газовый котел что делает
Что такое газовые котлы: устройство и принцип работы
Содержание
1. Еще раз о популярности газового оборудования
Газовый котел предназначен для нагрева воды за счет передачи энергии от продуктов горения. Оборудование создано для обеспечения отопления и горячего водоснабжения и, по сути, представляет миниатюрную котельную для частных домов в городе и дачных поселках. Индивидуальное газовое отопление возможно и в многоквартирных домах при условии прохождения многих инстанций для получения разрешения на установку такого оборудования. Несмотря на рост цен на природный газ, такие агрегаты остаются самыми востребованными по ряду причин. Во-первых, газ – это все-таки самое дешевое топливо. Во-вторых, современные газовые котлы оснащаются несколькими уровнями безопасности и способны поддерживать необходимую температуру в помещении. В-третьих, отличаются бесшумной работой, небольшими габаритами и невысокой ценой. О параметрах выбора лучшего варианта отопления для своего жилья читайте далее.
2. Основные технические характеристики
Мощность
Чтобы определить этот ключевой параметр, стоит принять во внимание удельную мощность котла (УМК). Она приходится на каждые 10 кв. м помещения и для каждого региона устанавливается отдельно. Так, например, для обогрева 10 кв. м дома в средней полосе требуется 1 – 1,2 кВт, в южных регионах страны – от 0,7 до 0,9 кВт, а в северных – до 2 кВт. Для дома типового проекта формула расчета мощности газового котла выглядит следующим образом: мощность котла = S*УМК/10, где S – площадь помещения (кв. м). При этом стоит понимать, что высота потолка в таком доме не превышает 3 м, а теплоизоляция максимально исключает теплопотери. Если дом выполнен не по типовому проекту, формула подсчета мощности будет иная, как и величина теплопотерь. Как правило, производители газового оборудования на своих сайтах приводят сервисы для расчета этого параметра. Если газовый котел для частного дома покупают для отопления и горячего водоснабжения, учитывают общий расход воды. В этом случае мощность оборудования увеличивают на 25 – 50%. Идеальным вариантом считается модель с функцией модуляции мощности, которая позволяет регулировать количество генерируемого тепла в зависимости от текущих потребностей системы отопления и ГВС.
Число контуров
Одноконтурные предназначены только для отопления в доме, двухконтурные используются для системы отопления и ГВС. При этом важно учитывать, что последние не могут одновременно и нагревать воду, и обогревать дом. Если включен подогрев воды, отопление выключается. Однако это не сказывается на общей температуре в помещении и объемах водозабора. Сегодня производители учитывают этот момент и выпускают проточные газовые котлы и модели с встроенным бойлером для обеспечения запаса горячей воды.
Тип камеры сгорания
Открытая поддерживает процесс горения газа естественной тягой. Чтобы котел эффективно работал, необходимо правильно устроить дымоход. Это требует определенных условий, прежде всего отдельного помещения, так как забор воздуха происходит именно из него. Кроме того, в помещение могут попадать продукты горения. Закрытая камера не нуждается в специальном помещении, так как воздух для сгорания топлива нагнетается при помощи вентилятора, т.е. принудительной тяги. Котлы газовые с такой камерой подключаются к коаксиальному дымоходу. Он представляет собой наружную трубу для засасывания воздуха с улицы, внутри которой находится другая – для вывода продуктов горения. Безусловно, такое оборудование стоит дороже и требует подключения к электричеству.
Тип монтажа
Настенные занимают немного места в помещении и не требуют серьезного монтажа. Габариты, например, одной из популярных моделей нашего магазина составляют 730х400х299 мм – ее легко можно вешать на любой кухне, даже маленькой. Напольные мощнее, а значит, имеют большие размеры. Габариты напольной модели, пользующейся спросом у наших покупателей, составляют 1095х600х788 мм. Как правило, такие котлы надежнее благодаря чугунному теплообменнику и стоят в несколько раз дороже настенных.
3. Устройство
Оборудование состоит из нескольких основных узлов: газовая горелка, циркуляционный насос, теплообменник, система отвода продуктов горения, программируемая электроника, которая контролирует процесс работы и обеспечивает безопасность.
Газовая горелка – это камера с пьезо- или электророзжигом. Здесь происходит поджигание и процесс горения газа, в результате которого тепло поступает к теплообменнику. Главная функция газовой горелки заключается в выработке тепловой энергии. В процесс работы продукты горения поднимаются вверх, передают свое тепло воде, охлаждаются и выводятся наружу по дымоходу.
Над горелкой установлен бак с водой – теплообменник. Он обеспечивает эффективную передачу тепла от продуктов горения теплоносителю. Охлаждаясь, продукты горения отдают тепловую энергию, нагревая воду до температуры от 35 до 80 ºС. Если котел отопительный двухконтурный, в конструкции присутствует вторичный теплообменник. В нем воду нагревает уже горячий теплоноситель. Конструктивно это узел может быть двух видов. Сдвоенный теплообменник имеет два совмещенных контура, представляющих систему медных труб и пластин со специальным антикоррозийным напылением. В трубах происходит передача тепла для контура отопления, а пластины осуществляют нагрев воды для контура ГВС. Битермический теплообменник – это трубы, встроенные одна в другую. Внутренняя используется для ГВС, внешняя – для отопления. Главный недостаток такого теплообменника состоит в низкой ремонтопригодности: в случае выхода его из строя придется менять весь узел.
Система автоматики является одним из важнейших элементов, так как контролирует работу всех узлов агрегата. Современные модели полностью автономны за счет микропроцессорных систем, которые можно запрограммировать на несколько дней и даже недель. Пользователю достаточно выбрать программу – работа будет выполняться автоматически. Температурные датчики устанавливаются на контуры отопления и горячего водоснабжения. Предоставляют возможность более разумно использовать водные ресурсы и электроэнергию, поддерживая выбранный пользователем режим. Функция автоматического выключения – встроенная система защиты, которая срабатывает при отключении электроэнергии или резких скачках напряжения в сети. В случае аварийной или потенциально опасной ситуации система автоматически гасит пламя и прекращает подачу газа при помощи электромагнитного клапана, который полностью исключает возможность его утечки. Самодиагностика – автоматическая система, которая анализирует состояние 90% рабочих узлов котла и в случае неисправности выдает на дисплей информацию об ошибке.
4. Принцип работы
При схожем устройстве газовые котлы имеют разный принцип работы, который определяет их энергоэффективность и производительность. Традиционные или конвекционные работают по принципу нагрева теплоносителя за счет сгорания газа. Вода нагревается быстро, но в процессе работы часть тепловой энергии вместе с продуктами горения попадает в дымоход, т.е. растрачивается впустую. Поэтому традиционные котлы при 100% потреблении топлива дают КПД 80 – 90%. Конденсационные исключают потерю тепловой энергии благодаря прогонке водяного пара и продуктов горения дополнительно через теплообменник. В нем они охлаждаются, отдавая тепло теплоносителю. КПД газового котла для дома конденсационного типа максимально приближено к 100%, и газ на отопление и нагрев воды расходуется более экономично.
5. Популярные производители
Одними из самых известных являются итальянские газовые котлы Baxi. Оснащены автоматизированной системой управления и контроля. Отличаются длительным сроком службы в российских условиях благодаря плавному электронному запуску. Он зажигает горелку в несколько этапов, выходя на полную мощность в течение 30 – 40 секунд. Таким образом, минимизируется образование нагара и гарантируется тихая и плавная работа оборудования.
Немецкие газовые котлы турецкой сборки Bosch представлены в широкой модельной линейке, которая уже более 50 лет занимает лидирующие позиции на российском рынке. Одно из ключевых преимуществ газовых котлов Бош – широкий выбор вариантов с плоским корпусом и настенной установкой на кухне, в ванной комнате или туалете.
Если рассматривать ключевые моменты в устройстве оборудования, становится понятно, что установка такого оборудования выгодна и экономична в плане энергосбережения и обслуживания. Так, например, газовые котлы отопления двухконтурные даже при выходе из строя вторичного контура могут еще много лет использоваться для отопления дома. На сайте нашего интернет-магазина вы найдете полезную информацию о выборе и подключении оборудования. Если у вас остались вопросы по конкретной модели, можете обратиться к менеджеру-консультанту по телефону или электронной почте.
Газовый котел для отопления частного дома — особенности, классификация, популярные производители
Автономные системы отопления позволяют самостоятельно выбирать оптимальный режим работы, определять нужный микроклимат, выполнить ремонт и прочие работы. Наиболее эффективным источником тепловой энергии для автономной системы считается газовый котел. Он обладает рядом полезных функций, не требует постоянного внимания человека, обладает защитой от сбоев и аварий.
Высокая популярность и массовый спрос стали причиной разработки широкого ассортимента устройств с разными рабочими параметрами, обладающих собственными возможностями и набором функционала. Рассмотрим газовые котлы внимательнее:
Что такое газовый котел
Газовый котел — это источник тепловой энергии, в котором нагрев теплоносителя (воды) происходит за счет сжигания газа.
Для работы такого устройства требуется подключение к системе обогрева, линии подпитки водой (могут быть использованы централизованные ресурсы или собственная скважина), а также к источнику топлива. Оптимальный вариант — подключение к газовой магистрали, но возможно питание от газового баллона.
Причиной высокой популярности газовых котлов является их способность работать в автоматическом режиме. Они практически не нуждаются во внимании владельца. Если созданы все необходимые условия, газовый котел будет бесперебойно работать, пока не закончится топливо. Это освобождает пользователей от лишних забот и позволяет им больше времени уделять другим работам.
Принцип работы
Работа котла происходит в непрерывном режиме. Он включен в отопительный контур и производит подогрев теплоносителя до максимально высокой температуры, возможной при имеющихся настройках. Затем вода поступает в трехходовой кран, где горячий поток в определенной пропорции смешивается с более холодной «обраткой», в результате чего температура теплоносителя получает заданную величину.
Основным элементом конструкции газового котла является камера сгорания, конструкционно объединенная с первичным (основным) теплообменником. Вода (теплоноситель) поступает в него, проходит по змеевику и выводится во вторичный теплообменник (если он есть). Как правило, это проточный элемент пластинчатого типа, используемый для косвенного нагрева воды для ГВС.
Дым и продукты горения выводятся наружу через дымоход, соединенный с центральной дымовой трубой дома или через собственный патрубок. Большинство моделей оснащено специальным вентилятором, который стабилизирует тягу и одновременно создает условия для эффективного вывода дыма.
Циркуляция теплоносителя может происходить естественным способом, но современные модели котлов оснащены циркуляционными насосами. Они увеличивают скорость прохождения теплоносителем отопительного контура. Это уменьшает разницу температур прямой и обратной линий, что позволяет снизить расход газа на подогрев.
Управление работой котла происходит с помощью электронного блока, который соединен с разветвленной сетью датчиков. Они образуют систему автодиагностики, дающей сигнал при появлении неполадок того или иного узла, элемента или детали. Если проблема серьезная, на дисплее котла появляется оповещение о появлении проблемы. При возникновении сложных и опасных неполадок работа котла блокируется с выдачей на дисплей кода возникшей ошибки.
Достоинства и недостатки
К достоинствам газовых котлов принято относить:
Недостатками газовых котлов являются:
Классификация
Газовые котлы выпускаются в разных модификациях и могут объединяться в группы по отдельным признакам.
По типу электропитания:
По типу камеры сгорания газа:
По способу монтажа:
По набору функций:
По способу теплопередачи:
Популярные производители
Выпуском газовых котлов занимаются практически все изготовители отопительного оборудования. Признанными лидерами в этой области считаются европейские компании, но высокую оценку у российских пользователей получили также корейские модели. В последнее время на рынке появились российские газовые котлы, изготовленные с учетом особенностей эксплуатации и технологических условий нашей страны.
Рассмотрим наиболее известные компании, выпускающие газовые котлы для обогрева частного дома:
Vaillant Германия
Один из наиболее известных и надежных брендов. Выпускает широкий ассортимент отопительных котлов всех видов.
Buderus Германия
Все модельные линейки отличаются высоким качеством и надежностью.
Viessmann Германия
Сборка оборудования производится на самом современном оборудовании из высококачественных материалов.
Ariston Италия
Оборудование, успешно конкурирующее с котлами любых фирм. Есть моделные линейки, адаптированные к эксплуатации в российских условиях.
Baxi Италия
Качественные и надежные котлы, способные работать в разных условиях и помещениях.
Protherm Словакия
Качественные агрегаты, каждая модель носит имя какого-либо животного.
Navien Южная Корея
Недорогие, но качественные корейские котлы пользуются высокой оценкой среди их владельцев.
Лемакс Россия
Отечественное оборудование, изготовленное с учетом технических особенностей и климата России.
ЖМЗ Россия
Энергонезависимые котлы, надежные и неприхотливые в работе.
Перечень производителей можно продолжать еще долго, но простое перечисление никакой полезной информации не даст. Для правильного выбора нужно обладать специальными знаниями.
Как выбрать
Выбор газового котла является важной задачей, которую не все пользователи могут решить без ошибок.
Критериями выбора газового котла являются:
Если в доме нет подключения к электросети, или часто бывают перебои с подачей электроэнергии, лучше выбрать энергонезависимую модель. При отсутствии централизованных линий газо- и водоснабжения следует использовать модели, способные работать с пониженным давлением воды и газа.
Если люди в доме появляются редко, лучшим выбором станет парапетный котел без отопительного контура.
Одним из важных моментов является выбор одно- или двухконтурного котла. На первый взгляд, возможность сразу получать обогрев и горячую воду с помощью двухконтурной модели гораздо предпочтительнее.
Однако, специалисты не рекомендуют такой выбор для семей с увеличенной потребностью в горячей воде.
Двухконтурные модели не способны нагревать большие количества жидкости в потоковом режиме. Лучше купить одноконтурный котел и бойлер косвенного нагрева, тогда температура и количество горячей воды будут стабильными и достаточными.
Заключение
В заключении необходимо отметить несомненное лидерство газовых котлов по сравнению с другими их видами. Эти устройства позволяют получить стабильную температуру в доме, они экономично расходуют топливо и не нуждаются в постоянном внимании владельца. В продаже есть большое количество моделей, способных обогревать дом и обеспечивать его горячей водой. Единственной задачей пользователя становится правильный выбор и грамотная эксплуатация агрегата.
Читайте также другие полезные статьи:
Видео-совет: как выбрать газовый котел для дома
Устройство и принцип работы газовых котлов
Особенности и принципы работы газовых котлов
Котлы, работающие на газе, являются оптимальным решением для отопления практически любого помещения. Они просты в использовании, имеют небольшие размеры и солидный срок эксплуатации, поэтому одинаково подходят как для частых домов, так и для квартир.
Любой газовый котел имеет 3 основных компонента:
В зависимости от модели котел может иметь различное дополнительное оборудование, такое как насос, вентилятор, расширительный бак, предохранительный клапан, электронную систему управления, диагностики и защиты. Если у котла есть такие дополнительные элементы, то его вполне можно считать миникотельной, которая работает полностью в автоматическом режиме. Она самостоятельно поддерживает заданную программой температуру, контролирует все внутренние процессы, а в случае аварии перекрывает подачу газа и отключается.
Принцип работы котла
Чтобы понять, как работает газовый котел отопления, нужно не только знать его устройство, но и разобраться, какие программы и функции в нем заложены. В своей работе котел ориентируется на показания датчиков. Он при помощи встроенной электроники определяет потребность в горячей воде и запускает работу управляющей газовой арматуры. После этого включается газовая горелка, которая нагревает воду в теплообменнике до определенной температуры, и циркуляционный насос, который тут же разносит ее по системе отопления. После того как температура в системе достигает заданного значения, котел выключает горелку и переходит в режим ожидания. Когда температура в системе отопления снижается до определенного показателя, котел снова включает горелку и цикл повторяется.
По такой схеме работают все одноконтурные котлы в режиме отопления. Двухконтурные котлы выполняют точно такой же цикл, но его работу может прервать система горячего водоснабжения (ГВС). Двухконтурный котел имеет более сложную систему подготовки воды, так как выполняет сразу 2 функции:
У него, кроме основного теплообменника, имеется второй контур (скоростной теплообменник), который и предназначен для подготовки горячей воды. Двухконтурный котел может работать в 2 режимах:
Если котел работает в зимнем режиме, то вода нагревается в первичном теплообменнике и разносится циркуляционным насосом по системе отопления. При открытии крана горячей воды в котле срабатывает датчик протока. Он подает сигнал на плату управления, которая переключает трехходовой клапан из режима отопления на режим ГВС. В результате горячая вода из основного теплообменника не идет на батареи, а остается в котле.
Она начинает циркулировать по кругу, проходя через вторичный теплообменник и нагревать воду для ГВС.
Вторичный теплообменник пластинчатый, поэтому вода практически моментально нагревается, и мы мгновенно получаем в кране горячую воду. Происходит это до тех пор, пока кран горячей воды не закроется. После перекрытия воды датчик протока сообщает об этом плате, и она переключает трехходовой клапан в изначальное положение, а нагретая вода из первичного теплообменника снова поступает в систему отопления.
Из описания видно, что принцип работы газового котла не позволяет одновременно работать отоплению и подавать горячую воду. Однако уже есть специальные теплообменники, которые могут это делать (о них будет рассказано ниже).
Устройство газового котла
Котлы различных производителей могут отличаться устройством и расположением элементов, однако они все имеют типичную схему. Мы ее рассмотри на примере устройства двухконтурного котла (как самого сложного).
Он имеет такие основные элементы:
Как видно из большого количества разнообразных датчиков, половина устройств осуществляет мониторинг работы системы и позволяет котлу безопасно работать в автоматическом режиме. Кроме этого у котла имеются стандартные штуцеры для:
Чтобы более ясно понять работу котла нужно рассмотреть каждый узел в отдельности и определиться с его функциями и назначением. Стоит сразу запомнить что «лишних» и «маловажных» деталей в котле не бывает, и выход из строя даже одной из них приведет к поломке или неправильной работе котла. Ниже мы детально разберем самые важные блоки газового котла, и какие элементы в него входят.
Газовая горелка и система удаления дыма
Основным элементом газового котла является горелка. В современных котлах она модулируемая, то есть способна менять количество потребляемого газа. Эта функция при розжиге и в начале цикла нагрева уменьшает подачу газа (нагрев теплообменника происходит постепенно). Затем увеличивает подачу газа при приближении к заданной температуре и поддерживает ее. Когда вода нагревается и приближается время отключения, газа подается меньше. Таким образом, снижается расход газа до 15% и уменьшается количество циклов включения-выключения, что увеличивает срок службы котла.
Подготовка и подача топлива осуществляется при помощи газового клапана. Во время работы подача топлива регулируется при помощи шагового электродвигателя. Он управляются микропроцессором электронной платы по заложенной на заводе в него программе. Таким образом, при помощи штатной панели управления вы можете задавать необходимую температуру системы отопления и ГВС.
Также на горелке расположен электрод розжига и датчик контроля наличия пламени. Горелка находится в замкнутой камере сгорания, которая оканчивается выводом отработанных газов. На выводе установлен вентилятор для принудительного удаления дыма. Перед вентилятором есть датчик тяги – моностат, который сразу отключит котел, если дым не будет вытягиваться. Особенно часто маностат срабатывает в сильные морозы, когда в выхлопной трубе замерзает конденсат и перекрывается канал выхода отработанных газов.
Теплообменники
Теплообменники делятся на два вида: первичный и вторичный. Первый устанавливается над горелкой, так как в нем подогревается вода первого (отопительного) контура. Он представляет собой набор медных трубок, в которых циркулирует вода с помощью проточного насоса. Для увеличения полезной площади и быстроты нагрева воды на трубки напрессовываются медные пластины (ребра).
Вторичный теплообменник нужен для подогрева воды ГВС. Он имеет отличительные особенности, которые позволяют моментально нагревать воду. Выглядит теплообменник как набор пластин, между которыми раздельно циркулирует вода перового и второго контура. Когда открывается кран горячей воды, вода в первичном контуре идет не на систему отопления, а перенаправляется на вторичный теплообменник. Таким образом, вместо обогрева батарей происходит нагрев воды контура ГВС. Особенность двухконтурного котла в том, что отопление и подогрев воды ГВС не может производиться одновременно. В домашних условиях это практически не заметно, так как расход горячей воды незначителен по сравнению с работой системы отопления.
Когда суточный расход воды велик и составляет конкуренцию системе отопления, используются двухконтурный котел с битермическим теплообменником. Он характеризуются тем, что имеют только один теплообменник, который расположен над горелкой. Его конструкция немного сложнее и внутри трубок основного контура идут трубки контура ГВС. Получается, что горелка нагревает всего один теплообменник, в котором одновременно находится вода системы отопления и ГВС (потому и называют его битермический).
Система ГВС
Главным отличием двухконтурных котлов является система горячего водоснабжения (ГВС). Она позволяет практически мгновенно получать горячую воду. Для этого в котле имеется вторичный контур ГВС, который состоит из пластинчатого теплообменника, датчика протока воды и трехходового клапана. Главным датчиком, который управляет процессом запуска вторичного контура, является датчик протока. При открытии крана он подает команду на плату управления, а та, в свою очередь, на трехходовой клапан, который перекрывает подачу воды на систему отопления и направляет ее на пластинчатый теплообменник ГВС. В результате горячая вода, которая нагревается в основном теплообменнике, с помощью насоса начинает циркулировать по «малому» кругу внутри котла, проходя через теплообменник ГВС и нагревая в нем воду.
Байпас
Он соединяет прямой и обратный трубопровод основного контура. На байпасе установлен регулируемый перепускной клапан, который при возникновении критического давления открывается, и часть воды перетекает из прямого трубопровода в обратный. Клапан обеспечивает отсутствие гидравлических ударов, при включении насоса и ограничивает максимальную скорость циркуляции воды в системе отопления.
Расширительный бачок
При нагреве вода начинает расширяться в системе отопления и чтобы компенсировать избыток давления, устанавливают расширительные бачки. Они есть у всех без исключения котлов, но могут отличаться формой и размерами (зависит от мощности котла).
Расширительный бак состоит из 3 частей:
Бачок во время работы отопительной системы за счет мембраны нивелирует изменения давления, поэтому в процессе работы котла давление остается неизменным.
Плата управления и датчики
Какое бы ни было устройство газового котла, в нем обязательно есть плата (блок) управления. Она позволяет выставить необходимые режимы котла, контролирует и анализирует информацию от датчиков, осуществляя автоматическое управление всеми процессами в системе. На самой плате нет никаких регулировок и настроек, все установки производятся на заводе. Единственное что может изменить пользователь – это подключить наружный датчик температуры. Если датчика нет, система контроля ориентируется на температуру воды в системе и при ее остывании запускает котел.
Если подключить датчик, система управления котла начнет ориентироваться уже по нему. Чтобы подсоединить наружный термометр на плате убирается перемычка, а вместо нее подключаются провода контрольного прибора. Существуют простые мембранные датчики, на которых только выставляются максимальная и минимальная температура в помещении. Есть и более сложные электронные датчики, в которых можно указывать не только температуру, но и время включения, отключения котла. Например, котел не будет работать пока вы на работе, а включится за час до вашего возвращения.
Нормальная работа котла, его надежность зависит от множества датчиков и систем контроля таких как:
Благодаря им котел может самостоятельно работать в течение целого сезона без остановок и поломок.
Система блокировки котла
К сожалению, в процессе работы возникают проблемы не связанные с самим котлом, а возникающие по вине внешних факторов. Например, если в доме отключат газ, то котел моментально это определит и отключится. Перезапустить его придется вручную, выполнив специальные команды.
При возникновении ошибок или аварий в работе котла он сразу прекращает работу и подает условный сигнал. В моделях с электронным монитором высвечивается код ошибки в виде набора цифр или букв. В устройствах с аналоговым (механическим) управлением ошибка обозначается морганием индикаторов.
В паспорте любого котла имеется таблица с кодами ошибок, их расшифровкой и инструкцией как сбросить (устранить) аварию. Такие таблицы легко найти в интернете, тем более коды ошибок практически у всех котлов совпадают.
