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.

• 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:

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:

Какую температуру выставлять на газовом котле?

Часто владельцы частных домов сталкиваются с вопросом: а какую оптимальную температуру выставить на газовом котле, чтобы было тепло и экономно? Разумеется, четко ответить по цифрам на этот вопрос будет невозможно, ведь достаточно много неизвестных переменных: сколько м² нужно отапливать, на сколько хорошо утеплен сам дом, какие погодные условия на улице, модель котла и степень изношенности всей системы отопления.

Поэтому лучшим решением будет обратиться к услугам специалистов, которые не только проведут тщательный анализ, но и сами настроят автоматику котла отопления для максимальной эффективности при низких затратах топлива.

Но можно дать общие рекомендации. После проведенных экспериментов можно точно сказать, что при минимальной температуре расход газа будет самым большим. Почему? Читайте дальше.

Максимальная и минимальная температура газового котла: что лучше?

Стоит оговориться, что для расчета был взят обычный деревянный дом на две комнаты с общей площадью в 40 м². Качество утепления среднее, работает котел мощностью на 24 кВт. Предлагается, что в комнаты должны прогреваться до 21 градуса тепла.

40 градусов

Самый экономически неэффективный режим. Во-первых, котел будет недогревать комнаты примерно на градус-полтора. Из-за этого насос и горелка работать будут постоянно, что приведет не только перерасходу газа, но и к повышенному электропотреблению. Замеры показывают, что электричества может понадобиться примерно в 3 раза больше, чем при режиме в 70 градусов! Поэтому, если наблюдаются проблемы с электроснабжением или котел работает от генератора, от этого режима стоит воздержаться.

В таком режиме батареи начинают остывать буквально через нескольких часов. Стоит также отметить, что при высокой изношенности системы отопления высокая вероятность образования конденсата, который вредит котлу.

50 градусов

Обычно при таких настройках котел показывает самый низкий расход газа, однако циркулярный насос в этом случае работает практически без остановок. Из-за высокой цены на электричество этот режим оказывается дороже следующего.

Батареи остывают гораздо дольше, котел полностью прогревает помещение до необходимых температур.

60 градусов

Оптимальные настройки для большинства котлов. При такой температуре теплоносителя газа требуется больше, чем при 50 градусах, однако насос работает реже. Помещение обогревается полностью, батареи остывают долго, а суммарные расходы ниже других режимов.

70 градусов

Электричества требуется еще меньше, чем при 60 градусах, но необходимо гораздо больше газа. Хотя на первый взгляд и кажется, что подобные настройки выгоднее, опасность таится в другом. При таком режиме работы батареи предложат нагреваться, даже при выключенном котле. Таким образом в помещении возможны скачки температуры, которые негативно скажутся не только на комфорте, но и на состоянии всей системы отопления, в частности труб.

80 градусов и выше

Подобные настройки выставлять не рекомендуется. Во-первых, такие настройки нужны в лютые морозы, если проживаете в северных регионах страны. Во-вторых, из-за воздействия высоких температур трубы быстро приходят в негодность, а также может появиться неприятный запах.

Оптимальные настройки температуры для газового котла

Рекомендуем при температуре до -25 градусов тепла выставлять на газовом котле 60-65 градусов. Если за окном около нуля, тогда можно настроить на 50-55. При температуре ниже 30 градусов – смело выставляйте на котле 70 градусов.

Как сэкономить при отоплении, и какая температура должна быть в помещении?

Согласно нормативным требованиям в жилых помещениях температура воздуха должна быть в пределах от 18 до 25 градусов тепла. Поэкспериментируйте с настройками, переключайте режимы, подберите комфортную температуру именно для вас.

Помните, что ночью температура ниже, чем днем. В этом случае идеально будет использование программаторов, которые в автоматическом режиме будут регулировать работу газового котла при температурных изменениях. Таким образом, вы сэкономите, не потеряв в комфорте.

Если ваш дом подключен к газовой магистрали, тогда установите счетчик. Так вы сможете точно контролировать расход топлива и платить только за израсходованный объем, а не по нормативу.

Выводы по теме

Итак, выставляйте температуру на газовом котле от 55 до 65 градусов. Если сильные морозы, то можно установить 70 градусов. Если на улице около нуля – подойдет и 55 градусов.

Обязательно прочтите инструкцию производителя, максимально используйте автоматику вашего оборудования. Установите газовый счетчик. Таким образом, вы сможете сэкономить, не потеряв в комфорте.

Режим работы 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.

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.

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