Одноконтурные котлы – базовая версия теплотехнического теплогенерирующего оборудования. Агрегаты предназначены для работы в водяных схемах отопления, выполняют одну целевую задачу – нагрев теплоносителя для системы обогрева. В материале статьи мы дадим обзор принципа работы и устройства одноконтурных котлов, приведем обзор существующих видов оборудования, проведем оценку достоинств и недостатков.
Содержание
Принцип работы одноконтурных котлов
Как видно из названия, одноконтурные котлы имеют один контур нагрева – отопительный – то есть главной их функцией является работа на систему водяного отопления. Принцип работы одноконтурных агрегатов зависит от используемого энергоносителя – по этому типу котлы делятся на следующие группы:
- Газовые (в том числе работающие на сжиженном газе);
- Электрические – ТЭНовые, электродные, индукционные – причем в двухконтурном исполнении могут быть только ТЭНовые устройства, электродные и индукционные изделия бывают только одноконтурными;
- Твердотопливные и жидкотопливные – значительный спектр оборудования этого типа выпускается в одноконтурном исполнении, двухконтурные модели встречаются довольно редко.
По принципу действия одноконтурные котлы делят на 2 группы – прямого горения и электрические. В котлах прямого действия теплообменные аппараты, по которым движется теплоноситель, омываются высокотемпературными продуктами сгорания топлива, в электрических изделиях используются различные принципы – нагрев проводников, использование сопротивления воды и металлов при пропускании через них электрического тока, свойства электромагнитного поля.
Виды одноконтурных котлов
Основная классификация котельного оборудования с одним контуром базируется на виде используемого топлива, разделение на виды по этому признаку описано выше – сюда только можно добавить универсальные (комбинированные) котлы – эти агрегаты работают на нескольких видах энергоносителей.
Базовые виды одноконтурных котлов (по виду топлива) также подразделяются на отдельные подгруппы по конструкции. Газовые устройства могут быть конвекционные – то есть работающие по классическому принципу, есть и специальная модификация оборудования – конденсационные котлы. Эти изделия имеют особое устройство, отличаются высочайшим КПД – но их использование требует выполнения ряда условий – подробнее об этом можно прочитать в отдельной статье.
Твердотопливные котлоагрегаты тоже бывают 2-х типов – традиционные и длительного горения – пиролизные. Устройства пиролизного горения сложнее устроены, но более эффективно используют все компоненты топлива – поэтому отличаются экономичностью (но стоят при этом дороже).
Следующий типовой признак одноконтурных котлов – способ установки. По этому показателю одноконтурные котлы бывают 2-х типов:
- Настенные;
- Напольные.
В настенном исполнении выпускаются газовые и электрические модели, твердотопливные, жидкотопливные и универсальные котлы бывают только в напольной модификации. Настенные устройства обычно имеют ограниченную мощность – она редко превышает 35 – 40 кВт, напольное оборудование практически не имеет ограничений по производительности.
Одноконтурные настенные котлы отличаются компактными размерами, поэтому наиболее популярны для квартирных автономных систем отопления, могут применяться при обогреве частных домов – если достаточно тепловой мощности. При значительной площади отапливаемых помещений и большом числе потребителей тепла (БКН, теплые полы, калориферы приточной вентиляции, радиаторное отопление и так далее) обычно используются напольные модели, обладающие запасом мощности.
Материалами изготовления теплообменных аппаратов котлов прямого горения служат следующие металлы:
- Обычная сталь;
- Нержавеющая сталь;
- Чугун – только для напольных моделей;
- Медь.
Наиболее надежными считаются нержавеющая сталь и чугун, медь отличается высокой эффективностью теплопередачи, обычная сталь выгодна менее всех в плане эксплуатации – она подвержена коррозии и часто имеет ограниченный срок службы.
Баки и рабочие корпуса электрических котлов выполняются из нержавеющей или обычной стали с защитным антикоррозионным покрытием.
Горелки одноконтурных котлов бывают 3-х модификаций – одноступенчатые, многоступенчатые и модулируемые (с плавным изменением силы пламени). Электрические модели имеют ступенчатое или плавное управление мощностью.
Немаловажным признаком классификации одноконтурных котлов является их зависимость от наличия электрической энергии. По этому показателю котлоагрегаты делят на следующие виды:
- Энергозависимые;
- Энергонезависимые.
К первому типу оборудования однозначно относятся все модели электрических котлов и жидкотопливные агрегаты, работа которых без вентилятора горелки и топливного насоса невозможна. К энергозависимым котлам также относится любое оборудование, оснащенное встроенными элементами – вентиляторами дымоудаления (турбированные котлы) и циркуляционными насосами для систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.
К энергонезависимым разновидностям относятся некоторые модели газовых и твердотопливных котлов. Обычно они имеют напольное исполнение и оборудуются механическими системами управления на базе биметаллических пластин, мембран и так далее. Это оборудование может работать и без электрической энергии – больше всего оно оптимально подходит при серьезных перебоях в электроснабжении или при организации циркуляции теплоносителя по принципу естественной (гравитационной) циркуляции (в этом случае котлы должны иметь диаметр патрубков не менее 40 – 50 мм).
По устройству камеры сгорания одноконтурные котлы бывают 2-х видов:
- Атмосферные (с открытой камерой сгорания);
- Турбированные (с закрытой камерой).
Оба типа оборудования относятся к группе котлов горения – изделия отличаются принципом устройства камеры, забора воздуха на горение и удаления дымовых газов. В открытых камерах воздух в топку попадает из помещения, где установлен котлоагрегат – реализуется этот процесс посредством естественной тяги, создаваемой дымовой трубой. При эксплуатации оборудования этого типа помещения должны оборудоваться приточной вентиляцией.
Турбированные модели реализуют принцип принудительной подачи воздуха и дымоудаления с помощью встроенного вентилятора, причем коаксиальные (или раздельные) дымоходы выходят за пределы помещения через наружную стену здания.
Достоинства и недостатки одноконтурных котлов
Главным достоинством одноконтурных котлов является простота их конструкции – изделие имеет минимум элементов – благодаря этому достигается высокая надежность и продолжительный срок службы оборудования. Котлоагрегаты с одним контуром (отдельные модели) могут работать без электроэнергии – двухконтурные котлы такой возможности не имеют.
На базе одноконтурных котлов всегда можно организовать производство горячей воды – это мероприятие реализуется с помощью бойлера косвенного нагрева, подключаемого к агрегатам по различным схемам. Большинство специалистов считает это решение вопроса ГВС оптимальным – здесь происходит разделение (частичное) функций отопления и производства горячей воды, не имеется пределов по производительности – двухконтурные модели выдают ограниченное количество горячей воды, которого не всегда может быть достаточно.
Отсутствие встроенного контура ГВС у одноконтурных котлов некоторые относят и к недостаткам – не имеется возможности автономного производства горячей воды, требуется приобретение БКН, который к тому же совсем не просто разместить, особенно в условиях квартиры.