Котел твердотопливный: чугунный или стальной - какой выбрать

Небольшой срок годности - при условии соблюдения правил и рекомендаций производителя, теплогенератор в состоянии прослужить не менее 15 лет.
Стальной теплообменник остывает практически моментально. Его аналог из чугуна, еще несколько часов нагревает теплоноситель.
Вероятность прогорания устройства.
Нельзя нарастить мощность.
Стальной теплообменник быстрее поддаётся коррозии.
Требует частой чистки. Обвязка тоже обходится несколько дороже.
Монолитность конструкции. - для установки собранного котла возможно придётся демонтировать двери. Стальной котел собирают и прочно сваривают на заводе. Цельный моноблок по частям в комнату не занесешь, для его установки возможно придётся демонтировать двери. Заводская сборка осложняет и ремонт теплообменника — поврежденный котел в домашних условиях невозможно вернуть к жизни, придется от него избавляться и покупать новый.
Деформация и разрыв контура от перегрева – закипание теплоносителя, негативно сказывается на состоянии внутренней конструкции котла, для предотвращения необходимо наличие группы безопасности. Но даже использование современного контролирующего оборудования, не может полностью предотвратить выход из строя теплообменника, в случае закипания теплоносителя.
Некачественная сборка – сталь более дешевый материал. Подделывают в основном стальные агрегаты. Уменьшенная толщина теплообменника, использование материала с худшими показателями коррозийной устойчивости, легко становится причиной выхода из строя теплогенератора, спустя всего 5-7 лет эксплуатации. Чтобы правильно выбрать и купить стальной котел, лучше обратиться в специализированный центр, торгующий лицензированным отопительным оборудованием.

Если учитывать толькоо теплотехнические характеристики, чугун однозначно лучше. Механический недожег при сжигании дров, деформирование при нагреве, разрыв стенок теплообменника, выгорание – все это встречается в стальных котлах, независимо от марки производителя. Вместе с тем, чугун может выдержать давление в системе отопления, связанное с перегревом теплоносителя, устойчив к коррозии, работает в 2-3 раза дольше своего аналога из стали и имеет лучшие теплотехнические характеристики. Главными недостатками чугуна были и остаются его большие вес и стоимость. Причем, речь идет как о производстве теплогенераторов, так и о конечной цене, по которой они предлагаются потребителю. Именно по этой причине, стальные агрегаты пользуются большей популярностью.

В то же время современное оборудование достаточно быстро морально устаревает. Скорее всего, через десять лет появятся новые технологии и Вам захочется поменять свой котел, даже если он еще будет в рабочем состоянии. Исходя из этого, можно порекомендовать обратить внимание на котел со стальным теплообменником - он дешевле чугунного, больше выбор моделей, выше КПД. Но очень важно купить качественное изделие и правильно его обвязать, чтобы исключить перегрев и коррозию. Если же моральное устаревание продукта вас не пугает или у вас есть источник дешевого твердого топлива, то котел с чугунным теплообменником будет хорошим, долговечным решением. Но опять же, его важно правильно смонтировать.

Кстати, обвязка котла — это процесс подключения оборудования к горячему водоснабжению и сетям распределения в соответствии с нормами эксплуатации.

Тепла и уюта Вашему дому!

Связанные вопросы и ответы:

Какие основные отличия между чугунными и стальными котлами твердотопливными

Напольные котлы, которые компания «Луч Тепла» предлагает самых различных марок и видов, невероятно удобны, теплоемки, практичны. Это идеальная альтернатива навесным обогревательным устройствам. Базовым материалом для их производства обычно служат чугун и сталь. В чем же принципиальное отличие между этими двумя видами котлов?

Чугунные напольные котлы ориентированы на монтаж отопления в частном доме и на автономные системы в небольших зданиях. Например, как отопление дома, коттеджа, индивидуальных сельских домостроений, отопление дачи. Такие агрегаты более легки и немассивны. Не нуждаются в специально оборудованной основе, поскольку их вес без проблем выдерживают даже обычные фундаменты.

Стальные напольные котлы чаще всего предназначены для монтажа на средних и крупных промышленных объектах. Но как автономное отопление в квартире они не пригодны. При этом такие конструкции массивны и тяжеловесны. А если их оборудовать теплообменником из чугуна, то вообще становятся неподъемными, что в свою очередь ведет к росту затрат на обустройство фундамента. Поэтому подобное оборудование используется в основном для обогрева промобъектов, но не как отопление загородного дома.

Сравнение эксплуатационных характеристик

Эффективность. Принято считать, что наиболее действенным является отопительное оборудование с относительно небольшими размерами, но с большой площадью теплообмена. По этому пункту выигрышнее котлы с чугунным теплообменником. Внешняя часть секций, которые непосредственно соприкасаются с дымовыми газами, отличается наибольшей площадью оребрения. И как итог – повышенной эффективностью обогрева. Установка отопления подобного рода – выгодное вложение.

Ремонтопригодность. Обычно теплообменники на основе чугуна обеспечены секционной структурой. Такой подход позволяет с легкостью заменить выгоревшую или разбитый элемент. В стальных котлах это сделать нереально, поскольку теплообменники свариваются по специальной технологии и являются цельными конструкциями. В результате прогоревший отопительный агрегат попросту выбрасывают. Замена отопления в данном случае обязательна, поскольку сеть тоже может оказаться поврежденной.

Устойчивость к коррозии. Электромеханическая коррозия появляется в камере сгорания при температуре стенок ниже границы выпадения конденсата (так называемой «точки росы»). Это – водяной пар, который содержится в отработанных дымовых газах. Оседая на стенках топочной секции, он приобретает жидкое состояние. У дизельных котлов данная граница равна 47 градусам выше нуля, тогда как газовый котел отопления дает точку росы при плюс 42 градусах.

Таким образом, в газовом отопительном устройстве на 100 кВт по мощности способно сформироваться до 16 литров агрессивной жидкости. Она состоит из воды, серы, углерода и иных примесей. Это и воздействует разрушительно на стенки камеры сгорания, вынуждая по новой проводить монтаж котлов отопления. При этом абсолютно неважно – стальной теплообменник или чугунный, так как разрушительное воздействие кислоты не остановить. Хотя чугунный котел все-таки выдерживает несколько дольше стального, что вызвано увеличенной толщиной и устойчивостью базового материала.

Механическая устойчивость. У котлов из стали она гораздо выше, чем у чугунных. Поэтому они инертны по отношению к несущественным ударам и механическому воздействию, легче переносят транспортировку на любое расстояние. Чугун, напротив, крайне хрупок и малопрочен. Ему опасны замена отопления и малейшие перекосы в ходе перевозки. Именно поэтому производители поставляют такие устройства в разобранном виде, со сборкой на месте. Отопительные котлы из стали могут доставляться уже полностью укомплектованными.

Чтобы решить проблему механической стойкости чугунного оборудования, изготовители наладили выпуск агрегатов из «серого» чугуна. Это современное сырье, более однородное по структуре, с высокой пластичностью и способностью противостоять большим температурным перепадам. Срок эксплуатации отопительных устройств, созданных на его основе, достигает 40-50 лет. Тогда как стальных – около 30 лет. Они могут использоваться и как отопление в квартире, и как отопление дачи.

Возможность автоматизации. Чугунные котлы хотя медленно прогреваются, но настолько же медленно остывают. В этом – большой плюс, поэтому их так часто используют, когда необходим монтаж системы отопления дома. Однако если в сеть вживлена автоматика (погодозависимая), то реакция у такого оборудования будет гораздо медленней, чем у стальных аналогов. Котел попросту не сумеет быстро скинуть тепло, чтобы охладить всю ветку.

Тогда как со стальными устройствами в этом плане намного удобнее и проще. Прибор быстро реагирует на автоматическую смену режимов, адаптируя температуру в комнате под новые погодные условия. Но и для стальных котлов подобные перепады не проходят бесследно: металл портится от скачков, отчего быстро деформируется. В итоге – повреждается теплообменник в целом, что вынуждает вести расчет и монтаж систем отопления по новой.

Какой материал более стойкий к коррозии - чугун или сталь

27.08.2021 Продукция черной металлургии широко применяется во многих отраслях народного хозяйства, а черный металл всегда востребован в строительстве и машиностроении.иметаллургической промышленности используются как в быту, так и на производстве. Оба материала представляют собой особенные сплавы железа и углерода.

Основой для изготовления чугуна или стали служит железо. В природе это – металл с серебристым отливом, не имеющий достаточной твердости. Такой металл практически не используется в промышленности, а широкое применение получили различные сплавы железа.

И чугун, и сталь относятся к группе черных металлов. Именно содержание железа и углерода является их главным отличием.

Сталь

Применяется сталь повсеместно. В промышленности при производстве различных металлоконструкций, деталей машин, трубопроводов и прочих изделий. В быту сталь представлена стальными столовыми приборами, кухонной утварью, предметами интерьера, мебелью и т.д.

Сталь ‒ это сплав железа и углерода. Содержание углерода в стали - не более 2% (он увеличивает прочность), а железа не меньше 45%. Также в состав стали могут входить никель, хром, кремний, марганец и прочие добавки.

Никель увеличивает прочность, вязкость и твердость.

Хром увеличивает прочность стали, ее твердость и сопротивляемость износу.

Кремний добавляет прочности, твердости и упругости стали, снижает ее вязкость.

Марганец улучшает свариваемость и прокаливаемость.

В зависимости от сферы применения, марки стали делятся на следующие типы:

конструкционные;

инструментальные.

Конструкционная сталь используется в строительстве и машиностроении. Из неё изготавливают различные детали, механизмы, конструкции массового назначения.

Инструментальная сталь имеет высокую твердость и прочность. Этот тип стали идеально подходит для изготовления ножей, клинков и другого инструмента.

По наличию легирующих компонентов марки стали бывают:

низколегированные;

среднелегированные;

высоколегированные.

По содержанию углерода марки стали бывают:

низкоуглеродистые - содержание углерода не превышает 0,25%;

среднеуглеродистые- не более 0,55%;

высокоуглеродистые- не более 0,85%.

По содержанию неметаллических элементов с таль бывает:

обычная- содержание фтора и серы не превышает 0,05%;

качественная- менее 0,035%;

высококачественная- менее 0,025%;

особо высококачественная сталь- менее 0,015%.

Качество стали повышается в процессе закаливания. Также этот сплав обладает высокой теплопроводностью. Температура плавления всех марок стали находится в диапазоне от 1450 до 1520 °С.

Чугун

Чугун - это тоже металл, сплав железа с углеродом. Только доля углерода в нём превышает 2,14%.

Углерод в чугуне содержится в виде цементита (карбида железа) или графита (минерала, являющегося одной из модификаций углерода). Именно эти вещества и определяют цвет готового чугуна.

В зависимости от состояния и содержания углерода чугун различают на:

белый;

серый;

ковкий;

Белый чугун

В состав этого сплава входит цементит, который на изломе белый. Из-за этого цвета он и получил такое название. Углерод в нем находится в связанном виде. Белый чугун одновременно с твердостью обладает хрупкостью. Из такого чугуна в основном изготавливают ковкие чугунные сплавы, получаемые путем отжига.

Какова средняя продолжительность службы чугунных и стальных котлов

При выборе твердотопливного отопительного оборудования учитываются не только технические характеристики, но и материалы из которых изготовлен котел. Будь-то стальной или чугунный котел. А так как эти материалы реагируют на разность температур и агрессивные среды по-разному, то и работа этих котлов будет иметь свои особенности.

Твердотопливный чугунный котел обладает рядом преимуществ, он имеет:

Хорошую коррозионную стойкость и большой срок службы (при условии качественного чугуна)
Теплообменник состоит из секций и в случае поломки одной из них ее легко заменить (только вот данную часть котла практически невозможно купить отдельно)

Недостатком считается:

Восприимчивость чугуна к перепадам температур, способная привести к трещине чугуна. Этот нюанс устраняется правильной обвязкой твердотопливного котла, который требует определенных вложений средств большей, чем обвязка стального котла.
Полное отсутствие автоматики в данных котлах. Чугунный котел с автоматикой стоит в 3 раза дороже стального твердотопливного котла с той же автоматикой.
Меньшее время горения, по причине отсутствия автоматики.
Отсутствие экстренного тушения пламени при закипании котла, что может привести к перегреву чугуна (поломке).

Котел стальной твердотопливный отличается от чугунных:

Небольшим весом (средний стальной котел имеет вес в 230 кг.)
Более низкой ценой + доступная цена на котел в комплекте с автоматикой, что позволяет увеличить время горения по сравнению с чугунным на 6-10 часов дольше.
Имеет меньше технологических ограничений, а соответственно и КПД у него выше ( не боится перепада температур, частое явление при наличии бойлера и теплого пола в отопительной системе.

В отличие от чугунного образца, срок эксплуатации у него будет меньшим, так как сталь более подвержена коррозии ( при условии частого сливания системы). На данный момен стальные котлы производят из аттестованной котельной стали, что позволяет производителям заявлять срок службы котла не менее 15 лет.

В чем разница в теплопроводности между чугуном и сталью

Многие люди довольно часто путают чугун и сталь. Эти металлы действительно очень схожи друг с другом, однако между ними есть и ряд определённых различий. О том, в чём же заключается разница между чугуном и сталью, расскажем в этой статье.

Как отличить визуально?

В первую очередь чугун от стали можно отличить на глаз. Так, если предмет сделан из чугуна, то на его сломе можно будет разглядеть сероватый матовый оттенок, в то время как железо в этом же месте будет более светлым и обладать глянцевой текстурой. Общий цвет изделия тоже поможет точно определить, из чего оно сделано: из железа или чугуна. Так, стальные изделия будут светлее по оттенку, нежели чугунные. Чаще всего к этому добавляется и глянец. Чугунные же изделия будут более тёмными, а их поверхность – матовой.

Стоит обратить внимание и на трещины, если таковые присутствуют на изделии. Так, предметы из стали, как правило, являются высокоуглеродистыми, а потому трещинки на них будут создавать эффект раскола. В это же время трещины на чугунных изделиях, которые являются низкоуглеродистыми, будут выглядеть как разрывы пластичного типа.

Различия физико-химических характеристик

Отличить чугун от стали можно и по физико-техническим характеристикам. Так, самое главное, что нужно знать, – это то, что в чугуне содержится больше 2,14% углерода. У стали же значение обычно ниже. Из этого вытекает ряд признаков, присущих чугуну: он лёгкий, твёрдый, чёрный и обладает низкой температурой для плавления. Сталь же за счёт низкого содержания в своём составе углерода тяжелее и обладает высокой прочностью и твёрдостью. Кроме того, этот металл легко поддаётся обработке, именно по этой причине его так часто используют для сварки, резания, проката и ковки – этим обуславливается и высокая теплопроводность таких изделий. Конструкции же из чугуна можно сделать только с помощью литья, из-за чего они обладают повышенной пористостью, что не очень хорошо отражается на их теплопроводности.

Стоит отметить и тот факт, что для чугуна, как правило, закалка не требуется, тогда как стали она очень нужна. При этом при производстве, если коснуться основных фаз, чугун является первичным продуктом, а сталь, в свою очередь, конечным – данный фактор значительным образом влияет на ценообразование и легко объясняет высокий ценник на последний металл. Кроме того, стоит обратить внимание и на ряд других физико-химических характеристик этих металлов.

Какие моменты следует учитывать при выборе между чугунным и стальным котлом

Отопительный котел из чугуна - конструкция, состоящая из отдельных секций. Ее элементы можно перемещать на место дальнейшей эксплуатации и уже там осуществлять сборку и установку. Это удобно не только при необходимости транспортировки оборудования, но и в случае его поломки. Но это далеко не единственное его преимущество.

Отопительный котел из чугуна имеет следующие положительные характеристики:

Высокие показатели коррозионной стойкости. В верхних слоях чугуна может образовываться небольшой слой сухой ржавчины, но дальше он не прогрессирует. Что касается влажной коррозии, то она также влияет на чугунный материал немного меньше, чем на сталь.
Достаточно высокая толщина стенок котла, что благотворно влияет на его долговечность.
Высокие показатели износоустойчивости и теплоотдачи.

Но не стоит забывать про правила эксплуатации отопительного оборудования. Грамотно спроектированная отопительная система должна свести к минимуму образование в топке котла конденсата. Чрезмерная влажность может возникнуть при понижении температуры стенок котла ниже точки росы. Для работающего на дизеле оборудования этот показатель составляет 47-49°С, в то время как для газовых котлов он несколько выше — 54-55°С.

При несоблюдении основных правил использования топочного устройства на его стенках может собираться конденсат, который в больших объемах содержит оксид серы и другие примеси, образующие агрессивную среду. Эта влага способна постепенно разъедать стенки изделия.

Какой из материалов более энергоэффективен для использования в котле

Помимо того, что может отличаться конструкция ТЭНов из меди и нержавейки, существует и разница в качестве материалов. Если медь — это чистый химический элемент, к которому в разных пропорциях могут быть добавлены другие металлы (чем их больше, тем хуже), то сталь — это сплав, который бывает разных марок.

Для электронагревателей часто используется марка AISI304 с высоким содержанием хрома. Другой популярный и более дорогой вариант — ASTM554, аустенитная сталь, очень устойчивая к нагреву.

Помимо чистых железоуглеродистых сплавов часто производители добавляют более дорогие металлы с хорошими антикоррозийными свойствами. Так, можно найти ТЭНы с содержанием титана или серебра, никеля. Примечателен сплав Incoloy, состоящий из железа, никеля, хрома, молибдена и меди, который имеет высокую стойкость к коррозии и высоким температурам. ТЭНы с использованием этого материала можно найти у набирающего популярность китайского бренда Haier — FCD-JTLD 200 .

Титан достаточно долговечен и хорошо передает тепло, а серебро обладает антимикробными свойствами. Одна из недавних разработок – эмалированные ТЭНы, которые также изготавливаются со стальной основой. Эти нагревательные элементы более устойчивы к оседанию накипи и бюджетны. Компания Thermex предоставляет огромный выбор самых разных ТЭНов в своих линейках:

Thermex Optima 80 Wi-Fi с нагревателем TitaniumHeat;
Thermex Champion Silverheat ERS 50 V ;
THERMEX Smartline 15 O с нагревателем BioGlassHeat.

В бойлерах под маркой Electrolux также начали выпускать трубчатые электронагреватели с эмалировкой под запатентованным наименованием Advanced Heater Shield. Найти их можно в объемных прибора, таких как EWH 150 AXIOmatic .

Подводя итоги этого раздела нашего обзора, скажем о том, что нержавеющая сталь в качестве материала для ТЭНа более универсальна.

В чем заключаются технические особенности установки чугунного и стального котла

Котлы «Лемакс» со стальным и чугунным теплообменником имеют одинаковую величину КПД – 90%

Особенности монтажа системы отопления в зависимости от материала теплообменника.

Котлы со стальным теплообменником менее требовательны к системе отопления. Например, неправильно выполнив подпитку системы отопления, когда холодный теплоноситель попадет на горячий стальной теплообменник, котел не выйдет из строя, но на теплообменнике будет замечено образование кальцевидных отложений. В случае неправильной подпитки системы отопления чугунный теплообменник котла будет поврежден мгновенно.

ВАЖНО! Производитель рекомендует производить подпитку системы отопления в подающий патрубок системы отопления (верхний) на расстоянии не менее 1-2 м от котла независимо от материала теплообменника котла.

Особенности подключения бака косвенного нагрева (БКН) в зависимости от материала теплообменника.

Ошибки в подключении БКН к котлу со стальным теплообменником и его обвязке будут менее критичны, чем для чугунного котла. Чугунный котел требователен к соблюдению всех правил монтажа и подключения БКН, плохо реагирует на резкие перепады в температуре.

Различия в предельно допустимом давлении котла в зависимости от материала теплообменника.

Стальные котлы «Лемакс» (от 12 кВт) эксплуатируются при 3 атм, а чугунные котлы «Лемакс» имеют больший предельный порог давления в системе отопления - 4 атм.

Предельный срок эксплуатации.

У котлов в зависимости от материала теплообменника (стальной, чугунный) регламентирован производителем различный срок его предельной эксплуатации.

Котлы «Лемакс» со стальным теплообменником имеют срок службы 15 лет ( UNO, Prestige, «Премиум», «Премиум» N, Сlassic, CLEVER, CLEVER L, «Патриот», Premier, АОГВ «Газовик»)

Котлы «Лемакс» с чугунным теплообменником имеют срок службы 25 лет ( «Лидер», WISE).

По истечении этого срока газовая служба может потребовать произвести его замену.

Какие виды твердого топлива наилучшим образом подходят для чугунных и стальных котлов

Стальной котел выглядит как единая конструкция. Это монолитный блок, собранный и сваренный в прямо в заводском цехе. Материалом для пластин и труб данного вида котлов служит, конечно же, огнеупорная сталь, которая должна быть только хорошего качества. При сборке котла производится сварка пластин и труб между собой. Часто используют различные смеси котловой и жаропрочной стали. При выборе котла покупателю следует уточнить толщину и марку стального листа, применяемого для производства деталей теплообмена. Стальной лист со стандартными характеристиками является более доступным для деформации и коррозии. И, как следствие, менее прочным. Поэтому следует рассматривать котлы с толщиной пластин теплообмена от 5 мм.

Обшивка и теплообменник стальных котлов соединены теплоизоляцией (теплозащитой). Зачастую в качестве теплоизолятора применяют утеплитель из толстой пластины высокотемпературной минваты. Обшивка котлов хорошего качества при растопке не должна нагреваться.

Стальной теплообмен подразделяется на два вида: двух- или трехходовой. Путь дымового газа стального теплообменника гораздо длиннее, чем в котле из чугуна. Поэтому как результат – теплообмен более эффективен. В котлах данного типа может использоваться два способа горения: верхний и нижний.

Преимущества:

1) Соотношение объема загрузочной камеры к мощности котла. Данный критерий помогает определить, насколько часто покупателю будет подходить к котлу для подкладки топлива. Для стальных котлов данное соотношение равно приблизительно 1,6-2,6 л/кВт, тогда как для чугунных всего лишь 1,1 – 1,4 л/кВт.

2) Ударопрочность – благодаря прекрасным пластическим характеристикам стали.

3) Устойчивость к непредвиденному давлению в котле за счет меньшей чувствительности к скачкам температуры воды.

4) Многообразие конструкций. Теплообменник надежнее, чем у чугунных котлов.

5) Легкий ремонт. (Теплообменник годен для многоразовой сварки после течи, появление которой рискует возникнуть после сильной перемены давления).

6) Цена. Гораздо дешевле чугунных.

7) Высокий КПД за счет меньшего количества технологический ограничений в сравнении с чугунными котлами.

8) Низкие эксплуатационные расходы – облегченная система очистки теплообменника. Дело в том, что стальной котел имеет более длинный путь для дымовых газов. Тепло от дымовых газов прекрасно передается теплообменнику. При этом наружность теплообмена можно легко очистить, стоит только открыть верхнюю крышку.

9) Намного легче по весу, чем чугунные котлы. Поэтому доставка и монтаж стального котла рискует обойтись примерно на 15-20% дешевле, чем чугунного той же мощности.