Теплообменник традиционных твердотопливных котлов бывает стальным и чугунным.
На нашем рынке предложение отопительных котлов на твёрдом топливе под различными торговыми марками более чем избыточно. Это объясняется простотой организации отверточной сборки теплообменников из комплектов, поставляемых всего несколькими чугунолитейными заводами. В результате у неискушенного потребителя создается впечатления о популярности и превосходстве чугунных котлов над стальными. Причиной присутствия на рынке меньшего количества торговых марок предлагающих современные стальные котлы является то, что фирмы выпускающие твердотопливные котлы в небольших объемах не способны проинвестировать дорогостоящее автоматизированное сварочное производство, а покупать чужие готовые теплообменники экономически не выгодно. Вот и получается, что стальные котлы выпускаются относительно небольшим кол-вом фирм, являющихся на самом деле лидерами по производству твердотопливной отопительной техники.
Так разберемся же с преимуществами и недостатками чугунных и стальных котлов и попытаемся выделить критерии важные для потребителя, по которым можно сравнивать эти группы котлов.
КПД
По усредненным данным КПД стальных котлов может достигать 86% в то время как КПД чугунных котлов не превышает 80%. Эти различия обусловлены тем, что в стальном котле путь дымовых газов проходящих по теплообменнику намного длиннее чем в чугунном котле и как следствие более эффективный теплообмен. Твердотопливные котлы от компании ДЕФРО с КПД до 91%.
Полезный объем загрузочной камеры/мощность котла
Данная характеристика показывает, как соотносится объем закладываемого за одну загрузку топлива с мощностью котла. Это очень важная характеристика, которая показывает, как часто вам придётся ходить к котлу для закладки топлива. Это отношение для стальных котлов составляет, как правило, 1,6 - 2,6 л/кВт, а для чугунных 1,1-1,4 л/кВт. Чем эта цифра больше, тем лучше, тем реже вам придется закладывать в котел топливо.
Соотношение Вес котла/мощность
У чугунных котлов это отношение колеблется в пределах 10-13 кг/кВт, у стальных 7-12 кг/кВт. В виду меньшего веса доставка и установка стального котла может обойтись вам на 15-20% дешевле, чем чугунного той же мощности.
Соотношение Вес котла/вес воды
Данная характеристика показывает способность котла противостоять перегреву в случае возникновения проблем с циркуляцией теплоносителя. При остановке циркуляции все тепло накопленное в массивном теле теплообменника идет на разогрев находящейся в нем воды. Чем меньше это отношение, т.е. чем легче котел и чем больше в нем теплоносителя, тем меньше вероятность перегрева котла. У стальных котлов это отношение колеблется в пределах 3,4 - 4,4 у чугунных 7,8 - 8,1.
Эксплуатационные расходы
Этот показатель определяет, сколько средств вам надо будет тратить для поддержания котла в хорошем состоянии. Обслуживание твердотопливного котла, как правило, заключается в периодической чистке теплообменника со стороны дымовых газов. Дело в том, что по сравнению, например с обычной печкой в нормальном режиме эксплуатации котла на дровах температура на его внутренних поверхностях достаточно низкая, что может приводить к образованию дегтя и снижению КПД. Различие стальных и чугунных котлов тут следующие:
Стальной котел обладает достаточно длинным трактом дымовых газов, что позволяет хорошо передавать тепло от дымовых газов теплообменнику при этом поверхности теплообмена (стенки дымового тракта) представляют собой плоскости легко доступные для чистки при открытии верхней крышки котла.
Особенностью конструкции чугунных котлов является невозможность организовать длинный тракт дымовых газов. Для достижения высокого КПД приходится делать поверхности теплообмена с большим количеством близко расположенных ребер. В результате очистка такого котла от дегтя чрезвычайно трудоемкая операция, тем более, если учесть, что поверхности теплообмена доступны для чистки только со стороны топки.
Долговечность
Срок эксплуатации котлов отопления, на который производится конструктивный расчет – 10 лет. Этот срок назначается законодательно и является обязательной нормой для Европы. Имеется в виду, что за 10 лет изделие настолько морально устаревает, что его эксплуатация становится не целесообразна из соображений экономичности и безопасности. Некоторые производители (особенно котлов с чугунными теплообменниками) указывают срок гарантии на теплообменник до 30 лет. Эта традиция повелась от газовых котлов, в которых наиболее существенная проблема эксплуатации – низкотемпературная коррозия. Для газовых котлов в данном аспекте чугунный теплообменник действительно является существенным преимуществом, влияющим на надежность и долговечность. В случае с твердотопливными котлами материал теплообменника не имеет значения в виду отсутствия низкотемпературной коррозии, а следовательно срок службы будет приблизительно одинаковым и в любом случае намного дольше расчетного срока эксплуатации.
Стойкость к тепловому удару и перегреву
Тепловой удар – резкое изменение температуры массивного хрупкого тела в какой-либо локальной части, приводящее к возникновению высоких внутренних напряжений и как следствие к его разрушению. Тепловой удар – основная причина разрушения теплообменников чугунных котлов не только твердотопливных, но и газовых.
Как уже отмечалось выше особенности системы регулирования мощности твердотопливных котлов приводят к тому что на протяжении своей жизни (в случае отсутствия устройств охлаждения) котел может неоднократно подвергаться перегреву и от того как он перенесет это событие зависит его долговечность и надежность.
Вид перегретого котла – само по себе зрелище не для слабонервных. Как правило, в таком случае, люди, напуганные распаленной, угрожающе гремящим кипящим теплоносителем, шипящим паром и воняющий гарью массой метала поступают очень по человечески правильно – берут ведро воды и выливают его в котел. С точки зрения пожаробезобасности это правильно, с точки зрения котла – не очень. Если стальной котел в худшем случае потеряет пару колосников, которые вы сможете заменить сами, то чугунный котел потеряет пару секций, для замены которых потребуется вызов специалиста со специальным оборудованием и полная разборка котла.
Менее радикальным будет способ открытие подпитки котла и его охлаждение изнутри водой из системы водоснабжения. Если стальной котел в этом случае не пострадает, то с чугунным котлом вам все равно придется возиться по предыдущей схеме (в 80% случаев замена секций).
Удобство в эксплуатации
Это особенности, с которыми вам придется сталкиваться каждый день по нескольку раз в течение долгих лет работы вашего котла. В отличие от газовых котлов у твердотопливников надо периодически отделять твердые продукты сгорания от еще не прогоревшего топлива и удалять их из зоны горения. Для чугунных твердотопливных котлов для этого используется известная с незапамятных времен кочерга - длинный изогнутый стальной прут с деревянной теплоизолирующей ручкой на одном конце. Процедура следующая: открыть дверь зольника (расположена ниже двери камеры загрузки), присесть на корточки, немного нагнутся и вставляя кочергу между колосниками снизу вверх поворошить топливо по всей площади теплообменника.
У стальных котлов прогресс зашел несколько дальше. В стальных котлах используются чугунные поворотные колосники с приводом от рычага расположенного на боковой панели котла. Для отделения шлаков вам необходимо просто подойти к котлу и ничего не открывая просто совершить несколько колебательных движений рычагом. При этом колосники, имеющие специальную форму, совершают колебательные движения вокруг своей оси и шлаки просыпаются в зольный поддон.
Конструктивная надежность
Теплообменники чугунных котлов состоят из секций гидравлически соединенных между собой и стянутых стальными прутками-шпильками. Сборка и герметизация теплообменников производится вручную. При производстве их герметичность проверяется на заводе, но в процессе транспортировки по плохим дорогам от вибрации массивные секции теплообменника могут сдвигаться друг относительно друга и тогда при разогреве смонтированного котла может возникнуть течь.
Теплообменники стальных котлов напротив, представляет собой цельное изделие сваренное из 4- 5-и миллиметровой стали на автоматической линии. По конфигурации теплообменник имеет жесткую коробчатую структуру. Ввиду свойств упругости стали теплообменники, подвергшиеся даже сильным вибрационным и ударным нагрузкам сохраняют свою геометрию и герметичность. Стальной теплообменник прошедший заводские испытания на герметичность сохраняет свое качество, попадая к потребителю в самые отдаленные местности.
Травмобезопасность
У чугунных котлов дверца загрузочного люка, ведущего в камеру сгорания расположена на передней стороне котла и в процессе работы котла может сильно нагревается, т.к. у нее не предусмотрена теплоизоляция и защитно-декоративный кожух. У стальных котлов весь периметр корпуса является водоохлаждаемым и окружен развитой теплоизоляцией из минеральной ваты под декоративно-защитным кожухом. Дверца люка загрузки у стальных котлов расположена сверху и таким образом, что в процессе работы котла горение в непосредственной близости он нее не происходит, а кроме того снабжена защитным кожухом, предохраняющим человека от ожогов при случайном соприкосновении.
Подведем итоги
Выбор твердотопливного котла требует тщательной проработки вопроса и понимания того, что в отличие от газового оборудования твердотопливный котел требует много больше вашего времени в обслуживании и эксплуатации, а следовательно трудоемкость обслуживания является одним из важнейших критериев. Какое оборудование вы бы ни выбрали грамотная эксплуатация это залог долговечности вашего котла и безопасности вашего дома.