенный интерес к отопительным приборам, работающим на твердом топливе. Причины такого внимания к твердотопливным котлам может несколько, начиная с желания добиться независимости от централизованного энергоснабжения и, наоборот, ввиду отсутствия такового. Темпы загородного жилищного строительства сегодня значительно опережают скорость работ по газификации населенных пунктов, поэтому единственным выходом из сложившейся ситуации становятся чугунные котлы отопления на твердом топливе.
Почему чугунные котлы, когда есть широкий выбор моделей стальных твердотопливных котлов? Предлагаем ознакомиться с особенностями конструкции твердотопливных чугунных котлов и соответственно дать ответ на поставленный вопрос.
Для загородного дома твердотопливные котлы отопления, сделанные из чугуна, представляют собой оптимальный вариант нагревательного прибора. Жители частных домов устанавливают аналогичные агрегаты в качестве резервного источника тепла на случай экстремальных обстоятельств. Оба варианта оправданы с точки зрения целесообразности. Газовое отопление, несмотря на его доступность, постоянно дорожает. Нередки случаи падения давления в газовой магистрали. Чугунный котел на угле, дровах или пеллетах выручит в таких ситуациях, обеспечив ваш дом необходимым теплом и горячей водой.
Для жилой постройки, расположенной вдалеке от линий энергоснабжения, твердое топливо становится основным источником обогрева. Особенно это актуально в центральных и северных районах нашей страны, где до сих пор мечтают о центральном газоснабжении, и топить печи и котлы дровами считается обычным занятием. Отопительный котел, изготовленный из чугуна и работающий на твердом топливе, сегодня переживает второе рождение. Став продолжателем традиционной русской печи, твердотопливный котел представляет собой высокотехнологичные устройства.
Основное преимущество, которым обладают современные модели отопительного оборудования из чугуна — это большая мощность агрегатов. Некоторые модели имеют мощность до 2000 кВт. В топку твердотопливного котла идет все, что есть под рукой: дрова, уголь, кокс, торф, продукты деревообработки и отходы. Единственный момент, на который следует обратить внимание, чугунные котлы инертные устройства. Диапазон мощности у таких агрегатов не значителен, зато в рабочем режиме котле может выдавать максимальные показатели.
Благодаря внесению в конструкцию котлов различных инженерно-технических новшеств, производителям удалось повысить КПД агрегатов этого типа до 80%. Больше КПД только у пиролизных котлов, но это отдельная история.
Для справки: современный чугунный котел на твердом топливе — многосекционное устройство. Каждая секция изготовлена из чугуна. По количеству секций можно судить о мощности отопительного прибора.
Все элементы конструкции имеют резьбовое соединение. Швы и сопряжения обрабатываются высокотемпературными герметиками. Изготовление чугунных котлов и сборка оборудования осуществляется на высокотехнологичном производстве. Изготавливаются такие изделия особым металлургическим способом. В процессе литья получается чугунный сплав, в котором процентное содержание углерода составляет 2-4,5%. За счет добавления специальных присадок удалось получить высокопрочный сплав, устойчивый к высоким температурам.
Благодаря своей конструкции и физико-химическим свойствам чугуна, оборудование обладает продолжительными сроками эксплуатации — до 30 лет. Этот факт и подкупает многих потребителей. В сравнении с другими видами и типами твердотопливных нагревательных приборов, чугунный котел обладает большей надежностью и продолжительными сроками эксплуатации.
Длительные сроки эксплуатации объясняются высокой устойчивостью чугуна к коррозии. Чугун может покрываться только сухой ржавчиной снаружи, под воздействием внешних факторов.
Модели котлов на твердом топливе, представленные в продаже, многофункциональны. Чугунный теплообменник обладает высокой теплоотдачей и долго держит необходимую температуру теплоносителя. Инертность чугунных котлов нивелирует этот плюс, затрудняя регулировку температуры нагрева теплоносителя. Несмотря на этот недостаток, котел с чугунным теплообменником может нормально работать при низкотемпературных режимах работы, что делает его удобным для применения в быту.
Для справки: В большинстве случаев такие отопительные агрегаты устанавливаются в открытых отопительных системах, где циркуляция котловой воды осуществляется естественным способом, за счет гравитации. Твердотопливный котел из чугуна можно установить в системах отопления с принудительной циркуляцией, однако, рабочее давление в системе не должно превышать 1,5 Бар.
Чугунные котлы по своим конструкционным особенностям делятся на два общепринятых типа:
Первый вариант представляет собой ограниченный по функциональности вид нагревательного агрегата. Одноконтурные котлы обеспечивают только автономное отопление.
Важно! Горячее водоснабжение в данном случае невозможно. Выходом из подобной ситуации станет подключение к котлу водонагревательной емкости или установка дополнительного теплообменника при большом и постоянном расходе воды. Для нормальной работы установленные элементы ГВС необходимо привязать к автоматике отопительного котла.
Второй вариант является наиболее распространенным. Многих жителей частных домов интересует не только отопление, но и горячая вода для бытовых нужд. Чугунные твердотопливные котлы в этом случае подключаются к дополнительному контуру, через который осуществляется ГВС. Дополнительный контур можно заменить установкой бойлера косвенного нагрева.
На заметку: для бытовых целей подбирается бойлер емкостью в 80-100 л. Ограниченный объем горячей воды и массивность самой конструкции является существенным недостатком такого инженерного решения.
Если у вас расход воды постоянный и в небольших объемах, вполне подойдет.
Конструктивно отопительные котлы из чугуна делятся на агрегаты с естественной тягой и с принудительной вентиляцией. В первом случае воздух, находящийся внутри жилого здания в рабочую зону котла подается естественным образом. Продукты горения, сажа и копоть выходят через дымоход так же естественным образом. Система рассчитана на котлы небольшой мощности и подходит для установки в зданиях небольших размеров.
Принудительная вентиляция представляет собой более совершенную и надежную конструкцию. При помощи вентилятора атмосферный воздух поступает в топку, обеспечивая сгорание загруженного топлива. По такому же принципу работает и вытяжка. создает дополнительно зону низкого давления, за счет чего происходит отсос продуктов горения в дымоход.
Котел в классическом исполнении, твердотопливный чугунный представляет собой сложный механизм, в котором каждый элемент имеет свое назначение и выполняет определенные функции. Высокая прочность конструкции, надежность соединений отдельных элементов конструкции, обеспечивают безопасную эксплуатацию агрегата.
Число секций в чугунных котлах на твердом топливе всегда фиксированное. На рисунке схеме показано устройство чугунного котла, расположение основных элементов конструкции. Основными компонентами чугунного котла являются:
Практически все детали и узлы конструкции взаимозаменяемы, что делает чугунный котел очень удобным и практичным в обслуживании. Отсутствие сложных конструктивных изделий и приспособлений упрощает эксплуатацию котла в бытовых условиях. Конструкция котла проста и понятна даже не посвященному в котельное оборудование обывателю.
Что касается механизма управления, здесь ситуация неоднозначная. Чугунные котлы на угле или на другом органическом топливе имеют в большинстве случаев механическую систему управления. Главный механизм регулировки — , на который возлагается задача контроля над снижением или повышением температуры нагрева теплоносителя. Современные устройства, выпускаемые в основном зарубежными компаниями, комплектуются контроллерами и дутьевыми вентиляторами
Для справки: дутьевые вентиляторы устанавливаются на твердотопливных чугунных котлах устранения сопротивления, возникающего в воздуховоде.
Такие приспособления незначительно отражаются на способности котла поддаваться регулировки, однако, за счет дополнительной оснастки растет КПД котла. Топочная камера и чугунные секции не прихотливы к качеству топлива. В отличие от пиролизных котлов, где требуется сухое (максимум 20% влажности) топливо, чугунные котлы длительного горения справляются с любым видом топлива, в любом состоянии.
Перед выбором котла для системы автономного котла следует взвесить все «за» и «против». Каждый вид отопительного прибора имеет свои преимущества и недостатки. Твердотопливные котлы, изготовленные из чугуна, так же имеют и свои плюсы, и свои очевидные минусы.
Мы уже говорили, что отопительная техника, подобного рода очень инертна и плохо поддается регулировке. Для остывания котла необходимо продолжительное время. При монтаже устройства в систему отопления необходимо ставить расширительный бак, выступающий в роли регулятора температуры теплоносителя в контуре.
Существенным недостатком, при несоблюдении условий эксплуатации, для данной отопительной техники является хрупкость чугунного теплообменника. Такие агрегаты сильно страдают от механических повреждений, резких перепадов температур и гидроударов.
Важно! При транспортировке нового котла необходимо соблюдать осторожность, избегая ударов и падений.
Избежать повреждений теплообменника можно, если придерживаться правил эксплуатации. Нельзя в топку загружать холодные дрова и заполнять систему устройства холодной водой. Для надежности можно установить смесительные узлы, играющие роль подмеса.
В технологическом плане отопительные приборы с чугунными теплообменниками, значительно уступают газовым агрегатам и другим видам оборудования на твердом топливе по теплоэффективности.
В сравнении со стальными аппаратами отопительные приборы из чугуна стоят дороже. Однако не стоит все перечисленные факторы сводить воедино, ставя крест на оборудовании этого типа. Преимущества, которыми обладают подобная техника, очевидны:
Твердотопливные приборы устойчиво занимают одну из потребительских ниш среди отопительной техники. Широкие технологические возможности, которыми обладают новые модели, вывели обогревательные приборы, изготовленные из чугуна на новый уровень.
Сегодня агрегаты из чугуна на твердом топливе становятся обязательным атрибутом загородного дома. Всеядность отопительных приборов в плане топлива, неприхотливость в обслуживании, простота конструкции, делают эти устройства конкурентоспособными товарами на рынке нагревательного оборудования. Высокая стоимость изделий не должна смущать потребителя. Вложенные средства окупятся сполна, учитывая сроки эксплуатации котельного оборудования.
Автономность и независимость от любых внешних коммуникаций – это основной плюс твердотопливных чугунных котлов.
Для данного вида отопительной системы часто используют стальные приборы. Преимущества стали:
Но сталь может прогорать, подвергаться воздействию внешней среды.
Плюсы чугуна:
Цена чугунных агрегатов выше, но они долговечны.
Чугунные могут дать сбой лишь в том случае, когда происходят резкие перепады температуры. Главное произвести обвязку устройства . Для этого понадобятся специалисты.
К минусам таких агрегатов относят большой вес. Его непросто транспортировать и нужно определенное место для установки. Тяжело его передвигать при монтаже и установке.
Дизайн многих таких отопительных устройств подразумевает и верхнюю, и нижнюю топку. Возможны несколько уровней для длительного горения твердотопливных средств. Лучше нижние топки, потому что:
Такие отопительные системы снабжены , что избавляет от периодического открывания поддувала или трубы вручную. Можно приобрести и автоматическую систему регулирования отопительным процессом. Она поможет контролировать температурный режим и облегчит сам процесс эксплуатации. Обычно такие регуляторы подключаются к самому агрегату или его вентилятору.