Бытовые котлы отопления – схема работы, типы и отличия

Современные отопительные приборы – это сложные саморегулирующиеся системы, разработанные для снабжения жилья теплом и горячей водой без дополнительных сложностей. Принцип действия котла отопления основан на преобразовании химической энергии топлива в тепловую (исключение составляют электрокотлы). Эта энергия нагревает теплоноситель, постоянно циркулирующий по системе теплоснабжения.

Что это такое

Любой котельный аппарат – это источник производства тепла для отапливания, а также горячего водоснабжения жилых помещений. Самые первые модели были изобретены очень давно и с тех пор не так уж сильно изменились – к основным узлам добавились разнообразные датчики контроля и регулировки. Вне зависимости от вида топлива принцип работы котлов отопления будет одинаковым – это нагрев носителя тепла и обеспечение его циркуляции по трубопроводу.

Где купить

Компания Аквасан предлагает выбрать из широкого ассортимента электрических и газовых отопителей подходящий именно вам вариант. У нас можно заказать котлы и комплектующие к ним от самых известных и надежных производителей из России, Италии, Словакии, Германии. Все товары сертифицированы, имеют долгосрочную гарантию от производителя. Профессиональные консультации наших менеджеров позволят сделать правильный выбор.

Как работает

Схема действия любого отопительной конструкции основана на законах химии и физики - при горении вещества в окружающую среду выделяется тепло. Естественно, есть вещества, при сгорании которых его выделяется больше – обычно их называют топливом.

При сжигании горючего в топочном устройстве образуются нагретые химические газы. Затем они нагревают теплоноситель в гидросистеме. В этом качестве обычно используется водопроводная вода, иногда – антифриз. Пройдя по радиаторам и отдав свое тепло воздуху внутри здания, жидкость возвращается обратно в отопитель, где снова нагревается до необходимой температуры.

Движение теплоносителя по замкнутому контуру может быть как естественным, так и принудительным. В первом случае он движется по трубам из-за разности давления между горячей и холодной жидкостями, а во втором – при помощи циркуляционного насоса.

К сожалению, в природе не существует веществ, сгорающих целиком и полностью, без каких-либо отходов. Поэтому образующиеся в процессе горения отработанные газы выводятся через дымоход. Отвод продуктов сгорания может быть естественным и принудительным. В первом случае обязательно наличие постоянного притока воздуха.

Принцип действия газового котла отопления отличается от аналогов на другом типе топлива. Его важной частью является контроль процесса при помощи датчиков. При снижении температуры до определенного показателя они запускают горелку и циркуляционный насос. Как только температура достигнет нужного значения, горелка с насосом отключаются и переводятся в режим ожидания.

В электрокотлах нагрев воды происходит при помощи мощных электродов (ТЭНов или электромагнитных катушек). При этом отвод побочных продуктов не нужен, так как горение отсутствует.

Из чего состоит

В конструкции есть следующие узлы:

• теплообменник;
• топочная камера, где происходит процесс сжигания и образования дыма;
• входное устройство, куда загружается либо подается сырье;
• выходное отверстие для побочных продуктов горения – дымоход;
• дополнительное оборудование и регулирующие устройства – насосы, расширительный бачок, датчики температуры, блоки управления и т.п.

Теплообменник

Теплообменником в основном служит водяной контур, где происходит нагрев теплоносителя. Это конструкция из изогнутой трубы, секции которой соединены между собой пластинами (их еще называют ребрами). Его изготавливают из материалов с высокой степенью теплопроводности.

Существуют двухконтурные теплообменники, позволяющие нагревать жидкость для гидросистемы и контура горячего водоснабжения.

Топка

Все топочные камеры оборудуются колосниковой решеткой. В агрегатах на твердом сырье она нужна для размещения дров и угля, а в аналогах на газе это необходимый элемент обеспечения эффективной тяги.

В жидкостных и электрических котлах отопления иная схема работы – там отсутствует прямая подача топливных элементов как в печах на дровах и угле. Для этого в них ставится горелка, через которую газ (или жидкий мазут) подается в камеру сгорания, а также блок розжига.

В твердотопливных печках в топке имеется зольная камера для удаления отходов горения. В остальных типах аппаратов такой отсек не нужен.

Выходное отверстие или дымоход необходимо для всех видов отопителей, кроме, пожалуй, электрических конструкций, где горючего нет как такового. При сгорании любого сырья образуются побочные продукты в виде дыма. Его необходимо отводить из топочной камеры по причине их вредности для здоровья. Процесс удаления происходит двумя путями:

• принудительным способом при помощи вентилятора;
• либо естественным путем с применением воздушной тяги.

Дополнительное оборудование

В стандартную комплектацию входят термометр, измеряющий температуру теплоносителя, и манометр, показывающий давление жидкости в трубах. Еще есть расширительный бачок – приспособление для компенсации избыточного давления.

Для разных видов отопителей картина будет следующей:

• В приборах на газе дополнительно ставятся датчики контроля температуры и подачи горючего.
• Электрокотлы оснащаются устройствами защитного отключения, срабатывающими при перепадах напряжения, перегреве гидросистемы и других аварийных ситуациях.
• В бытовых твердотопливных печах практически нельзя установить датчики контроля процесса сгорания.

Виды



Отопители делят на группы по различным признакам – по материалу теплообменника, месту установки и типу горючего.

Основные материалы для теплообменников – сталь, чугун или медь. Нержавейка и алюминиевые сплавы используются для котельных установок.

По месту установки идет деление на напольные и настенные. Напольные модификации обычно занимают много места (иногда приходится выделять отдельное помещение), а также требуют обеспечения мер пожарной безопасности. Настенные варианты более компактны и не занимают полезную площадь в доме.

Наибольшее распространение получили приборы на газе, как самом дешевом топливе. Они бывают одноконтурными и двухконтурными. В первом варианте происходит только нагрев теплоносителя для отапливания помещения, а во втором устройство может греть воду для бытовых нужд жильцов. Принцип действия двухконтурного газового котла отопления таков, что он не может работать одновременно на подачу воды и нагрев помещения. При включении системы ГВС отопительный контур замедляет скорость действия, но это почти не заметно для потребителя.

Плюсы и минусы разных типов приборов

Каждый из отопителей, основанных на одном и том же принципе работы, имеет как положительные, так и отрицательные черты.

Газовые

Газовые устройства экономичны, просты в эксплуатации, работают автоматически. Они оснащены системами защиты, реагирующими на перепады в газо- и электроснабжении, а также устройствами самодиагностики.

Но для их установки требуется согласование с организацией, осуществляющей газоснабжение. Да и многочисленные датчики с контролирующими блоками работают при условии постоянного подключения к электросети. Для эффективного удаления дыма из топочной камеры необходима хорошая вентиляция.

Электрические

Электрокотлы не требуют для работы никакого горючего, они компактны, экологически чисты, имеют высокую пожарную безопасность, их просто устанавливать. Недостатки – возможные скачки и перебои напряжения в электрической сети. Кроме того, постоянно растущие цены на электроэнергию сделают установку такого обогревающего прибора невыгодным для здания большой площади.

Твердотопливные

Приборы на твердом топливе дешевы, просты в использовании, не нуждаются в получении, специальных разрешений на установку. Но при этом от владельца требуется самостоятельно контролировать степень нагрева, а также загружать вручную горючий материал. А автоматизация бытовых агрегатов такого типа увеличит конечную цену товара.

Итог

При выборе котла отопления нужно учесть все имеющиеся факторы – площадь дома, наличие магистрального газопровода поблизости, состояние системы электроснабжения, количество имеющихся финансов. При этом не стоит экономить на мерах пожарной безопасности и своем здоровье.