Принцип работы напольного газового котла отопления

Сильный недостаток напольных газовых котлов в частном доме

Холодное время года – отличный повод для того, чтобы задуматься о покупке нового газового котла. Такое изделие согреет хозяев дождливой осенью и поможет создать уют в частном доме. Рынок предлагает покупателю несколько вариантов. Чаще всего перед современным потребителем возникает выбор между напольными газовыми котлами и настенными аналогами.

Напольный газовый котёл отличается простотой использования, доступной ценой. Однако они требуют определённой сноровки и специализированных знаний при установке. Настенные газовые котлы, в свою очередь, отличаются простой установкой, но их стоимость в несколько раз выше напольных (если мы сравниваем самые доступные напольные решения). Наличие большого количества функций в моделях настенных котлов создают дополнительные проблемы при частой эксплуатации.

Также настенные котлы обладают энергозависимостью, в отличие от напольных. По этим причинам, потребителю кажется, что выгоднее приобрести напольные газовые котлы современного производства. Но такая покупка не всегда становится выгодной и тому есть несколько причин.

Принцип работы газового котла

Главный минус газового напольного котла – это большой расход газа. Связано это с механизмом работы самой конструкции. Любой напольный газовый котёл имеет камеру сгорания, в которой происходит горение газа и нагрев теплоносителя через теплообменник.

Снизу расположена горелка, в которую попадает газ. Газ перераспределяется по ячейкам, происходит поджиг и газ начинает гореть до тех пор, пока газовый котёл не отключится. При горении газа над горелкой стоит теплообменник, по нему циркулирует теплоноситель. Так происходит процесс нагрева теплоносителя системы отопления.

Чтобы обеспечить процесс горения, нужно обеспечить попадание воздуха. И тут кроется одна из ключевых проблем напольного газового котла, которая заключается в естественной тяге. Для нормального функционирования газового котла необходимо создать нормальную тягу.

Главная проблема — большой расход газа

Слишком слабый или слишком сильный уровень тяги одинаково негативно влияет на большой расход газа в напольных газовых котлах. Так, например, при слабой тяге не попадает нужное количество воздуха, газовый котёл работает практически впустую, а расходы на отопление увеличиваются. Газовый клапан не понимает, что не хватает воздуха в котле и подает обычное количество газа в горелку.

Сильная тяга может производить процесс задувания газового котла. Необходимо обеспечить адекватную тягу через дымоход.

Поэтому при покупке напольного газового котла придётся заранее побеспокоиться о хорошем дымоходе. А это ведёт к дополнительным расходам. При недостаточном попадании воздуха, расход газа улетучивается, расходуется впустую, в результате чего падает производительность газового котла.

Избежать лишних трат поможет покупка дымохода и правильная его установка в частном доме. Но даже при грамотном монтаже дымохода КПД газового котла может снизиться из-за неблагоприятных погодных условий. Туман, дождь, осадки – всё это влияет на тягу напольного газового котла.

Настенные газовые котлы имеют встроенное устройство в виде встроенного вентилятора. Данное устройство отвечает за свободную циркуляцию воздуха, с помощью специального датчика тяги регулирует обороты, удаляет дым и затягивает воздух в камеру сгорания. В таком случае подача воздуха будет стабильной и не будет зависеть от погодных условий.

При использовании настенных газовых котлов не предъявляется особых требований к дымоходу. Как правило, подойдёт обычный коаксиальный дымоход, который монтируется горизонтально. Внешне конструкция представляет собой две трубы, одна из которых предназначена для дымоудаления, а другая для подачи воздуха в камеру сгорания.

Преимущества настенного газового котла

КПД настенного газового котла закрытого типа меняется только при смене температуры котла, впрочем, как и на напольных. Однако при прочих равных, настенный газовый котёл имеет более стабильные показатели КПД, за счёт чего отличается экономичностью и практичностью.

Помимо этого, есть и другие очевидные плюсы настенного газового котла:

  1. Поддержание температурного режима. Современный газовый котёл поддерживает постоянную температуру, благодаря чему можно создать комфортный микроклимат в помещении;
  2. Компьютерная автоматика. Наличие компьютерной автоматики позволяет устанавливать точные режимы работы котла. При подключении к настенному котлу термостата, можно задать точную температуру воздуха;
  3. Экономия топлива. За счёт компьютерной автоматики котёл не будет работать в избыточном режиме. Так топливо расходуется более экономно;
  4. Низкий уровень потребления электроэнергии. Современные настенные газовые котлы потребляют в среднем 130-150 Вт;
  5. Простота монтажа. Настенные газовые котлы легко установить в помещении любой площади.

Справедливости ради, напольные газовые котлы бывают так же и с продвинутой автоматикой. Но чаще всего народ стремиться покупать напольные котлы в частный дом именно из-за их энергонезависимости.

Наличие механической или электронной автоматики крайне важно. Компьютерная автоматика помогает создавать микроклимат в помещении. Владелец частного дома может устанавливать точную температуру подачи теплоносителя.

При использовании напольных котлов с механической автоматикой имеются пять-семь положений горелки, отвечающие за уровень подачу в камеру сгорания. Хозяин регулирует подачу газа и устанавливает значение в зависимости от температуры на улице.

Но в таком случае крайне редко удаётся установить оптимальное значение, которое будет комфортно для постоянного проживания. Часто при увеличении уровня подачи газа через некоторое время становится жарко, а при уменьшении наоборот пробирает холод.

В современных моделях настенных газовых котлов эта проблема уже решена. Нужный температурный режим будет установлен единожды и будет поддерживаться постоянно, независимо от погоды на улице. При этом режим работы становится экономнее.

Компьютерная автоматика сильно упрощает жизнь современного потребителя. Встроенные режимы в газовом котле позволяют оперативно управлять температурой в помещении и делать это по умолчанию без дополнительных действий.

Напольный газовый котёл требует хорошего дымохода, который будет стоить дорого. Даже при наличии механической автоматики использование такого котла не всегда практично и выгодно. Стоимость хорошего настенного газового котла может быть даже меньше, чем цена дымохода.

Выгодно покупать напольный котёл или нет?

Есть только одна причина, по которой владельцу жилого помещения может понадобиться покупка напольного газового котла. Это плохая проводимость света и постоянные перебои. В таком случае нужно задуматься о приобретении напольного котла с осознанным пониманием большого расхода газа.

Во всех остальных случаях лучше всего купить настенный котёл и пользоваться им. Также можно обеспечить бесперебойную систему питания, установив инвертор с аккумулятором и подключить его к настенному газовому котлу.

Напольный газовый котёл значительно проигрывает настенному котлу в своих характеристиках. Сегодня владельцу большого частного дома гораздо экономичнее и практичнее использовать настенный газовый котёл, не переплачивая за установку дымохода. А процесс создания уютной и тёплой атмосферы в помещении станет простым и доступным.

Принцип работы напольного газового котла

Отопительный газовый котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (природного или сжиженного газа) осуществляющего нагрев теплоносителя.

Устройство (конструкция) газового котла: горелка, теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также приборы безопасности и управления. Такие котлы на газе требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Дымоход может быть как обычный вертикальный, так и коаксиальный («труба в трубе») для котлов с закрытой камерой сгорания. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.

Принцип работы газового котла – теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу на газе).

Теплообменник – металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) – может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Надежность и долговечность газового котла зависят от качества теплообменника в первую очередь. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и имеют длительный срок службы, но чувствительны к резкому перепаду температур и отличаются значительным весом. Стальные емкости могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями, обеспечивающие продление «жизни» прибора. Стальные теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным же теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используются в настенных котлах, но из минусов следует отметить, что они дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная.

Для управления газовым котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для программирования работы и удаленного управления котлом.

Основными техническими характеристиками газовых котлов отопления являются: мощность, количество контуров обогрева, тип топлива., вид камеры сгорания, тип горелки, способ монтажа, наличие насоса и расширительного бака, автоматика управления котла.

Какой выбрать лучший газовый котел и как подобрать по площади? Подробнее можно узнать в статье: Как выбрать газовый котел.

Чтобы определить необходимую мощность газового котла отопления для частного загородного дома или квартиры используется простая формула – 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Если требуется обогрев подвала, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла на газе должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении газовым котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).

Особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно ознакомиться здесь

Большинство газовых котлов можно перевести с работы от природного газа на сжиженный газ (баллонный пропан). Многие модели переключаются на сжиженный газ заводским способом (при покупке уточняйте эти характеристики модели), либо к газовому котлу дополнительно поставляются форсунки (жиклеры) для переключения на баллонный газ.

Плюсы и минусы газовых котлов:

Газовые котлы – это оптимальный выбор при наличии магистрального газа или сжиженного газа.

(+) дешевизна использования
(+) экономичность
(+) простота эксплуатации
(+) высокая мощность
(+) компактные размеры
(+) популярность
(+) множество вариантов производителей и стоимости

(-) необходимость постоянного наличия газа и его достаточное давление
(-) жесткие требования к установке
(-) необходимость получения разрешения на установку
(-) постоянный контроль за утечкой газа
(-) необходимость профессионального подключения и обслуживания
(-) определённые требования к помещению, где установлен котёл

Отопительный котел может иметь один (только для обогрева) или два контура (отопление и горячее водоснабжение (ГВС)). К одноконтурному котлу для обеспечения горячей водой можно подключить внешний бойлер (от 100 до 3000 литров на выбор покупателя, оптимальный вариант при большом расходе горячей воды или при нескольких точках водоразбора). Также можно обратить внимание на котлы со встроенным бойлером. Конечно, они отличаются бОльшими габаритами и весом, чем обычные, и в некоторых случаях их ремонтопригодность ниже, как и любого другого прибора, сочетающего два устройства, но иногда это является лучшим вариантов обеспечить и тепло и воду сразу.

Читайте также:  Радиатор с нижней подводкой: особенности установки и последующей эксплуатации

Самые экономичные котлы – конденсационные. Благодаря использованию современных технологий, КПД таких котлов на 10-11%, чем у обычных.
Принцип работы конденсационного котла: при сжигании газа образуются продукты сгорания, в которых присутствует большое количество пара. Пар при конденсации выделяет определённое количества тепла, которое также можно применять для нагрева теплоносителя. Конденсация пара происходит в специальном теплообменнике увеличенной площади, который и поставляет дополнительное тепло для системы отопления. Плюсы конденсационных котлов – исключительная эффективность и экономичность по сравнению с обычными, минусы – высокая цена и необходимость постоянного отвода конденсата, который образуется в теплообменнике.

Газовые котлы по способу монтажа могут быть напольные и настенные (навесные). Настенные котлы чаще всего имеют небольшую мощность и габариты, а промышленные котлы большой мощности относятся к напольным, имеют большие размеры и устанавливаются в котельные большой площади.

Подключение котла осуществляется в соответствии с прилагаемой к нему инструкцией по монтажу и эксплуатации. Каждый вариант газового котла имеет свои особенности установки по конкретному месту. Чтобы правильно установить и подключить газовый котел отопления необходимо обратиться к профессиональным монтажникам, имеющим допуск для работы с газовым оборудованием.

Требования к помещению, нормы и правила установки газового котла: Для газового оборудования предъявляются строгие требования как к помещению, где оно будет установлено, так и к самому оборудованию и способу монтажа. Подробно с этой темой можно ознакомиться здесь: Правила и требования к установке газовых котлов

Обвязка котла – это устройства для полноценной работы системы отопления и водоснабжения. В нее входят: насосы, расширительные баки, фильтры (при необходимости), коллекторы, обратные и предохранительные клапаны, воздушные клапаны, вентили и т.д. Также понадобится приобрести радиаторы, соединительные трубы и вентили, терморегуляторы, бойлер и др. Вопрос выбора котла достаточно серьезный, поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.

Какой котел самый лучший? На российском рынке газового котельного оборудования есть свои лидеры по качеству и надежности. Лучшие фирмы-производители и марки газовых котлов представлены в ассортименте:

«Премиум-класс» или “Люкс” – самые надежные и долговечные, удобные в управлении, комплект собирается как «конструктор», дороже остальных. К таким производителям можно отнести немецкие компании Buderus и Viessmann.

«Средний класс» – хорошие показатели, средняя по уровню цена, не так престижно, но вполне надежно, представлены стандартные типовые решения. Это итальянские котлы Ariston, Hermann и Baxi, шведские Electrolux, немецкие Unitherm и котлы из Словакии Protherm.

«Эконом-класс» – бюджетные простые газовые котлы, срок службы меньше, чем у котлов более высокой категории. У некоторых производителей есть бюджетные модели газовых котлов, например, Ferroli или Нева Люкс. Отечественные газовые котлы и котлы импортных брендов, но российского производства (сборки) отличаются доступными ценами и высокой ремонтопригодностью.

Посмотрите также:

Требуется помощь в выборе или не нашли нужную модель? Позвоните!

Устройство газового котла отопления и принцип работы

Как известно, основным нагревательным элементом в большинстве современных отопительных систем выступает котел. Именно благодаря ему топливо преобразуется в тепловую энергию, которая передается теплоносителю и поступает в нагревательные приборы, такие как радиаторы. Важно понимать устройство газового котла отопления, изучить принцип его работы.

Принцип работы газового котла отопления, как становится понятно из его названия, основан на использовании газа как основного источника топлива. При этом идеальное устройство газовых котлов отопления должно быть таким, чтобы функционирование оборудование проходило с минимальными затратами, а вмешательство человека было минимальным.

О том, как работает газовый котел отопления и из каких элементов он состоит, далее и пойдет речь.

Разновидности и устройство газового котла

Перед тем как говорить непосредственно обо всех составляющих газового котла, требуется рассмотреть то, какие существует варианты этих отопительных устройств. Безусловно, все они имеют схожее строение, но, тем не менее, некоторые модели оснащены индивидуальными, характерными лишь для них особенностями.

Классификация котлов, функционирующих с помощью газа, является следующей:

  • образцы напольного и настенного типа. Если говорить об удобстве, то более приемлемым будет настенное оборудование, которое более характерно для частных построек. Основное достоинство напольного агрегата заключается в его гораздо большей мощности, вследствие чего с его помощью можно обогреть помещение с весьма существенной площадью. Такие модели очень часто эксплуатируются на производстве;
  • газовые котлы атмосферного и турбированного типа. Чтобы понять, как работает газовое отопление с атмосферным котлом, можно вспомнить принцип функционирования стандартной печи, где воздух из помещения поступает в специально предназначенный дымоход благодаря естественной тяге. Турбированные аппараты оснащены вентилятором, который входит в конструкцию, а камера сгорания топлива является полностью закрытой, поэтому все необходимое количество воздуха поступает с улицы (подробнее: “Как устроен турбированный газовый котел – принцип работы, преимущества и недостатки”);
  • механизмы с одним и двумя контурами. Устройство газового котла с одним контуром рассчитано так, чтобы это оборудование использовалось исключительно для обогрева комнат, в то время как приборы с двумя контурами способны также играть важную роль в системе водоснабжения, обеспечивая помещение горячей водой;
  • котлы, оснащенные обычной горелкой или горелкой модулируемой (детальнее: “Какие бывают газовые горелки для котлов отопления – виды, различия, правила использования”). Во втором случае мощность работающего оборудования регулируется автоматическим образом, благодаря чему можно значительно уменьшить расходы на топливо;
  • устройства, имеющие электронный или пьезокерамический поджиг. Первый вариант является более удобным, так как зажечь топливо в камере сгорания можно и без непосредственного участия хозяев, а во втором случае обязательно нужно при каждом запуске включать аппарат, нажимая определенную кнопку. Читайте также: “Что такое термопара для газового котла отопления – как работает, преимущества оборудования”.

Конструкция и принцип работы газового котла отопления

Как уже говорилось выше, по образу устройства большинство нагревательных котлов схожи между собой. Но для того чтобы понять, как пользоваться газовым котлом правильно, требуется, конечно же, знать, из каких структурных частей состоит это оборудование.

Основу стандартного котла на газу составляют следующие элементы:

  • прямоугольная газовая горелка. Эта конструкция включает в себя форсунки, которые и служат местом проведения газа внутрь камеры сгорания. Благодаря этим элементам пламя распределяется равномерно, что делает сгорание теплоносителя внутри системы наиболее эффективным;
  • теплообменник. Это устройство представляет собой короб из металла, оборудованный встроенной батареей. Внутри этого короба проходят трубы, по которым циркулирует теплоноситель. Нагрев воды происходит из-за того, что теплообменник, нагреваясь от сгорающего внутри камеры газа, передает ей тепло. Если в котле одноконтурного типа теплообменник может быть только один, то в двухконтурных аппаратах их может быть и два (первичный и вторичный);
  • циркуляционный насос. С помощью этого устройства регулируется давление, возникающее в системе с циркуляцией, работающей по принудительному принципу. Далеко не все котлы оснащены подобной деталью;
  • расширительный бак . Основное назначение данного элемента – временный отвод теплоносителя, что необходимо в случае нагрева и расширения воды. Такой бачок оснащен специальной емкостью, которая сможет подойти для любого котла на газу. Если планируется использовать отопительное оборудование на больших участках, то можно смонтировать еще один расширительный бак;
  • прибор, отвечающий за отвод продуктов сгорания топлива. В котлах атмосферного типа этот элемент присоединяется к отдельной дымовой трубе, имеющей естественную циркуляцию, а в турбированных механизмах в наличии уже есть двойная труба отвода коаксиального типа, вывод продуктов горения в которой осуществляется посредством вмонтированного вентилятора;
  • автоматическая система, которая служит центром управления котлом. Основным его элементом является электронная схема, позволяющая установить желаемый режим работы котла исходя из данных, отображаемых на установленных датчиках.

Для того чтобы срок службы газового котла был максимально долгим, важно, чтобы каждый его элемент функционировал надежно и исправно (прочитайте также: “Какой газовый котел самый надежный”). Добиться этого можно, лишь изучив особенности работы и строения каждой из основных функциональных частей котла.

Устройство газовой горелки

Исходя из вида конкретного котла, конструкция горелки может быть атмосферного или надувного типа. Первый вариант горелки работает с меньшим шумом, однако, и эффективность их более низкая по сравнению с надувным оборудованием.

Эти образцы, в свою очередь, имеют существенную мощность и делятся на следующие разновидности:

  • с одной ступеней;
  • с двумя ступенями;
  • модулированные надувные горелки.

Как работает теплообменник

Основной показатель, влияющий на качество работы этого функционального элемента газового котла – материал, из которого он произведен.

Наиболее долговечными считаются чугунные теплообменники. Кроме того, этот материал хорошо сохраняет тепло и может быть смонтирован как на одноконтурной, так и на двухконтурной системе (прочитайте также: “Устройство и принцип работы двухконтурного газового котла – особенности конструкции”). Среди отрицательных сторон чугуна – его большая масса и вместе с тем низкая устойчивость к механическим повреждениям.

Сегодня популярностью пользуются теплообменники, изготавливаемые из стали. Этот материал не подвержен частым поломкам, он стойко переносит высокие температуры и перепады давления. Современные модели, где применяется сталь высокого качества, могут составить достоянную конкуренцию чугунным агрегатам в плане срока службы. Порой, чтобы увеличить этот показатель, изнутри на стальной теплообменник наносится слой меди, а сверху – устойчивая к высокой температуре краска.

Работа циркуляционного насоса

Принцип работы расширительного бака

Это устройство оказывает существенно более серьезное влияние на работу газового котла. Предназначен этот прибор для того, чтобы в случае избытка теплоносителя в системе, который обычно возникает вследствие перегрева теплоносителя, лишняя вода сохранялась и впоследствии использовалась вновь. Примерные расчеты показывают, что общий объем такого бака должен составлять около 10% от всей воды в отопительной системе, поэтому для монтажа такого оборудования важно иметь данные касательно длины труб и вместимости системы теплоснабжения.

Чтобы подробнее разобраться с особенностями монтажа газового котла, всегда можно изучить дополнительные фото всех его структурных частей и посмотреть видео по их установке, которые всегда можно найти у специалистов, занимающихся подключением такого оборудования.

Видео об устройстве газового котла отопления:

Как работает газовый котел, как устроен

Все чаще для отопления и горячего водоснабжения в домах используются котлы. Они компактны, мощны, удобны в эксплуатации. Газ на сегодняшний день обходится дешевле, чем другие виды топлива. Если вы задумываетесь об установке такого оборудования у себя дома, важно понять, как работает газовый котел. Это поможет вам быстрее разобраться в управлении техникой и успешно ее эксплуатировать.

Как устроен газовый котел

Из чего состоит техника? Ответ на этот вопрос важно знать каждому пользователю, потому что при работе могут возникать разные ситуации. Кроме того, знания об устройстве газового котла и его составляющих помогут выбрать ту модель, которая подходит именно для вашего помещения.

Основные узлы

Горелка. Прямоугольная конструкция оборудована форсунками. Через них газ попадает в горелку и распределяется. Так поверхность радиатора равномерно прогревается по всей поверхности.

Существует две разновидности горелки:

  • Атмосферная. Устанавливается возле дымохода. Принцип работы прост: воздух для поддержания пламени забирается из помещения. В этом случае обязательно наличие окна и нормальной вентиляции. Преимущество атмосферного типа — независимость от электроэнергии. Чаще встречается в моделях напольного типа.
Читайте также:  Серьги своими руками: мастер-класс по изготовлению креативных серёжек-колец со стеклянными бусинами и проволокой

  • Турбированная. Работа такого котла не зависит от наличия тяги в дымоходе и вентиляции, так как встроенный вентилятор принудительно выводит продукты сгорания через коаксиальный дымоход. Вывод может быть сделан в стене. Встречается в котлах настенного размещения. Основной недостаток – энергозависимость.

Теплообменник представляет собой короб, внутри которого расположены трубки. По ним циркулирует вода. Узел может состоять из разных сплавов, что сказывается на сроке его эксплуатации. Двухконтурный прибор оснащен двумя радиаторами, одноконтурный — одним. Разновидности:

  • Стальной. Самый простой и дешевый вариант. Материал устойчив к перепадам температур, однако обладает низкой теплопроводностью и недолговечностью.

  • Медный. Это стойкий к коррозии и перепадам температур сплав. Медь в семь раз лучше стали проводит тепло, поэтому радиатор обходится дороже. Имеет ограниченную температуру нагрева.

  • Чугунный. Устойчив к коррозии и высоким температурам. Хорошо проводит тепло, но обладает большим весом. Поэтому чаще используется для напольных котлов в виде разборной конструкции.

Циркуляционный насос создает давление в системе для постоянной циркуляции воды. Не во всех моделях есть насос. Но если вы выбираете технику для газового отопления, он должен присутствовать в конструкции.

Расширительный бак. При нагреве теплоноситель расширяется, поэтому бак принимает его излишки во избежание аварийной ситуации.

Дымоотвод. В атмосферных моделях труба соединяется с патрубком корпуса и выводится к дымоходу. В турбированных типах котлов создается коаксиальный дымоотвод, другой конец которого присоединяется к отверстию в стене.

Электроника и модуль управления включает датчики, проводки, схемы: все, что позволяет устройству стабильно функционировать.

Автоматика безопасности. Это сенсоры, которые защищают прибор от таких неполадок:

  • отсутствие тяги;
  • перегрев;
  • отсутствие пламени в горелке.

Если система дает сбой, датчики посылают сигнал модулю управления и работа изделия прекращается.

Принцип работы

По магистрали в систему поступает холодная вода. Через насос циркуляции она подается в теплообменник. Открывается газовый клапан, и в горелку через форсунки поступает топливо. Срабатывает электрод розжига, от чего газ загорается.

Котел работает на отопление или обеспечение горячего водоснабжения (ГВС). Переключение происходит с помощью трехходового клапана. В процессе работы продукты сгорания выводятся через дымоход. При достижении установленной температуры пламя гаснет. Некоторые модели имеют наружный термостат, поэтому при понижении температуры сразу включают нагрев.

Ниже представлена схема работы:

Разновидности и классификация

Как должен работать котел? Это зависит от его разновидности.

По способу установки техника делится на два типа:

  • Настенные. Небольшие приборы малой и средней мощности. Часто устанавливаются в квартирах и домах с небольшой площадью. Размещение на стене экономит свободное пространство.
  • Напольные. Габаритные конструкции, для размещения которых понадобится много места. Зато они способны одновременно отапливать и обеспечивать ГВС большие площади.

По строению дымоотвода, типу отвода продуктов сгорания:

  • атмосферные;
  • турбированные.

Режимы их работы мы описывали выше.

  • Одноконтурные. Обеспечивают оптимальную работу на отопление.
  • Двухконтурные. Оснащены двумя радиаторами, поэтому могут обеспечивать систему отопления и наполнять краны горячей водой.
  • Модулируемая. Плавная автоматическая регулировка силы пламени.
  • Обычная. Без какой-либо регулировки.

По типу поджига:

  • Пьезорозжиг. Запуск проводится путем нажатия кнопки и деформации пьезоэлемента. Преимущества розжига в энергонезависимости. Недостатки: постоянный ручной запуск, большой расход топлива.
  • Электронный. Срабатывает встроенный трансформатор, который управляется автоматикой.

По принципу работы:

  • Конвекционные. Обычная схема, по которой тепло при сгорании переходит к теплоносителю (воде).
  • Конденсационные. Кроме обычного нагрева устройство использует тепло водяного пара. Конденсат скапливается в дополнительном теплообменнике. Поэтому модели Аристон Class Premium Evo обладают высоким КПД.

Обычные котлы энергозависимы, но встречаются устройства, которые работают по другому принципу. Они устанавливаются в помещениях с наличием дымохода и обладают открытой камерой сгорания. Зажигание происходит при помощи пьезоэлемента. Некоторые из них (например, «Конорд») имеют чугунный радиатор.

Техника может работать на природном и сжиженном газе, а крепится на стену или устанавливается на пол. Существует вариант парапетной установки — газовый котел крепится на внешней стене, обладает закрытой камерой сгорания и подключается к коаксиальной трубе.

Рассмотрев устройство и особенности водонагревательной техники, вы сможете выбрать оптимальный вариант для своего жилища. Видео поможет вам лучше разобраться в теме:

Чем проще оборудование – тем оно надежнее? Плюсы и минусы напольного газового котла

Газовый котёл способен превратить энергию сжигаемого газа в тепловую.

Это устройство используется для нагрева теплоносителя в системе отопления, а отдельные модели способны нагревать воду, применяемую для хозяйственных и прочих нужд.

Устройство газового котла

Перед тем как описать основные элементы котла и принцип его работы, отметим, что «сердце» прибора — теплообменник, изготавливают из различных материалов.

Фото 1. Схема внутреннего устройства напольного газового котла. Стрелками указаны основные части.

Дешёвые модели продаются со стальной начинкой. Нержавейка обеспечивает защиту от гидроудара, коррозийную и термическую устойчивость, малый вес аппарата.

Дорогие модели снабжены чугуном. Они значительно тяжелее, стоят в полтора—два раза дороже по сравнению с их стальными «братьями». Однако чугун предлагает повышенную тепловую мощность и многократно увеличенный срок службы.

Важно! Существуют котлы с двумя типами камер сгорания. Открытый вариант забирает кислород, необходимый для горения, из помещения. Требования к дымоходу системы в этом случае повышаются. Закрытый вариант берёт кислород с улицы, он практичней, но стоит дороже.

Составные элементы и принцип работы

Узнав, что главная часть котла, выполняется из различных материалов, перейдём к другим элементам устройства.

  • Ёмкость для нагрева теплоносителя.
  • Муфты, подающие и выводящие теплоноситель.
  • Кожух, для крепления трубы, отводящей продукты горения.
  • Газовая горелка.
  • Запальник.
  • Автоматика, которая отслеживает работу дух предыдущих элементов.
  • Термопара отвечает за температуру теплоносителя.
  • Змеевик нагревает воду для ГВС (только в моделях с двумя контурами).

На дне корпуса котла находится горелка. Над ней висит теплообменник, в виде тонких, плоских ёмкостей, наполняемых теплоносителем. Через подающую трубу поступает носитель, нагревается и продолжает путь в отопительную систему. Продукты сгорания выводятся через кожух, за счёт естественной тяги.

Автоматика отслеживает состояние горелки и запальника. Если запальник тухнет, немедленно полностью прекращается подача газа в систему. Периодически прерывается работа горелки, если температура носителя достигла необходимого значения. За это отвечает термопара, предотвращая закипание теплоносителя.

Двухконтурные модели снабжены змеевиком для горячего водоснабжения. Эта деталь опоясывает теплообменник по кругу и также нагревается горелкой. Через отдельный отвод в змеевик поступает холодная вода, а в систему ГВС идёт уже горячая.

Справка. Старые модели АГВ имеют другое строение теплообменника. Их характеризует пониженный КПД, равный 70%. Они сняты с производства, но могут ещё продаваться.

Напольные VS настенные, в чём отличие

Основные отличия — габариты, вес и мощность. Напольный вариант исполнения обычно выглядит, как большая коробка, 800x500x600 мм весом от 100 кг. Настенный котёл сравним с кухонным ящиком (700x400x300 мм) весом менее 50 кг.

Настенными котлами отапливаются небольшие помещения. Их мощность редко превышает 30 кВт. В то время как их напольные родственники обладают показателями 10—500 кВт.

Конструктивно навесные аппараты сложнее напольных. Для компактности и простоты монтажа в корпус прибора встраиваются, помимо стандартных, всевозможные манометры обвязка, насосы и прочие компоненты. Это приводит к тому, что настенные котлы требуют значительных финансовых затрат в случае поломки.

Достоинства кандидата

Пойдём дальше, и слегка похвалим напольную систему отопления.

  • Мощности самой слабой (дешёвой) модели напольного котла хватит для обогрева помещения площадью 500 кв. м. при идеальных условиях: минимум потерь тепла, высота потолков не выше 3 метров.
  • Конструкция современных напольных аппаратов такова, что температура продуктов сгорания на выходе менее 70 °C. Котлы обладают высокой экономичностью и способны при малых затратах газа обеспечить комфортную среду в помещении.
  • Последний плюс в том, что дымоход, оставшийся от печи или котла на твёрдом топливе, можно доработать под новую модель.

Важно! Точно рассчитать тепловую мощность котла сможет только специалист, т. к. в формулу входят: размер помещения, количество проёмов, толщина стен, качество теплоизоляции.

Недостатки

В этом разделе всего два пункта, но они способны стать головной болью любого домовладельца.

Во-первых, разрешение на установку котла. Для его получения пишем заявление в организацию, поставляющую газ. Тут может возникнуть проблема, подобные организации вполне могут ответить отказом.

Во-вторых, для размещения напольного котла необходимо отдельное помещение, отвечающее определённым требованиям.

  • Комната, нежилая с высотой потолка более 2,2 м.
  • Площадь помещения минимум 4 кв. м. для одного аппарата.
  • Стены «голые» без отделки горючими материалами.
  • Пол ровный бетонированный.
  • Ширина дверного проёма более 0,8 м.
  • Окно уличное, площадью 0,3 кв. м.

Цена вопроса

Стоимость напольного котла зависит от его характеристик. К примеру, одноконтурная модель, с теплообменником из нержавейки и открытой камерой сгорания обойдётся в 20—30 тыс. р. В продажу поступают «монстры» мощностью в 500 кВт и ценой 400 тыс. р.

Если говорить о частном доме площадью в 100—200 кв. м, то за хороший двухконтурный котёл придётся отдать около 60 тыс. р.

Полезное видео

В видео рассматриваются достоинства и недостатки напольного газового котла в сравнении с настенным.

Подводя итоги

Установка собственной системы отопления — заманчивая идея. Правильно подобранный напольный газовый котёл подарит тепловую независимость, а его установка окупится уже через два года.

Главное, правильно выбрать помещение для котельной. Ей желательно отвести место в подвале или на цокольном этаже. Это связано с уровнем шума, который производит аппарат. В ночное время 40—60 дБ помешают уснуть, если спальня будет находиться поблизости.

Отличия устройства напольного газового котла

Устройство напольного газового котла значительно не отличается от настенного. Существенные габариты таких агрегатов позволяют разместить в них комплектующие, которые позволяют производить большую мощность. В продаже можно встретить модели производительностью 50, 1000, 2000 и 5000 кВт. Также в отдельных случаях габариты напольных котлов позволяют установить в них две топочных камеры для сжигания разных видов топлива.

  • 1 Комплектующие напольного газового котла
    • 1.1 Теплообменник
    • 1.2 Расширительный бак
    • 1.3 Циркуляционный насос
    • 1.4 Газовая горелка
    • 1.5 Дымоход
    • 1.6 Автоматика

Комплектующие напольного газового котла

Рассмотрим, какие составляющие входят в схему устройства напольного газового котла:

  • теплообменник;
  • расширительный бак;
  • циркуляционный насос;
  • горелка;
  • дымоход;
  • автоматика.

Теплообменник

Теплообменник является сердцем любого газового котла. В нем происходит нагрев теплоносителя, который потом движется в трубы и радиаторы. Там жидкость отдает тепло и возвращается в газовый котел. Отопительный контур в напольных моделях делают из чугуна, меди или стали. Самым долговечным и надежным считается теплообменник, выполненный из качественного чугуна.

Устройство двухконтурного напольного газового котла отличается наличием вторичного теплообменника для нагрева горячей воды. Его изготавливают из стали либо меди. При включении крана горячей воды трехходовый клапан переключает движение теплоносителя с системы отопления на ГВС.

Для увеличения производительности горячего водоснабжения некоторые модели напольных газовых котлов оснащаются встроенным бойлером объемом от 50 до 90 л. Нагретая вода хранится в емкости, а при включении крана горячего водоснабжения, начинает поступать из него.

Если имеющейся производительности ГВС недостаточно или котел одноконтурный, можно подключить к агрегату бойлер косвенного нагрева.

Читайте также:  Сиреневые шторы в спальне

Расширительный бак

Все современные газовые котлы оснащены расширительной емкостью. Она необходима, для того чтобы компенсировать увеличенный объем разогретого теплоносителя. В большинстве случаев расширительного бачка хватает для нормальной работы отопительной системы. Но если нет, то можно приобрести дополнительный бак отдельно.

В системе с естественной циркуляцией теплоносителя роль расширительной емкости может играть даже пластиковое или стальное ведро. Его размещают на самой верхней точке трубопровода.

В системе с принудительным движением теплоносителя расширительный бак должен быть заводского производства.

Читайте здесь, какие напольные газовые котлы самые экономичные?

Напольные одноконтурные газовые котлы отопления – на что важно обращать внимание

Какие напольные газовые котлы лучше — со встроенным или косвенным бойлером

Циркуляционный насос

Насос входит в конструкцию большинства энергозависимых агрегатов. Он перегоняет теплоноситель в отопительной системе. Существуют разные типы насосов: с одной скоростью, с двумя и более. Если одного насоса не хватает, то в систему включают еще одно устройство.

Газовая горелка

К газовой горелке подается газовоздушная смесь, которая, сгорая, выделяет тепло идущее на подогрев теплообменника. Продукты сгорания при этом уходят в обычный или коаксиальный дымоход.

Тип горелки зависит от вида камеры сгорания. При открытой топке применяется горелочное устройство атмосферного типа. При закрытой камере сгорания используют элемент наддувного типа или более модернизированный вариант.

Также газогорелочные устройства делятся по количеству ступеней мощности:

  • одноступенчатое;
  • двухступенчатое;
  • модуляционное (многоступенчатое).

Последний вариант является лучшим, так как обеспечивает экономию топлива и поддержание комфортной температуры.

Обратите внимание! Все газовые котлы с атмосферной горелкой и устройства с турбированным горелочным устройством, которые имеют мощность более 50 кВт, должны устанавливаться в специальном помещении — котельной.

Газовый клапан регулирует объем подаваемого топлива на горелку.

Дымоход

В зависимости от типа камеры сгорания вид дымохода может отличаться. Если агрегат оснащен открытой камерой сгорания, то для вывода дыма потребуется обычная классическая труба. Если котел оборудован закрытой топкой, то отвод дыма будет осуществляться с помощью небольшой коаксиальной трубы, которая легко выводится через стену дома.

Автоматика

Автоматика подразумевает систему управления и обеспечения контроля за правильной работой газового котла. Она может включать разнообразный набор функций. Последним достижением газовой отопительной техники является погодозависимая автоматика, которая регулирует мощность горелки в зависимости от температуры на улице. Самые современные модели котлов могут управляться со смартфона.

Свой газовый агрегат можно дополнить комнатным термостатом, который осуществляет регулировку работы агрегата, ориентируясь на зафиксированную температуру в помещении.

Система безопасности и контроля устройства может включать: газ-контроль, самодиагностику, защиту от перегрева или замерзания, от заклинивания насоса, от заедания трехходового клапана, датчики тяги, контроль температуры теплоносителя и другие функции.

К напольным газовым котлам также можно подключить различные отопительные системы: «теплые полы», сушилку для полотенец, подогрев бассейна и т.д.

Принцип работы газового котла отопления

Сегодня многие частные дома отапливаются газовыми котлами. Владельцы выбирают их за экономичность, удобство в работе, мощность, компактность и чистоту. Если вы задумались о покупке подобного агрегата, то будет полезным изучить принцип работы газовых котлов. Это не только поможет сделать верный выбор, но и упростит его эксплуатацию.

В этой статье мы выясним как устроены газовые котлы, основные узлы устройства и рассмотрим схемы работы различных видов и типов.

Как устроен газовый котел

Первое, в чем нужно разобраться: из каких основных узлов состоит оборудование. Это не только поможет вам разобраться в причинах неполадок при работе, но и поможет сделать верный выбор при покупке.

Горелка

Основной элемент газового котла. Представляет собой прямоугольную поверхность с установленными форсунками. Современные производители встраивают моделируемый вариант: такая горелка способна потреблять только необходимое количество газа на разных этапах работы, экономя до 15% топлива. Так, при розжиге уменьшается подача газа, чтобы нагрев теплообменника происходил постепенно. Затем подача топлива постепенно увеличивается, приближаясь к заданной температуре и поддерживая ее. После нагрева подача газа вновь уменьшается. Это не только позволяет сэкономить «голубое» топливо, но и положительно сказывается на сроке службе устройства.

За подачу топлива отвечает газовый клапан, который регулируется встроенным электродвигателем. Такое устройство позволяет пользователю самостоятельно задать нужную температуру с помощью электронной платы и панели управления.

Горелки бывают атмосферные и турбированные:

  • Атмосферные устанавливаются около дымохода и забирают воздух из помещения. Такие горелки независимы от электричества и часто устанавливаются в напольных моделях.
  • Турбированные не зависят от тяги в дымоходе, потому что за работу отвечает вентилятор, который и выводит все продукты сгорания. Для его работы необходимо электричество, поэтому наиболее часто можно встретить в настенных котлах.

Еще в горелке находится электрод розжига (вырабатывает искру, которая поджигает газ) и датчик контроля пламени (если пламя по каким-то причинам потухнет, автоматика перекроет подачу топлива и оповестит об ошибке).

Теплообменник

Короб с трубками, между которыми находятся пластины (или «ребра», для увеличения полезной площади и скорости нагрева воды). Именно по этим трубкам и циркулирует вода, забирая тепло от нагретых стенок.

Теплообменники изготавливают из разных сплавов, от которых и зависят их срок службы:

  • Алюминий. Самый легкий металл, поэтому котлы с таким теплообменником имеют компактные размеры. Подвержен коррозии, при работе образуется осадок, который уменьшает эффективную площадь теплообмена.
  • Медь. Небольшие вес и габариты, при хорошей теплоотдаче. Компактны и устойчивы к коррозии, но изнашиваются быстрее чугунных.
  • Сталь. Простой и дешевый вариант. Низкая теплопроводность и малый срок службы. Такие теплообменники могут деформироваться или потрескаться при перепадах температур.
  • Чугун. Долговечны, надежны, устойчивы к коррозии, но чувствительны к перепадам температур. Отлично проводят тепло, но большие и тяжелые, поэтому обычно используются в напольных дорогих котлах.

Если котел двухконтурный, тогда предусматривают два теплообменника: первичный и вторичный. Основной устанавливают над горелкой, его используют системы отопления. Второй необходим для моментального нагрева воды, когда открывается водопроводный кран. Такой теплообменник выглядит как набор пластин, между которыми циркулирует вода. Как только открывается кран с горячей водой, вся вода из первого контура направляется во второй. Именно поэтому двухконтурные котлы не могут одновременно и отапливать, и нагревать воду. При малых объемах потребления горячей воды это незаметно, батареи просто не успевают остывать.

Однако, если расход воды соизмерим с потребностями для отопления, то тут приходит на помощь битермический теплообменник. Это такая «труба в трубе», которая расположена прямо над горелкой. За счет нагрева только одного теплообменника, такой котел может одновременно обеспечить дом и отоплением, и горячей водой. Но стоит помнить: в этом случае очень быстро образуется накипь, которую нужно своевременно удалять.

Циркулярный насос

В старых системах отопления использовалась естественная циркуляция воды. Теплоноситель при нагреве расширяется, поэтому вода на выходе из котла обладает низкой плотностью и весом. За счет этого она легко поднимается по горячему стояку вверх в расширительный бак, а затем под уклоном растекается по радиаторам и отдает тепло. При охлаждении плотность и вес воды увеличиваются, поэтому вновь под уклоном она стекает обратно в котел.

Несмотря на простоту, надежность, энергонезависимость и бесшумность работы такая система имеет серьезные недостатки: сложный и дорогостоящий монтаж, замерзание воды, попадание воздуха в систему отопления, низкую температуру радиаторов в дальних углах.

Поэтому современные котлы оборудуются специальным циркулярным насосом, который и создает давление для постоянной циркуляции воды. Да, в таком случае пропадает независимость от электричества, зато батареи всегда будут теплыми.

Расширительный бак

При нагреве вода расширяется, поэтому необходимо соблюдать баланс в системе отопления. Именно для этого используется расширительный бак, состоящий из 3 частей:

  • емкость для излишка воды;
  • мембрана;
  • емкость с азотом.

Принцип работы прост: лишняя вода хранится в бачке, а мембрана балансирует изменение давления в системе отопления.

Отвод дыма

Любой газовый котел обязательно нуждается в отводе продуктов сгорания. Если камера сгорания открытая, тогда для работы используется воздух из помещения, поэтому здесь нужна хорошая вентиляция и оборудуется дымоход.

Если котел с закрытой камерой сгорания, тогда используется воздух с улицы (с помощью вентилятора) и прогревается продуктами сгорания. Такие устройства не требуют дополнительной вентиляции.

Автоматика безопасности, электроника и модуль управления

В эту категорию входят различные датчики по контролю происходящих процессов в работе котла и мониторинг состояния системы отопления. Система безопасности позволяет защитить агрегат от отсутствия тяги, перегрева или отсутствие пламени в горелке. В этих случаях датчики сообщают о неисправности и модуль управления прекращает работу котла.

Принцип работы

Если температурные датчики установлены, тогда при запуске котла измеряется температура в помещениях – автоматика рассчитывает сколько тепла потребуется. Затем насос закачивает холодную воду в теплообменник. Газовый клапан открывается, через форсунки в горелку поступает газ. Электрод розжига вырабатывает искру, топливо загорается и нагревает теплообменник. Насос перемещает нагретую воду по трубам к радиатору, где вода отдает свое тепло и возвращается в котел. Продукты сгорания выводятся через дымоход. Как только в системе отопления будет достигнута нужная температура, горелка выключается, а котел переходит в режим ожидания. После охлаждения воды горелка вновь запускается. Так работает одноконтурный котел.

Двухконтурные модели работают точно по такой же схеме, за одним исключением: как только открывается кран с горячей водой, срабатывает датчик протока. Он передает сигнал, заставляя систему переключить трехходовой клапан на режим нагрева воды. Вода перестает поступать в батареи и остается в котле, циркулируя во вторичном теплообменнике, который моментально нагревается. После закрытия крана трехходовой клапан возвращается в исходное положение, и вода из первичного теплообменника поступает в систему отопления.

Стоит отметить еще один момент: котлы делятся на конвекционные и конденсационные. В первом случае в результате работы создается также водяной пар, который испаряется и выбрасывается через дымовую трубу.

В конденсационных котлах нашли способ его использовать. В таких устройствах водяной пар превращается в конденсат, который аккумулируется на стенках экономайзера (по сути, дополнительный теплообменник). При этом освобождается определенное количество тепла, которое уходит на нагрев воды. Сам конденсат после обработки и нейтрализации просто сливается в канализацию. Вот таким образом и достигается максимальная эффективность.

Как сэкономить при использовании газового котла?

Следующие меры позволяют достичь дополнительной экономии топлива:

  • качественный монтаж газового котла;
  • на короткое время полностью открыть окна, закрыв при этом терморегулирующие вентили;
  • не перегревать помещение, стараться поддерживать комнатную температуру на уровне 20 °C;
  • при наступлении темноты опускать на окнах жалюзи;
  • правильно настроить терморегулирующие вентили;
  • не загромождать радиаторы и терморегулирующие вентили;
  • использовать возможности регулирования вашего котла;
  • включать циркуляционный насос ГВС только во время пользования;
  • контролировать расход горячей воды;
  • проводить регулярное сервисное обслуживание: чистку котла и мелкий ремонт.
Ссылка на основную публикацию