Водонагревательные котлы для отопления – виды и особенности
Большинство собственников частных домов, а иногда и квартир, предпочитает автономные системы отопления и снабжения горячей водой. В состав каждой из них обязательно входит водонагреватель или котел. Эти устройства отличаются по многим параметрам, основным из которых является вид топлива, на котором они работают.
Водонагреватель дома
Несмотря на различия в конструктивных и дизайнерских решениях, их объединяет единый принцип работы. В водогрейном котле происходит нагрев воды, которая используется для отопления и ГВС. Другое дело, что в различных конструкциях этот принцип реализуется по-разному. Какой из них лучше, сказать трудно. Каждый тип котла соответствует конкретным условиям эксплуатации и количеству решаемых задач.
Виды нагревателей для систем отопления
Несмотря на рыночное многообразие, водонагревательные агрегаты в зависимости от того, какое сырье является топливом, подразделяются на следующие разновидности:
- Газовые. Это наиболее распространенный тип ввиду эффективности и относительной дешевизны топлива.
- Твердотопливные. Эти водонагревательные котлы распространены в сельской местности и удаленных от газовых магистралей районах.
- Жидкотопливные. Пользуются наименьшей популярностью, поскольку сложны и дороги в эксплуатации.
- Электрические. Популярны среди городских пользователей. Отличаются эффективностью, но и дороговизной топлива – электричества.
- Комбинированные. Это универсальный тип нагревателя, помогающий контролировать расходы на топливо в зависимости от рыночной конъюнктуры.
По предназначению нагреватели воды разделяются на следующие:
- Одноконтурные, обеспечивающие исключительно отопление.
- Двухконтурные, которые дополнительно предоставляют горячую воду для личных нужд.
По способу и месту установки они подразделяются на настенные и напольные. Некоторые выпускаются исключительно в напольном варианте, например, работающие на жидком и твердом топливе.
Котлы отопления Будерус
Каждая разновидность отличается характеристиками, которые придется учитывать при устройстве автономного отопления.
Газовые котлы
Модели этой категории компактные и мощные одновременно. У газа высокая теплотворность, поэтому камера сгорания меньше, чем у других типов.
На рынке преобладают двухконтурные водонагревательные модели, обеспечивающие подачу горячей воды для отопления и ГВС.
Отличия таких водонагревателей:
- Способ монтажа – напольные и настенные. Первые требуют отдельного помещения, поэтому подходят для частных домов, при этом они мощнее.
- Способ вывода продуктов горения – с принудительной или естественной тягой. Последние не рекомендуется устанавливать в жилых помещениях. Горелка может быть открытого или закрытого типа.
- Способ розжига – ручной или автоматический, электронный. Новые агрегаты оснащены автоматическим розжигом, что экономит топливо.
Если в первых фитиль горит постоянно, то во вторых пламя подается на горелку одновременно с газом. Они не требуют присутствия человека в момент возобновления работы после прекращения подачи топлива. Для включения котла с пьезоэлементом требуется нажать на кнопку “Пуск”.
- Материал теплообменника – медный, стальной, чугунный или биметаллический. У каждого свои преимущества.
- Способ использования тепла выходящих газов.
Газовые водонагревательные котлы отопления бывают конвекционными и конденсационными.
Устройство газового конденсационного котла
Первые используют только тепло, выделяющееся при сгорании газа. Вторые дополнительно забирают тепло от исходящего дыма (от конденсата, собираемого в специальной камере). Такие модели эффективнее.
Еще один немаловажный фактор, по которому различаются газовые котлы – энергозависимость, то есть необходимость подключения электричества для обеспечения функциональности. Энергозависимыми являются агрегаты с принудительной системой циркуляции теплоносителя. В конструкцию встроен насос, для работы которого требуется электрический ток, иногда – вентилятор в системе дымоудаления.
Почти все газовые водонагревательные котлы – энергозависымые, поскольку оснащаются автоматикой, системами управления и контроля, требующими подключения к электросети.
Жидкотопливные котлы
Данный тип водонагревателей для отопления различается по мощности. Топливом для них служит солярка, иногда мазут. Сразу отметим, что в личных хозяйствах они не получили широкого распространения. Обусловлено это необходимостью где-то хранить дорогостоящее топливо и протягивать от хранилища до котла топливопровод.
Используют их в небольших котельных, в районах, удаленных от газовых магистралей, например, на Севере. Все агрегаты этой категории – напольные, отличаются высоким КПД и могут быть конвекционного и конденсационного типа. Оснащаются исключительно принудительной циркуляцией и дымоудалением, многоступенчатой регулировкой мощности.
Твердотопливные котлы
Это популярный у владельцев домов тип котлов. Используется для отопления в сельской местности или в местах, где дрова, пеллеты или уголь стоят недорого и есть в свободном доступе.
Устройство пеллетного водонагревателя
Различия в этой категории заключаются в следующем:
- Типе топлива. В качество горючего применяется древесина – дрова или пеллеты, а также уголь. Существуют котлы смешанного типа с несколькими топками.
- Способе сжигания топлива. Выпускаются классические, длительного горения и пиролизные.
Популярны пеллетные версии, предоставляющие высокий уровень автоматизации с длительным программирование режимов работы. Это самые современные по типу топлива водонагреватели в твердотопливном семействе.
В классическом твердотопливном котле тепло появляется за счет банального сжигания дров, как в печке. Отсюда все недостатки таких агрегатов – их придется чистить, следить за удалением дыма, постоянно подбрасывать дровишки и регулировать силу горения и тягу заслонкой и т. д. Ни о какой автономности речь не идет в принципе. КПД не превышает 75%. Достоинство заключается в надежности, простоте конструкции и схемы обвязки, независимости от электричества и низкой стоимости.
Пиролизный котел работает по другому принципу. За счет сухой перегонки дров в одной камере появляется пиролизный газ, который сжигается в другой камере сгорания. Эти водогрейные приборы тоже отличаются высокой степенью автоматизации. Их эффективность выше, но они требуют хорошего качества дров (влажностью до 20%).
Водонагреватели длительного или верхнего горения используют другой способ загрузки топлива – сверху. За счет этого происходит полное прогорание и увеличивается эффективность.
Устройство пиролизного котла
Электрические котлы
Электрический водонагреватель часто используется в городских условиях. Нагрев воды происходит за счет электричества. Правда, разными путями. В зависимости от способа, электрокотлы подразделяются на следующие виды:
- ТЭНовые;
- Электродные;
- Индукционные.
Первые отличаются простой конструкцией. По сути, это бак с водой, в котором установлен один или несколько нагревательных элементов трубчатого типа – ТЭНов. КПД составляет до 80%, но снижается с образованием накипи.
На видео можно показан отзыв об индукционном водонагревателе:
В конструкции второго использован другой нагревательный элемент – электрод. В отличие от ТЭНового, он не нагревает воду сам. Нагрев осуществляется за счет генерирования электрического разряда в воду. Вода нагревается за счет собственного высокого сопротивления.
Совсем другой принцип использован в индукционных водонагревателях. Нагрев воды выполняется мощным электромагнитным полем, в котором она циркулирует. В конструкции использована катушка индуктивности со вторичной обмоткой, роль которой выполняет сердечник с короткозамкнутым трубопроводом внутри. При подаче напряжения на прибор сердечник нагревается и передает тепло воде. На сегодняшний день это самый инновационный и перспективный тип электрического водонагревателя.
|
Каталог
|
Различия между бойлером и водонагревателем
Бойлеры и водонагреватели важны для отопления и водоснабжения дома. В то время как они предоставляют различные услуги в доме — один для отопления помещений, другой для использования воды для бытовых нужд — есть некоторое частичное совпадение в виде комбинированных котлоагрегатов/обогревателей.
Что такое бойлеры и водонагреватели?
Бойлер подает непитьевую горячую воду по всему дому к радиаторам для отопления помещений. Водонагреватель обеспечивает горячую воду для уборки, личного пользования и бытовой техники.
Что такое котел
Котел является частью устройства обогрева жилых помещений, которое выполняет те же функции, что и другие устройства отопления дома, такие как системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, модулирующие печи, настенные обогреватели, плинтусные обогреватели или любые другие системы или устройства, которые обогревают помещения.
Нефть, природный газ, пропан или электричество — это источники энергии, которые нагревают воду почти до кипения (от 145 до 190°F) в большом герметичном резервуаре. Циркуляционный насос прокачивает горячую воду через сеть труб по всему дому. Некоторые типы котлов проталкивают пар по трубам.
Радиаторы — это конечные точки или промежуточные точки контура горячего водоснабжения. В любом случае вода возвращается обратно, чтобы снова нагреться в котле, где процесс начинается заново.
Типы котлов
- Водогрейный котел
- Паровой котел
- Комбинированный водонагреватель
- Жидкотопливный котел
Применение для котлов
На бытовом уровне котлы используются только для одной цели: производства пара или горячей воды для лучистых обогревателей.
Что такое водонагреватель
Водонагреватель — это устройство, которое нагревает холодную воду до заданной температуры для бытовых нужд.
Холодная вода поступает в водонагреватель сверху и сливается в нижнюю часть герметичного бака с помощью погружной трубки. Вода нагревается змеевиками в электрических моделях или газовым пламенем в газовых моделях или, в некоторых случаях, вода-вода (обычно называемые теплообменниками).
Горячая вода выходит из водонагревателя сверху. Горячая вода доставляется в различные части дома по 1/2-дюймовым трубам, обычно PEX или меди.
Что такое домашняя вода?
Вода для бытовых нужд относится к воде, используемой в бытовых целях, таких как питье, мытье посуды, стирка одежды, полив растений или мытье автомобиля.
Типы водонагревателей
Использование водонагревателей
Водонагреватель нагревает воду для:
- Купание в ваннах и душах
- Личная чистка раковин в ванных комнатах
- Мытье посуды в кухонных раковинах
- Источник горячей воды посудомоечной машины
- Источник горячей воды для стиральной машины
- Расход, по желанию
В чем сходство котлов и водонагревателей
Хотя они делают разные вещи, бойлеры и водонагреватели имеют несколько общих черт:
- Вода нагревается в герметичных баках
- Вода доставляется по всему дому
- Оба бака находятся под давлением
Чем отличаются бойлеры и водонагреватели
Бойлеры и водонагреватели больше отличаются, чем похожи:
Бойлер
Вода, непригодная для употребления
Вода или пар для обогрева помещений
Вода, нагретая до кипения
Может использовать нефть в качестве источника энергии
Циркуляционная (петля)
Водонагреватель
Безопасная для употребления вода
Вода, не используемая для отопления помещений
Вода, нагретая намного ниже точки кипения (120°F)
Необращающиеся
Услуги котлов и водонагревателей, объединенные
Котлы нагревают воду для отопления помещений. Водонагреватели нагревают воду для бытовых нужд. Эти две отдельные системы делают одно и то же: нагревают воду.
Эта избыточность означает потерю энергии. Кроме того, наличие двух отдельных больших устройств занимает больше места в подвале, гараже или подсобном помещении. Можно ли их совместить?
Хотя это и не часто, иногда котел и водонагреватель объединяют либо с комбинированными бойлерными водонагревателями, либо с косвенными водонагревателями, используемыми с бойлерами.
Комбинированный водонагреватель
Высокоэффективные комбинированные (или комбинированные) котлы выполняют обе функции: обогревателя и водонагревателя.
Бытовая вода всегда является приоритетом для комбинированных нагревателей. Так, когда в доме открывается кран, вода течет через теплообменник. Когда для отопления помещений требуется горячая вода, вода отводится в отдельный непрерывный отопительный контур для радиаторов.
Как одиночные компактные блоки, комбинированные нагреватели экономят значительное количество места по сравнению с отдельной установкой бойлера и водонагревателя.
Косвенный водонагреватель
Косвенный водонагреватель не имеет прямого источника энергии, такого как пламя или электрическая катушка. Вместо этого вода нагревается косвенно, используя тепло котла.
Труба от бойлера, несущая горячую воду, входит в нижнюю часть бойлера косвенного нагрева. Труба скручивается петлями внутри бака водонагревателя, а затем выходит из водонагревателя для повторного размещения в бойлере.
И бойлер, и водонагреватель остаются отдельными устройствами. Вода из трубы котла никогда не соприкасается с водой в баке водонагревателя.
Можно ли использовать бойлеры и водонагреватели взаимозаменяемо?
Нет. Как отдельные устройства, бойлеры и водонагреватели не могут заменять друг друга, так как выполняют разные функции.
Вам нужен бойлер или водонагреватель?
Домам не нужны котлы, но им нужны водонагреватели.
В большинстве домов требуется отдельный источник тепла, даже в районах, где редко бывает холодная погода. Тем не менее, источником тепла не обязательно должен быть котел, поскольку доступны многие другие методы нагрева.
В большинстве домов требуется подача горячей воды к сантехническим приборам для купания, стирки и приготовления пищи. Наиболее практичным способом подачи горячей воды в жилых домах является водонагреватель или солнечный водонагреватель.
Газовые котлы и печи | Министерство энергетики
Энергосбережение
Изображение
Газовые котлы и печи могут работать на природном газе или пропане с простыми модификациями, учитывающими различные характеристики топлива. Природный газ широко доступен на всей территории Соединенных Штатов, но это зависит от наличия системы распределения природного газа в вашем регионе. Пропан доставляется домой на грузовике и разливается в большой бак, обычно около 500 галлонов, но обычно он дороже в качестве топлива.
Возможен ряд модификаций газовых печей и котлов, но прежде чем проводить какие-либо модификации, вы должны рассмотреть потенциальные дополнительные преимущества, которые вы могли бы получить, просто заменив печь. Возможны следующие модификации:
Вентиляционные заслонки
Наиболее распространенной модификацией является добавление к котлу вентиляционной (или дымовой) заслонки. Вентиляционная заслонка предотвращает потери, закрывая вентиляционное отверстие котла, когда он не работает. Паровые котлы выигрывают от вентиляционных заслонок больше, чем водогрейные котлы, а большие котлы выигрывают больше, чем маленькие. Однако вентиляционные заслонки могут оказаться нерентабельными при использовании новых моделей подходящего размера.
Устройства прерывистого зажигания
Старые печи и котлы с постоянным запальником могут быть оснащены устройствами прерывистого розжига. Эти устройства сложны в установке и должны устанавливаться только профессионалами. Они стоят около 250 долларов и обычно имеют срок окупаемости менее 10 лет.
Хотя устройства прерывистого зажигания могут немного сэкономить на топливе, они не всегда рентабельны при установке на старом оборудовании.
Снижение мощности газовых горелок
Снижение номинальных характеристик или понижение мощности – это практика установки форсунки с меньшей производительностью в галлонах в час (галлонов в час) в газовом приборе для сокращения расхода топлива, если ваш котел или печь слишком велики. Чтобы сделать это правильно, часто требуется изменение формы/размера камеры сгорания и/или регулировка давления топливного насоса. Это работа для подготовленного специалиста.
Иногда можно уменьшить теплопроизводительность вашего газового котла или печи, чтобы сделать их работу более эффективной, за счет уменьшения размера отверстия газовой горелки и, возможно, также перегородок. Это сложный процесс, который должен выполняться только квалифицированным специалистом, а в некоторых случаях он может привести к нарушению местных строительных норм и правил и аннулированию гарантии производителя. Однако, если это разрешено, модификации должны стоить менее 100 долларов и могут сэкономить до 15% ваших затрат на топливо.
Паровые котлы должны быть снижены только в том случае, если паровая система также модифицирована для удаления лишних радиаторов, , что является сложной процедурой, и опять же, ее должен выполнять только профессионал.
Модулирующие аквастаты (только для водогрейных котлов)
Аквастат контролирует температуру горячей воды в бойлере, обычно поддерживая ее на уровне около 180°F. Но когда потребности в отоплении весной и осенью меньше, энергия тратится впустую на поддержание более высокой температуры, чем необходимо. Модулирующий аквастат, также называемый внешним сбросом, измеряет температуру наружного воздуха и соответствующим образом регулирует температуру горячей воды. Установки могут сэкономить до 10% затрат на топливо и стоят несколько сотен долларов.
Более дешевая альтернатива — самостоятельно вручную отрегулировать аквастат, уменьшив температуру примерно до 120°F в более мягкий отопительный сезон.