С. Зотов - Твердотопливный котел в вашем доме

Дорогой читатель, если Вы держите в руках эту книжку, вероятнее всего Вы – настоящий или будущий домовладелец, причем счастье Ваше омрачается неким обстоятельством, а именно – отсутствием поблизости от домовладения доступного источника «нашего всего» – природного газа. А дом-то надо отапливать, а также как-то греть воду для разных санитарно-гигиенических нужд! Что же делать?

Очевидно, вы уже слышали, что топить дом электричеством очень дорого, а другая альтернатива – котел с наддувной горелкой на солярке – тоже не очень привлекает с точки зрения величины затрат как на оборудование, так и на эксплуатацию. А что если поставить котел, топящийся дровами (варианты: углем, брикетами, пеллетами и т. д.) – их и купить легко, и стоят недорого? Звучит заманчиво, но хорошо бы удостовериться, что топить, например, дровами – действительно дешевле, чем соляркой.

Чтобы оценить экономическую привлекательность того или иного вида топлива, нужно знать две вещи: цену данного топлива в вашем регионе и сколько тепла можно получить, сжигая его. Если ответ на первый вопрос вам придется искать самостоятельно, ответ на второй у нас уже готов в виде табл. 1 Таблица 1. Удельная теплота сгорания солярки и наиболее распространенных видов твердого топлива Например, в августе 2009 г. в московском регионе березовые дрова с доставкой стоили 1400 руб./м 3 , и если отапливать дом дровами, стоимость тепла составила бы 43 коп. за кВт·час. Дизельное топливо там же и тогда же стоило 19 600 руб./м 3 , что дает стоимость тепла 1 руб. 74 коп. за кВт·час. В этом споре дрова одерживают убедительную победу со счетом 4: 1. Заметим, что в расчетах мы пренебрегли коэффициентом использования – характеристикой котла, показывающей, какую часть теплоты сгорания топлива удается использовать. У недорогих твердотопливных котлов коэффициент использования составляет 75–80 %, у котлов на солярке – 90 % и более. . Обратите внимание, что количество того или иного вида топлива в таблице дано в тех единицах, в которых оно измеряется при продаже.

Таблица 1. Удельная теплота сгорания солярки и наиболее распространенных видов твердого топлива

Например, в августе 2009 г. в московском регионе березовые дрова с доставкой стоили 1400 руб./м 3, и если отапливать дом дровами, стоимость тепла составила бы 43 коп. за кВт·час. Дизельное топливо там же и тогда же стоило 19 600 руб./м 3, что дает стоимость тепла 1 руб. 74 коп. за кВт·час. В этом споре дрова одерживают убедительную победу со счетом 4: 1.

Заметим, что в расчетах мы пренебрегли коэффициентом использования – характеристикой котла, показывающей, какую часть теплоты сгорания топлива удается использовать. У недорогих твердотопливных котлов коэффициент использования составляет 75–80 %, у котлов на солярке – 90 % и более.

Начать следует с ответа на вопрос, для чего вам нужен котел: для отопления, производства санитарной горячей воды или для того и другого вместе? После ответа на этот несложный вопрос можно приступить к определению необходимой производительности котла, т. е. количества тепла, которое он должен вырабатывать в единицу времени.

Когда котел используется для отопления, его производительность должна покрывать потери тепла домом в самую холодную пятидневку года в вашем регионе. Тепловые потери, помимо разницы температур внутри и снаружи дома, зависят от конструкции дома – теплового сопротивления стен, количества и площади окон, характеристик вентиляционной системы и пр. Так что расчет теплопотерь дома – достаточно сложная инженерная задача, тем не менее, прекрасно освоенная теплотехниками.

Нужно ли мощность, необходимую для ГВС, учитывать при выборе котла?

К сожалению, часто, из соображений экономии, не прибегают к услугам специалиста, а пользуются упрощенными оценками, наподобие «1 кВт на 10 м 2помещения». Однако при этом надо понимать, что реальные теплопотери могут существенно отличаться от такой оценки как в большую, так и в меньшую сторону. Не так страшно, если вы переоценили теплопотери вашего дома – как следствие, вы купите котел большей мощности, чем нужно, и окажетесь перед дилеммой: принимать дополнительные меры для того, чтобы как-то сохранять и использовать лишнее тепло, или выбрасывать его в форточку, переплачивая за топливо. Хуже, если вы ошибетесь в меньшую сторону – несмотря на средства, затраченные на отопление, временами придется спать в пальто.

Несколько проще обстоит дело с оценкой производительности котла, способной обеспечить нагрев воды для санитарных нужд. Количество тепла для приготовления горячей воды в течение суток определяется по простой формуле:

Q = V· ∆θ · n/860, (1)

где:

Q – количество тепла в кВт·ч,

V – суточный расход горячей воды на человека в л,

∆θ – разность температур холодной и горячей воды,

n – количество жильцов.

Средний суточный расход горячей воды можно принять равным 70 л, тогда, например, нагрев холодной воды с исходной температурой 5 °С до стандартной температуры 45 °С для семьи из трех человек потребует приблизительно 10 кВт·ч тепла. Поскольку горячая вода расходуется в основном в течение двух коротких промежутков времени утром и вечером, греть ее также можно в два приема, тратя при этом по 5 кВт·ч тепла. Пусть это количество тепла должно производиться твердотопливным котлом, загрузки которого хватает на 2 часа горения, тогда мы получаем необходимую мощность котла – всего 2,5 кВт!

Зачем котлу коррозионная стойкость?

Во-первых, твердотопливных котлов такой мощности не бывает, а во-вторых, как правило, тепло для приготовления горячей воды дает тот же котел, что и отапливает дом. Вопрос – нужно ли эту мощность учитывать при выборе котла? Однозначного ответа нет. На наш взгляд, все зависит от того, как соотносятся потребности в тепле для отопления и для приготовления горячей воды. Если это соотношение 8:1 или больше, то можно и не учитывать.

После того, как мы определились с требуемой мощностью котла и с топливом, на котором он будет работать, можно приступать к выбору типа и модели. Самые незамысловатые, и поэтому самые распространенные – котлы т. н. естественного горения, по материалу и технологии изготовления делящиеся на две группы: чугунные и стальные. Первые собирают из литых чугунных секций, вторые – сваривают из стального листа.

Рассмотрим конструкцию и особенности работы чугунных котлов на примере «классики жанра» – котла Solida итальянской компании Sime.