Устройство и принцип работы водогрейного котла на твердом топливе

Принцип работы электро-газовой модели

Конструкция «электричество+газ» предусматривает две камеры. Одна – для сгорания газовой смеси, вторая – для нагревательного ТЭНа, который работает от электричества. Чтобы переключение с одного режима в другой происходило автоматически, камеры расположены друг над другом.

Котел отопления «электричество+газ»

Этот процесс регулирует система автоматики, которая контролирует полное и безопасное сгорание остатков газовой смеси в момент переключения режимов. В некоторых моделях есть возможность поставить устройство в режим циклической смены видов обогрева. Такие режимы полезны в условиях низких температур на протяжении длительного времени. При нагнетании удовлетворительной температуры носителя тепла котел с режима газового отопления переходит на электрическое для поддержания требуемой температуры. Совмещение газа и электроэнергии дает возможность добиться экономии ресурсов и сделать помещение автономным.

Если в комбинированном котле нет бака для нагрева проточной воды, как носителя тепла, то потребуется установка бойлера в качестве накопителя. Для ускорения циркуляции воды используется электронасос. Но это усовершенствование не дает возможность работать газовой части оборудования, если отключена электроэнергия. Этот нюанс ограничивает использование такого устройства в высокоэтажных зданиях.

На что обратить внимание при выборе?

Перед покупкой двухконтурной модели стоит обратить внимание на пять важных показателей:

1. Тип камеры сгорания

Существуют устройства с открытой и закрытой камерой сгорания. Приборы с открытой камерой забирают воздух из помещения, а продукты горения выводят через дымоход. По технике безопасности такой дымоход должен быть не менее 4 м в высоту. Так как при этом кислород из помещения расходуется, то в таком доме должна быть хорошо организована вентиляция.

При закрытом горении воздух забирается с улицы, а продукты горения в этот момент выводятся наружу. Таким образом кислород в помещении не сгорает и в целом атмосфера гораздо более благоприятная. Модели с закрытой камерой подойдут тем, у кого плохо организована вентиляция в доме. Также их можно устанавливать на кухне или в ванной комнате. Устройства с закрытой камерой горения — это единственно возможный вариант для многоквартирных домов.

2. Тип котла

Бывают классические (конвекционные) и конденсационные устройства.

3. Материал теплообменника

Теплообменник устройства может изготавливаться из таких материалов:

• Чугун. Применяется в самых дешевых моделях. Неплохо генерирует тепло, но КПД обычно не превышает 90%. Котлы с чугунными теплообменниками более тяжелые и громоздкие, что усложняет их монтаж.
• Нержавеющая сталь. Применяется для бюджетного и среднего класса. Нержавейка довольно долговечная и при необходимости легко ремонтируется. Однако теплоотдача меньше, чем у меди.
• Медь. Медные теплообменники ставят в моделях среднего и дорогого класса. Они долговечные и хорошо отдают тепло.

Если хотите взять классическую модель и собираетесь сами монтировать ее, берите с нержавеющим теплообменником. Для теплого пола и горячего водоснабжения рекомендуем брать устройство конденсационного типа с медным теплообменником.

4. Мощность котла

В среднем 1 кВт мощности прибора способен отопить около 8 м2 площади. Разделите общую площадь, которую вам нужно отопить на 8 и получите требуемую мощность. Добавьте 1 кВт на подогрев воды. Если же хотите более точно рассчитать мощность устройства, воспользуйтесь формулой, которую мы приводили для одноконтурных котлов.

5. Наличие встроенного бойлера

Отдельный тип двухконтурных котлов может дополнительно оснащаться бойлером для нагрева и главное хранения воды. Иногда очень удобно иметь такой бойлер, так как при сильном падении давления в трубопроводе котел может попросту не греть воду, а в бойлере вода всегда будет горячей. Приобретение модели со встроенным бойлером имеет смысл лишь в тех случаях, когда наблюдается частое падение давления в городском водопроводе. В противном же случае это лишняя трата денег.

Устройство

Отопительный контур работает следующим образом: на горелку (виды газовых горелок для котлов отопления) поступает газ от магистрали либо из баллонов. Горелка сжигает горючее и разогревает теплоноситель в предназначенной для этого емкости.

Из теплообменника вода либо антифриз по трубам расходится к отопительным приборам: батареям, теплому полу. Проходит по контуру, остывает, возвращается в котел.

Рабочие органы котла:

• узел, отвечающий за подачу газа;
• горелка;
• дымоход (система отвода продуктов сгорания);
• теплообменник;
• автоматика, осуществляющая безопасный и надежный контроль процесса.

Необходимые элементы обвязки:

• расширительный бачок – сбрасывает излишек давления из контуров;
• циркуляционный насос – обеспечивает принудительную циркуляцию воды;
• для сложной разветвленной сети – коллектор (коллектор для теплого водяного пола). Его назначение – лучевая разводка горячего теплоносителя по контурам и регулировка температуры.

Система управления

Важную роль играет автоматика. Как минимум она отслеживает температуру и давление в системе, следит за работой основных узлов. Прекращает либо возобновляет подачу газа и процесс горения в зависимости от температуры, отключает агрегат при отсутствии топлива или в аварийных случаях.

Более сложное электронное управление выбирает рабочий режим в зависимости от температуры в комнате, а иногда и на улице.

Может запускать или отключать отопление по таймеру, имеет функцию программирования настроек на разные дни недели. Автоконтроль делает эксплуатацию не только удобной, но и максимально экономичной.

Еще одна важная функция – самодиагностика: если в системе что-то не так, автоматика не только выключит котел, но и выведет на дисплей данные о неполадках.

Некоторые модели позволяют даже дистанционное взаимодействие с котлом через интернет или мобильный телефон. Чем сложнее автоматика, тем меньше контрольных процедур приходится осуществлять владельцу котла (о схемах отопления частного дома с газовым котлом).

Подача кислорода и отвод дыма

Эти две функции неразрывно связаны и зависят от устройства котла. Агрегат с открытой топкой забирает кислород для горения из воздуха комнаты, а дым уходит через стандартный дымоход, аналогичный печной трубе.

У закрытых котлов и отвод, и подача осуществляется по коаксиальной трубе, проложенной сквозь стену на улицу.

Устройство коаксиального дымохода – труба в трубе: по внутренней выводится дым, по внешней с помощью встроенного вентилятора затягивается воздух снаружи. Благодаря этой особенности воздух поступает на горелку уже слегка разогретым.

Такие котлы дороже, но экологически чище. Экономия относительна: коаксиальный дымоход минимизирует теплопотери, но вентилятор потребляет электричество, а это тоже расходы.

Горелка

От конструкции камеры зависит вид горелки: атмосферная у открытых топок, вентиляторная у закрытых. Это не единственное их различие.

Принцип работы газовой горелки для котлов отопления: срабатывает запальник, через специальный клапан подается газ. После нагрева жидкости в теплообменнике газовый клапан закрывается.

Запальник функционирует по-разному: у систем с пьезорозжигом он включается один раз и горит все время, независимо от подачи газа. Подача возобновляется при снижении температуры в теплообменнике. Электронный запальник зажигается и гаснет в зависимости от наличия газа.

По строению горелки бывают прямоточные и вихревые. Выходные отверстия вихревой модели имеют круглое сечение, прямоточной – круглое, прямоугольное, щелеобразное.

Еще одно отличие горелок – по числу ступеней мощности: одноступенчатая, двухступенчатая. Современный экономичный вариант – модулируемая горелка: мощность регулируется плавно по мере необходимости.

Принцип действия

В котел поступает холодный теплоноситель и с помощью циркуляционного насоса направляется в теплообменник. Если его температура опускается ниже установленной в настройках, аппарат должен работать на обогрев. В горелку через газовый клапан подается газ, и он загорается с помощью электродов розжига.

Трехходовой клапан переключает режим работы на приоритет ГВС или отопления. Вентилятор выводит продукты сгорания и обеспечивает поступления кислорода в камеру сгорания. Расширительный бак необходим для того, чтобы в него попадал теплоноситель при изменении его объема из-за перепада температуры.

Когда температура теплоносителя достигает уровня, выставленного в настройках, в горелку перестает поступать газ и огонь тухнет. Иногда в системе установлен комнатный термостат, и тогда устройство будет включаться при понижении температуры в помещении.

Принцип действия автоматики. Основные узлы

Рассматривая внутреннее устройство приборов автоматики безопасности, можно сделать однозначный вывод, что главными элементами конструкции являются предохранительный и основной клапаны, перекрывающие подачу топлива в рабочую зону или открывающие доступ газу в камеру сгорания. На этом действии построена вся автоматика для газовых котлов отопления. Различия могут быть только в наличии дополнительных функций у приборов автоматической регулировки и способах управления ими.

К примеру: Вы хотите включить котел. Розжиг осуществляется в результате подачи газа на запальную горелку. Этот процесс контролируется электромагнитным клапаном. Установленная термопара, подогреваемая запальной горелкой, способна за короткий промежуток времени, всего 2-3 с. выдать необходимую искру для воспламенения газа на основной горелке. Отпуская кнопку розжига, вы запускаете в работу основной клапан, который подает в камеру горения газ.

Устройство работает за счет взаимодействия обоих клапанов.

Выбирая необходимую температуру воздуха для отапливаемого помещения, устанавливаем регулятор в нужное положение. За всем процессом четко следит термостат, который оснащен датчиками, регулирующими объем поступающего газа в камеру сгорания. Благодаря двум клапанам, отсечному и моделирующему, установленному в термостате, регулируется поток газа, следовательно, и интенсивность нагрева котла. Схема расположения основных мест регулировки на приборах примерно выглядит таким образом.

На заметку: Интенсивность нагрева котельного оборудования можно регулировать путем увеличения или понижения рабочего давления на штуцерах. Обычная мембрана способна регулировать рабочее давление бытового газа на выходе. В другой ситуации отрегулировать выходное давление газа в системе можно путём манипуляций с винтом подачи газа.

Следует детальнее остановиться на том, какие виды автоматики существуют для домашних котлов на газообразном топливе, на каком принципе основана работа автоматических приборов, и как это отражается на безопасности и эффективности автономной системы отопления.

Настройка газового котла gepard или panther на мощность, ниже минимальной

На третьем этапе производится настройка минимальной мощности котла, на величину, ниже указанной в инструкции.

Такая настройка бывает необходима не во всех случаях, а только тогда, когда первый и второй этапы не приносят необходимого результата. Как в нашем случае, когда на первом этапе кнопкой «-» устанавливаем новое значение мощности котла =9 (минимально возможная настройка, соответствует 8,5 кВт.).

Следует заметить, что настройка мощности котла по описанной ниже методике бывает полезна и в других случаях, так как позволяет через проведение эксперимента настроить отопительную мощность котла в соответствии с реальной мощностью отопительного контура. Реальная мощность обычно оказывается меньше расчетной.

Перед проведением работ по настройке минимальной мощности горелки, необходимо:

• Полностью открыть термостатические и другие вентили на радиаторах, а комнатный термостат установить на максимальную температуру. Термостат, управляющий теплыми полами, настраивают на максимально-допустимую температуру, чтобы не перегреть полы.
• В пользовательском меню котла выставить максимальную рабочую температуру, которую выставляют хозяева в самые морозы, прибавляя еще 5 °С. Обычно это не меньше 65 °С. Если хозяева не помнят её, или на новом котле в меню устанавливают заводскую настройку максимальной температуры 75 °С. Горелка котла должна будет автоматически отключаться при температуре на 5 °С больше, т.е. при 80 °С.
• Контур отопления охладить до температуры отопительной воды ниже 30 °С.

Далее, запускаем горелку в режиме отопления, в сервисном меню выбираем строку , нажимаем кнопку «mode» и видим на дисплее значение параметра положения шагового электродвигателя газового клапана в заводском режиме минимальной мощности.

Сняв переднюю крышку котла визуально наблюдаем величину пламени в горелке. В нашем примере на дисплее высвечивалась заводская настройка, число =72, а высота пламени в горелке была достаточно большой.

Кнопкой «-» устанавливаем новое значение параметра в строке , например =20. Через 3 секунды после изменения, когда новое значение автоматически подтверждается, наблюдаем значительное снижения высоты пламени в горелке. Это свидетельствует о том, что полезная мощность котла с указанной настройкой сильно уменьшится.

Далее наблюдают на дисплее рост температуры в прямом трубопроводе отопления на выходе из котла. Обычно рост температуры останавливается, достигнув какого-то значения, меньше установленного, например 52 °С . Котел работает, а температура не растет (или изменяется очень, очень медленно). Это значит, что достигнут баланс мощности между котлом и системой отопления при этой установившейся температуре воды.

В этот момент увеличиваем параметр в строке сервисного меню, выставляем новое значение =30 — температура снова начинает расти и опять останавливается, например на 63 °С. Опять добавляем значение параметра в строке =35 и так подбираем параметр до тех пор, пока температура не остановится на величине, чуть больше максимальной, например 77 °С .

Если радиаторы плохо прогреваются по высоте, разница температур в прямой и обратной трубе при максимальной температуре более 15-20° , то увеличивают давление срабатывания клапана байпаса. Как регулировать клапан байпаса читайте ниже. Температуру воды в прямом и обратном трубопроводе можно увидеть на дисплее, если войти в сервисное меню, строки и

В случае регулировки клапана байпаса, настройку газового клапана в строке необходимо повторить.

В нашем примере, горелка нагревала воду до максимальной температуры 77 оС при минимальном значении параметра в строке , равном =28 (заводская настройка была =72). При меньшем значении параметра горелка не могла нагреть воду до указанной температуры. А при большем значении горелка нагревала воду до 80оС и автоматика котла отключала горение.

Следует заметить, что описанная выше методика настройки газового клапана, которая позволяет через проведение эксперимента сбалансировать мощность котла с мощностью отопительного контура, отсутствует в рекомендациях производителя котлов. Это идея автора статьи, успешно реализованная при настройке автономных систем отопления с газовыми котлами.

Регулирование подачи газа в котел и циркуляции воды в системе

Если газовую горелку прикрутить – газ будет поступать в меньшем объеме, пламя станет меньше и получаемая температура будет ниже. В современных котлах этот процесс происходит автоматически: температура контролируется и переключается в необходимый режим самостоятельно.

Если же горелка потухнет, поступающий газ не сможет сгорать и представит опасность для помещения и его жильцов. Существуют автомеханизмы, которые умеют регулировать этот процесс и определять, готова ли система к подаче газа. Если нет – газ просто не поступает. Для более быстрого обогрева помещения за счет циркуляции воды в системе отопления, котлы снабжаются насосами.

Таким образом, зависимо от типа, класса и модели котла, в нем могут быть установлены:

• насос;
• система управления;
• предохранительная система;
• системы защиты и диагностики.

Большинство современных моделей оснащены автоматической подачей газа, защитой от аварийной ситуации и регулировкой температуры: они самостоятельно осуществляют контроль за работой насоса, текущим состоянием теплового уровня и без ручного вмешательства обеспечивают переключение режимов и состояний. Человеку, купившему котел, не приходится вмешиваться в его самостоятельную работу, если конечно устройство исправно. А для случаев выхода их строя того или иного узла или механизма, предусмотрено техническое обслуживание газовых котлов.

Варианты комбинирования топлива

Комбинированный отопительный прибор функционирует на газу и электричестве, дровах и газу, дровах и электричестве или на трех видах топлива. Каждый тип котла имеет свои преимущества и особенности работы.

Газ и электричество

Газово-электрические модели дешевле, так как не имеют второй топки

Газоэлектрический аппарат устанавливается, если дом нужно обеспечить теплом и горячей водой. В такой системе разрешено монтировать несколько контуров. Устройство имеет небольшие размеры, потребляет небольшое количество энергии. Электричество в этом случае является вспомогательным вариантом топлива.

Так как раздельной топочной камеры в аппарате нет (ТЭН устанавливается в теплообменнике), общая стоимость котла невелика. Однако электричество нельзя назвать дешевой энергией, поэтому в регионах, где газификация развита слабо, лучше предусмотреть другие варианты отопительных приборов.

Газ и дрова

Комбинированные газовые котлы, где объединяется газовая горелка и дровяная топка, являются более экономными. Устройства такого типа имеют большой вес и устанавливаются только на полу, так как для изготовления топок используется сталь и чугун. Рынок предлагает двух- и одноконтурные модели. Первый тип обеспечивает дом теплом и горячей водой.

Такой котел оснащается одной общей или двумя отдельными топками. Второй вариант предусматривает расположение газовой горелки в нижней части конструкции, а дымохода — в верхней. Обе топки разогреваются в одно и то же время. Для устранения продуктов горения существует специальный поддон, который существенно облегчает процесс чистки. Но он устанавливается только в случае применения твердого топлива. Изделие обладает следующими положительными качествами:

• простота обслуживания и эксплуатации;
• возможность подключения 2-х контуров отопления;
• независимость от электрической сети;
• высокий КПД (до 90%).

Электричество и дрова

Котел может работать на пеллетах и дровах — это самый безопасный вариант отопления

Комбинированные котлы для отопления частного дома «дрова-электричество» — самый безопасный вариант. Основным видом топлива в этом случае является дерево или пеллеты. Электроэнергия необходима только для поддержания температуры воздуха в помещении на одном уровне. Устройство удобно в использовании в ночное время, так как не приходится каждые 4 часа подбрасывать дрова в топку.

Электродровяной котел оснащен системой автоматики, контролирующей режим его работы, а также мощность. Не обязательно переключать виды топлива вручную. Агрегат имеет высокий уровень безопасности. Для электро-твердотопливного котла характерны такие достоинства: низкая стоимость оборудования, возможность автоматической настройки, высокий КПД.

Многотопливные котлы отопления

Многотопливный вариант отопительных приборов хорош тем, что позволяет использовать 3 и более видов топлива: газ, электричество, пеллеты, дрова. Он оснащается несколькими камерами сгорания. Дополнительно в конструкции может быть предусмотрен электрический ТЭН, который локализуется в теплообменнике.

Для многотопливного котла важно постоянное наличие электричества, чтобы не произошел взрыв

Так как пеллетная горелка легко снимается, существует возможность применения дизельного топлива или газа. Для установки такого агрегата необходимо соблюдение следующих условий:

• Подача электроэнергии без перебоев. Только в таком случае пеллетная, газовая или дизельная горелка может работать.
• Наличие организованной поставки выбранных топливных материалов.
• Обеспечение отдельного помещения для хранения материалов.

Перед установкой комбинированных котлов «твердое топливо-электричество-газ», необходимо рассчитать целесообразность их применения. Стоимость такого устройства высока и доступна не всем. Требуется оборудование дымохода, а также обеспечение минимального коэффициента тяги для каждого используемого топливного материала.

Нужно ли отключать котлы отопления для дома?

Наступил отопительный сезон, начали появляться вопросы, связанные с работой системы отопления.

Как должен работать котел, нужно ли периодически отключать котлы отопления для дома? Современное отопительное оборудование, помимо того, что приборы заранее настроены на слаженную работу без участия человека, оснащается еще и автоматикой, позволяющей пользователю выбирать наиболее подходящий режим отопления или горячего водоснабжения. Все ли эти режимы хороши? Что лучше: комфортное отопление в ущерб котлу или наоборот – забота о котле за счет комфорта?

Можно ли отключать котел?

С точки зрения экономии топлива может показаться, что отключая периодически котел, достигается экономия газа, тем более, что имеющиеся в продаже программаторы предлагают такие режимы работы.

Но эта экономия в несколько кубов очень плохо сказывается на работе оборудовании котла.

Пуск и остановка для него – «болезненные» этапы, изнашивающие соответствующее оборудование, поэтому если и стоит включать котел периодически, то периоды должны быть максимально увеличенными.

Долгий промежуток между включениями приводит к значительному снижению температуры теплоносителя и остыванию теплообменника. После розжига на холодном теплообменнике возможно выпадение конденсата, что сократит срок его службы. Попадание конденсата на горелку также быстро выведет ее из строя.

Газовый котел – это не газовая плита, где уменьшая подачу газа, можно снизить мощность котла. С этой точки зрения, экспериментаторы, пытающиеся «прижать» вентиль газа, очень сильно рискуют остаться вообще без тепла.

Работа газовой горелки рассчитана на определенное давление газа в подающей трубе. Согласно этому давлению рассчитана высота пламени.

При слабом давлении газа горелка без модуляции будет работать, но пламя подойдет к ней слишком близко, как говорят «сядет» на нее, что сократит срок службы горелки.

Не изменяйте заводские настройки газового оборудования!

Очень помогает в процессе регулирования мощности котла модулируемая горелка. Но не все газовые котлы или колонки имеют форсунки с модулированием мощности, позволяющей колонке работать даже при низком давлении воды. В таких случаях нужно обратиться к помощи комнатных термостатов.

Большая часть котлов включается или выключается согласно или выключается согласно температуре теплоносителя в обратном контуре. Этот показатель не всегда корректно отображает реальную потребность в поступлении тепла.

Ведь теплоноситель будет остывать и в случае, когда в комнате уже давно жарко. Тепло постепенно «теряется» в трубах, в гребенках, в стенах или в полу.

При установке комнатного термостата котел будет получать сигнал тогда, когда в комнате начнет падать температура, а это более инертный показатель.

Модуляция пламени котла

На сегодняшний день существуют разные виды модуляции пламени в горелке: гидравлическая, электронная, ионизационная.

Модуляция пламени – это автоматическое изменение мощности горелки газового котла в зависимости от потребления тепла. Мощность горелки автоматически подстраивается под мощность, требуемую для отопления или нагрева воды, плавно в диапазоне от 40 до 100% для большинства настенных газовых котлов 10 – 24 Квт.

Исключением являются конденсационные котлы, у них модуляция находится на уровне 30 – 100%, а в новых моделях уже от 18 до 100 %

Гидравлическая модуляция – это регулировка мощности горелки по принципу прямой взаимосвязи между заданными пропорциями расхода и газа для поддержания постоянной температуры воды на выходе.

Электронная модуляция – подразумевает опосредственную взаимосвязь через датчик температуры воды за счет согласования, — увеличения или уменьшения, расхода газа при изменении протока воды.

Ионизационный контроль пламени – это принцип регистрации тока в цепи, возинкающего при появлении ионов между электродом ионизации и секции горелки.

Поток ионов возникает в процессе окислительной реакции (горения) между метаном или пропаном и кислородом воздуха.

Поток ионов в пламени замыкает электрическую цепь и на блок управления поступает сигнал о том, что розжиг произошел успешно и горелка продолжает гореть.

«Выбег насоса»

После прекращения нагрева воды в котле отключается горелка. Если в этот момент выключится и насос котла, то из-за большой инертности температура теплообменника может повыситься сверх допустимого уровня, что может привести к срабатыванию тепловой защиты (предохранительного клапана). Для предотвращения этого и предназначена функция «выбег насоса».

В некоторых котлах эта функция срабатывает еще и перед включением горелки для того, чтобы выровнять температуру теплоносителя, предотвращая тактование.

Выбег насоса котла

Время выбега насоса

Выбег насоса настроен стандартно на 4 минуты после окончания требования на отопление. При желании этот параметр может быть изменен специалистами до 20 минут в зависимости от марки и модели котла.

Нормативные требования по безопасности эксплуатации оборудования

Правила и требования для безопасной установки газовых котлов устанавливаются в зависимости от конструкционной схемы, способа монтажа и давлении сред.

Для газовых котлоагрегатов эксплуатируемых на территории России, требования установлены СНиП: 41-01-2003 для устройств отопления, 31-01-2003 для жилых зданий и 42-01-2002 для газораспределительных систем. И также обязательны для исполнения пользователям технические правила завода-изготовителя.

Общие требования нормативных актов:

1. ГК должен использоваться исключительно для целей, для которых предназначен.
2. Работы по монтажу и обслуживанию обязаны, выполнятся в соответствии с нормативно-технической документацией с использованием оригинальных запчастей.
3. Завод не отвечает за убытки полученных от эксплуатации котла, проводимой с нарушением государственных правил и инструкций изготовителя оборудования.
4. При обнаружении сбоя неисправности в работе агрегата требуется немедленно отключить подачу топлива и вызвать сервисную службу.
5. Газовые линии котла должны быть выполнены из металла, с обязательной установкой коммерческого узла учета.
6. Все оборудование котла должно быть надежно заземлено, уровень заземления ежегодно проверяется, перед началом отопительного сезона, специализированной организацией.
7. В помещении должен быть установлен газоанализатор с клапаном-отсекателем по газу для безопасности газовых котлов.
8. При производстве любых работ на оборудовании и элементах котлоагрегата, он должен быть остановлен, а подача газового – перекрыта.

Ежегодно на рынке бытового котельного оборудования появляются новые инновационные и энергоэффективные модели газовых котлов, плюс на российский рынок зашли мировые бренды отопительной техники. Все это способствовало появлению большого разнообразия техники, тем не менее, важной составляющей выбора , по-прежнему,  остаются надежные установки с современным уровнем безопасности газовых котлов.

Отопительные котельни на газу: критерии выбора

Мощность — первый критерий выбора прибора. Она определяется площадью помещения, предназначенное для отопления. Современные приборы отопительного назначения функциональны, их показатели колеблются в пределах 5—2000 кВт. Среди них вы найдёте котёл как для небольшого домика на даче, так и просторного коттеджа на несколько этажей и группы зданий.

Доверить выбор оборудования стоит теплотехнику. Он умеет точно рассчитать нужную мощность котла и поможет подобрать оптимальный вариант. Теплотехники обладают всеми необходимыми специальными знаниями и умениями для правильного выбора отопительного оборудования, его эффективного использования.

Расчёт необходимой мощности ведётся по правилу: 10 кв. метров площади = 1 кВт оборудования при низком уровне потери тепла. Важно предварительно утеплить дом и дачу, предотвратив этим теплопотерю. Газовые котельни устанавливаются в комнатах с высотой потолков до 3 метров.

Поменяйте старые окна и утеплите помещение! Так вы сократите потерю тепла, и после установки котла даже с небольшой мощностью в доме всегда будет уютно. При расчёте учитывайте необходимость нагрева воды. Для этого к необходимой мощности следует прибавить 50 % от этого значения. Число прибавки может быть больше, если вы рассчитываете подогревать воду в значительных объёмах.

Для отопления помещения стоит покупать одноконтурные газовые котельни. Двухконтурные модели функциональны: их используют для отопления и подогрева воды. Этот вид может быть проточного типа или с бойлером, встроенным в его конструкцию. Каждый из этих газовых котлов устанавливается опытными мастерами, но не самостоятельно.

Агрегаты с двумя контурами работают на проточной воде подходят для семьи из 2—3 человек. Такие агрегаты способны обеспечить подогрев жидкости в объёме 15 л/мин. Температура нагревания составляет 30 градусов. Модели со встроенным бойлером способны вместись до 200 л жидкости. Они просты в использовании, особенно в дни без горячей воды. Оборудование этого типа сможет поддержать определённую температуру воды даже после отключения газа, но они занимают много места, потому подойдут владельцу просторного помещения. Без такого оборудования не обойтись, где предусмотрено несколько ванных комнат, есть джакузи, бассейн. В этом случае подойдёт модель с большой мощностью для быстрого подогрева большого объёма воды.

Как выбрать бойлер

Независимо от того, как работает котел с бойлером, перед его установкой следует грамотно подойти к выбору накопительного бака. Все резервуары выпускаются из нержавейки или черного металла с покрытием. Первый вариант стоит дешевле, второй является достаточно дорогим, однако имеет более продолжительный период эксплуатации. Хорошо, если изнутри бак будет оснащен стеклофарфоровым или эмалевым покрытием. В таком случае он надежно защитит металл от коррозии, а при умеренном нагреве (не выше 60 °C) прослужит дольше, чем сам отопительный агрегат.

Ключевым критерием при подборе водонагревателя является правильное соотношение его емкости и мощности отопительного оборудования. Далеко не каждый знает, что баки на 140 и 200 литров могут выдавать примерно одинаковый объем горячей воды в час. Поэтому, если котел имеет высокую мощность, потребителю вовсе необязательно ставить резервуар больших размеров.

Если же в доме применяется маломощное отопительное оборудование, нагреватель воды значительного объема не будет выдавать литраж, заявленный в его паспорте. К примеру, при использовании прибора отопления на 23 кВт и водонагревателя на 200 литров потребитель получит столько же горячей воды за час, сколько дает резервуар на 140 литров. Иными словами, при покупке 200-литрового бака вы переплатите.

Примерные цифры при выборе БКН

Выяснив, как работает котел со встроенным бойлером, можно понять, что использование этой системы считается практичным и экономным решением в снабжении дома горячей водой. При правильном выборе объема резервуара (с учетом тепловой производительности оборудования) он обеспечивает пользователям любое необходимое количество подогретой воды. Поэтому данный вариант организации ГВС становится все более популярным среди домовладельцев и отодвигает на задний план двухконтурные отопительные системы.

Чертежи и схемы установки газового котла

Ниже представлено несколько схем установки газового котла и сопутствующего оборудования.

1. Общая схема установки газового котла с системой ГВС.
2. Схема обвязки двухконтурного газового котла.
3. Схема обвязки котла в открытой системе.
4. Конструкция дымохода.

Более подробную информацию можно найти в инструкции, которая прилагается к каждому прибору.

Процесс установки (монтажа) своими руками

Установка газовых котлов в частном доме начинается с оформления документов и заканчивается устройством дымохода. Для начала необходимо заключить договор на поставку природного газа в ваш дом. Затем следует обратиться в газопоставляющее предприятие и получить проект газификации дома и монтажа газового оборудования со схемой обвязки котла.

Самый простой котел, так называемая «водогрейка» состоит из газовой горелки и теплообменника. К нему подключается вода и газ, а выхлоп выводится в дымоход. Но даже на установку такой простейшей системы требуется получение соответствующего разрешения! Рассмотрим подробно процесс монтажа настенного и напольного газового котла более сложной конструкции.

Монтаж настенного котла

1. Защищаем участок стены, где будет располагаться котел, слоем огнеупорного материала, оставляя между ним и стеной зазор в 4,5 см.
2. Подготавливаем котел к монтажу. Под большим напором воды очищаем стенки входных трубок от мелкого сора, оставшегося после сборки.
3. Устанавливаем на трубке для подачи воды фильтр и запорную арматуру – до и после фильтра.
4. Монтируем дымоход. К этому устройству тоже предъявляются определенные требования: диаметр не меньше, чем указано в руководстве к газовому котлу; сечение аналогично дымоходному отверстию котла; возвышение над коньком крыши не менее чем на 0,5 м (раздел 6 СНиП 41-01-2003, раздел 4 и Приложение 6 МДС ). Лучше всего использовать стальной цилиндрический дымоход с отверстием для чистки.
5. Проверяем тягу. В случае ее ухудшения автоматика, которой оснащаются современные котлы, должна прекратить подачу газа.
6. При помощи стальной трубы и специального сгона для ее установки производим врезку котла в газопровод. Для выполнения этой работы необходимо пригласить специалистов газовой службы.
7. Подсоединяем газовый котел к электропитанию и подключаем автоматическое устройство для защиты от перегрузок.

Возможно вас так же заинтересует статья о выборе теплоносителя для отопления

Установка напольного котла

1. Сооружаем прочный постамент, способный выдержать тяжесть чугунного котла. В пристройке для этого заливаем бетонную стяжку, в других помещения на деревянный пол кладем кусок оцинкованного листового железа.
2. Устанавливаем газовый котел своими руками, контролируя его положение при помощи уровня.
3. Подсоединяем котел к дымоходу и, если он не оборудован принудительной вытяжкой, проверяем тягу.
4. Соединяем котел с внутридомовой отопительной системой. При этом для защиты агрегата от засоров устанавливаем фильтр грубой очистки, располагая его после отводной линии, заполняющей систему водой, перед входом в котел обратной линии.
5. Двухконтурный котел присоединяем к водопроводу, выполняя врезку ближе к дому, до начала разветвления.
6. С помощью стальной трубы производим врезку котла в газовую магистраль, как и в предыдущем случае, при участии специалистов.

Видео руководство

Правила эксплуатации

В частных домах, впрочем, как и на любых других объектах, газовые котлы разрешается устанавливать и эксплуатировать только в сухих помещениях. Повышенная влажность препятствует рассеиванию инородных веществ в воздухе, в том числе паров газа. Поэтому столь строги требования, предъявляемые к топочным, и правила установки газовых котлов (см. выше).

Чтобы повысить производительность теплообменника, необходимо защитить его от попадания грязи и пыли при помощи фильтра грубой очистки. Чтобы повысить качество воды также нужно использовать фильтры.

Перед началом или в конце отопительного сезона рекомендуется выполнять техническое обслуживание газового оборудования. И, во избежание опасных ситуаций, делать это нужно регулярно!

Техническое обслуживание

В процессе технического обслуживания проверяется состояние дымохода и исправность работы вентиляции, осуществляется чистка и промывание фильтров, а также всей системы. Для этого можно использовать моющие средства, которые эффективно удаляют различные отложения.

Не следует забывать и о чистке горелки. Изношенные детали подлежат замене в обязательном порядке! Перед запуском системы необходимо тщательно проверить герметичность всех соединений.

Соблюдение установленных нормативов, грамотное подключение газового котла, эксплуатация в соответствии с правилами и своевременное техническое обслуживание позволит увеличить срок службы всей системы, снизив при этом количество потребляемого топлива.

Факторы, обеспечивающие эффективную работу устройства

Есть несколько требований, которые необходимо соблюдать для эффективной работы водогрейного котла.

Прежде чем описать основные конструкционные и технические характеристики, стоит выделить несколько основных показателей, влияющих на качество работы, которые считаются общими и подходят для любого устройства.

К ним относится схема работы водогрейного котла и такие параметры, как:

• Производитель оборудования.
• Качество устройства и его элементов.
• Наличие гарантийного срока эксплуатации и обслуживания оборудования.

По мнению специалистов, именно этот параметр является важным расчетным показателем, который определяет общее количество механического горючего.

Как работает теплообменник

Основной показатель, влияющий на качество работы этого функционального элемента газового котла – материал, из которого он произведен.

Наиболее долговечными считаются чугунные теплообменники. Кроме того, этот материал хорошо сохраняет тепло и может быть смонтирован как на одноконтурной, так и на двухконтурной системе (про «Устройство и принцип работы двухконтурного газового котла – особенности конструкции»). Среди отрицательных сторон чугуна – его большая масса и вместе с тем низкая устойчивость к механическим повреждениям.

Сегодня популярностью пользуются теплообменники, изготавливаемые из стали. Этот материал не подвержен частым поломкам, он стойко переносит высокие температуры и перепады давления. Современные модели, где применяется сталь высокого качества, могут составить достоянную конкуренцию чугунным агрегатам в плане срока службы. Порой, чтобы увеличить этот показатель, изнутри на стальной теплообменник наносится слой меди, а сверху – устойчивая к высокой температуре краска.

Виды автоматики для газовых котлов отопления

Для контроля работы системы отопления (прежде всего самого котла) требуется автоматика. Она обеспечивает безопасность, соблюдение нужной температуры, отключение горелки, регулировку пламени, защиту от перегрева, экономию топлива.

Автоматика для газовых котлов отопления бывает энергозависимой и энергонезависимой.

Современные котлы обычно уже оснащены всеми необходимыми приборами. Автоматику газовых котлов отопления старого образца можно купить отдельно в виде готового мультиблока, в который входят газовый клапан, термостат, датчики давления и тяги, исполнительное реле.

На старых котлах автоматика тоже должна быть установлена в соответствии с нормами безопасности.

Электронная автоматика

Энергозависимая автоматика нуждается в электричестве. Зависимость от сети компенсируется удобством эксплуатации и экономией ресурсов. В основе конструкции – система электромагнитных клапанов, которыми управляет микропроцессорный блок.

Задача настроек осуществляется кнопками на пульте управления. Вся информация выводится на дисплей. Функционал системы – контроль подачи топлива, мощности пламени и других параметров работы котла (выбор экономичных газовых котлов отопления для частного дома).

Функция терморегулятора (термостата) – контроль температуры в помещении. Когда она опускается ниже настроечной, от термостата поступает команда на рабочий узел котла, и котел включается автоматически (о схемах отопления частного дома с газовым котлом).

После достижения заданного значения клапан подачи перекрывается, котел останавливается.

Программатор. У него то же назначение, что и у термостата, но есть возможность программировать суточные настройки для отопления и ГВС. Подключение к котлу – проводное или беспроводное (с помощью радиосигнала).

1 — давление газа после ГРУ – АДН-10.1;2 — контроль герметичности – АДН-10.1;3 — давление газа перед горелкой — АДН-10.1;4 — давление воздуха перед горелкой — АДН-10.1;5 — разрежение в топке для защиты и регулирования – ;6 — давление в топке – АДН-10.1;7 — разрежение в дымоходе– ;8 — температура воды;9 — датчик-реле пламени АДП;

10 — контроллер котла АГАВА 6432.1.

Кроме суточных существуют также недельные программаторы, у них больше возможностей и значительный радиус действия, не менее 30 метров.

Дополнительно электронная система может контролировать давление в газопроводе, осуществлять самодиагностику котла, предотвращать замерзание, управлять насосом и т.д.

Газовые котлы отопления одноконтурные с автоматикой можно оснастить функцией дистанционного управления: например, задавать настройки с работы или с дороги через интернет или сотового провайдера.

Энергонезависимая автоматика

Механическая автоматика для газовых котлов отопления в электричестве не нуждается. Устройство приборов проще, цена ниже, на работу системы не влияют перебои в сети.

Исключение – отопление с принудительной циркуляцией: насосу электричество нужно. Приборам контроля – нет. Не нужно покупать бесперебойник, стабилизатор напряжения, тратить дополнительные средства на электроэнергию.

Управление осуществляется пользователем вручную. Это сложнее: нельзя просто подключить котел и забыть о нем. Но многие хозяева предпочитают этот вариант.

Из соображений дешевизны оборудования, экономии энергии, а также благодаря простоте обслуживания: электронную автоматику для бытовых газовых котлов отопления сложно починить своими силами в случае поломки. Однако в плане экономии топлива ручной способ управления проигрывает электронному.

Назначение у механической автоматики то же, что у электронной: обеспечение безопасности и контроль настроек. Рабочий элемент прибора – термочувствительное вещество. Обычно это термопара с сердечником из сплава железа с никелем (инвара), помещенная в теплообменник.

Функционирует прибор так:

1. Пользователь задает с помощью регулятора температурные настройки.
2. При нагреве сердечник удлиняется и давит на клапан подачи газа. Клапан закрывается.
3. При снижении температуры сердечник укорачивается, открывается клапан.

Таким же образом работает датчик тяги в котлах с атмосферными горелками, расположенный в дымовом колпаке.

Здесь рабочим элементом является пластина из биметалла, которая деформируется при нагреве до 70 градусов и размыкает контакт, а при уменьшении пламени приобретает прежнюю форму.

Виды клапанов

За регулировку газового потока, его распределение и перекрытие отвечает газовый клапан. В клапане имеется отверстие для прохода газа (т.н. седло), перекрытое поршнем или диском.

Количество контуров

Все, присутствующие на российском рынке модели газовых котельных установок классифицируются по количеству контуров.

• Одноконтурные рассчитаны только для нагрева теплоносителя, циркулирующего в системе отопления.
• Двухконтурные предназначены для отопления и создания ГВС дома.

Одноконтурные установки более просты, а значит ремонтопригодны. Двухконтурные, имеют массу конструктивных особенностей значительно увеличивающих стоимость обслуживания и ремонта в случае выхода из строя его элементов.

Важно! Несмотря на распространенное мнение, что простота – залог надежности, количество контуров отопительного агрегата ни как не влияет на срок его жизни.

Ознакомьтесь с Обзором настенных газовых котлов -nastennyx-gazovyx-kotlov/

Хотите узнать Как установить настенный газовый котел своими руками?

Газовый котел Buderus на 60 кВт мощь и надежность

В чем различия между газовыми и электрокотлами

Выбирая для отопления частного дома, газовый котел или электрический, для начала необходимо разобраться в особенностях, связанных с работой каждого отопительного агрегата:

• Принцип работы – в газовом оборудовании, для нагрева теплоносителя используется змеевик, проходящий непосредственно над горелкой. Нагрев осуществляется пламенем от сжигания газа. Бытовые электрокотлы используют принцип непосредственного или прямого нагрева теплоносителя. Вероятность взрыва (присутствует в газовых котлах), полностью отсутствует.
• Стабильность работы – электрокотел требует стабильного напряжения в сети, что в отечественных реалиях эксплуатации, не всегда возможно. Давление газа в магистрали, также может колебаться.
• Безопасность – котлы на газе отличаются от электрических тем, что работа первых основана на постоянном розжиге и затухании газовой горелки, что само по себе является потенциально опасным. Не удивительно, что к установке газового оборудования предъявляются жесткие требования. Для регулировки требуется сложная автоматика.
• Управление – в этом отношении, электрический или газовый котел для отопления частного дома, мало чем отличаются. При необходимости, можно установить блок дистанционного управления, регулировать работу посредством комнатных термостатов и т.д.