Замена бытового котла: экономный выбор

Н. Копылов

Учитывая галопирующие темпы удорожания энергоресурсов, перед украинцами остро встал вопрос экономии топлива. Поскольку отопление занимает львиную долю общей суммы расчетных листов за коммунальные услуги, то именно этому вопросу уделяется особенно пристальное внимание. Существенное энергосбережение здесь невозможно без замены центрального элемента систем – котла

Старение жилого фонда Украины сказалось и на состоянии его инженерного оснащения. Устанавливаемое в частном секторе в 60–70 годы прошлого века отопительное оборудование не отвечает современным требованием ни по экономии, ни по комфорту, ни по безопасности, ни с этической точки зрения. Как правило, в домах применялись газовые напольные котлы АОГВ с атмосферной горелкой завышенной мощности и системы с естественной циркуляцией теплоносителя. В настоящее время к их достоинствам можно отнести разве что энергонезависимость, относительную надежность (что связано с простотой конструкции) и всеядность – при определенном переоборудовании, в них можно сжигать и твердое топливо.

Однако КПД таких котлов составляет порядка 60–70%, что абсолютно неприемлемо в сегодняшних условиях повышения уровня тарифов на газ для населения фактически до европейского уровня. Кроме того, современные строительные решения позволяют хорошо утеплить дом, например, ощутимый эффект дает даже простая замена окон. Поэтому и мощность котла необходима значительно ниже.

По всем этим причинам перед пользователями встает вопрос поиска альтернативы давно отслужившему своё теплогенератору. Естественно, что при переоборудовании старый котел, если это допускают специалисты газового хозяйства, можно оставить в качестве резервного, например, на случай длительного отключения электроэнергии, или прекращения подачи газа.

Сегодня теплотехнический рынок предлагает неисчислимое количество различных теплогенераторов для бытового использования. Первое, чем они отличаются – используемые источники энергии. Отбросив наиболее дорогие в настоящее время и долгоокупаемые генераторы теплоты, например, грунтовые тепловые насосы или автоматизированные пеллетные котлы, например Lasian Biomaster SL (рис. 1) (Испания), можно отметить, что наиболее перспективными и востребованными в настоящее время для отопления частных домов в условиях Украины являются три типа котлов: газовые, твердотопливные и электрические. Попробуем рассмотреть плюсы и минусы каждого из этих вариантов.

Рис. 1. Автоматизированный пеллетный котел Biomaster SL (Lasian)

Привычные газовые

Современные газовые котлы в любом случае экономнее своих устаревших предшественников. Их эффективность превышает 90%.

Традиционные отечественные напольные газовые котлы, как правило, состоят из комплектующих ведущих мировых производителей: горелки Polidoro, автоматика Eurosit или Honeywell и т.д. Они, как правило, имеют атмосферную (открытую) камеру сгорания и стальной теплообменник, пьезорозжиг.

К примеру, в напольных газовых котлах «Житомир 3» (рис. 2) производства ООО «Житомиртепломаш» используется автоматика безопасности с газовым клапаном 630 Eurosit и газовая горелка Polidoro. КПД – не менее 92%. Рекомендуемая температура теплоносителя – 60–80 °С. Номинальная тепловая мощность – 7 кВт. Габаритные размеры (В×Ш×Г) – 750×230×416 мм. Масса – 35 кг.

Рис. 2. Напольный газовый котел «Житомир 3 КС-Г-007 СН» (ООО «Житомиртепломаш»)

Стоит отметить, что котлы с открытой камерой сгорания требуют определенного количества поступления воздуха. Поэтому важна достаточная вентиляция помещений, в которых они установлены. Проблема усугубляется с установкой герметичных современных окон. Кроме того, не рекомендуется использовать механические вытяжки-зонды, что ограничивает возможность установки атмосферного котла на кухне. При недостатке кислорода для горения, теплогенератор может не включиться или затухнуть. Стоит отметить, что газовые котлы с открытой камерой сгорания по причине низкой энергоэффективности и высоких выбросов вредных веществ в атмосферу запрещены с 2015 г. к продаже в странах Евросоюза.

Более компактные и с большим количеством вариантов исполнения, а также более эффективные, – настенные газовые котлы. Их неоспоримое преимущество – отсутствие необходимости обустройства фундамента для установки, и они занимают меньше места. Большую экономность обуславливает и меньший объем воды в них.

«Настенники» могут быть как с открытой, так и с закрытой камерой сгорания. Во втором случае поставка воздуха для горения и отвод продуктов сгорания осуществляются по одной коаксиальной («труба в трубе») системе дымоудаления. Это облегчает монтаж и делает котлы более безопасными.

В настоящее время на рынке представлены модели для настенного монтажа с теплообменниками из различных материалов, в том числе наиболее эффективные с модулируемой горелкой, а также конденсационные. КПД первых достигает 93%, а в котлах, где вдобавок используется конденсационная технология – до 109% (имеется ввиду эффективность, рассчитанная по низшей теплоте сгорания), что достигается благодаря утилизации теплоты отходящих газов. Иными словами, дополнительные проценты эффективности берутся за счет энергии конденсации пара, содержащегося в продуктах сгорания.

Модулируемая горелка позволяет регулировать мощность в очень широких пределах, например, 1:4 или 1:5. Важно, что происходит такое регулирование без постоянных циклов включение/отключение. Таким образом, снижается потребление топлива и увеличивается ресурс эксплуатации оборудования. Экономия топлива – за счет сбережения части газа, который успевает полностью сгореть при отключении и последующем включении горелки в ходе традиционного ступенчатого регулирования.

Стоит также отметить, что некоторые производители предлагают современные газовые котлы с модулируемой горелкой, специально адаптированные к подключению к старым системам отопления. Например, компания Viessmann (Германия) производит настенные котлы Vitodens 100-W O.T. (рис. 3), предназначенные для модернизации старых отопительных систем с естественной циркуляцией и с небольшой тепловой нагрузкой. Их номинальная мощность в пределах 7,9 – 13,0 кВт, благодаря применению модулируемой горелки. Электронная система управления позволяет регулировать работу с учетом температуры как внутри, так и снаружи помещения. Котел оснащен защитой от замерзания, управление его работой осуществляется дистанционно. Теплогенератор имеет компактные размеры (600×285×375 мм) и небольшую массу (30 кг).

Рис. 3. Настенный газовый котел Vitodens 100-W (Viessmann)

Коденсационные котлы – наиболее передовые в плане энергосбережения – имеют ряд конструкционных и эксплуатационных особенностей. Так, их теплообменники могут изготавливаться из различных сплавов алюминия или нержавеющей стали. Многие производители предлагают оригинальные типы теплообменников, как, например итальянская компания Cosmogas. В её котлах теплообменник состоит из камеры сгорания на водяной бане и серии труб различных диаметров, закрученных в три витка-контура. Это позволяет конденсировать влагу при благоприятных условиях и достичь общего КПД оборудования 109%. Конструкция теплообменника котлов копмании Cosmagas позволяет получать конденсацию как при отоплении - 65°C (контур высоких температур, например радиаторное отопление) так и при производстве ГВС, что актуально летом, при отключенном отопления.Среди эксплуатационных особенностей конденсационной техники – необходимость организации слива конденсата в канализацию или его утилизации (по причине высокой кислотности). Есть определенные требования по коррозионной устойчивости и к системе дымоудаления.

В то же время важно отметить, что конденсационные котлы наиболее приспособлены к эксплуатации в условиях низкого давления природного газа, что актуально для Украины. К примеру, теплогенераторы итальянской компании BAXI (рис. 4) могут работать на номинальной мощности даже при давлении 5 мбар динамического давления природного газа на входе.

Конденсационные котлы предусматривают максимальное возможное количество функций для комфортного и экономного отопления.

Рис. 4. Конденсационный котел с выносной панелью управления Luna Platinum (BAXI)

Важное свойство газовых котлов в целом – возможность обеспечивать одновременно c отоплением и горячее водоснабжение. При небольших потребностях в ГВС приобретение такого котла – приемлемый бюджетный вариант. К тому же, в настоящее время, на рынке представлено большое количество котлов, как с битермическими, так и с раздельными (вторичным ГВС) теплообменниками.

Однако режимы отопления и ГВС довольно разные. Как правило, теплогенераторы работают с приоритетом ГВС, поэтому во время водоразбора наблюдается перерыв в отоплении. При правильно рассчитанной системе это практически не сказывается на температуре воздуха в помещении по причине инерционности отопления. Двухконтурные котлы также требовательны к качеству подогреваемой воды (особенно при использовании подземных источников существует высокая вероятность интенсивного образования накипи), а время ожидания нагрева может составлять несколько секунд.

Потому, при большой потребности в ГВС в ряде случаев целесообразнее приобрести отдельный бойлер для газового котла (или электрический емкостный водонагреватель). Это увеличивает надежность и ресурс работы отопительного агрегата, а также обеспечивает пользователя запасом горячей воды.

На рынке в настоящее время предлагаются, в частности, и газовые котлы со встроенным бойлером. Однако стоимость такого оборудования значительно выше, чем цена двухконтурного котла.

При выборе газового котла важно обратить внимание на параметры электросети. Современное оборудование чувствительно к перепадам напряжения и частоты. Поэтому, особенно, если дом находится в сельской местности, где наблюдаются проблемы с этим, важно предусмотреть надежную защиту.

Среди представленных на украинском рынке производителей газовых котлов различных моделей, кроме вышеупомянутых, можно отметить также Ariston, Ferroli (Италия), Bosch (Германия), Protherm (Cловакия), Kiturami (Корея) и т.д. Украинские производители – «Агроресурс», «Барский машзавод», «Завод «Конвектор» (ТМ Teplowest), «Маяк», «Росс», «Титан» и многие другие.

Альтернатива газу

С прошедшего года в Украине действует государственная программа по замещению природного газа. В её рамках предусмотрено льготное кредитование с компенсацией части процентов. Так, предложение «Ощадбанка» предусматривает, в частности, возмещение физическим лицам части суммы кредита на приобретение твердотопливного или электрического котла. Условия предоставления кредита в национальной валюте: минимальный первоначальный взнос 10%, срок кредитования до 3 лет. Предоставляемые суммы – от 1 до 30 тыс. грн. Процентная ставка: 25% годовых. Подобным кредитованием на конец минувшего года уже воспользовались свыше 800 семей.

Большую популярность среди населения, в связи с подорожанием газа, получили твердотопливные котлы. Однако здесь важно понимать один существенный момент. Самые простые котлы (дровяные или угольные) для эффективной и комфортной эксплуатации требуют некоторого переоборудования системы отопления. Это касается устройств регулирования температуры и расхода теплоносителя. При определенных мероприятиях (см. статью «4-ходовые клапаны в схемах с твердотопливными котлами»), возможно в принципе достичь того же уровня комфорта, что и при использовании газовых теплогенераторов.

Однако, если речь не идет об автоматизированных пеллетных котлах, остается вопрос периодической ручной загрузки топлива. По крайней мере, один или два раза в день придется подкидывать дрова или уголь в топку. То, насколько часто это придется делать, зависит от отношения объема загрузочной камеры к производительности котла.

К примеру, в котлах «Данко-10ТНЕ» производства украинской компании «Агроресурс» послойное сжигание большого объема загруженного топлива, конструктивные особенности теплообменника и системы подачи воздуха обеспечивают цикл горения одной загрузки до 24 часов. Котел оснащен вентилятором и контроллером для автоматизации процесса горения, поддержания заданной температуры теплоносителя и модуляции мощности от 10 до 20 кВт в зависимости от потребности системы отопления. КПД котла свыше 82% (при сжигании каменного угля).

При эксплуатации твердотопливного котла остро встают вопросы хранения топлива (по крайней мере, для дров нужен навес), да и сами котлы довольно громоздкие и требуют отдельного помещения для установки. «Твердотопливники» также требуют периодической чистки. Эффективность сжигания топлива в самых простых моделях довольно невелика – порядка 70% – и сильно зависит от качества топлива. Из-за различной калорийности и влажности топлива производительность котла также будет варьироваться в широких пределах. По всем этим причинам применение твердотопливных котлов особенно целесообразно, если есть возможность получения дешевого топлива (или сжигания отходов).

Достоинством является универсальность твердотопливных котлов. Помимо того, что большинство из них могут работать на нескольких видах твердого топлива (угле, дровах, топливных брикетах, торфе), при замене горелки их можно переоборудовать для работы на газе или жидком топливе. Однако КПД такого переделанного котла будет ниже, чем у котла, специально рассчитанного на работу с газом.

Наиболее доступные отечественные модели твердотопливных котлов, как правило, оснащены стальным теплообменником. Он устойчив к резким перепадам температуры воды и менее инерционен. В то же время, более долговечными (при соблюдении параметров эксплуатации) и ремонтопригодными считаются секционные литые чугунные теплообменники, которыми оснащены ряд импортных моделей. Вместе с тем, они и значительно более дорогие.

Рис. 5. Твердотопливные котлы Baxi BPI-Eco

Твердотопливные котлы в Украине представлены продукцией компаний Baxi (Италия) (рис. 5), Ferroli (Италия), Buderus (Германия), Viadrus (Чехия), Kalvis (Литва), Galmet (Польша), Rakoczy (Польша) (рис. 6), Lasian (Испания). Среди отечественных производителей можно еще отметить «Атон», «Броварской завод коммунального оборудования», «Кригер» и др.

Рис. 6. Твердотопливный котел Multimax (Rakoczy)

Еще одной альтернативой газовым являются электрические теплогенераторы. Стоят они еще дешевле, просты в эксплуатации, не требуют дымохода, а КПД приближается к 100%. При их приобретении также возможно оформление государственной помощи.

Основная проблема при их подключении – получение необходимой мощности электросети. Ведь даже самый небольшой котел потребует 6 кВт и больше. Как правило, дома старой постройки не рассчитаны на такое потребление, тем более с учетом растущего с каждым годом количества бытовых электроприборов. Поэтому потребуются определенные согласования и замена проводки (или прокладка отдельной линии). Для котлов мощностью до 12 кВт, как правило, достаточно обычной однофазной проводки.

Среди преимуществ электрокотлов – простота конструкции (теплообменник представляет собой бак с укрепленными в нем одним или несколькими ТЭНами), компактность и удобство эксплуатации, отсутствие необходимости прокладки дымохода. В то же время котел полностью зависим от электроэнергии, и если есть вероятность перебоев с энергоснабжением, лучше предусмотреть резервный вариант в виде энергонезависимого твердотопливного или газового котла. Современные электрические котлы по функциональности практически не уступают газовым. К примеру, котлы LEB (рис. 7) итальянской компании Ferroli оборудованы цифровой системой управления и самодиагностики. Предусмотрены режимы работы «зима/лето», «теплый пол», защиты от замерзания. Серия представлена моделями мощностью от 6, до 28 кВт. Температура теплоносителя – до 80 ˚С. КПД – 99,5%. Размеры всех моделей котлов (В×Ш×Г) – 740×440×265 мм; вес (нетто) – 29 кг.

Рис. 7. Электрокотел LEB (Ferroli)

Производители электрических котлов в Украине – «Барский машзавод», «Маяк», «Титан» и др.

Электроэнергия также дорожает, однако ее целесообразно использовать при подключении к двух- или трёхзонному прибору учета. Дополнительная экономия возможна при использовании аккумулирующих ёмкостей – баков-аккумуляторов (рис. 7). Они позволяют существенно сэкономить при подключении котла в ночное время, когда стоимость электроэнергии наименьшая.

Накопительная емкость имеет хорошую теплоизоляцию. После того, как электрокотел прекратит работать, и помещение начнёт охлаждаться, датчик температуры воздуха (или температуры воды в системе отопления) включает циркуляционный насос, который подаёт горячую воду из бака-аккумулятора в систему отопления. Температура воздуха (воды) повышается до установленного значения, и датчик выключает насос. Температура воды в баке немного уменьшается, но из-за хорошей теплоизоляции продолжает оставаться достаточно высокой. Циклы включения и выключения насоса продолжаются до тех пор, пока температура воды в баке будет оставаться выше, чем в системе отопления.

В зависимости от объёма аккумулирующей емкости, теплопотерь помещения, температуры наружного воздуха и заданной температуры воздуха в доме, теплоаккумулирующая емкость может обеспечить комфортное тепло в доме от нескольких часов до 1,5 – 2 суток при неработающем котле.

Теплоаккумулирующие емкости также позволяют производить нагрев или предварительный подогрев хозяйственной воды во внутренней емкости. Недостатки таких баков-аккумуляторов: высокая стоимость и большой занимаемый объем.

Рис. 8. Теплоаккумулирующие ёмкости UB SC (BAXI)

Применение баков-аккумуляторов (рис. 8) возможно в принципе с любым из теплогенераторов, включая и устройства, использующие возобновляемые источники энергии, например, солнечные коллектора. Емкости незаменимы при использовании нескольких источников тепла. Комбинация же различных котлов дает возможность использовать топливо в соответствие с его стоимостью на данный момент времени, а также укладываться в установленные нормы потребления с более низким тарифом. Это актуально при использовании для отопления газа и электроэнергии, поскольку, например, оплата электроэнергии при пользовании в пределах 3600 кВт·ч/месяц, на момент выхода журнала, была в 4 раза ниже, чем после этого установленного значения. Если же месячное потребление газа более 200 м³, то тариф за топливо также уставлен вдвое выше.

Учитывая это, в настоящее время на рынке появились и комбинированные котлы, работающие на разных источниках энергии. Например, электро-газовые котлы КС-ГВ-012 СН/КЕ-9 (украинское предприятие «Атем») характеризуются мощностью при работе на газе 12,5 кВт (КПД – более 90%), на электроэнергии – 9 кВт (КПД – 95%, предусмотрено трехфазное подключение). Возможна одновременная работа на этих двух энергоресурсах.

И последнее, но не менее важное, на что стоит обратить внимание при выборе котла, гарантия, качество и надежность сервисного обслуживания котлов в регионе. Ведь не один котел на 100% не застрахован от поломки.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok.  Долучайтесь!

Переглянуто: 17 769