Котёл отопительный — это устройство на основе закрытого сосуда, в котором теплоноситель (чаще всего вода или пар (Паровой котёл)) нагревается до заданной температуры и служит для обеспечения потребителей теплом и (или) горячей водой.

Основные технические параметры котлов

Номинальная мощность;

Коэффициент полезного действия;

Используемый теплоноситель;

Рабочий диапазон температуры теплоносителя;

Рабочее давление теплоносителя;

Гидравлическое сопротивление котла;

Виды котлов

По виду используемого топлива котлы отопления делятся на:

твёрдотопливные (пеллетные, дровяные, угольные) ,

жидкотопливные (дизельные, мазутные),

электрические

комбинированные

котел будерус газовый

Котлы водогрейные (жаротрубные), гранульные (твёрдотопливные) работают исключительно на древесных топливных гранулах (пеллетах). В топочной камере гранульного котла снимается примерно 30 % мощности, а в конвективной примерно 70 % мощности. Выпускаются также и адаптированные для сжигания гранул универсальные водогрейные котлы (котлы «утилизаторы») с КПД менее 80 %.

Котлы водогрейные (жаротрубные), работают на обычных дровах, мусоре, листьях и прочих твердых органических отходах. Применяются для сжигания прессованной соломы. Диапазон мощностей существующих котлов от 30 КВт до 2 МВт, но КПД невысокий в связи с тем, что в сжигается топливо с различными параметрами.

Электродные котлы

Процесс нагрева теплоносителя в электроводонагревателе электродного типа происходит за счет омического нагрева, то есть процесс нагрева теплоносителя идет напрямую, без «посредника» (например, ТЭНа). При этом явления электролиза не наблюдается, так как катод и анод постоянно меняются местами с частотой электрической сети.

Достоинства электродных котлов:

Отсутствие воды в котле во включённом состоянии (сухой ход) не приводит к каким либо последствиям и выходу его из строя в виду отсутствия нагрева воды.

Отложение накипи на электродах котла всего лишь снижает его мощность и не приводит к разрушению электродов.

Электродные котлы обычно более компактные, чем ТЭНовые.

Практически бесшумны.

Недостатки электродных котлов:

Электрический ток пропускается непосредственно через теплоноситель, что значительно повышает риск поражения током, а вследствие огромных токов утечки делает невозможным применение совместно с таким котлом УЗО (устройство защитного отключения).

Требуется тщательная водоподготовка теплоносителя по электропроводности.

Мощность электрокотла не постоянна и сильно зависит от температуры теплоносителя в системе, причём с ростом температуры теплоносителя — растёт его электропроводность и потребляемая мощность, таким образом при первоначальном пуске системы в холодное время года — мощности котла для прогрева может не хватить. Увеличение электропроводности теплоносителя до необходимого уровня при низких температурах может привести к тому, что после прогрева системы она может возрасти на столько, что приведёт к значительной перегрузке и аварии в питающей электросети, а также выходу из строя управляющей котлом силовой аппаратуы.

Этот же эффект (повышение электропроводности теплоносителя с ростом температуры) иногда приводит к электродуговому пробою межэлектродного расстояния (фактически КЗ) с огромным броском тока в питающей сети и как следствие — множественным выходом из строя различной аппаратуры, включенной в эту сеть.

Непригодны для использования обычных тосолов, антифризов и неочищенной воды в качестве теплоносителя.

При использовании для горячего водоснабжения понадобится еще один контур.

Требуют квалифицированного монтажа и специфических знаний по электропроводности воды для выполнения пусконаладки.

Незамерзающий теплоноситель для электродных котлов дорог, так как в его состав входят присадки с низким содержанием солей.

ТЭНовые котлы

Работа этих котлов основана на передаче тепловой энергии от электрического ТЭНа теплоносителю (вода).

Достоинства ТЭНовых котлов:

Тэны в котле не имеют электрической связи с теплоносителем, в связи с этим он гораздо более электробезопасен, практически отсутствуют токи утечки, что позволяет совместно с котлом устанавливать УЗО (устройство защитного отключения).

Мощность всегда постоянна и не зависит от используемого теплоносителя и его температуры. Она может меняться только в пределах изменения напряжения в питающей электросети.

Легко осуществлять ступенчатое или плавное регулирование мощности, что позволяет минимизировать броски напряжения в питающей сети при включении и выключении котла.

Котлы могут работать на обычном тосоле, антифризе, воде.

Выход из строя одного ТЭНа обычно не влечет за собой остановки всего котла.

Могут быть использованы для горячего водоснабжения по одноконтурной схеме.

Котлы могут работать на перегретой воде, при этом температура перегретой воды определяется только давлением, на которое рассчитан корпус котла.

Обслуживание ТЭНовых котлов не требует специфических знаний по электропроводности воды.

Недостатки ТЭНовых котлов:

ТЭН (Трубчатый ЭлектроНагреватель) имеет ограниченный ресурс и может перегореть, поэтому при выборе котла следует обращать внимание на возможность замены ТЭНов.

Отложение накипи на ТЭНах значительно ухудшает их охлаждение и приводит к преждевременному выходу их из строя.

В случае работы без воды (сухой ход) мгновенно происходит выход из строя ТЭНов, в отличие от электродного котла.

Цена на ТЭНовые котлы выше, чем на электродные.

Индукционные котлы

Принцип индукционного нагрева основан на явлении электромагнитной индукции — создание индуцированного тока переменным магнитным полем. Установка индукционного нагрева имеет конструкцию сходную с трансформатором, состоящем из двух контуров. Первичный контур — магнитная система, вторичный контур — теплообменное устройство или ТВЭЛ (тепловыделяющий элемент). Под воздействием переменного магнитного поля, создаваемого магнитной системой, в металле теплообменного устройства индуцируются токи, вызывающие его нагрев. Тепло от нагретых поверхностей теплообменного устройства передается нагреваемой среде.

Достоинства индукционных котлов:

Принципиальное отсутствие нагревательных элементов, что исключает возможность выхода из строя самого котла.

Полное отсутствие разъёмных соединений в конструкции, что исключает вероятность возникновения течи.

Значительное снижение склонности к образованию накипи.

Высокая электробезопасность.

Возможность изготовления котла практически на любые температуры и давления, что особенно важно для технологических применений.

Возможность работы практически с любыми теплоносителями.

Возможность изготовления котлов для непосредственной работы от сети с напряжением до 6-10 кВ., в том числе постоянного тока что в принципе невозможно или крайне затруднительно для других типов котлов.

Недостатки индукционных котлов:

Высокая стоимость, сравнительно с ТЭНовыми и электродными (из-за ВЧ преобразователя)

Большие габариты и огромный вес.

Затруднённая плавная регулировка мощности.