В центре тепла

Надёжность отопительной системы - важнейший критерий, определяющий не только комфорт, но и жизнеспособность дома в наших климатических условиях. Ведь температура ниже нуля держится большую часть года, а в лютый мороз вся надежда и вовсе только на котёл.

Стальной или чугунный напольный газовый котёл

Приступая к выбору котла, исходят в первую очередь из того, на каком типе топлива он будет работать. Это может быть газ, электроэнергия, дизтопливо или даже уголь и дрова. Одним из самых эффективных и удобных видов топлива является газ.

Полностью исправное и грамотно настроенное газовое оборудование требует минимум контроля и вмешательства в свою работу на протяжении всего отопительного сезона. Кроме того, оно наиболее экономично и, скорее всего, полностью окупит себя в течение нескольких лет.

Принцип работы большинства отопительных котлов таков. В основном корпусе размещаются камера сгорания и наполненный теплоносителем (обычно водой) теплообменник специальной конструкции. Выделяющаяся при сгорании топлива энергия нагревает воду в теплообменнике, которая в свою очередь разносит тепло по всему дому.

Прошедшая по контуру отопления остывшая вода (отдавшая своё тепло радиаторам) возвращается в котёл, где вновь нагревается и так далее. Продукты сгорания через дымоход выбрасываются наружу. А обеспечивает безопасность и управляет всеми процессами простая или более сложная автоматика котла.

Таким образом, конструкция котла достаточно стандартна, при этом рынок просто изобилует разнообразием отопительной техники. Причём сходное по своим характеристикам оборудование различных производителей может относиться к абсолютно разным ценовым сегментам. Конечно, более качественная техника и обходится дороже. Хотя большинство известных производителей предлагают сегодня не только оснащённые электроникой дорогие котлы, но и вполне бюджетные, позволяющие подобрать теплогенератор по приемлемой цене.

Как избежать ошибок при выборе отопительного котла для собственного дома? В принципе, тут действует алгоритм, применимый к любой технически сложной продукции.

Чем дольше компания-производитель присутствует в данном сегменте рынка, чем больший опыт технического сопровождения её продукции (проектирования, обслуживания, ремонта) имеют специалисты «на местах», тем выше гарантия, что приобретаемое оборудование не подведёт в нужный момент, а любая неисправность при необходимости будет быстро устранена и дом не останется без тепла.

Мощность отопительного котла

Для начала необходимо определиться с конфигурацией и потребностями системы отопления. Её основное предназначение не просто «обогреть» дом, необходимо компенсировать все его теплопотери. То есть то количество тепла, которое теряется в холодный сезон, уходя наружу через ограждающие конструкции (пол, стены, окна, кровлю).

Без традиционных радиаторов дело обычно не обходится. Особенно популярные в последние годы у застройщиков «тёплые полы» - системы низкотемпературные и восполнить всю величину тепловых потерь дома во время сильных заморозков не всегда способны. Как правило, сегодня выбирают комплексные системы, предусматривающие согласованную работу высокотемпературных (радиаторы) и низкотемпературных контуров. Для каждого из них котёл обязан выдать требуемое количество тепла нужной температуры.

Базовая характеристика котла, определяющая эту способность, его тепловая мощность. Грамотный расчёт требуемой мощности котла учитывает множество факторов и оперирует не только размером помещения, но и толщиной внешних стен, а также используемым для их возведения строительным материалом, площадью и типом остекления. Такой подробный расчёт может выполнить только специалист.

Для предварительной же ориентировочной оценки исходят из общепринятого соотношения 1 кВт на 10 м² площади стандартного помещения. Причём совершенно не важно, что является потребителем тепла в каждом конкретном случае, радиаторы или тёплый пол. Величина теплопотерь определяется именно параметрами помещения.

Из особенностей в расчётах необходимо учитывать, что паспортная мощность котла в условиях обычной эксплуатации практически не выдаётся. Причина в том, что по принятым методикам все замеры производятся на предельно допустимых режимах работы. А при таких нагрузках любое оборудование подвержено ускоренному износу. Поэтому бытовая эксплуатация котла предусматривает более щадящие условия работы.

Кроме того, влияние оказывает и такая национальная особенность, как пониженное давление газа в магистрали, что также снижает количество вырабатываемого котлом тепла. Соответственно, чтобы дом в любом случае был обеспечен теплом, требуемая мощность котла подбирается с запасом в 20-30%.

Тут есть и обратная сторона. Избыточная (в разы) мощность котлу также противопоказана. Ведь в этом случае он будет работать в режиме частых включений и выключений (будет, что называется, "тактовать"), что является неприемлемым следствием избыточной мощности и также сокращает срок службы оборудования.

Источник тепла для дома

В последние десятилетия на рынке отопительного оборудования наблюдается рост предложения компактных настенных котлов. Причём некоторые настенные модели обладают достаточно высокими показателями по мощности и надёжности. Однако в общем случае для обеспечения теплом зданий от 200-300 м² и более владельцы предпочитают использовать именно традиционные напольные газовые котлы.

Напольный котёл - агрегат максимально надёжный. Это самый массовый вид тепловых генераторов. Что касается мощности, то напольные отопительные котлы перекрывают весь возможный диапазон потребностей индивидуальных домов в отоплении. Несмотря на внешнюю консервативность конструкции, все их внутренние компоненты и «начинка» претерпели в последние годы достаточно серьёзные изменения.

Напольный газовый (да и дизельный) котёл, несмотря на его кажущуюся простоту, технологически довольно сложное устройство. Сложнейшие конструкции чугунных теплообменников, газовой арматуры, автоматики и горелок. Одно из наиболее сложных механическое устройство в котле - газовая горелка. По своей конструкции газовые горелки делятся на атмосферные и вентиляторные (наддувные). В первых процесс смешивания газа с воздухом происходит естественным путем, за счёт избыточного давления в газовой магистрали. Во вторых перемешивание и подача газовоздушной смеси в камеру сгорания производится принудительно. Свои достоинства и недостатки имеет каждый из этих типов.

Атмосферные газовые горелки практически бесшумны, при этом они менее мощные. Однако принципиальными эти отличия становятся на уровне сотен киловатт, что для бытового применения не актуально. Одним из достоинств современных атмосферных горелок ведущих европейских производителей является то, что их конструкция приспособлена к работе и на пониженном давлении газа. В этом режиме они уже не прогорают (как бывало ранее), да и эксплуатационный ресурс горелок не снижается.

Наддувные горелки в принципе более стабильны в работе и меньше зависят от давления газа. А постоянно работающий вентилятор требует бесперебойного электроснабжения. Сами по себе такие горелки проигрывают по уровню шума, причём больше всего шумит факел пламени, выходящий под давлением из сопла. Некоторые котлы с наддувными горелками могут иметь возможность установки горелок, работающих не только на газе, но и на жидком топливе. Соответственно и стоит подобное оборудование (котлы и сами горелки) намного дороже.

На сегодняшний день обе конструкции горелок отработаны настолько, что при условии покупки «умного», насыщенного электроникой оборудования, бытовые котлы с тем или иным типом горелок мало отличаются как по КПД, так и по стоимости. Особенно когда они управляются серьёзной фирменной автоматикой. Это не только позволяет выстраивать температурный график очень гибко, но и существенно экономит топливо.

Пламенное сердце агрегата

Параметр, с которым необходимо определиться при выборе напольного отопительного котла, материал камеры сгорания и теплообменников. Наиболее распространены чугун и сталь.

Сказать однозначно, что из них лучше, сталь или чугун, нельзя. Неслучайно основные производители котлов выпускают как чугунные, так и стальные агрегаты. Можно говорить лишь о технических и эксплуатационных различиях этих двух типов.

При равенстве выдаваемой мощности чугунные агрегаты имеют больший габарит и вес. Важнейшим достоинством, которое не без основания приписывают чугунным котлам, является большой срок их службы.

Такому теплообменнику пророчат до 50 и более лет. Конечно, этот параметр в первую очередь зависит от условий эксплуатации самого котла. Во всяком случае, 30 лет точно не предел. В то же время стальные теплообменники служат в среднем 20 лет. Однако при этом стальные теплообменники допускают ремонт, а в случае выявившегося дефекта чугуна приходится менять целиком всю секцию. Конечно, определяющим является не только материал теплообменника, но и качество самого металла, его толщина и конструкция.

Современные стальные агрегаты изготавливаются из высоколегированной жаростойкой стали, они отличаются прочностью и большей коррозионной стойкостью, что в итоге дает долговечность. Притом сталь пластичнее обычного чугуна, поэтому конструкция выполненных из нее топки и теплообменников может быть более сложной и считается более эффективной по теплопередаче.

Однако теплообменники современных напольных котлов изготовляют из специальных марок «серого чугуна». Этот металл обладает улучшенной пластичностью и увеличенной однородностью структуры, что повышает эксплуатационные качества.

Стальные котлы как таковые менее чувствительны к тепловым ударам и механическим повреждениям при транспортировке или монтаже. Однако при неправильной эксплуатации стальной теплообменник быстрее поддаётся коррозии. Чугунные котлы по этому критерию имеют преимущество, чугун более стоек к коррозии, чем сталь. Коррозия происходит тогда, когда температура стенок котла ниже температуры конденсации выходящих газов.

Чтобы избежать коррозии, внутри котла необходимо поддерживать температуру выше «точки росы». Поскольку этот показатель находится на уровне порядка 58°С, температура стенок котла должна быть не менее 60°С. В принципе, создать нормальные условия эксплуатации котла не очень сложно. Раньше с этим боролись, поддерживая в контурах постоянно высокую температуру, что оборачивалось повышенным расходом топлива.

Учитывая, что чугун металл всё-таки хрупкий, в неостывший теплообменник не должна попадать холодная вода, это приводит к образованию трещин. Сегодня с этим недостатком чугуна вполне успешно справляются. В первом случае предлагают использовать технологию низкотемпературного режима эксплуатации котельного оборудования, когда температура обратной воды для котла не регламентируется.

Преимуществ тут масса. Повышаются надёжность и долговечность котла, возрастает КПД, уменьшаются расход топлива и количество вредных выбросов, да и сам режим работы низкотемпературной системы «тёплого пола» наиболее комфортен для обитателей дома.

Второй вариант - применение технологии Thermostream. Суть этой технологии состоит в смешивании холодной воды, поступающей из обратной линии с тёплой, идущей в подающую линию. Поэтому поступивший из обратной линии теплоноситель становится тёплым прежде, чем достигнет поверхности теплообменника. Таким образом, термошок поверхностей даже при внезапном поступлении холодной воды из обратки полностью исключается.

Не требуется и никаких дополнительных мер по повышению температуры в обратной линии или по поддержанию минимального объёмного потока в определённых режимах работы. В постоянном режиме работы температура на поверхностях теплообмена со стороны продуктов сгорания выше, чем температура «точки росы». В камере сгорания и на дополнительных поверхностях не образуется конденсат. Следовательно, снижается и вероятность коррозии внутренних поверхностей.

Благодаря технологии Thermostream котёл представляет собой достаточно компактную систему с эффективными поверхностями теплообмена, что отражается в повышении мощности агрегата.

Напольный отопительный котёл и горячая вода в доме

Как получить от отопительного котла горячую воду? Есть несколько способов, которые используют для организации горячего водоснабжения в загородном доме.

Одноконтурный напольный котел работает в паре с накопительным бойлером, для этого необходима согласованность мощности котла с тепловой мощностью бойлера, если мощности котла будет недостаточно, он не сможет обеспечить требуемый нагрев.

Другой вариант - двухконтурный котёл, нагревающий воду в специальном проточном теплообменнике. К достоинствам подобного решения можно отнести относительную компактность и меньшую стоимость всей системы. К недостаткам невозможность получения в проточном режиме большого количества горячей воды (как правило, её объём ограничен 15-18 л/мин.).

Необходимо понимать, что происходит не нагрев холодной воды «до» определённой температуры, а её нагрев «на» заданную величину, 30°С. Если же требуется получить более горячую воду, необходимо увеличить время нагрева, соответственно снизив производительность подачи. Обычно подобные котлы позволяет обеспечить горячей водой лишь одну точку потребления. В этом отношении более комфортные условия обеспечивает котёл в паре с накопительным бойлером, который гарантирует постоянный «запас» в 100, 150 и 200 литров горячей воды.

И всё же в случае, для комфортного проживания семьи в доме, где есть несколько точек водоразбора (кухня, ванная, душ) и потребность в горячей воде достаточно велика, в дополнение к котлу лучше приобрести отдельный бойлер (косвенного нагрева). Наибольшей популярностью пользуются агрегаты объёмом до 300 л, хотя есть и более вместительные, до 500 и даже 1000 литров.

Нужно ли при расчёте котла закладывать дополнительную мощность на горячее водоснабжение? Как известно, котлы малой мощности изначально выбирают исходя из потребностей в подготовке горячей воды. Ведь чтобы из двух открытых кранов шла горячая вода (примерно 20 литров в минуту), потребуется около 30 кВт на её подогрев.

Достаточно большая величина. Но в мощных котлах она не требует дополнительного резервирования. Дело в том, что вне зависимости от того, установлен проточный водонагреватель или подключен бойлер, он работает по стандартной схеме. Когда того требуется, котёл начинает работать только на подготовку горячей воды. Поскольку режим горячего водоснабжения имеет резко выраженный кратковременный пиковый характер, а тепловая инерция дома огромна, переключение котла с отопления на подогрев воды даже в течение получаса происходит абсолютно незаметно для его обитателей.

Автоматика отопительного котла

Любой современный котёл имеет электронный блок управления. Конечно, важной задачей автоматики является обеспечение безопасности при эксплуатации газового котла. Электроника контролирует наличие пламени, тяги в дымоходе, возможный перегрев теплоносителя. Однако устройства защиты не только выключают котёл при прекращении поступления топлива. Блок автоматического зажигания ещё и автоматически его включает при возобновлении подачи газа.

Современные автоматические устройства управления придают котлам ещё большую функциональность. Их основная задача - обеспечить более гибкий (комфортный) режим работы отопительной системы в целом.

В простейших котлах используется наиболее простой вариант управления, встроенный термостат. Когда котел нагревает теплоноситель выше определённого температурного порога, он автоматически отключается. Такая система управления требует регулярной подстройки, ручной регулировки степени нагрева. Значительно упростило жизнь подключение к автоматике котла комнатных термостатов. Однако и здесь управление котлом осуществляется что называется «по факту».

Самый комфортный вариант управления обеспечивает погодозависимая автоматика и автоматика, позволяющая разделить приготовление ГВС, разделить жилые и нежилые помещения на тепловые зоны с различными тепловыми параметрами. В последнем случае автоматика следит за тем, чтобы в каждом отдельно взятом помещении дома была установлена собственная температура.

Погодозависимая автоматика чутко реагирует на повышение или понижение температуры внешней среды и загодя подаёт команду котлу повысить или понизить температуру теплоносителя. Контроллер, настоящий «электронный мозг» котла, не только контролирует его работу, но и самостоятельно её корректирует в зависимости от погодных условий.

Принцип работы погодозависимой системы состоит в том, что на улицу вывешивается дополнительный внешний датчик, который и замеряет температуру снаружи дома. А контроллер, исходя из показаний других датчиков и заложенной в него программы, принимает решение об обеспечении оптимального в данных условиях режима работы системы.

Программный блок включает в себя множество адаптивных программ, устанавливающих любой требуемый температурный режим в зависимости от сезонных, погодных или временных условий и пожеланий обитателей дома (режим дня/ночи, летнего/зимнего времени, сильных морозов и т.д.). В результате такой «мягкой» регулировки выдаваемой котлом мощности не только достигаются наиболее комфортные для проживания условия. Но и функционирование самой системы отопления происходит в самом оптимальном режиме. К тому же погодозависимая автоматика позволяет почти наполовину экономить расход топлива.

В заключение стоит добавить, что в вопросе выбора отопительного котла важнее всего то, как котлы конкретной марки зарекомендовали себя в наших условиях, как давно продаётся конкретная модель котла. Плюс насколько налажена и отлажена ситуация с сервисом и доставкой комплектующих.