Котёл отопление на газу (газовый котёл)

Отредактировано 11.05.2024

Котёл отопление на газу - устройство для обогрева помещения, использующий в качестве топлива природный газ. При помощи горелки топливо преобразуется в энергию тепла и передается теплоносителю - чаще всего воде. Нагретая жидкость растекается по трубам в радиаторы и таким образом греет квартиру, частный дом, подсобные помещения.

Плюсы отопления газовыми котлами:

• низкая стоимость киловатта тепловой энергии, коммуналка за оплату по счётчику не сильно расстраивает владельцев домов (если речь идёт о магистральном газе)
• высокий КПД свыше 90% согласно паспорту котла
• простая эксплуатация (не нужно еженедельно обслуживать, если сравнивать с твердотопливными котлами)
• высокая мощность котла свыше 30 квт (если сравнивать с электрическим отоплением, максимальная выделенная мощность на дом, 15 квт при напряжении 380 в)

Минусы отопления газовыми котлами:

• трудности при получении разрешительной документации на подключение дома к газовой магистрали
• за врезку в газовую магистраль придётся заплатить немаленькую сумму. Хотя в некоторых случаях можно обойтись газгольдером
• взрывоопасность газа (если монтаж выполнен без соблюдения норм, если оборудование эксплуатируется неправильно)

Устройство газовых котлов для отопления

В конструкцию газового котла обычно (но не всегда!) входят следующие элементы:

• Газовая горелка с форсунками, через которые поступает газ на сгорание. Топливо благодаря форсункам распределяется равномерно и расходуется экономнее.
  Горелка меняется в зависимости от используемого газа. Это может быть магистральный газ-метан (если к дому подведена труба жёлтого цвета от центрального газопровода) или сжиженный углеводородный газ (СУГ) - самым распространённый вид смесь пропана и бутана.
• Теплообменник - металлический короб, внутри которого проходят трубы с циркулирующим теплоносителем. Приходящая охлажденная жидкость от радиаторов снова нагревается и движется обратно.
  В зависимости от конструкции теплообменник может быть один или два. В простых котлах во время нагрева воды отопление временно отключается.
• Насос циркуляционный. Служит для принудительной транспортировки жидкости по трубам.
• Расширительный бак необходим, чтобы временно стравливать жидкость, которая расширяется при нагревании.
• Механизмы для удаления продуктов сгорания газа. В котлах атмосферного типа устройство присоединяется к дымоходу. В турбокотлах продукты сгорания выводятся с помощью вентилятора через трубу.
• Блок управления котлом. Контролирует заданные настройки котла, используя данные встроенных датчиков.
• Манометр для контроля давления в системе.
• Дисплей, на котором отражаются показатели работы оборудования.

В зависимости от конструкции каждый элемент может иметь различные модификации, которые влияют на стоимость и срок службы котла.

Рассмотрим некоторые элементы подробнее.

Теплообменник котла отопления на газу

Первичный теплообменник выполняется в виде металлического короба со встроенным радиатором. Внутри этого элемента расположены трубы. Теплообменник нагревается от газа и подает тепло воде. Элементы различаются по типу материала:

• Сталь. Недорогие и простые изделия, которые имеют большой вес. Минусы теплообменников - подверженность окислению и значительные затраты топлива.
• Чугун. Модели с длительным эксплуатационным сроком, но только в условиях без перепадов температур.
• Медь. Не подвергается коррозии, отличается высоким КПД. Недостаток узла - риски разломов при механическом воздействии.
  Прочность медного теплообменника повышается при наличии модулируемой горелки.

Вторичный теплообменник входит в устройство котла с двумя контурами, изготавливается из меди или конструкционной стали. Вторичные теплообменники различаются по типу контуров:

• Пластинчатые. Металлические изделия с выдавленными каналами бывают одноходовыми (направление воды не меняется) и многоходовыми (можно менять направление воды). Они соединяются по способу сборки или пайки.
• Битермические. Имеют вид двух трубок, вставленных одна в одну. По внутренней подается вода на ГВС, по внешней - для отопления.

Как было описано выше теплообменников может быть один или два.

Одноконтурный котёл отопления на газу

Если в доме или квартире уже имеется один нагревательный элемент, который греет воду, котел может использоваться только в целях отопления. Для этого хватает одного теплообменника.

Движение жидкости по системе осуществляется самотеком или под действием насоса.

Недостатком одноконтурного котла является необходимость покупки еще одного дорогостоящего прибора - водонагревателя. Стоимость двух агрегатов дороже, чем одного двухконтурного котла. Если мощности одного устройства не хватает, например, при наличии пристройки, вариант котел/бойлер оправдан.

Двухконтурный котёл отопления на газу

Если в доме или квартире нет отдельного нагревательного элемента, который греет воду, то необходимо покупать газовый котёл с двумя теплообменниками. При этом конструкция котлов более сложная.

Отличия могут быть:

• в схеме теплообменника - битермический или двойной раздельный. В первом случае вода для ГВС протекает по одному маршруту, а для отопления - по другому. При двойном теплообменнике каждое устройство контролирует свой объем жидкости.
• В наличии или отсутствии встроенного водонагревателя, объемом до 60 литров.

При покупке газового котла необходимо знать, что некоторые из них могут греть воду только в отопительный сезон, когда горелка постоянно включена. Летом котёл не выдает горячую воду. Такие модели стоят дешевле и рассчитаны на то, что в доме уже есть бойлер.

Двухконтурные котлы отличаются наличием трехходового клапана, который меняет направление жидкости либо на отопление, либо на подогрев для бытовых нужд.

Камера сгорания котла отопления на газу

Конструктивные отличия в схемах
открытой и закрытой камер сгорания

Камера сгорания газового котла бывает открытой и закрытой.

Открытая камера сгорания котла отопления на газу

При открытой камере сгорания воздух в горелку поступает из помещения.

Плюсы открытой камеры:

• не нужен воздуховод
• монтаж такого оборудования проще
• относительная энергонезависимость - если агрегат не имеет сложной электронной системы управления, напряжение не особенно сказывается на эффективности работы
• более низкая стоимость по сравнению с котлами, имеющими закрытую камеру сгорания

Минусы открытой камеры:

• необходимость в постоянной вентиляции помещения, из которого котёл забирает кислород
• работа котла сказывается на влажности - воздух в помещении более сухой
• монтаж своими руками дымохода несет долю риска, т.к. при плохой герметизации в помещение начнет поступать угарный газ
• чистить внутренние детали придется чаще, т.к. котёл с открытой камерой сгорания всасывает пыль вместе с воздухом.

Закрытая камера сгорания котла отопления на газу

Принцип циркуляции воздуха в котлах с закрытой камерой сгорания иной. Воздух нагнетается с улицы с помощью встроенного вентилятора. При сгорании остаточные продукты также выходят благодаря принудительной вытяжке.

Плюсы закрытой камеры:

• нет ограничений по монтажу
• могут безопасно размещаться на кухне
• наличие фильтров для уличного воздуха, чтобы не засорялись внутренние детали

Минусы закрытой камеры:

• необходимость обустройства двух каналов - для подачи воздуха и отведения продуктов горения
• вентилятор останавливается, если пропадает электричество. Без вентилятора невозможен отвод дыма
• котлы с закрытой камерой стоят значительно дороже

Обычно к газовым котлам такого типа подключается коаксиальный дымоход. Суть его в монтаже двух труб, расположенных одна в другой - по внутренней происходит забор воздуха, по внешней отводятся продукты горения. При помощи дымохода коаксиального типа удается добиться экономии газа за счет подогрева воздушных масс удаляющимся дымом.

Расположение коаксиальных труб исключает протечку угарного газа, следовательно, котел работает безопаснее. Дымоход можно выполнить своими руками по имеющейся инструкции производителя.

Энергозависимость котлов отопления на газу

Энергозависимые газовые котлы для отопления составляют большинство выпускаемых моделей. Среди них напольные и настенные. Энергозависимые котлы потребляют меньше газа, так как имеют встроенные датчики температуры, уменьшая количество расходуемого газа. Энергия потребляется электронной платой и циркуляционным насосом.

Минусом являются дополнительные расходы и наличие платы, которую в случае выхода из строя дорого ремонтировать. Чтобы избежать скачков напряжения, рекомендуется устанавливать стабилизатор - у некоторых производителей этот момент является решающим для предоставления гарантийного ремонта. А для работы в случае отключения электричества - использовать подходящий ИБП (можно и генератор, но это дороже).

Энергонезависимые газовые котлы для отопления обычно выпускаются моделями напольного типа. Важным условием монтажа такого оборудования является его местоположение в самой нижней точке помещения - обычно цокольный этаж или подвал. Циркуляция воды происходит при ее нагреве.

Отличительной особенностью является открытая камера сгорания - это помогает усилить тягу для отведения ядовитых отходов процесса горения газа. Имеется датчик обратной тяги, чтобы выключить оборудование при недостаточной работе вытяжной системы. Горелки в энергонезависимых котлах две - для запала и основная.

Все минусы автономной системы проявляются при неправильном проектировании, поэтому монтаж следует доверить профессиональным газовщикам, у которых вдобавок имеется оборудование для замера уровня угарного газа работающего оборудования. Угарный газ не имеет запаха, поэтому опасен вдвойне.

Принцип работы котлов отопления на газу

По принципу тепло съема газовые котлы могут быть конвекционные и конденсационные. Разница заключается в том. что в конвекционном теплоноситель нагревается в камере сгорания, а в конденсационном дополнительно используется тепло, полученное при конденсации пара.

Плюс конденсационного котла в его высоком КПД — до 96%. Но его минус — строгие требования к устройству отопительной системы: температура обратной воды, поступающей в теплообменник, не должна превышать определенных значении, обычно 60°С, для чего требуется профессиональный расчет и настройка системы и большие дорогостоящие радиаторы.

Внешний вид напольных и настенных газовых котлов

В зависимости от способа монтажа модели газовых котлов для отопления бывают:

• напольными
  Они подходят для частных домов, где их желательно располагать в специально обустроенной котельной, где достаточно места.
  Мощность напольных котлов составляет от 10 до 100 кВт. Вес до 100 кг. Чаще всего они имеют чугунные детали внутри. Напольные модели считаются более надежными, так как меньше зависят от электроники. Бывают одноконтурными и двухконтурными.
  
• настенными
  Они рассчитаны на эксплуатацию в квартире и монтируются на стены.
  Настенное оборудование менее тяжелое и более компактное, чем напольное. Чтобы безопасно удержаться на стене, вес изделия не должен превышать 50 кг. Выпускаются для квартир, поэтому чаще их производят двухконтурными. Занимают меньше места, так как дополнительные элементы уже встроены внутрь котла.
  Преимущество настенных моделей в более простом монтаже. Под них не нужен дымоход - достаточно установить котел на стену, которая выходит на улицу, пробить отверстие и вывести трубу.
  Недостатком настенных моделей является более низкая мощность по сравнению с напольными котлами. Используется обычно для квартиры или малометражного дома с площадью до 200-250 квадратный метров.
  

Место установки газовых котлов

Газовые котлы устанавливаются в помещениях и на улице (наружная установка). Последний иногда называют "термоблоком" или "мини-котельной".

При наружной установке газовый котёл устанавливается в защитном коробе вместе с обвязкой и дополнительным оборудованием. Пульт управления как правило размещается внутри дома. Есть модели, которые передают данные через интернет, используя встроенный GSM-модуль. 

Наружный газовый котёл позволяют сэкономить жилое пространство в доме, а также свести к минимуму работы внутри вашего жилища при его газификации. А также позволяет "обойти" требования по установке газового котла в помещении (например, не надо задумываться о создании специальной вентиляции).

Полезное видео