Как выбрать газовый котел

Главная / Газовые котлы

Назад

Опубликовано: 22.04.2020

Время на чтение: 4 мин

0

992

Двухконтурные газовые котлы для отопления и горячей воды — источники теплоснабжения, которые устанавливаются в индивидуальном жилом фонде: коттеджах или частных домах.

Как правило, такие агрегаты способны работать на двух видах топлива: магистральном и сжиженном газе и могут быть как настенного, так и напольного размещения. Среди источников отопления такие конструкции имеют наибольшую популярность.

Это объясняется тем, что газ в России по-прежнему остается самым дешевым энергоносителем в схемах бытового теплоснабжения, а устройство таких котлов способно обеспечить 100 % автоматический режим.

• 1 Виды и особенности двухконтурных газовых агрегатов
• 2 Конструкция двухконтурного газового котла
• 3 Принцип работы
• 4 Достоинства и недостатки двухконтурных приборов
• 5 Характеристики теплообменников 5.1 Модели с битермическим теплообменником
• 5.2 Модели с проточным нагревателем

Виды и особенности двухконтурных газовых агрегатов

Двухконтурные напольные газовые котлы выпускаются с комплектацией мини-котельной. Пользователю, который приобрел такой агрегат, не потребуется дополнительно покупать: насос, вентилятор, расширительный бак, воздушник, а также первичные датчики системы автоматики.

Все это поставляется в комплекте заводом-изготовителем и эффективно настроено для работы котла. В некоторых случаях с агрегатом поставляется даже коаксиальный дымоход.

Российский рынок котельного оборудования перенасыщен различными модификациями агрегатов, чтобы ориентироваться в них, они группируются по следующим параметрам:

1. Тип конструкции: конвекционные и конденсационные, последний способ характеризуется самым высоким КПД, но при этом устройство стоит значительно дороже и имеет более сложный процесс обслуживания.
2. Выходная тепловая мощность (кВт), указывается отдельно по нагрузкам для ГВС и отопления.
3. Вариант установки: напольный или настенный.
4. Тип топки: открытая с естественным дымоотводом и закрытая, с принудительным движением газовой смеси в топочной камере, обеспеченного вентилятором и коаксиальным дымоходом.
5. Тип розжига горелки: пьезорозжиг или электроподжиг.

В противоположность одноконтурным агрегатам отопления, двухконтурные отличаются по принципу распределения горячей воды из газового котла.

Подбирать это оборудование необходимо с учетом характеристик теплообменного аппарата, способного обеспечить нагрузку по ГВС и гарантировать несколько режимов работы котла «зима-лето».

Виды и отличия газовых котлов

Газовое оборудование может отличаться как функциональностью, так и конструкцией, способом монтажа, оснащенностью автоматикой. Эти различия требуют более детального описания.

Одноконтурный или двухконтурный

Если вы хотите сэкономить место, или просто не загромождать дом лишним оборудованием, идеальным решением станут двухконтурные газовые котлы для горячего водоснабжения частного дома или квартиры.

Называются они так потому, что оснащены двумя контурами нагрева, один из которых замкнутый (отопление), второй проточный (горячее водоснабжение). По месту установки они бывают как настенными, так и напольными.

Для справки. Настенные котлы компактнее, но их максимальная мощность ограничена. Они подходят только для отопления стандартных квартир или сравнительно небольших загородных домов.

Схема системы отопления и ГВС от двухконтурного котла

Подключение трубопроводов

Схема устройства

Котел может работать в одном режиме или одновременно в двух

Настенный и напольный варианты

Двухконтурный котел со встроенным бойлером

На последней картинке представлен котел не с проточной схемой подогрева воды, а со встроенным бойлером. У каждой из этих схем есть свои плюсы и минусы, которые нужно взвесить перед покупкой агрегата.

Проточная схема обеспечивает нагрев воды в битермическом теплообменнике, и обладает следующими преимуществами:

• Быстрый нагрев;
• Постоянное наличие горячей воды;
• Газовый котел имеет компактные габариты.

К недостаткам можно отнести образование накипи на внутренних стенках теплообменника при жесткой воде. Это усложняет ремонт и обслуживание агрегата, требует установки фильтров для умягчения воды.

В отличие от проточного водонагревателя, в котел со встроенным бойлером встроены два теплообменника. Один нагревает теплоноситель от пламени горелки, а во втором вода греется от теплоносителя отопления и хранится в накопителе.

Фото напольного газового котла со встроенным бойлером

Преимущества данной схемы:

• Отсутствие накипи в теплообменнике;
• Простота обслуживания – бойлер можно чистить и ремонтировать, не выключая отопление;
• Всегда есть запас горячей воды.

Недостатки тоже очевидны. Это большие размеры агрегата и уменьшение скорости нагрева воды при её активном потреблении.

Одноконтурный газовый котел предназначен только для отопления, поэтому и устроен проще, и стоит дешевле. Однако и его можно использовать для подготовки горячей воды, если вместо одной из веток отопления подключить к нему бойлер косвенного нагрева.

Одноконтурный газовый котел для горячего водоснабжения с подключенным бойлером

Такая конструкция занимает гораздо больше места при той же эффективности, что дает один двухконтурный котел. Но её явным преимуществом является стабильная температура горячей воды, которую можно отрегулировать. В случае с проточным водонагреванием, это практически невозможно.

С естественной или с принудительной тягой

По типу тяги, котлы бывают с открытой и с закрытой камерой сгорания.

Разница между оборудованием двух типов

Агрегаты с открытой камерой и естественной тягой, воздух для горения газа получают непосредственно из помещения, в котором установлены — а продукты сгорания отводятся через вертикальный дымоход, выведенный сквозь все перекрытия и кровлю. Только он может создать тягу, достаточную для дымоотведения.

Вертикальный дымоход – один из недостатков котлов с естественной тягой

Для установки такого оборудования необходимо соблюдать следующие требования:

• Наличие отдельного помещения. Если такого помещения нет, то комната, в которой он стоит, должна быть нежилой. Чаще всего это кухня;
• Высота потолков должна быть не менее 2,5 метров;
• Объем помещения не должен быть меньше 15 кубометров, плюс 0,2 кубометра на каждый киловатт мощности отопительного прибора;
• Необходима качественная вентиляционная система, способная три раза в час полностью обновлять воздух в помещении с котлом. Оно обязательно оборудуется дверью с вентиляционной решеткой или зазором над полом и окном с форточкой.

Котел с открытой горелкой в подвале дома

В квартире многоэтажного дома, установка подобного оборудования не допускается. А вот в частном строении, при наличии подвала или отдельной котельной, оно предпочтительнее по двум причинам:

• Стоит значительно дешевле аналогов с принудительной тягой;
• Проще в обслуживании и ремонте.

Это не значит, что устанавливать и ремонтировать такой котел можно своими руками. Это исключительно прерогатива специалистов из газовых служб.

В агрегатах с закрытой камерой сгорания, тяга создается специальным встроенным вентилятором. Они оборудованы коаксиальным дымоходом «труба в трубе». По внутренней — отводятся наружу отработанные газы, а по пространству между трубами, в котел поступает свежий воздух для горения, засасываемый вентилятором.

Дымоход выводится на улицу через стену и располагается горизонтально. Что исключает попадание в него мусора и атмосферных осадков.

Настенный котел с коаксиальным дымоходом

Вентилятор

Уличный отрезок дымохода

Схема отвода продуктов горения через традиционный и коаксиальный дымоход

Котел с закрытой камерой в хозяйственном помещении

Допускается установка в закрытый шкаф

Так как приток воздуха из помещения таким котлам не нужен, то и требований к их установке гораздо меньше. Это может быть любое нежилое помещение в доме, и даже шкафчик на кухне.

На заметку. Имейте в виду, что работа вентилятора создает постоянный шум, который может раздражать, если агрегат расположен в часто посещаемом помещении.

Наличие автоматики

У разных агрегатов может отличаться и уровень автоматизации их работы и управления:

• Самым простым устройством, стоящим даже на самых дешевых котлах, является пьезорозжиг. Включение котла производится только вручную, путем розжига запальника – пилотной горелки, от которой затем зажигается основная горелка. Минус в том, что запальник продолжает гореть в течение всего времени работы оборудования, забирая до 20% газа. За перекрытие подачи газа при отсутствии пламени, отвечает простое устройство – термопара. Плюс такой схемы в энергонезависимости котла.

Котел с пьезорозжигом и термопарой

• Энергозависимые котлы со встроенной автоматикой экономичнее в эксплуатации, но стоят дороже. Запальник в них не горит постоянно, а управление функционалом намного удобнее. Можно включать и выключать оборудование, регулировать его мощность по выносному термостату и даже дистанционно по СМС. Можно программировать температурный режим, используя таймер. Но при отключении электричества все эти схемы работать не будут.

Панель управления современного газового котла

Конструкция двухконтурного газового котла

Двухконтурный газовый котел для отопления имеет особую конструкцию топочной камеры, в которой расположены два контура нагрева — отопление и ГВС.

Для того чтобы обеспечить их работу, агрегат выполняют из таких элементов:

1. Горелочное устройство — головной элемент котла, который обеспечивает создание газовоздушной смеси, в соотношениях, обеспечивающих полное сгорание топлива.
2. Топка или камера сгорания, служит для передачи высвободившейся тепловой энергии от сжигания газа теплоносителю в контурах отопления и ГВС.
3. Электрический насос выполняет циркуляцию воды по контуру отопления.
4. Дутьевой вентилятор для топок закрытого типа подает воздух в устье факела, для полного сжигания топлива. Кроме того он создает необходимый напор дымовых газов для выброса его через коаксиальную систему дымоотвода в окружающее пространство.
5. Группа безопасности укомплектована предохранительным клапаном, воздушником и первичными датчиками системы автоматического регулирования и безопасности.
6. Трехходовой клапан переключает движение теплоносителя по контурам отопления и ГВС.
7. Базовый отопительный теплообменный аппарат.
8. Теплообменник ГВС для нагрева холодной воды.
9. Патрубки подачи и вывода теплоносителя в отопительный контур.
10. Грязевик и фильтр очистки воды.
11. Расширительный бак, накопитель.

В определенных модификациях двухконтурных газовых котлов устанавливаются спаренные теплообменный аппарат, в котором теплоноситель между контурами нагрева переключается внутри корпуса. При этом принцип работы такого агрегата не меняется.

Принцип работы

Тепловой режим для газового котла устанавливается с использованием современной погодозависимой автоматики, которая настраивается по температуре наружного воздуха, в связи, с чем принцип его работы максимально упрощается. Процесс пуска и функционирования агрегата находится под контролем микропроцессора.

В это время когда вода в отопительном контуре достигает заданной температуры, горелочное устройство переключается на режим модуляции или, иначе говоря, ожидания. Тепловой цикл возобновляется, когда температура воды в контуре опускается ниже установленных пользователем режимов.

Вмонтированный в конструкцию вентилятор в закрытых моделях подает первичный воздух в топку для обеспечения полноты сжигания газа и создает аэродинамический режим движения топочных газов, достаточный для полного удаления отработанных дымовых газов в атмосферу.

Когда в отопительном контуре имеется слабый напор горячей воды, устанавливается центробежный насос, который направляет теплоноситель к конечной нагревательной точке в доме и возвращает его обратно в котел.

Электромеханический трехходовой клапан переключает теплоноситель между контурами ГВС и отопления. Когда пользователь включает кран горячей воды на смесителе, трехходовой кран направляет теплоноситель по малому контуру, в результате горячая вода нагревается в режиме скоростного нагрева.

Система отопления в этот период не работает. После отключения крана на смесителе, трехходовой клапан переключает теплоноситель на отопление.

Как работает одноконтурный настенный котел

Газовый одноконтурный котел состоит из газо-горелочного устройства, теплообменника, циркуляционного насоса и расширительного бака. В нижней части к котлу подводятся патрубки отопительной системы, водопровод и газовая труба.

Принцип работы определяется наличием внешнего водонагревателя. Если его нет, котел работает только на нагрев теплоносителя. Как только достигается заданная температура, ГГУ отключается, а котел переходит в режим ожидания. Если подключен внешний водонагреватель, ГГУ отключается в тот момент, когда вода в бойлере нагревается до нужной температуры. Для минимизации потерь бойлер рекомендуется устанавливать как можно ближе к котлу.

Цены настенных модификаций доходят до 40 тысяч рублей в зависимости от мощности, КПД, торгового знака и иных факторов.

К преимуществам котлов без ГВС относят низкую цену, компактные размеры, простой ремонт и обслуживание. Есть и недостатки. К ним можно отнести ограничение по мощности — не более 35 кВт. Этого достаточно для обогрева помещения площадью до 350 кв. метров.

Достоинства и недостатки двухконтурных приборов

Сегодня двухконтурные газовые котлы относятся к самому энергоэффективному тепловому оборудованию. Тем не менее, они имеют как свои преимущества, так и недостатки.

Достоинства двухконтурного котла:

• Низкие удельные расходы газа для выработки единицы тепловой энергии, современные агрегаты имеют КПД 90-92 %.
• Компактность и небольшой вес, в связи, с чем большинство двухконтурных агрегатов выпускаются в настенном исполнении, что позволяет разместить их даже на малогабаритных кухнях.
• Универсальная система теплоснабжения. Не требуется приобретать дополнительно вспомогательное оснащение и подстраивать его к параметрам котла.
• В теплое время года такой аппарат отлично работает на нагрев горячей воды, что позволяет рационально использовать тепловой источник в течение года.

Недостатки двухконтурного котла:

• При большом водоразборе невозможно на газовом котле качественно обеспечить одновременную работу двух контуров: отопления и ГВС.
• Ограниченность моделей по тепловой мощности.
• Компактность топочной камеры не всегда способна обеспечить требуемый режим работы котла по ГВС, особенно при удаленном размещении водоразборных точек.
• Восприимчивость к качеству исходной воды, что становится причиной преждевременного выхода из строя. Пластинчатый теплообменный аппарат ГВС очень плохо работает на жесткой воде.
• Многие пользователи относят к недостаткам двухконтурного котла его повышенную стоимость. Но специалисты утверждают обратное, по сравнению с вариантами, когда необходимо дополнительно приобретать бойлер косвенного нагрева или устанавливать газовую колонку.

Одноконтурный котел + газовая колонка

Во второй части нашей статьи мы рассмотрели схему отопление + ГВС на основе двухконтурных напольных котлов (АКГВ). Теперь рассмотрим схему, которая также является очень популярной, когда теплоноситель в системе отопления греется отопительным газовым котлом одноконтурным (аппаратом отопительным газо-водогрейным АОГВ), а вода для хозяйственных нужд – отдельным прибором – проточным газовым водонагревателем (также называемым газовой колонкой).

Главная разница этих схем заключена в том, что эти два аппарата работают независимо друг от друга, благодаря чему мы получаем главный плюс: котел летом может не работать.

Что нам это дает?

• Газовый котел типа АОГВ может быть установлен на кухне или в любом другом разрешенном помещении, ведь летом он «жарить» не будет.
• Повышается надежность системы выход из строя хоть котла, хоть колонки не приведет к полному коллапсу инженерных систем.
• Одноконтурный котел может быть любой мощности, хоть 100, хоть больше киловатт по теплу

Остальные плюсы и минусы аналогичны схеме, описанной в части 2 статьи:

• и одноконтурный котел АОГВ и колонка также просты и надежны (большая часть колонок тоже не требует подключения к электросети);
• все запчасти также недороги и распространены, все дешево, сердито и ремонтопригодно
• газовые колонки бывают гораздо более производительны по горячей воде, но все равно не потянут большое количество точек водоразбора

Мораль сей басни: схема отопления и ГВС на основе напольного одноконтурного газового котла и газовой колонки более универсальна, чем на основе двухконтурного котла АКГВ и применима для домов с постоянным проживанием, любой площади, но с небольшим количеством точек водоразбора (до 5) и, соответственно, с небольшим водопотреблением.

Характеристики теплообменников

В современных двухконтурных котлах в основном применяются два типа бойлеров — битермический и проточный. Первый больше используется при небольшом водопотреблении ГВС. Проточные подогреватели имеют развитую поверхность нагрева, что обеспечивает высокую скорость подогрева воды и большие ее объемы.

Модели с битермическим теплообменником

Нагрев теплоносителя в газовом котле, оборудованного битермическим теплообменным аппаратом, происходит благодаря циркуляции теплоносителя по медным каналам, сечения, которых выполнены со сложной конфигурацией внутри корпуса.

По внешним каналам циркулирует греющий теплоноситель, внутри трубкок — нагреваемая вода для ГВС. Теплообменник получает тепло от работающего газового горелочного устройства.

Принцип действия битермического теплообменного аппарата:

1. В режиме отопления при низкой температуре теплоносителя в контуре электромеханический газорасходный клапан подает газ на форсунку, который поджигается пьезозапальником.
2. Топливо сгорает, а выделенное тепло передается через стенки теплообменника теплоносителю.
3. При достижении установленной температуры воды, подача газа на двухконтурный газовый котел прекращается и включается автоматически при снижении.
4. Когда пользователь открывает кран горячей воды на смесителе, водопроводная вода начнет поступать в контур ГВС нагрева битермического подогревателя. Теплоноситель поступает в малый контур циркуляции ГВС и со скоростью нагревает холодную воду.
5. После того, как кран ГВС будет перекрыт, клапан перенаправляет теплоноситель в отопительный контур.

Модели с проточным нагревателем

Принцип функционирования котлоагрегатов, работающих на газовом топливе, в конструкции которых установлен отдельный проточный теплообменный аппарат для ГВС, состоит в том, что теплоноситель для отопления и горячей воды нагреваются в отдельных корпусах.

В проточном теплообменнике ГВС водопроводная вода нагревается теплоносителем для отопления, который переключается трехходовым клапаном.

В этот момент вода в отопительном контуре внутридомовой системы отопления продолжает циркулировать через отдельный теплообменник, естественно, при этом не получая тепло. Для того чтобы система надежно работала в нее интегрируются циркуляционный электронасос и два отдельных расширительных бака на каждый контур.

Данная схема более эффективная по удельным показателям топлива, способна обеспечить большую нагрузку по ГВС, и не так чувствительна к качеству исходной воды. Кроме того поверхности нагрева теплообменников рассчитаны таким образом, чтобы обеспечить максимальный теплосъем с топочной камеры.

Например, в контуре горячего водоснабжения потоки теплоносителя и холодной воды направлены по принципу противотока, что позволяет максимально снять температуру в греющем контуре и снижает процессы накипеобразования на внутренних поверхностях нагрева теплообменника.