Статьи

Какой котел лучше, стальной или чугунный?

Ограничимся при сопоставлении бытовыми котлами.

1. Конструкционные различия.

Стальной котел – цельносварная конструкция. При одинаковой мощности призматический котел (с плоскими стаканами) всегда технологически сложнее, следовательно, дороже и имеет меньшее рабочее давление (при одинаковой толщине металла), чем цилиндрический котел.

Чугунный котел напоминает нам чугунную отопительную батарею – это сборная конструкция, состоящая из двух крайних и одинаковых промежуточных секций, число которых увеличивается по мере рост мощности котла. У импортных котлов стенки между секциями всегда тщательно герметизируются не только по водяной стороне, но и по газовой поэтому эти котлы могут работать с избыточным давлением в топке (при использовании вентиляторных горелок), в отличие от негерметичных российских чугунных котлов типа КЧМ-5Р(К), и имеют гораздо более высокий КПД, по сравнению с тем же КЧМ-5, при работе с атмосферной газовой горелкой.

Стыки между секциями, вернее их герметичность, являются, таким образом, фактором, объективно снижающим эксплуатационную надежность чугунного котла в сравнении со стальным.

Исходным материалом, стального котла являются цилиндрические заготовки (обечайки), и трубы. И те и другие имеют гладкие поверхности. В чугунных секциях, изготавливаемых из двух половинок методом литья, при отливке можно выполнить по внутренней (водяной) и газовой сторонам любое оребрение, что позволяет значительно увеличить теплопередающую поверхность чугунного котла. Особенно эта разница поверхностей стального и газового котла сказывается вблизи выхода продуктов сгорания из котла, в т.ч. конвективном газоходе, поэтому максимальный уровень КПД (91…92%) в стальных котлах достигается только за счет усложнения их конструкций, что вызывает особенности удорожания.

2. Сталь и чугун как материал.

Сталь - пластичный материал, хорошо работает как на сжатие – растяжение, так и на изгиб, поэтому он достаточно равнодушно воспринимает различные неравномерности. Например, какой-то участок стенки стального котла, обращенной в топку, останется без охлаждения (толстый слой накипи или паровая подушка из-за местного вскипания воды), по мере разогрева металла начнется пластическая деформация этого участка – появляется т.н. «отдушка». Если температура металла не превысит предельно допустимый уровень для данной марки стали, то котел с такой «отдушкой» проработает, еще долго. Чугун – напротив хрупкий материал, не работает на изгиб и растяжение и крайне капризен по отложению к температурным неравномерностям, в т.ч. к колебаниям (пульсациям) температуры стенки. Отсюда возникают жесткие тепловые требования к работе чугунных котлов. Например, для импортных чугунных котлов, как правило, требуется гарантированное принудительное охлаждение котла (с помощью циркуляционного насоса). Нельзя производить подпитку отопительного контура (если узел подпитки смонтирован на входе в котел) при работе горелки, т.к. попадание холодной воды на горячую чугунную стенку очень быстро приведет к образованию трещины. Также достаточно быстро лопнет и задняя секция котла с вентиляторной горелкой, если последняя отрегулирована неграмотно и горящий факел горелки «бьет» в заднюю стенку.

Вот, что у чугуна несравнимо выше, чем у обычной конструкционной стали, так это коррозионная стойкость. Продукты сгорания любого органического топлива – это коррозионно-активная среда, особенно в случае конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания углерода (СО2) и серы (SO2). Зона начала конденсации (т.н. «точка росы») лежит ниже 60 град С, поэтому температура металла или, что практически то же, температура воды на входе, допускается для стальных котлов – не менее, 60 °С. Именно, поэтому автоматизированный стальной котел оборудуется задержкой включения отопительного насоса при t приблизительно 55 °C для ускоренного разогрева котла и, следовательно, сокращения длительности коррозионно-опасного периода его работы. При применении погодо зависимого регулирования работы системы отопления, когда температура воды на сливе из отопления сжижается 50 °С патрубками стального котла устанавливается ре-циркуляционный насос, повышающий температуру воды непосредственно на входе в котел.

3. Выбор котла.

Однозначно следует брать чугунный котел в том случае, если Вам нужен максимально-экономичный газовый котел, который будет использоваться только в отопительном режиме с погодозависимым регулированием температуры на выходе из котла. Советуем выбрать универсальный чугунный котел, если Вы предполагаете, какое-то время работать на угле. Стальной универсальный котел эффективно работает только на дровах и торфе, т.е. твердом топливе, сгорающем без образования углеродного остатка. Углерод – основа каменного угля требует для своего горения высокой температуры, поэтому он не может гореть у стенки стального котла, которая заметно тоньше и поэтому холоднее, чем у чугунного.

Вспомните суровую долю пароходных и паровозных кочегаров, которые должны были постоянно «шуровать» слой угля на колосниковой решетке, меняя местами горящий уголь по центру «топки» с остывающим у стенок. Без такой «шуровки» уголь у стенок топки будет просто растрескиваться и проваливаться в зольник – это т.н. потери с мех. недожогом.

И, наоборот, стальной котел по нашему мнению безальтернативен, когда устраивает двухконтурный котел со встроенными водо-водными теплообменниками ГВС. Который будет постоянно работать в базовом небольшой мощности режиме, с температурой на выходе из котла 75 °С, с регулированием температуры в помещении за счет 3х ходового смесительного крана.

В большинстве же случаев, встречающихся в реальных условиях, при многообразии тепловых схем установок, тем более с учетом больших различий оборудования, выбор придется делать Вам самим. Только не забывайте, что чугунный котел, который стоит заметно дешевле стального, едва ли выдержит расчетный срок службы – не менее 15 лет, а если, наоборот, стальной котел прельщает своей ценой – проверьте его КПД. И еще один совет. Если Вы остановились на чугунном котле из-за его коррозионной стойкости, предполагая использовать погодозависимую автоматику, тщательно продумайте, как надежно защитить дымоход, оголовок дымовой трубы и крышу в зоне расположения дымовой трубы от агрессивного воздействия.