Камеры сгорания и теплообменники к котлам

Существуют два основных вида камеры сгорания

Открытая камера сгорания — плюсы и минусы

Котлы с такой камерой знакомы практически всем. Воздух поступает в топку через специальные воздухозаборные отверстия в отопительном котлоагрегате, благодаря возникающей в нем при горении области разрежения. Теплообменник в такой камере, как правило, установлен над факелом.

К преимуществам котла с открытой камерой относят:

• малый уровень шума при работе
• достаточно, простая конструкция,
• простая установка
• несложное техническое обслуживание.

К недостаткам можно отнести:

• опасность возникновения пожара из-за наличия открытого огня,
• необходимость обязательной приточной вентиляции в месте, где теплогенерирующее устройство установлено.

Закрытая камера сгорания — плюсы и минусы

В таком виде отопительных котлов воздух подается принудительно с помощью специального электрического вентилятора. Сама топка напоминает бочонок с двойными стенками, между которыми находится теплоноситель, а в центре горит факел.

К преимуществам котла с закрытой камерой относят:

• Более высокий показатель КПД, что объясняется большим объемом теплообменника.

Также, по причине того что камера сгорания изолирована (закрыта) от помещения, где установлен такой котельный агрегат, то вероятность пожара равна нулю.

• Воздух в закрытую топку может поступать и прямо с улицы, но в случае сильных морозов его необходимо предварительно прогревать.

К недостаткам можно отнести

• Повышенная шумность
• большие затраты из-за работы вентилятора,
• возможность затухания теплового котла в случае отсутствия электричества,
• большая цена по сравнению с котлами атмосферного (открытого) вида.

Конструкция современных бытовых котлов

Конструкции современных бытовых котлов, предназначенных для автономного отопления устроены так, что большую их часть ( до 85,0%) составляют поверхности теплообменника, который является его главным узлом. От того, какую форму он имеет, и какой материал был использован для его изготовления, прямо зависят такие показатели отопительного агрегата, как КПД, экономичность и экологическая чистота.

В настоящее время основными материалами, из которых изготавливаются теплообменники, являются –

• сталь
• чугун
• медь

Хотя уже стали появляться модели котельного оборудования, имеющие в своей конструкции теплообменники из алюминиевых сплавов и нержавеющей стали, рассматривать их не будем по причине единичности случаев.

Стальные теплообменники

Самыми простыми с точки зрения технологии изготовления являются отопительные агрегаты со стальными теплообменниками. Именно этот тип наиболее распространен среди отопительных устройств отечественного производства.

Позитивные стороны теплообменников из стали – это

• невысокая и доступная стоимость котлоустановок,
• а так же пластичные характеристики материала.

Последний показатель весьма важен для качественной и продолжительной работы отопительного прибора, так как при нагревании под действием огня горелки, стенки теплообменника подвергаются различным напряжениям, который могут привести к их деформации и даже образованию трещин.

Существенный недостаток стальных теплообменников – это губительное действие коррозии. При этом ей подвержена, как наружная, так и внутренняя его часть, приводящая со временем к его выходу из строя. Также отрицательным фактором использования стали для теплообменника является его сравнительно большой вес и объём, на нагрев чего будет расходоваться определенная часть газа, вследствие чего снижается КПД котла.

Чугунные теплообменники

В отличие от стального аналога чугунный теплообменник обладает высокой стойкостью к воздействию коррозии и большим сроком службы. Но с другой стороны чугун более требователен, как в процессе изготовления отопительного котла, так и при его эксплуатации. Например, если чугунный теплообменник будет неравномерно нагреваться (из-за накипи образовавшейся внутри его, по причине некачественной воды), то это приведет к образованию трещин и протеканию.

Также имеется возможность появления трещин в том случае, когда температура в зоне нагревания сильно отличается от показаний теплоносителя поступающего с обратного направления отопительной системы. Для избегания такой ситуации, схему отопления чугунного котла включают 4-х ходовой смесительный клапан, посредством которого добавляется горячая вода перед входом обратной линии в теплообменник. При соблюдении всех правил эксплуатации отопительное оборудование с чугунным теплообменником прослужит 20 и более лет.

В качестве минусы теплообменников из чугуна можно выделить основные – это высокая стоимость, образование трещин по причине некачественного теплоносителя и несоблюдения правил эксплуатации, большая инерционность из-за значительного объема и массы.

Медные теплообменники

Последним основным видом теплообменников является изделие из меди. Самые главные преимущества такого теплообменника – малый объём и масса (как следствие низкий показатель инерционности), высокая коррозионная стойкость, компактность конструкции котла. И хотя считали, теплообменник из меди недостаточно надёжен, но это уже не соответствует действительности, благодаря применению при его изготовлении современных технологий и оборудования.

Это недоверие проявилось из-за того, что медные теплообменники устанавливали в те же камеры сгорания, что и чугунные и стальные изделия. А так как такой интенсивный нагрев для меди был неприемлем, то теплообменники из нее быстро выходили из строя. Современные модели отопительных котлов с медными теплообменниками имеют уменьшенную почти втрое (до 30,0%) мощность пламени горелки. Поэтому при одинаковых показателях по мощности медные котлы считаются более экономичными, а по сроку эксплуатации почти равны чугунным моделям.