Опалювальний котел це пристрій на базі закритої ємності, в якій теплоносій, що переносить тепло, нагрівається до заданої температури. Служить для забезпечення споживачів теплом та (або) гарячою водою.
Існує два типи котлів:
Зліва - одноконтурний газовий котел
Праворуч-двоконтурний газовий котел
Одноконтурні котли працюють або в системі опалення, або в системі гарячого водопостачання.
Двоконтурні котли - виконують обидві функції одночасно.
При розрахунку потужності опалювальних котлів використовується таке співвідношення: 1 кВт потужності котла нагріває близько 10 м2 добре утепленого приміщення (висота стелі до 3 м). Для двоконтурних котлів врахуйте запас ходу, збільшений на 20-30%.
Котли залежно від виду палива бувають різних видів:
Газові котли характеризуються високою ефективністю спалювання палива, контрольованим споживанням газу та автоматичним режимом роботи.
Існує кілька загальноприйнятих класифікацій газових котлів:
За місцем розташування:
За функціональністю:
За типом тяги:
За типом запалювання:
Підтип газових котлів - конденсаційних котлів. Назва цього обладнання обумовлена здатністю виділяти з продуктів згоряння «приховану» теплоту, отриману в результаті конденсації водяної пари, що міститься в них. Це тепло, яке зазвичай виходить разом з димовими газами, дозволяє котлу досягти середнього умовного ККД 107-109% протягом опалювального періоду.
Електричні котли потребують відповідно великої потужності (15-30 кВт). Для підключення електричного котла потрібен кабель великого перерізу. Вони працюють безшумно, не вимагають димоходу і прості в експлуатації.
Однак у них є кілька недоліків: висока ціна на електричну енергію та можливі перебої в її подачі, які можна компенсувати встановленням додаткових електроприладів (система безперебійного електропостачання, генератор).
Основним елементом електричних котлів є нагрівальні елементи (трубчастий електричний нагрівач або нагрівальний елемент). Термін служби нагрівального елемента безпосередньо залежить від хімічного складу теплоносія, високий вміст солі у воді може призвести до прискореної корозії металу нагрівального елемента.
Принцип індукційного нагріву заснований на явищі електромагнітної індукції - створенні індукованого струму змінним магнітним полем. Індукційна опалювальна установка має таку конструкцію, як трансформатор, що складається з двох контурів. Первинний контур - це магнітна система; вторинний контур - це теплообмінник або паливний елемент (паливний елемент).
Під впливом змінного магнітного поля, створеного магнітною системою, в металі теплообмінника індукуються струми, в результаті чого він нагрівається. Тепло від нагрітих поверхонь теплообмінника передається нагрітому середовищу.
Індукційні котли мають високу вартість завдяки високочастотному перетворювачу та великим габаритам і вазі. Але відсутність нагрівальних елементів виключає можливість поломки самого котла, а відсутність роз'ємних з'єднань у конструкції виключає ймовірність протікання.
Процес нагрівання теплоносійної рідини в електричному водонагрівачі електродного типу відбувається за рахунок омічного нагріву. Це означає, що процес нагрівання теплоносійної рідини відбувається безпосередньо, без «посередника» (наприклад, нагрівальних елементів).
Електродні котли більш компактні, ніж нагрівальні елементи. Електричний струм в електродних котлах пропускається безпосередньо через теплоносійну рідину, що значно збільшує ризик ураження електричним струмом. Через величезні струми витоку використання пристрою диференційного струму разом з таким котлом неможливо.
Найменш ефективні котли працюють на дровах та вугіллі. Встановлюються вони переважно в місцях, де немає газових мереж. Потрібні великі запаси твердого палива.
Існує кілька типів твердопаливних котлів:
Вони працюють на деревині, бажано якомога сухіші, щоб забезпечити мінімальне утворення сажі та золи. ККД до 85%.
Вони складаються з двох камер: перша (верхня), де закладаються дрова, і друга (нижня), де горючий газ від спалювання дров накопичується у верхній камері. Цей газ змішується з вторинним повітрям біля сопла пальника. При цьому горять не тільки дрова, але і газ, що виділяється з них.
Працює на спеціальному паливі - гранулах. Гранули - це маленькі сухі гранули, виготовлені з дерева.
Котел може працювати без втручання людини протягом кількох тижнів, в залежності від місткості бункера, з якого безперервно подаються гранули, надходять у котел. У той же час швидкість подачі пелет можна регулювати для додавання потужності до котла. Вартість пелет набагато вище, ніж звичайних дров або вугілля, але зручність використання котлів окупає витрати.
Щоб компенсувати той факт, що твердопаливні котли не можуть тривалий час працювати в автоматичному режимі, можна скористатися тепловими акумуляторами, задіяними в контурі системи опалення.
Теплоакумулятор - це ізольований бак, розміри якого залежать від його ємності.
Під час роботи котла вода нагрівається до 80-95º С. А за допомогою циркуляційного насоса об’єм нагрітої води в баку забезпечує постійний режим нагрівання протягом декількох днів.
Вони працюють на дизельному паливі. Пальник відіграє провідну роль в роботі котла на рідкому паливі з вентилятором. Він розпорошує паливо. У камері згоряння паливо змішується з киснем і займається. Від спалювання паливна суміш нагрівається за допомогою теплообмінника з теплоносієм.
Операція вимагає зберігання значних запасів палива та потребує електричної енергії для підключення та живлення паливного насоса та систем автоматизації.
Діапазон ККД для цих котлів становить 75-85%. Дизельні котли доступні в найбільш автономних конфігураціях. Автоматизація котла та автоматична подача палива дозволяють мінімізувати присутність людини для обслуговування котла.
Для установки котла потрібно приміщення для згоряння, щоб приховати шумну роботу котлів такого типу. Крім того, спалювання дизельного палива супроводжується масляними запахами.
Це дозволяє використовувати різні види палива для опалення та гарячого водопостачання. Моделі котлів з електромеханічним управлінням дають можливість при необхідності перевести котельну в режим ручного регулювання без втрати функціонування котельні.
Існує кілька варіантів комбінації котлів: