+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

sales@teplogidromash.ru

Устройство газового котла отопления


Устройство газового котла отопления

Конструктивное устройство газового котла – важный критерий выбора теплогенератора для системы отопления и нужд ГВС. Газовые котлы имеют общий принцип устройства, но существует несколько конструктивных особенностей. Конфигурации конструкции зависят от мощности агрегата, возлагаемых на него задач, сложности системы управления.

Принцип работы газового котла отопления

Алгоритм работы котла состоит из цепи последовательных этапов:

  1. Готовность котла к работе – система заполнена теплоносителем, подан природный газ, подключено электричество (для энергозависимых моделей);
  2. При отсутствии давления газа, напряжения электрической сети и отсутствии протока автоматика котла не даст разрешение на пуск;
  3. При выполнении условий готовности по сигналу блока управления открывается газовый клапан, подается газ на горелку;
  4. При подаче газа производится розжиг пламени электрическим устройством или пьезоэлементом;
  5. На панели управления котла задается требуемая температура теплоносителя на выходе с котлоагрегата;
  6. В процессе горения пламя нагревает теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель;
  7. При достижении заданной температуры закрывается газовый клапан, прекращается процесс горения;
  8. При снижении температуры теплоносителя датчик температуры дает команду на повторное включение котла;
  9. Набор действий повторяется в циклическом режиме.

Данный принцип работы верен для котла с полным набором встроенного оборудования и наличием качественного блока автоматики. Алгоритм работы немного видоизменяется в зависимости от вида котла.

Виды газовых котлов отопления    

Газовые котлы делятся на две основные группы:

Разделение обусловлено тепловой мощностью оборудования. Настенные котлы обычно имеют производительность не выше 30 – 35 кВт. Увеличение производительности влечет повышение общей массы изделия, установить которое настенным способом проблематично.

Поэтому котлы с увеличенной мощностью выпускаются в напольном исполнении. Они могут иметь мощность до нескольких сот кВт.

Настенные котлы, в свою очередь, делятся на два подвида:

  1. Одноконтурные;
  2. Двухконтурные.

Одноконтурные устройства работают только на систему отопления, для них верен алгоритм работы, описанный в предыдущем разделе. Двухконтурные модели имеют два теплообменника – системы отопления и комплекса производства горячей воды.

При этом теплоноситель перестает двигаться по системе отопления. Контур ГВС обладает средними показателями мощности, при большом и постоянном потреблении горячей воды остывание радиаторов становится ощутимо.

Следующий важный конструктивный принцип газовых котлов – система удаления дыма. Она бывает двух видов:

  1. Принудительное дымоудаление;
  2. Удаление дыма за счет естественной тяги.

Принудительное дымоудаление присуще в основном настенным моделям котлов. Реализуется удаление дыма и забор воздуха с помощью встроенного вентилятора через коаксиальный или раздельный дымоход.

Диаметр труб системы удаления дыма не превышает обычно 100 – 125 мм, комплект имеет компактные габаритные размеры. Котлы с такой системой называют теплогенераторами с закрытой камерой сгорания.

Удаление продуктов сгорания естественной тягой производится с мощных напольных моделей. Для этого требуется сооружение дымовой трубы. Котлы с такой системой называют атмосферными, с открытой камерой сгорания. Воздух для процесса горения эти котлы забирают из помещения котельной. Для качественной работы оборудования необходима система вентиляции.

Напольные котлы отличаются уровнем сложности системы автоматики. Современные модели оборудованы качественными блоками автоматики, являются в основном энергозависимыми.

Некоторые модели напольных котлов имеют механическую автоматику, основанную на работе биметаллической пластины. При нагреве теплоносителя до заданной температуры пластина изгибается от прогрева и закрывает подачу газа, при остывании – открывает. Такие напольные модели полностью энергонезависимы.

Кроме атмосферного принципа дымоудаления напольные котлы оборудуются вентиляторными (наддувными) горелками. Процесс горения за счет увеличения избытка воздуха происходит более интенсивно. Такие котлы обладают повышенной мощностью и КПД, являются агрегатами с закрытой камерой сгорания. Чаще всего наддувом оборудуются промышленные паровые котлы.

 Ряд моделей напольных котлов имеют вторичный контур производства горячей воды или встроенный бойлер ГВС. К другим моделям возможно подключение бойлера косвенного нагрева. 

Выбор вида (соответственно и устройства) газового котла во многом зависит от способа циркуляции теплоносителя в системе отопления.

Циркуляция теплоносителя в системе отопления

Существует два типа циркуляции теплоносителя:

  1. Принудительная;
  2. Естественная — за счет разницы плотностей холодного и горячего теплоносителя.

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.

Внутренние устройства газового котла

Внутренние устройства котельного оборудования можно разделить на две группы:

  1. Обязательные;
  2. Дополнительные.

К обязательным конструктивным элементам газового котла относятся:

  1. Горелочное устройство;
  2. Теплообменник;
  3. Наружная обшивка (кожух);
  4. Элемент управления температурой теплоносителя;
  5. Газовый клапан.

Горелочное устройство состоит из группы труб с перфорацией по диаметру, воздухозаборной решеткой (атмосферные горелки). В закрытые камеры сгорания воздух нагнетается вентилятором. Наддувные горелки оборудованы вентилятором повышенной производительности.

Теплообменный аппарат – трубчатый змеевик с пластинами оребрения. Выполняется из чугуна или стали.

Стальные теплообменники отличаются высокой прочностью, более высокими показателями теплопередачи. Сталь несколько легче чугуна, поэтому все настенные агрегаты имеют теплообменник из этого материала. Сталь более подвержена коррозии, срок службы изделий из нее меньше чугунных аналогов.

Наружная обшивка выполняется из стали или пластика, под ней иногда оборудуется слой тепловой изоляции.

Элемент управления температурой имеет различные модификации – от механической до дистанционного управления режимом работы.

Газовый клапан осуществляет процесс подачи газа, регулирует величину объема подаваемого на горение топлива. Работа его напрямую зависит от терморегулятора температуры теплоносителя.

К дополнительным элементам относятся:

  1. Циркуляционный насос;
  2. Расширительный бак (экспанзомат);
  3. Вентилятор системы удаления дыма и забора воздуха;
  4. Теплообменник ГВС;
  5. Трехходовой клапан ГВС;
  6. Система управления и автоматики.

Циркуляционные насосы всегда приблизительно соответствуют по производительности тепловой мощности котла. Объем встроенного расширительного бака довольно мал, рекомендуется проводить проверочный расчет его соответствия смонтированной системе отопления.

Вентиляторами оборудуются настенные котлы с закрытой камерой сгорания. Система ГВС входит в состав двухконтурного котла, как настенного, так и напольного типа.

Системы управления отличаются степенью сложности и наполненности функциями. Простейшие системы осуществляют управление температурой, имеют ряд блокировок безопасности (от закипания, наличие протока и так далее).

Более сложные системы обладают возможностями самодиагностики, интегрирования с системами погодозависимой автоматики, программирования режимов работы, дистанционное управление.

Выбор газового котла для отопления

Выбор газового котла зависит от следующих критериев:

  1. Расчетная мощность;
  2. Возлагаемые задачи;
  3. Функциональность системы управления;
  4. Материалы изготовления;
  5. Зачастую – страна-производитель.

Комплексное сопоставление этих показателей ложится в основу подбора вида газового котла, а соответственно и его конструкции. Основы знаний устройства газовых котлов для отопления помогут выбрать более рациональный вариант теплогенератора.

(Просмотров 99 , 1 сегодня)

greypey.ru

Какова же их настоящая сущность? Схемы газовых котлов отопления

Газовый котел – незаменимое устройство для обогрева дома или квартиры площадью до 500 кв. м.

Потратив на покупку 10–30 тыс. рублей, можно рассчитывать на бесперебойную подачу тепла и регулярный нагрев горячей воды для купания.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Котлы, работающие за счет природного газа, бывают разных типов: напольные и настенные, с открытой и закрытой камерой сгорания, двух- и одноконтурные, конденсационные и конвекционные (первые более мощные и с высоким КПД).

Преимущества газового отопления:

  • обогрев большой площади (идеально для коттеджей, дач, загородных домов);
  • электрический или пьезорозжиг;
  • непрерывное поступление газа;
  • высокий КПД — минимум 90%;
  • электронная система управления (в том числе через интернет в дорогих моделях);
  • автоматическое возобновление работы в случае перепада напряжения;
  • низкие затраты на обслуживание;
  • экономия на коммунальных платежах;
  • минимальные риски во время эксплуатации.

Модели котлов отличаются по мощности, системам безопасности и легкости в управлении.

Вывод отработанного топлива организован через дымоход или посредством принудительной тяги через небольшую коаксиальную трубу. Помогает в выведении отходов и вентилятор, который присутствует во многих моделях котлов с принудительной тягой. Запускается прибор при помощи электрического или пьезорозжига. В первом случае возможно автоматическое включение при спаде напряжения в сети, во втором — нет.

Размещение: настенные, напольные

Настенные котлы представляют собой конструкцию весом от 30—50 кг, которая крепится к стене. За счет этого техника никому не мешает и фактически сливается с отделкой.

Фото 1. Настенный газовый котёл с подключенным водяным контуром. Также к системе присоединен бойлер для нагрева воды.

Для настенных устройств характерна мощность от 12—42 кВт. Подобные котлы способны обогреть территорию до 350—400 кв. м. За счет небольшого веса котлы легко монтируются и не доставляют хозяевам никаких неудобств. Теплообменники в таких устройствах, как правило, изготовлены из легких по весу медных трубок.

Настенные котлы подразделяются на виды:

  • обычные модели;
  • с модуляционной горелкой.

Модуляционная горелка котла позволяет экономно расходовать топливо и тратить меньше средств на оплату коммунальных услуг. Настенные котлы делятся на модели с принудительной и естественной тягой, то есть с вентилятором и дымоходом. Если в помещении нет отверстия для дымохода, необходимо выбирать первый вариант.

Справка. Стоимость настенных котлов — от 14 тыс. рублей. За эту цену можно купить в основном устройства отечественного изготовления слабой мощности. Средняя цена добротных моделей иностранных производителей не менее 24—35 тыс. рублей.

Напольные котлы. Это более тяжелые по весу агрегаты (до 120—200 кг), которые устанавливаются на пол. В основном их выбирают для обогрева больших помещений и устанавливают в мини-котельных или подсобках. Приличный вес котла связан с тем, что теплообменник изготовлен из тяжелых материалов, например, из чугуна.

Некоторые производители котлов предлагают узкие агрегаты, которые в ширину не превышают 35—45 см. Средний диапазон мощностей таких устройств — от 12 до 108 кВт, однако, есть котлы, в которых мощность достигает 1000 кВт.

Можно выбрать напольные газовые модели:

  • с наддувными горелками;
  • с атмосферными горелками.

Первые стоят дороже за счет энергопотребления и высокого КПД. Котлы с атмосферными горелками стоят меньше и работают практически без шума. Для напольного прибора характерны такие элементы, как датчик тяги, термостат, продуманная система безопасности на случай падения температуры, напряжения в сети, перегрева.

Стоимость напольных котлов российского производства — от 10 тыс. рублей. Качественные агрегаты с массой дополнительных функций от иностранных компаний стоят не менее 35—42 тыс. рублей, а элитные модели повышенной мощности — до 200 тыс. рублей.

Схема устройства, размеры

Любой современный котел состоит из газовой горелки, внутри которой находятся форсунки, через них топливо подается в камеру сгорания.

Неотъемлемая часть агрегата — теплообменник, внутри которого расположены трубы с теплоносителем.

Количество теплообменников зависит от типа техники: у одноконтурной (только для тепла) он один, а у двухконтурной (для тепла и нагрева воды) их может быть два.

В структуру котла входит циркуляционный насос и расширительный бак для отвода теплоносителя. Управляется устройство при помощи электронной системы.

Настенные модели котлов отличаются от напольных котлов не только способом установки. Они более легкие по весу, с меньшим уровнем мощности и почти не производят во время работы шум. Двухконтурные настенные котлы нагревают воду до 55—60 градусов тепла. У них есть возможность электрического розжига и горелка с модуляцией.

Технические характеристики настенного котла:

  • открытая или закрытая камера сгорания;
  • площадь обогрева — до 240—400 кв. м;
  • высота — до 70—74 см, длина — 30—31 см, ширина — 40 см;
  • средняя мощность — от 11—25 кВт;
  • производительность — минимум 10—15 л в минуту (для двухконтурных моделей);
  • показатели расхода газ — минимум 2,73—2,78 м³/час;
  • вместительность бака — 6—10 л;
  • предохранительный клапан и защита от замерзания;
  • КПД минимум 90%.

У современных настенных моделей котлов есть битермический теплообменник и датчик присутствия тяги. Они управляются при помощи жидкокристаллического дисплея. Важна в этом котле и система безопасности: защита от перегрева, недостатка воды, от накипи и блокировка насоса.

Фото 2. Схема и изображение внутреннего устройства двухконтурного конденсационного газового котла. Указаны основные части.

Еще один важный компонент — модулируемая горелка и вентилятор. Благодаря им можно изменять мощность котла и автоматически повышать его КПД. Желательно чтобы корпус котла был защищен по стандарту IPX5D на случай протечек и других повреждений.

Напольные котлы предполагают сложный монтаж, и считаются более безопасными в эксплуатации, чем настенные. Их габариты больше и во время работы может быть слышен шум. Исключения возможны, только если в котле предусмотрено естественное дымоудаление, и нет циркуляционного насоса. Играет свою роль и плавное включение, которое может быть очень тихим либо наоборот.

Двухконтурные напольные котлы способны нагревать воду до более высокой температуры, чем настенные: до 80—90 градусов. У оборудования есть встроенные предохранительные клапаны, реле минимального давления, стабилизатор тяги.

Технические характеристики напольного котла:

  • открытая или закрытая камера сгорания;
  • площадь обогрева — до 450—1000 кв. м;
  • высота — до 100 см, длина — до 45 см, ширина — до 52—60 см;
  • средняя мощность — от 7—50 кВт;
  • производительность — минимум 6—15 л в минуту (для двухконтурных моделей);
  • показатели расхода газа — минимум 0,94—1,45 м³/час;
  • вместительность бака — 6—10 л;
  • возможна работа котлов в каскаде;
  • предохранительный клапан и защита от замерзания;
  • КПД минимум 91—93%.

Напольные или, как их еще называют, стационарные котлы оснащаются ЖК-дисплеем, на котором можно прочитать сервисное меню и коды ошибок.

Контроль наличия пламени в котле ведется с использованием датчика ионизации. Пуск пилотной горелки котла выполняется с помощью пьезорозжига или электрического розжига.

Котлы могут эксплуатироваться при параллельном подключении в единую отопительную систему. Безопасность достигается благодаря автоматизации всех процессов управления.

Вам также будет интересно:

Материалы изготовления

Самые дорогие котлы — те, в которых теплообменники из чугуна. Это связано с тем, что чугунные компоненты служат дольше и устойчивы к коррозии и термическим напряжениям. Высоко ценятся теплообменники из нержавеющей стали и меди, обработанные ингибирующим составом. Дешевле обходятся модели котлов с компонентами, изготовленными из алюминия.

Материал для котла должен быть максимально устойчив к появлению трещин, ржавчины. Срок службы качественных теплообменников — не менее 20—30 лет. Чугунные компоненты котла обладают особой кристаллической структурой для обеспечения однородности тепловых потоков.

Тип тяги

Настенные и напольные котлы бывают с разными видами тяги.

Естественная тяга требует обустройства дымохода. Воздух затягивается непосредственно из помещения, благодаря этому поддерживается процесс горения в камере котла.

Вытяжение происходит, когда в дымоходе падает давление воздуха.

Технические параметры:

  • высокочувствительная автоматика;
  • датчик тяги;
  • антиблокировка насоса;
  • средний диапазон мощности — от 11 до 35 кВт;
  • чугунный или медный теплообменник.

Котлы с такой тягой имеют в своей конструкции камеру сгорания открытого типа. Для переработки газа применяются атмосферные горелки. Котлы могут быть сделаны из самых разных материалов: от чугуна до меди с алюминиевым слоем.

Внимание! Устройства с естественной тягой менее зависимы от электроэнергии. По своей стоимости котлы с такой системой обходятся дешевле тех, где тяга принудительна. Но в помещении могут накапливаться продукты отходов (угарного газа), что требует периодического проветривания.

Принудительная тяга предусмотрена в котлах с закрытой камерой сгорания, не привязанных к дымоходу (для отвода переработанного газа достаточно небольшой трубы). Подобные устройства называют турбокотлы. Тяга в этом случае обеспечивается за счет дополнительного вентилятора — дымососа. Отходы выводятся на улицу через коаксиальную трубу, вмонтированную в ближайшую стену.

Технические параметры котла:

  • коаксиальная труба;
  • средний диапазон мощности — до 24 кВт;
  • битермальный теплообменник;
  • закрытая камера сгорания;
  • компактные размеры.

В котле есть датчики тяги, а также газовые вентиляторные горелки. За счет более современной системы котлы с принудительной тягой стоят дороже и имеют более высокий КПД. К тому же турбокотлы менее затратны в установке, так как всего лишь требуется вывести трубу на улицу.

Атмосферные котлы, принцип работы

Этот тип устройств с естественной тягой подразумевают наличие атмосферной горелки в виде набора сопел, через которые выходит газ.

Воздух поступает в котел из помещения и усиливает пламя, расходуя меньше топлива, чем обычные модели.

Технические параметры котла:

  • высокий уровень КПД (более 90%);
  • возможность работы на пониженном давлении газа;
  • низкий уровень шума;
  • простая установка и обслуживание;
  • функционирование при низких модулируемых температурах.

Наиболее предпочтительны модели котлов мощностью до 100 кВт, так как это позволяет им работать в широком диапазоне. Атмосферные котлы более доступны по стоимости, но срок их эксплуатации мал. Часто такие устройства делают с чугунными теплообменниками, в том числе из литого эвтектического чугуна.

Атмосферные котлы зависимы от тяги и приточно-вытяжной вентиляционной системы. При регулярных профилактических работах оборудование служит не менее 10—20 лет.

Как работает турбированное устройство

Турбированные котлы работают за счет принудительной тяги. В них обязательна закрытая камера сгорания, в которую воздух подаётся через вентилятор. Важный элемент устройства такого котла — коаксиальный дымоход, сделанный из двух труб разного диаметра. Камера сгорания в котле обычно облицована медью или чугуном.

Фото 3. Коаксиальный дымоход, выведенный снаружи здания. Подобное устройство используется для котлов турбированного типа.

Технические параметры котла:

  • КПД на уровне 93%;
  • средняя мощность — 6—25 кВт;
  • массовый выход продуктов сгорания (G20) — 56 кг/ч;
  • легкий вес (от 30 кг);
  • расход газа — 2,4 м³/час.

Это довольно тихий котел, который легко впишется в любой интерьер за счет скромных габаритов. Труба может продаваться в комплекте, а может быть заказана отдельно. Коаксиальный дымоход состоит из внутренней трубы, которая выводит дым, и наружной с большим диаметром. Оборудовать дымоход можно вертикально, горизонтально и по наклонной плоскости. Благодаря этому устройству топливо расходуется экономно. Все отходы сразу выводятся, а не накапливаются в помещении.

Объем расширительного бака в такой системе на уровне 6—15 литров. Максимальная температура отопления может достигать 85 градусов.

Тип горелки

Горелки в котлах бывают атмосферными или наддувными. Второй вариант считается более мощным и дорогим. От выбора типа горелки зависит мощность техники и ваши расходы на оплату газа.

Атмосферные или обычные горелки не нуждаются в вентиляторе и представляют собой трубку, в которой есть отверстия для выхода газа.

Горелка состоит из сопла, головки, эжекционной трубки и регулятора воздуха. Ими оборудуются как настенные, так и напольные котлы.

Газ, смешиваясь с воздухом в помещении, воспламеняется при помощи разных систем поджига.

Можно выбрать горелки:

  • одноступенчатые — с одним режимом работы;
  • двухступенчатые — с двумя режимами;
  • модулированные — легко подающиеся регулировке.

Важно! Именно благодаря выбору режима работы горелки и достигается энергопотребление. Самый эффективный вариант из предложенных — модулируемая горелка, которая меняется в зависимости от температурной настройки теплоносителя. Агрегаты с такой горелкой обходятся довольно дорого, но затраты полностью оправданы.

Технические параметры котлов с атмосферными (обычными) горелками:

  • средний уровень мощности;
  • бесшумная работа;
  • легкий вес конструкции;
  • скромные расходы на покупку и монтаж.

Теплообменник в атмосферной технике прямоугольный, и горелка повторяет эту форму. Это повышает уровень нагрева и показатель КПД прибора. Недостаток у котлов с атмосферной горелкой только один — у них незначительная мощность, которой может не хватить на обогрев большого дома или квартиры. Если сравнивать КПД, то он также может оказаться меньше, чем у моделей с принудительной тягой.

Наддувные горелки считаются более сложными по своему устройству. Они делаются с вентилятором, который принудительно нагнетает воздух, подающийся порциями. Для них всегда делается закрытая камера сгорания.

Фото 4. Схема устройства наддувной горелки для газового котла от производителя Viessmann.

Технические параметры котлов с наддувными горелками:

  • высокий КПД — минимум 95%;
  • экологическая безопасность;
  • отсутствие зависимости от давления в магистрали;
  • возможность выбора модели (горелка обычно покупается отдельно).

Справка. Достоинство этого типа горелки — возможность регулировки мощности потока газа. Это приводит к более высокому КПД, чем в атмосферных моделях.

Наддувные горелки могут покупаться отдельно, в отличие от атмосферных. Недостаток наддувных горелок — большой вес котлов, повышенный уровень шума и весьма высокая цена в сравнении с простейшими атмосферными агрегатами.

Особенности поджига

По этой характеристике газовые котлы разделяются на те, что зажигаются при помощи электричества и на модели с пьезокерамическим поджигом.

Электронный поджиг. Подобный тип поджига котла считается более легким, чем пьезовый. Устройство работает за счет сетевого напряжения. Микропроцессором подаётся рабочее напряжение в зону горения, и котел переходит в рабочий режим.

Чтобы запустить котел, требуются считаные секунды. Дорогие модели могут быть мгновенно запущены сразу после выключения (без продувки). В котлах установлен датчик, который поджигает газ при необходимости.

Котлы с пьезокерамическим поджигом. Этот тип устройств зажигается самостоятельно: при помощи кнопки. Без участия человека розжиг невозможен. Это не значит, что этот вид устройства не удобен, просто у него иной механизм действия. Больше всего пьезокерамический поджиг похож на работу зажигалки, которая часто используется для розжига газовой плиты.

Посмотрите видео, в котором рассказывается об особенностях выбора газового котла для отопления дома.

Современные котлы настолько совершенны, что могут управляться при помощи пульта или телефона, защищены на случай перепада напряжения в сети и не боятся ни перегрева, ни замерзания.

У каждой модели есть свои недостатки и достоинства, подбирать котел нужно с их учетом, а также ориентируясь на необходимую площадь обогрева.

Самыми дорогими считаются котлы с принудительной тягой и возможностью модулировать расход топлива. Это, как правило, двухконтурные модели, которые мгновенно нагревают воду для купания. У таких котлов удобная система электронного управления посредством пульта и электрический розжиг.

Самые доступные по цене одноконтурные котлы небольшой мощности с обычной или атмосферной горелкой. Для них должен быть сделан дымоход. Чаще всего в приборах предусмотрен пьезовый розжиг, срок службы таких устройств не превышает 10—15 лет.

Оцени статью:

Будь первым!

Средняя оценка: 0 из 5. Оценили: 0 читателей.

Поделись с друзьями!

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

ogon.guru

Газовые настенные котлы

Содержание:

Устройство и принцип работы настенного газового котла

Разновидности газовых котлов

Выбор котла

Условия установки настенных газовых котлов

Преимущества и недостатки газовых котлов

Производители газовых котлов

Применение настенных газовых котлов является наиболее распространённым способом организации отопления и горячего водоснабжения как частного дома, так и квартиры. Использование в качестве топлива относительно дешёвого газа обеспечивает им высокую популярность на протяжении многих десятилетий. Эксплуатация таких котлов более комфортна и автоматизирована, по сравнению с твердотопливными или котлами на жидком топливе и существенно экономичнее использования электрических котлов. Максимальная мощность настенного котла может составлять до 42 кВт, чего вполне достаточно для отопления дома площадью около 400-450 м². Котлы большей мощности выпускаются только в напольном исполнении. В настоящее время настенный газовый котёл представляет собой компактный отопительный прибор, в корпусе которого, помимо собственно нагревательных элементов, находится всё необходимое оборудование для его эффективной работы. Настенный газовый котёл состоит из таких основных элементов:1. Газ в камеру сгорания подаётся при помощи газовой горелки. Посредством форсунок обеспечивается равномерное распределение газа в камере для прогрева теплоносителя. В современных котлах применяются модулируемые горелки способные регулировать пламя и точно поддерживать заданную температуру.2. Теплообменник может быть выполнен из меди или нержавеющей стали. Медные теплообменники обладают лучшей теплопроводностью и имеют более высокий КПД, стальные же более прочны и устойчивы к коррозии. Конденсационные котлы могут иметь как один, так и два теплообменника.3. В зависимости от мощности котла проток воды обеспечивают один или два циркуляционных насоса.4. Расширительный бак компенсирует избыток воды в результате нагрева.5. Автоматика газовых котлов представляет собой систему устройств, направленную на поддержание стабильной температуры в системе отопления и помещении. Автоматика подразделяется на энергозависимую (электронные датчики, программаторы, комнатные термостаты, электромагнитные клапаны) и энергонезависимую, реагирующую на изменения показателей давления теплоносителя в результате перегрева или охлаждения.6. Вентилятор (для турбированных котлов).7. Термометр, манометр, воздухоотводчик, газовый клапан и другие - измерительные и регулирующие приборы необходимые для корректной работы котла.8. Системы безопасности. Встроенная система защиты останавливает работу котла при отсутствии электроэнергии и перекрывает электромагнитный клапан подачи газа. После возобновления подачи электричества котёл перезапускается вручную. В большинстве моделей также предусмотрена система защиты от замерзания. При работе котла в энергосберегающем режиме в течение продолжительного времени, температура теплоносителя контролируется посредством датчиков. В случае понижении температуры до 4-6° С происходит кратковременное включение котла и прогрев теплоносителя, после чего котёл опять переходит в «спящий» режим.Система самодиагностики позволяет определить до 90% неисправностей котла. Информация о характере поломки выводится на электронное табло в виде кода.Основные принципы работы являются общими для различных модификаций газовых настенных котлов. Контроллер управления фиксирует температуру теплоносителя и окружающей среды при помощи датчиков и определяет потребность в тепле. Исходя из потребности, осуществляется подача газа к горелке и производится электрический или пьезоэлектрический розжиг. Подогретая до заданной температуры вода подаётся с помощью циркуляционного насоса из теплообменника в систему отопления. После достижения максимальной температуры, заданной термостатом, происходит автоматическое отключение горелки.

Все настенные газовые котлы условно можно разделить на несколько основных категорий:- в зависимости от применяемого способа сгорания топлива котлы бывают с открытой и закрытой камерой сгорания;- по классу экономичности и наиболее полному использованию выделяемого тепла на классические и конденсационные; - по функциональному предназначению на одноконтурные (обеспечивающие только систему отопления) и двухконтурные (питающие как систему отопления, так и горячего водоснабжения).

Котлы с открытой камерой сгорания. Другое название котлов с открытой камерой сгорания: котлы с естественной тягой. Для обеспечения процесса горения газа подача нужного количества воздуха осуществляется естественным образом, из помещения, в котором размещается котёл, а отвод отработанных газов и других продуктов горения наружу производится через дымоходное отверстие котла. Вследствие этого, при установке котла с естественной тягой в жилом помещении в обязательном порядке должна присутствовать высокопроизводительная приточная вентиляционная система. В противном случае может ощущаться недостаток кислорода, духота, а в случае дефектов или нарушении герметичности дымохода возможно отравление угарным газом. Для такого котла крайне желательно выделить отдельное помещение – топочную, оборудованную дымоходом и системой вентиляции в соответствии с нормами техники безопасности. Главной причиной популярности котлов с естественной тягой является их привлекательная цена и способность некоторых моделей работать независимо от наличия электроэнергии.

Котлы с закрытой камерой сгорания. Турбированные газовые котлы с закрытой камерой сгорания осуществляют забор необходимого для процесса горения воздуха с улицы, что позволяет монтировать их, в том числе и в жилых помещениях, придерживаясь определённых норм и правил безопасности. Как подача воздуха, так и отвод отработанных газов производится посредством коаксиального дымохода. Конструкция коаксиального дымохода представляет собой трубу меньшего диаметра, размещённую в трубе большего диаметра. С помощью трубы меньшего диаметра производится отвод продуктов сгорания, а в обратном направлении, через простенок между трубами, снаружи поступает воздух, необходимый для поддержания процесса горения. Вывод и подача воздуха осуществляется при помощи мощного вентилятора. Таким образом, работа котла не оказывает влияния на атмосферу внутри помещения, что даёт возможность снизить требования к условиям установки. Кроме того, за счёт теплообмена воздух поступает в камеру сгорания уже нагретый, что способствует более полному сгоранию газа и, соответственно, обеспечивает более высокую производительность работы котла. С точки зрения комфортной эксплуатации и безопасности для здоровья человека такая система намного предпочтительнее. К недостаткам котлов с закрытой камерой сгорания можно отнести их сравнительно высокую стоимость, необходимость подключения электричества для работы вентилятора и более шумную работу.

Традиционные и конденсационные котлы. Принцип действия конденсационных котлов основан на использовании тепла вторичных газов, образующихся в процессе сгорания. Отработанные газы включают углекислый и угарный газ, оксид азота и серы, а также до 20% разогретого водяного пара. В традиционных котлах все продукты сгорания выбрасываются в атмосферу. Конструкция конденсационного котла включает специальный дополнительный теплообменник (изготавливается из нержавеющей стали, силумина и других материалов не подверженных коррозии), предназначенный для конденсации водных паров. В зависимости от режима работы котла происходит выделение определённого количества дополнительной тепловой энергии. Чем ближе температура отработанных газов к «точке росы» (температуре образования конденсата), тем выше будет КПД работы котла. Такие котлы отличаются не только высокой экономичностью, но и способствуют сокращению выброса вредных веществ в атмосферу. Продукты сгорания концентрируются в образовавшейся жидкости, которая отводится в канализационную систему.

Одноконтурные котлы. Одноконтурный котёл предназначен исключительно для обеспечения отопления, для организации горячего водоснабжения дополнительно требуется установка газовой колонки или электрического бойлера.

Двухконтурные котлы. Такие котлы обеспечивают как потребность в обогреве, так и в горячем водоснабжении. В котёл встроен отдельный контур для нагрева горячей воды, однако технологически одновременный нагрев воды для потребностей отопления и горячего водоснабжения не предусмотрен. Приоритет отдаётся подготовке горячей воды, поэтому при включении горячей воды работа отопления временно прекращается. Учитывая, что для ощутимого снижения температуры в помещении потребуется несколько часов непрерывной работы котла только на подготовку горячей воды (чего на практике практически не случается), такой котёл является вполне эффективным.

Основными характеристиками, которыми следует руководствоваться при выборе котла, является его мощность и объём горячей воды, который он способен подготовить за единицу времени. Точный теплотехнический расчёт необходимой мощности котла с учётом всех факторов (степени утепления здания, толщины стен, качества стеклопакетов, климатических условий и других) может провести только специалист-теплотехник. Предварительно определиться с мощностью котла можно исходя из потребности 1 кВт на каждые 10 м² помещения при высоте потолков около 3 метров. Большинство моделей двухконтурных котлов вполне справляются с обеспечением отопления и горячего водоснабжения домов площадью до 250 м², при повышенном потреблении горячей воды в таких домах (наличие нескольких санузлов или душевых) желательно дополнительно установить газовую колонку или бойлер. Для домов с большей площадью, где нагрузка на контур отопления намного превышает потребность в горячем водоснабжении, предпочтение лучше отдать одноконтурному котлу, а для подготовки горячей воды использовать независимое нагревательное оборудование.Для комфортной эксплуатации котла имеет значение тип горелки применяемой для розжига устройства. Пьезоэлектрический розжиг осуществляется вручную, с нажатием кнопки запальный фитиль начинает гореть и поддерживает дальнейший розжиг самой горелки. При электрическом розжиге постоянный процесс горения не поддерживается, включение происходит автоматически посредством электрической искры. Такой способ стоит дороже, но отличается большей экономичностью и удобством.Немаловажным фактором при выборе котла является то, как организован процесс отвода отработанных газов. Так, котлы с естественной тягой, требуют оборудования вертикального дымоходного канала, а также выделения отдельного помещения под топочную, что не всегда представляется возможным. Конденсационные котлы несколько дороже, но имеют целый ряд преимуществ. Благодаря применению принудительной тяги отвод воздуха и оборудование отверстия под дымоход может производиться как вертикально, так и горизонтально, через наружную стену. Помимо этого такие котлы имеют более высокий КПД и могут быть установлены на кухне, в ванной, кладовой и других помещениях с соблюдением необходимых норм безопасности. Учитывая, что газовые котлы относятся к приборам повышенной пожаро- и взрывоопасности, а также требуют подключения к внешнему источнику газа, их установка имеет свою специфику и допускается после ряда согласований и в строгом соответствии с существующими нормами и правилами.Самостоятельный монтаж газового оборудования может производиться только квалифицированными специалистами. На основании заявления, поданного в газовую службу, заявитель получает технические условия, согласно которым должна проводиться установка котла. Инженеры-проектировщики на основании предоставленных технических условий составляют проектную документацию, включающую схему прокладки газопровода от магистрали и схему установки самого отопительного прибора. Проектная документация, паспорт и сертификат выбранного настенного газового котла подаются на утверждение в контролирующие органы газовых служб, где окончательно заверяются или отправляются на доработку.

Перед установкой как напольного, так и настенного газового котла должен соблюдаться ряд требований:

- помещение, отведённое под установку котла должно иметь площадь не менее 4 м² и высоту потолков от 2,2 м;- отделка стен и пола должна быть выполнена негорючими материалами, стены оштукатурены;- ширина дверного проёма не менее 80 см;- помещение должно хорошо освещаться, не менее 0,3 м² оконной поверхности на 10 кубических метров внутреннего пространства;- в помещение должен быть осуществлён подвод газа, холодной воды, канализации и электричества;- площадь отверстий для организации приточной вентиляции рассчитывается исходя из следующих норм: минимум 8 см² на 1 кВт мощности котла для притока воздуха с улицы и от 30 см² на 1 кВт для притока внутри здания;- диаметр дымохода должен соответствовать мощности котла и быть не меньше площади выходного отверстия.Большинство компаний, занимающихся продажей газовых котлов, имеют собственные проектные и монтажные подразделения или сотрудничают с соответствующими организациями. В обязательном порядке следует заключить договор на техническое обслуживание котла, как на гарантийный, так и на послегарантийный период. Первоначально гарантия даётся на год работы котла и может быть продлена после проведения ежегодного технического обслуживания.Настенные газовые котлы обладают рядом преимуществ:- компактный размер и привлекательный дизайн позволяют устанавливать их практически в любом помещении;- полная комплектация котла необходимым оборудованием в одном корпусе;- сменив сопла, можно адаптировать котёл для работы на жидком топливе;- применение в качестве топлива газа на сегодняшний день обходится дешевле других видов энергоносителей.К недостаткам настенных газовых котлов можно отнести их сравнительно высокую стоимость, большое количество разрешительной документации для установки, необходимость ежегодного сервисного обслуживания и чувствительность к качеству теплоносителя.Надёжность и эффективность работы котла во многом зависят от качества сборки и технологий, используемых в производстве. На рынке широко представлены котлы производства стран Евросоюза (Германии, Италии, Чехии), Азии (Южной Кореи, Японии, Китая), а также отечественных производителей.

К более дорогому сегменту рынка относятся газовые котлы таких немецких производителей, как Wolf, Vaillant, Bosch и Buderus. Для производства котлов этими производителями применяется новейшее оборудование и технологии, управление максимально автоматизировано, а большой модельный ряд позволяет подобрать модель соответствующую практически любым требованиям.

Из итальянских производителей хорошо зарекомендовали себя котлы марок BAXI, Ariston и Beretta. Котлы, произведённые в Италии, сочетают в себе высокое качество и более доступную цену по сравнению с немецкими аналогами.

При покупке котла стоит обратить внимание на наличие официального представительства и сервисных центров выбранного производителя в близлежащих регионах. В случае отсутствия должной сервисной поддержки со стороны производителя ожидание нужной детали для ремонта котла может затянуться на месяцы.

xn------6cdcklga3agac0adveeerahel6btn3c.xn--p1ai

Устройство газового котла: принцип работы, основные узлы и их функции

Приветствую, камрады! Сегодня нам предстоит изучить устройство газового котла: выяснить, из каких узлов он состоит и как работает. Мы познакомимся с несколькими наиболее популярными разновидностями устройств и их ключевыми особенностями. Итак, в путь.

Основные узлы настенного котла с принудительной тягой.

Общие принципы

Устройство котлов на газе имеет ряд общих особенностей:

  • Источником тепла в них служит пламя горелки, сжигающей газ (природный или пропан-бутан);
  • Помещенный в это пламя теплообменник служит для нагрева теплоносителя;
  • Подача газа к горелке управляется термостатом, позволяющим регулировать температуру горячей воды на выходе из теплообменника;
  • Продукты сгорания (преимущественно водяной пар и углекислота) удаляются из камеры сгорания через дымоход.

Температура продуктов сгорания на выходе современных котлов не превышает 120 °С. Низкая температура на выходе означает высокий КПД прибора. В традиционных котлах он достигает 92%.

Чем ниже температура газов на выходе котла, сразу за камерой сгорания и теплообменником, тем выше КПД.

Особый случай

Конденсационные котлы по праву считаются наиболее экономичными из всех источников тепла. Как устроен газовый котел отопления этого типа?

На его дополнительном теплообменнике, надежно защищенном от коррозии, конденсируется водяной пар, содержащийся в продуктах сгорания. Конденсация достигается снижением температуры теплообменника (и, соответственно, обратного трубопровода отопительной системы).

На испарение воды нужно потратить довольно большое количество энергии; при конденсации пар возвращает ее теплообменнику, что увеличивает КПД котла на 15-16%.

Использование теплоты конденсации водяного пара обеспечивает беспрецедентно высокий КПД прибора.

Разновидности котлов

Несмотря на общий принцип работы, газовые котлы могут сильно различаться конструктивно. Вот несколько примеров.

  • Розжиг горелки может быть ручным (с помощью пьезоэлемента) или электронным. Достоинство первого решения — энергонезависимость, полученная ценой заметного уменьшения КПД: при отключении термостатом основной горелки горение поддерживается пилотной (запальником), потребляющей до четверти от общего количества газа. Электронный розжиг, с другой стороны, позволяет использовать для регулировки мощности котла отопления выносные термостаты, поддерживающие стабильную температуру воздуха, а не теплоносителя;

Электронный розжиг позволяет прибору работать с внешними термостатами и другими периферийными устройствами.

  • Горелки бывают атмосферными (с естественной тягой) и турбированными (с наддувом воздуха). Первые требуют подключения котла к дымоходу или вентканалу достаточного диаметра, чувствительны к сильным ветрам (вплоть до срыва пламени с горелки при порывах ветра) и расходуют воздух из объема котельной. Вторые могут монтироваться на любой внешней стене дома: продукты сгорания принудительно отводятся через внутренний канал коаксиального дымохода, а внешний канал служит отбору уличного воздуха для работы котла;

На фото — коаксиальные дымоходы котлов с турбированными горелками в одной из новостроек Ялты.

Для защиты атмосферной горелки от порывов ветра служит прерыватель тяги — несложное устройство, перекрывающее выходной патрубок при резком росте скорости потока отработанных газов. Цена продающегося отдельно от котла прерывателя — около 1500 рублей.

Прерыватель тяги компенсирует ее увеличение при порывах ветра.

  • Приборы производятся в настенном и напольном исполнении. Для настенного газового котла типична интегрированная в корпус обвязка (циркуляционный насос, группа безопасности и расширительный бак), что превращает его в полноценную котельную. Зато напольные котлы имеют большую мощность и часто комплектуются более долговечными чугунными теплообменниками;

Циркуляционный насос в корпусе настенного котла.

Элемент группы безопасности — предохранительный клапан.

  • Встроенный проточный или накопительный водонагреватель (опция). Одноконтурные и двухконтурные котлы различаются тем, что первые в штатной конфигурации предназначены только для обеспечения теплом системы отопления, а вторые могут обеспечить квартиру или дом горячей водой для хознужд.

Подчеркиваю: одноконтурный прибор можно использовать только для обогрева помещения лишь в штатной конфигурации. Подключить к нему контур ГВС поможет простая инструкция : установите в разрыв розлива отопления бойлер косвенного нагрева.

Основные узлы

Теперь давайте ближе познакомимся с узлами, необходимыми для работы газового котла.

Горелка

Изображение Описание
Атмосферная. Достоинство — возможность энергонезависимой работы. Недостатки: расход воздуха из помещения, чувствительность к порывам ветра, монтаж котла только вблизи дымохода. Атмосферной горелкой комплектуется большая часть напольных котлов.
Турбированная. Достоинства: гибкая регулировка тепловой мощности, независимость от ветра, возможность монтажа котла на любой внешней стене дома. Недостаток — энергозависимость. Используется в настенных котлах с электронным розжигом.

Теплообменник

Теплообменники одноконтурных котлов различаются, прежде всего, материалом, из которого изготовлены.

Изображение Описание
Стальной. Достоинства: дешевизна, стойкость к высоким температурам. Недостатки: недолговечность, низкая теплопроводность.
Медный. Достоинства: высочайшая теплопроводность (медь по этому параметру превосходит сталь в 7 раз), стойкость к коррозии. Недостатки: высокая стоимость; сравнительно низкая термостойкость, ограничивающая максимальную температуру пламени горелки.
Чугунный. Достоинства: долговечность (чугун стоек к коррозии), большая тепловая мощность (до сотен киловатт). Недостаток: большой вес.

Чугунный теплообменник типичен для напольных котлов высокой мощности и часто делается разборным, состоящим из нескольких секций.

Теплообменник двухконтурного газового котла может быть, кроме того, раздельным и коаксиальным битермическим.

Изображение Описание
Раздельный. Достоинства: возможность независимой замены (при этом второй теплообменник во время ремонта может функционировать), более простая чистка от накипи.

Недостаток: более сложное устройство двухконтурного котла и, как следствие, его более высокая стоимость.

Коаксиальный битермический: горячая вода и теплоноситель системы отопления циркулируют через разные каналы в одной трубе.

Достоинства: компактность, дешевизна.

Недостаток: невозможность раздельной замены теплообменников ГВС и отопления, сложная чистка своими руками от неизбежной в контуре ГВС накипи.

Система розжига

Изображение Описание
Пьезорозжиг: деформация пьезоэлемента при нажатии кнопки розжига приводит к высоковольтному разряду, поджигающему пилотную горелку. Достоинство: энергонезависимость.

Недостатки: невозможность автоматического включения, высокий расход газа постоянно горящим запальником.

Электронный: источником высоковольтного разряда становится управляемый автоматикой трансформатор. Достоинства: возможность программирования и подключение внешних устройств (термостатов, модулей GSM). Недостаток — энергозависимость.

Заключение

Теперь вы знакомы с устройством газового котла отопления. Как всегда, дополнительные материалы можно найти в видео в этой статье. Жду ваших вопросов и дополнений в форме для комментариев. Успехов, камрады!

otoplenie-gid.ru


Смотрите также