Типы газовых котлов по назначению
По назначению агрегаты выпускаются одноконтурными и двухконтурными. И отличаются количеством установленных теплообменных аппаратов, способных самостоятельно нагревать воду только для отопления либо и совместно для отопления и ГВС.
Кроме того данные агрегаты подразделяются по материалу теплообменника: чугунные, стальные и медные.
Медь применяется в настенных котлах и имеет высокие показатели теплопроводности. Но нежелательна при установке в паре с алюминиевыми радиаторами, поскольку создается гальваническая пара, разрушающая алюминий.
Стальные теплообменники наиболее часто применяются в напольных котлах и уступают по характеристикам первым двум модификациям.
Современные котлы группируются по степени конденсации дымовых газов на котлы конденсационного типа или не конденсатные агрегаты.
Двухконтурные котлы
В двухконтурных котлах, работающих на газовом топливе, нагреваемая вода циркулирует по 2-м контурам, один из которых несёт ответственность за функционирование отопления, а второй — за ГВС.
Схема двухконтурного котла
Особенности переключения двухконтурного агрегата:
- Отопление. В большинстве современных котлах контур отопления запускается автоматически, после того как первичный датчик температур дает сигнал на пульт управления, который увеличивает расход газа и скорость циркуляционного насоса, для принудительных систем циркуляции теплоносителя. Газ сжигается в топке котла. Горячие дымовые газы отдают свое тепло через поверхностный теплообменный аппарат, нагревая воду, в зависимости от модели котла от 75 до 90 °С. Центробежный насос перекачивает нагретый теплоноситель по внутридомовой системе отопления от котла к батареям, и далее, остывшую воду, возвращает в котел для нового цикла нагрева.
- ГВС. Во время открытия пользователем горячего крана на смесителе водоснабжения, трехходовой кран на котле переводит теплоноситель из первичного теплообменного аппарата во вторичный. В этом режиме котел на отопление не работает, что весьма неудобно, если семья большая. Потребуется значительный расход тепла на ГВС, в этот период система отопления может остыть.
Одноконтурные
Одноконтурный газовый котел наиболее простой по конструкции, он обычно устанавливается в системах теплоснабжения с небольшой площадью нагрева.
Они легкие в управлении и имеют самую низкую цену среди газовых отопительных агрегатов. Многие современные котлы имеют конструктивную возможность для подключения внешнего бойлера косвенного нагрева, который выполняется в виде бака-аккумулятора ГВС.
Схема котла с одним контуром и бойлером
Внизу котла расположены специальные патрубки ГВС, с помощью которых выполняется подсоединение к внешнему теплообменнику. Данная схема очень эффективная, поскольку более качественно использует котел.
Когда вода в системе отопления ниже установленного температурного графика, теплоноситель нагревается для контура отопления, когда он достигает нужную температуру, трехходовой кран переключает теплоноситель на нагрев воды в баке-аккумуляторе.
При этом, водоразбор ГВС никак не будет влиять на качество отопления. Для снижения потерь тепла в системе теплоснабжения специалисты советуют размещать бойлер косвенного нагрева, как можно ближе к котлоагрегату.
Твердотопливные котлы
Несмотря на все недостатки, твердотопливные котлы для отопления частного дома используются в большинстве случаев. Наверно, во многом это благодаря привычке и традициям, но факт остается фактом — котлов на твердом топливе в нашей стане установлено больше чем всех других.
Твердотопливные котлы работают в основном на дровах и на угле
В основном для отопления используют два вида твердого топлива — дрова и уголь. Что проще достать и дешевле купить, тем в основном и топят. А котлы — под уголь и дрова надо использовать разные: в дровяных твердотопливных котлах загрузочную камеру делают большего объема — чтобы можно было заложить больше дров. В угольных ТТ котлах топку делают меньше по размеру, но с более толстыми стенками: температура горения очень высокая.
Плюсы и минусы
К достоинствам данных агрегатов можно отнести:
- Недорогое (относительно) отопление.
- Простая и надежная конструкция котлов.
- Есть энергонезависимые модели, которые работают без электричества.
Недостатки серьезные:
- Циклический режим работы. В доме то жарко, то холодно. Для нивелирования этого недостатка в системе устанавливают теплоаккумулятор — большую емкость с водой. В ней на фазе активного горения запасается тепло, а потом, когда закладка топлива прогорит, запасенное тепло расходуется на поддержание нормальной температуры.
- Необходимость регулярного обслуживания. Дрова и уголь надо закладывать, разжигать, затем регулировать интенсивность горения. После прогорания топку надо вычистить и запустить процесс по-новой. Очень хлопотно.
Принцип работы обычного твердотопливного котла - Невозможность оставить дом на длительное время. Из-за цикличности работы необходимо присутствие человека: надо топливо подкидывать, иначе система при длительном простое может замерзнуть.
- Процесс закладки топлива и чистки котла довольно грязное занятие. При выборе места установки это стоит учитывать: ставить котел надо максимально близко к входной двери, чтобы не носить грязь через все помещение.
Если говорить в общем, то использование твердотопливного котла для отопления частного дома — неудобное решение. Хоть закупка топлива, как правило, обходится относительно недорого, но если посчитать еще затраты времени, то не так уж и дешево выходит.
Котлы длительного горения
Чтобы увеличить промежуток между закладками топлива были разработаны котлы длительного горения. В них используются две технологии:
- Пиролиз. Пиролизные твердотопливные котлы имеют две или три камеры сгорания. Закладка топлива в них горит при недостатке кислорода. При таком режиме образуется большое количество дымовых газов, большая часть которых горючи. Причем при горении они выделяют тепла намного больше, чем дрова или тот же уголь. Эти газы попадают во вторую камеру, куда через специальные отверстия подается воздух. Смешиваясь с ним, горючие газы воспламеняются, выделяя дополнительную порцию тепла.
Принцип работы пиролизного котла - Режим верхнего горения. В традиционных твердотопливных котлах огонь распространяется снизу-вверх. Из-за этого горит большая часть закладки, топливо прогорает быстро. Во время активного горения часто происходит перегрев системы и дома, что очень некомфортно. При использовании верхнего горения огонь разжигается только в верхней части закладки. Одновременно горит только небольшая часть дров, что выравнивает тепловой режим и увеличивает срок горения закладки.
Котел с верхним горением
Насколько эффективны эти технологии? Довольно эффективны. В зависимости от конструкции одна закладка дров может гореть от 6-8 до 24 часов, а угля — от 10-12 часов до нескольких суток. Но для получения такого результата необходимо использование топлива высокого качества. И дрова и уголь должны быть сухими. Это — основное требование. При использовании влажного топлива котел даже может не выйти на режим тления, то есть, греть он не начнет. Если у вас есть дровник с двух-трех годичным запасом дров или обширный сарай, в котором храниться уголь, котел длительного горения для отопления частного дома — хороший выбор. Лучше, чем обычный.
Классификация газовых котлов
Такие приборы подразделяются на несколько групп по следующим признакам:
По способу установки
Доступны два варианта:
- Настенные: в таком виде выпускают в основном котлы малой и средней мощности, предназначенные для отопления домов или квартир с небольшой площадью. Настенное исполнение весьма удобно, потому что весь пол остается свободным для размещения мебели или другого оборудования.
- Напольные. Такой вид имеют мощные модели, имеющие большой вес.
Схема устройства напольного газового котла
Для установки котлов второго типа в помещении придется освободить достаточно большое пространство.
По функциональности
Котлы бывают:
- Одноконтурными. Это отопители в чистом виде — в их задачу входит только нагрев теплоносителя СО.
- Двухконтурные. Имеют второй теплообменник, подключаемый к системе водоснабжения, и выполняют дополнительно функцию проточного водонагревателя.
Некоторые модели снабжаются встроенным бойлером.
Двухконтурный напольный газовый котел
По типу камеры сгорания
Здесь также имеется два варианта:
- С открытой камерой. Топка сообщается с помещением котельной, откуда в нее и поступает воздух (засасывается естественной тягой).
- С закрытой камерой (турбированные). Топка от котельной изолирована, воздух вентилятором засасывается с улицы.
Более безопасный вариант — второй, но он работоспособен только при наличии электричества.
Циркуляция теплоносителя в системе отопления
Существует два типа циркуляции теплоносителя:
- Принудительная;
- Естественная — за счет разницы плотностей холодного и горячего теплоносителя.
Следует знать, что оборудование системы с естественной (гравитационной) циркуляцией возможно только с напольными котлами. Принцип циркуляции основан на перемещении объемов воды по трубам диаметром не менее 32 – 40 мм. Этот диаметр соответствует стандартам подключений напольного газового оборудования.
Настенные котлы имеют диаметры подключения ¾ дюйма (20 мм). Малый диаметр становится серьезным препятствием для беспрепятственного движения теплоносителя.
Принудительная циркуляция в системе реализуется работой циркуляционного насоса. Данная схема универсальна для всех видов газовых котлов. В настенные модели насос обычно встроен, с напольными котлоагрегатами он монтируется отдельно.
Расчет расхода газа на отопление дома
А теперь подсчитаем, так ли выгодно устанавливать газовое отопление в частном доме. Для этого подсчитаем, сколько литров расходуется на отопление.
Для расчёта расходуемого газа необходимо нужное на обогрев дома количество кВ умножить на одну десятую объёма газа. Тогда получится узнать, сколько кубометров газа расходуется в один час.
Например, имеем жильё с площадью 250 квадратных метров. Тогда на обогрев дома нужен котёл мощностью 25 кВ. Тогда:
25 кВ * 0,1 м3= 2,5 м3/ч.
Значит, за сутки расходуется:
2,5 м3/ч * 24 ч = 60 м3
За месяц (берём 30 дней):
60 м3 * 30 д = 1800 м3
За год считают так: выбирают три холодных месяца и добавляют к ним ещё три месяца, в течение которых котёл будет работать в половину силы. Для удобства берут 100 дней в первом и 100 дней во втором случае. Тогда за год выходит:
(60 м3 * 100 д) + (30 м3 * 100 д) = 9000 м3
Для домов с меньшей площадью, эта цифра, конечно, меньше. Кроме того то, что выходит математически, не всегда соответствует практике. Обычно реальная цифра меньше заявленной.
При расчёте учитывается только обогрев.
Уменьшить количество теплопотерь, расхода газа, помогут нехитрые манипуляции:
Необходимо уделить внимание теплоизоляции дома. Это касается и кровли
Сменить, если это необходимо, окна на пластиковые и заменить двери. Установить тепловой аккумулятор, радиаторы отопления, то есть оборудование, позволяющее экономно расходовать тепло. Утеплить полы.
Принцип работы
Принцип работы газового котла отопления довольно прост. По обратному трубопроводу из отопительной внутридомовой сети остывшая вода циркуляционным насосом подается на вход теплообменника контура отопления.
При низкой температуре теплоносителя открывается электромеханический клапан, подающий топливо на форсунку. Запальник, поджигает газ и начинается процесс горения. Котел постоянно работает на контур отопления.
Контур ГВС начинает функционировать при открытии крана на смесителе. Такая тепловая схема работы котла в летнее время делает его похожим на работу обычной газовой колонки.
Как работает конденсационный котел
Наименование «конденсационные», котлоагрегаты приобрели ввиду того, что в них реализована технология получение дополнительной тепловой энергии при модификации агрегатного состояния конденсата из пара, находящегося в уходящих газах.
Принцип действия конденсационного котла
В ходе горения природного газа в конденсационном газовом котле создается водяной пар, который в традиционных агрегатах испаряется, и выбрасывается в атмосферу через дымовую трубу.
Температура с которой совершается преобразование конденсата, называется точкой росы +55 С, а технологический процесс конденсацией. Эта температура соответствует параметрам обратной сетевой воды, поступающей в котел из системы отопления. Если она будет больше +60 С, то конденсатный котел, будет работать, как традиционное устройство с низким КПД.
Кроме того конденсат — создает весьма агрессивную среду, с содержанием кислот. Поэтому для его сбора и отвода потребуется специальная система нейтрализации, которую жидкость должна пройти, перед тем, как ее можно будет сбросить в городскую канализацию.
Конденсационный котел. Источник фото: allbuildingtips.com
В целом конвекционный газовый котел дорогостоящее устройство, однако, экономия топлива до 20 %, позволяют окупить его в течение пяти лет.
Принцип работы двухконтурного газового котла
Принцип деятельности двухконтурного котлоагрегата рассчитан на 2 тепловых режима:
- отопление;
- ГВС.
В отопительном режиме работа котла практически не отличается от однокотурного котла. Запуск горелки сопрягается с довольно продолжительным пусковым периодом, для того чтобы увеличить температуру в отопительном контуре до рабочих показателей. При достижении основного режима, приток топлива на горелку останавливается.
Температурный датчик внутреннего воздуха, позволяет автоматически регулировать температурный режим и подает сигнал на открытие газа при снижении допустимого уровня.
Современные двухконтурные котлы Бакси, кроме внутреннего температурного датчика оборудуются особенной погодозависимой автоматической системой, которая регулирует работу котла по температуре наружного воздуха за окном здания.
Горелка увеличивает температуру греющей воды, циркуляцию которой по трубопроводам системы отопления обеспечивает циркуляционный электронасос. Встроенный в систему трехходовой клапан переключает движение теплоносителя по отопительному контуру или в систему ГВС.
Сегодняшние нагревательные двухконтурные котлы оборудованы автоматическими системами регулирования и безопасности. Датчики по пламени и тяге в аварийных ситуациях способны перекрыть подачу газа на котел через электромагнитный клапан, тем самым не допустив созданию повышенной концентрации газа, в помещении котельной.
Этот механизм не только перекрывает подачу газа, но и сообщит окружающим об опасности, с использованием звуковой и световой сигнализации, а также запустит вытяжную вентиляцию, чтобы уменьшить содержания метана и угарного газа в воздухе.
На что смотреть при покупке
По материалу изготовления предпочтителен чугунный котел. У него выше износостойкость и коррозийная устойчивость, чем у стального, больше инерция.
Стальной котел служит в среднем 15 лет, чугунный – полвека. Стальной предпочтителен для настенного размещения, т.к. его масса меньше. Для напольного агрегата масса роли не играет.
Напольные газовые котлы отопления – какой лучше в плане конструкции и технических характеристик? Основные критерии – мощность, экономичность, надежность, удобство в эксплуатации, стоимость.
Конструктивно котлы различаются:
- по числу контуров;
- по типу горелки и дымохода;
- по виду теплообменника;
- по типу автоматики.
Проведение пробного запуска
На этом основные работы по подключению газового котла завершены. Исключение – приборы с закрытой топкой. Для них необходимо провести подключение к электрической сети. Лучше сделать это через стабилизатор.
После чего систему можно заполнять теплоносителем. Делается это максимально медленно, чтобы вытеснить большую часть присутствующего в ней воздуха. Жидкость закачивается до достижения давления в 2 атм.
Внимательно проверяются все соединения на предмет возможных течей. После того, как представитель газовой службы осмотрит выполненное подключение и разрешит подачу газа, следует так же внимательно осмотреть все соединения и на этом трубопроводе. Их нужно обмазать мыльным раствором и убедиться в отсутствии пузырей. Теперь можно проводить первый запуск оборудования.
Мощность
Именно эта характеристика является самой важной при выборе любого отопительного оборудования. Выбирается мощность с учетом площади помещений, которые требуется отапливать, а также других факторов, в частности:
- количества окон и дверей;
- качества утепления наружных стен и перекрытий.
Ошибка при выборе мощности отопительного агрегата обходятся дорого. Причем нельзя ошибаться не только в сторону занижения. Покупка агрегата, мощность которого значительно превышает необходимую, крайне не выгодна.
Дело в том, что такой котел не сможет выйти на штатный режим работы, так как будет часто включаться и отключаться, а такое использование оборудования не только повышает расход топлива, но и снижает срок службы агрегатов из-за нестабильности работы.
Чтобы подобрать оптимальную мощность отопительного оборудования, необходимо произвести тепловые расчеты. Их проведение, желательно, поручить специалистам.
Выбор газового котла для отопления жилища – какой лучше выбрать
Итак, после ознакомления с характеристиками и разновидностями отопительных газовых котлов можно перейти к вопросу о том, как выбрать газовый котел для отопления квартиры.
Прежде всего, следует определиться с тем, напольный или настенный котел потребуется для обогрева жилья. Если нужно обогреть большую жилплощадь, и есть возможность выделить отдельное помещение для установки котла – тогда несомненно лучшим вариантом будет напольный котел. Если же отапливаемое жилище имеет не очень большие габариты, тогда в большинстве случаев достаточно будет установки настенного котла, который значительно дешевле и занимает гораздо меньше места.
Другими словами, логика здесь проста: преимуществом напольных котлов является их большая мощность, но в то же время они значительно больше по размерам и весу, сложнее в транспортировке и монтаже и требуют отдельного помещения для установки. Мощность настенных котлов сравнительно невелика, но она достаточна для обогрева небольших жилищ; при этом они значительно проще в монтаже и очень компактны. Настенный котел может быть установлен в любом месте квартиры, занимая примерно столько же пространства, как небольшой навесной шкаф на стене.
Определившись с типом котла, следует подумать относительно прочих его характеристик. В частности, если стоит вопрос, какой выбрать напольный котел, то здесь для предпочтения той или иной разновидности следует учитывать те критерии, которые были упомянуты выше.
В идеале, лучший напольный газовый котел для частного дома либо прочего жилища должен обладать следующими характеристиками:
- теплообменник из чугуна;
- регуляция уровней мощности;
- возможность автономной работы при выключении электричества;
- двухконтурная конструкция, позволяющая использовать котел как для обогрева помещений, так и для подачи горячей воды;
- конденсационный принцип работы;
- наличие специальных датчиков, реагирующих на любые сбои в работе системы.
Что же касается типа горелки и мощности котла, то здесь выбор зависит от того, насколько большую площадь требуется обеспечить обогревом. Наддувные котлы – отличный вариант для крупных жилищных объектов, однако для отопления небольших и средних жилищ слишком высокая мощность ни к чему. В таких случаях, как более экономичный и дешевый вариант, можно выбрать котел с атмосферным типом горелки.
В целом, те же критерии следует учитывать и при ответе на вопрос, как выбрать настенный газовый котел отопления
Однако здесь мощности устройства следует уделить повышенное внимание, поскольку она у настенных котлов относительно мала. Если выбрать слишком маломощный отопительный агрегат, эффективность обогрева жилища окажется недостаточной, чтобы комфортно пережить холодный зимний сезон
Кроме того, поскольку настенные котлы устанавливаются как часть домашнего интерьера, нелишним будет уделить внимание их эстетичному внешнему виду, соответствующему дизайну помещения.
Что такое газовый котел
Принцип действия газового котла состоит в том, что при подаче топлива к прибору включается пьезоэлектрический розжиг. От искры в дальнейшем зажигается запальник. Подача топлива к горелке при не горящем запальника недопустима, т.к. газ может взорваться. Запальник зажигает основную грелку, которая греет теплоноситель в котле до температуры, заданной термостатом. При достижении нужного параметра автоматика отключает горелку. При падении температуры в устройстве, термодатчик дает команду клапану для подачи топлива, и горелка вновь зажигается. Классификация:
- по месту размещения: напольные и настенные;
- по функциональным возможностям: одно- и двухконтурные;
- по типу тяги: с естественной и с принудительной;
- по типу розжига: с пьезорозжигом и с электронным розжигом;
- по полноте использования энергии топлива: конвекционные (традиционные) и конденсационные.
Настенный или напольный газовый котел
По способу установки газовые котлы бывают двух типов:
- настенные;
- напольные.
Первая разновидность предусматривает крепление к стене, поэтому обладает небольшой массой – не более 80 кг. Мощность таких агрегатов может достигать 35 кВт, (более мощные встречаются редко), а вместительность встроенного бойлера не превышает 40 литров. Настенные модели – отличное решение для небольших частных домов площадью около 100 м2 — 120 м2.
Хотя эти устройства обладают малой мощностью и небольшими возможностями нагрева, у них есть свои плюсы:
- для настенного котла не нужно выделять специальное помещение – достаточно разместить прибор в ванной или на кухне;
- большинство агрегатов настенного типа оснащается закрытой камерой сгорания, при этом дымоход можно вывести через отверстие в стене.
Напольные котлы крупнее и тяжелее: масса таких агрегатов может превышать 100 кг. Монтаж такого оборудования подразумевает создание котельной с соблюдением требований профильных СНиПов.
Правила регламентируют важные параметры оснащения помещения: высоту потолка, размеры подиума для котельного оборудования, показатели кратности воздухообмена. Камера сгорания у напольных агрегатов преимущественно открытого типа. Это означает, что для нормальной работы требуется постоянный приток воздуха. Однако напольные котлы обладают большей мощностью, по сравнению с настенными.
У настенных агрегатов есть уязвимое место – теплообменник. Эту деталь часто изготавливают из стали для снижения стоимости котла и уменьшения его массы. На стенках теплообменника образуется конденсат, имеющий кислотные свойства, что приводит к разрушению стальной детали. Стоимость замены теплообменника достигает 50% от цены самого котла. Медь более устойчива к коррозии, поэтому у теплообменников из меди продолжительный срок службы, однако и цена медных элементов выше.
При производстве напольных устройств нет необходимости уменьшать массу, поэтому теплообменники для таких агрегатов нередко изготавливают из чугуна. Основные достоинства этого материала – теплоемкость и долговечность. Срок службы чугуна достигает 50 лет. Однако у такого теплообменника имеется недостаток – хрупкость. Кроме того, резкие температурные перепады в подающих и обратных трубах негативно влияют на чугун.
При выборе между напольным и настенным газовым котлом необходимо учитывать, что настенные агрегаты часто обходятся дешевле, так как они комплектуются расширительным баком и циркуляционным насосом. Для напольного оборудования эти детали нужно приобретать отдельно, что приводит к дополнительным расходам.
Настенный газовый котел оснащенный баком и циркуляционным насосом.
В отдельных случаях отопительную систему с одноконтурным котлом заполняют не водой, а специальным антифризом. Эта жидкость не приводит к коррозии металлических деталей и позволяет увеличить срок службы котла и трубопровода. В отличие от воды, антифриз не замерзает при отрицательных температурах, поэтому в зимний период система отопления с антифризом не выходит из строя (а вода может замерзнуть и повредить трубы).
Антифриз можно применять только в напольных котлах. Он не подходит для настенных моделей, так как может привести к деформации, протечкам и экологической катастрофе локального масштаба. Этот факт необходимо учитывать при выборе газового котла для периодической эксплуатации в зимний период, например, в дачных домах.
