Газовые котлы отопления и их технические особенности

Котел по дизайну напоминающий холодильник

Изобилие новых технологических разработок в сфере теплоснабжения пока еще не может конкурировать с магистральным газом. Это один из самых недорогих и качественных вариантов обеспечения теплом частных построек. На него ориентировано множество производимых отопительных устройств. А среди огромного ассортимента владельцы домов чаще всего уделяют внимание напольным двухконтурным газовым котлам. Они имеют разную мощность, которая колеблется от киловатта до нескольких мегаватт.

Принцип работы

Технологически данная модель мало чем отличается от своих аналогов. Ее функционирование полностью аналогично другим моделям. Газ по трубам подается к горелке. При открытии клапана срабатывает механизм розжига. Как правило, это пьезоэлемент, который продуцирует разряд механическим путем. Некоторые варианты комплектуются электрическим разрядником.

В результате манипуляций пользователя зажигается так называемый запальник. Это пилотный вариант горелки, предназначенный для запуска основного источника тепла. Большая горелка начинает функционировать, когда к ней открывается доступ магистрального газа. Собственно, она и греет теплообменник, через который проходит вода или иной носитель.

Все без исключения современные модели оборудованы терморегуляторами. Они удобны для пользователей, поскольку исключают ручное управление силой пламени. Достаточно задать нужный температурный режим, и автоматика самостоятельно будет управлять процессом нагрева теплоносителя.

При достижении заданного параметра отсекатель прекращает подачу газа. Работает только пилотная горелка, которая не греет воду. После охлаждения теплоносителя до нижнего предела к основной горелке возобновляется поступление энергоносителя. Пламя снова зажигается от «дежурного» запальника и нагревает теплообменник.

Экономическое обоснование

Газ используется не только потому, что он удобен в транспортировке, а его применение решает проблемы хранения энергоносителя. Он требует значительно меньших финансовых расходов. Чтобы получить подтверждение этому, достаточно проанализировать стоимость 1 киловатт-часа энергии.

Показатели для сравнения:

Электричество для потребителей обходится в сумму порядка 0,1$ за 1 киловатт.
Чуть предпочтительней выглядит дизельное топливо — для него этот показатель составляет примерно 0,9$. Однако немногие согласятся с постоянным присутствием специфического запаха.
Примерно такие же затраты необходимы при использовании газобаллонного отопительного оборудования. При этом постоянно придется пополнять резервы. Ведь запастись впрок не получится из-за дороговизны баллонов. Да и опасно хранение данного вида топлива в бытовых условиях.
Обогрев углем обойдется в 0,4$ за один кВт/час.
Еще дешевле стоят дрова — 0,25$.
Магистральный газ на этом фоне выглядит весьма достойно. Затраты на получение единицы тепловой энергии составят примерно 0,01$.

Идеальное оборудование для больших домов

Естественно, что приведенный уровень цен весьма условный и во многом зависит от конкретного региона. Не секрет, что в некоторых населенных пунктах дровами можно обзавестись практически бесплатно, а стоимость других энергоресурсов зависит от затрат на доставку и прочих факторов.

Еще один немаловажный аспект. При использовании циркуляционных насосов общая сумма затрат на обогрев дома существенно сокращается. Однако это вызвано не снижением стоимости на получение киловатта тепла. В этом случае просто возрастает эффективность теплоотдачи. И данное решение не зависит от вида используемого топлива.

Что касается экономичности, то сравниться с магистральным газом пока что не может ни один иной энергоресурс.

Типы газовых отопительных приборов

По материалу

Для таких установок рекомендуют выделять отдельную комнату

Котлы отопления различаются материалом, из которого выполнены теплообменники. Часть моделей поставляется на рынок со стальным узлом нагрева. Он состоит из множества труб и имеет цилиндрическую форму. Благодаря большой поверхности нагрева такие модели могут развивать производительность до нескольких мегаватт.

Чугунный теплообменник может быть дутым или трубчатым. Его основным достоинством является длительный срок эксплуатации. Материал не подвержен коррозии и устойчив к воздействию агрессивной среды. Однако ему свойственна хрупкость. Удары и резкие перепады температуры для него губительны. Воздействие последнего фактора компенсируется большой теплоемкостью — чугун долго нагревается и так же долго остывает.

По функционалу

С этой точки зрения отопительные приборы могут быть одноконтурными или двухконтурными.

Первый вариант используется в случаях, когда существует необходимость только в обеспечении теплом. Вторая модель способна дополнительно обеспечить хозяйственные потребности в теплой воде. Объем теплоносителя при этом может изменяться.

По типу тяги

Различные схемы обвязки

Существуют котлы с открытой камерой сгорания и естественной тягой. Они подпитываются воздухом из помещения. А вывод продуктов горения осуществляется за счет конвекции горячих потоков, которые постоянно стремятся вверх.

Данный вид отопительного оборудования нуждается в отдельном помещении. Существует угроза, что при неблагоприятных условиях может потухнуть пилотная горелка. Тогда неизбежна утечка газа, что опасно для здоровья и жизни человека.

Котлы с закрытой камерой сгорания нередко снабжены коаксиальным дымоходом. Его особенность заключается в том, что устройство имеет два канала. Один предназначен для подачи свежего воздуха с улицы в камеру горения, а другой — для вывода отработанных газов.

Часть моделей комплектуется обыкновенным дымоходом и вентилятором наддува. Все они характеризуются высокой степенью надежности и могут быть смонтированы непосредственно в жилом доме.

Другое преимущество — пользователь не привязан к системе вентиляционных каналов дома. Прибор устанавливают на стене, а его дымоход выводят на улицу.

По типу розжига

Напольный двухконтурный газовый котел, укомплектованный пьезоэлементом для розжига, включается нажатием кнопки или поворотом рычага. Дальше процессом руководит автоматика. Она открывает или перекрывает подачу газа к основной горелке, которая поджигается от пилотной.

Неоспоримое достоинство данных приборов — независимость от поставок электричества. Их можно эксплуатировать в местах, где часто возникают перебои в электроснабжении.

В свою очередь, устройства с электронным розжигом более экономичны. Особенность их конструкции заключается в том, что пилотная горелка отсутствует. По сравнению с основной она потребляет немного газа. Но ведь ее работа непрерывна. В результате возможна экономия энергоносителей до 25% (ее величина зависит от модели котла).

Электрический розжиг срабатывает в момент начала поступления газа к горелке под теплообменником. Потребности в постоянно горящем пилотном аналоге попросту нет.

Конвекционные и конденсационные

Конденсационный котел

В теплотехнике существует два понятия — низшая и высшая теплота сгорания топлива. Первая достигается путем полного превращения энергоносителя в тепловую энергию. Казалось бы, куда уж выше, если топливо полностью отдало свой потенциал. Однако существуют методы, позволяющие извлечь дополнительные калории.

Высшая теплота сгорания являет собой сумму получаемой при полном сгорании топлива энергии и следующей за этим конденсации продуктов горения. В традиционных отопительных приборах этого явления стараются не допустить. Ведь вместе с водой на теплообменнике конденсируются агрессивные жидкости. Вследствие этого долгая жизнь теплообменника сомнительна.

В конденсационных котлах есть специальный узел — экономайзер, который охлаждает теплоноситель до температуры ниже точки выпадения росы. Здесь конденсируются продукты горения, в результате чего теплоноситель подогревается, прежде чем поступить в основной теплообменник. Идеальным вариантом этот отопительный прибор считается для теплых полов. Именно там вода остывает до низких температур.

Требования монтажа

Благодаря своему дизайну современные котлы соответствуют любому интерьеру

Установка отопительного оборудования выполняется в строгом соответствии с нормативными требованиями безопасности. Основные из них обязан знать каждый домовладелец:

Минимально допустимая площадь комнаты под размещение котла составляет 4 квадратных метра. Точное значение определяется, исходя из мощности устанавливаемого оборудования.
Оконные и дверные проемы должны быть не меньше 80 см в ширину.
Основание под котлом в обязательном порядке обустраивается из негорючих материалов. Это может быть обыкновенный бетон или же лист металла. Изготовленные из горючих фактур стены защищают с помощью термоизоляционных материалов.
Минимальное расстояние между котлом и бытовыми приборами (электрическими и газовыми) составляет 30 см.
Вертикальный дымоход должен возвышаться над уровнем крыши на высоту не меньше 1 метра. Внутренний диаметр отводящего дым канала не может быть меньше выходного отверстия котла.
Для газовых котлов принято устанавливать металлические дымоходы. Практично использовать нержавеющую сталь, которая меньше подвержена коррозии и хорошо противостоит агрессивной среде.
На подводящую трубу следует устанавливать фильтр грубой очистки. В противном случае в теплообменник будет попадать магистральный мусор, что значительно ухудшит эффективность работы системы.
Желательно предусмотреть возможность отсечения котла от системы. Это пригодится в случае необходимости технического ухода или ремонта отопительного оборудования.
Подключение котла к газовым магистралям выполняется при помощи металлических труб. Не допускается использование шланга. Его сердечник не рассчитан на длительную службу, и со временем может нарушиться герметичность магистрали.