Конструктивные особенности энергонезависимых газовых котлов

Энергонезависимый газовый котел служит для получения тепловой энергии методом сжигания газа в целях отопления объектов (помещений). Пропан-бутан или метан используется в качестве газообразного топлива при работе агрегата. Котлы устанавливаются только для отопления или дополнительно нагревают воду в системе водоснабжения. Оборудование выпускается напольного и настенного типа.

Принцип работы энергонезависимого газового котла

При подаче топлива включается пьезорозжиг, от искры воспламеняется запальник, который будет гореть постоянно. Если зажигающее устройство не сработало, подавать газ нельзя, т. к. может произойти взрыв. От запальника воспламеняется ведущая горелка, подогревающая воду до нужной температуры в теплообменнике. Автоматика выключает газ после достижения заданного результата. Термодатчик регулирует подачу новой порции топлива при снижении температуры, и основная горелка воспламеняется снова.

Если в дымоходе наблюдается плохая тяга или приток воздуха неправильно организован, часть угарного газа остается в комнате. Это опасно и вызывает отравление токсичным оксидом углерода. Энергонезависимый котел на газе требует устройства дымохода с отношением объема поступающего воздуха к величине отводимых продуктов горения 10:1. Энергонезависимые агрегаты работают без электричества по причине присутствия в конструкции двух горелок.

Виды котлов

Газовые агрегаты навешиваются на несущую стену, располагаться на раме. Массивные модели устанавливаются на пол или требуют устройства дополнительного основания. К оборудованию подключается магистраль отопления, водяного снабжения и контур горячего пола.

Одноконтурные и двухконтурные

Энергонезависимый газовый котел для отопления частного дома работает только для отопления или дополнительно греет воду во встроенной емкости. От этого зависит, сколько контуров он обслуживает. При отоплении дома в трубопровод поступает горячий теплоноситель. Он проходит по всем регистрам в доме и возвращается к котлу. Так работает одноконтурная система, применяется для нежилых объектов, дач, цехов.

В двухконтурных агрегатах встраивается теплообменник другого строения. В трубу, по которой проходит теплоноситель, вставляется еще одна с жидкостью для водопровода. Потоки передвигаются в одном направлении. От сгораемого газа энергия передается сначала наполнителю отопительной системы, а он греет воду для бытовых целей.

Проточные или встроенные теплообменники бывают:

• битермические коаксиальные;
• раздельные пластинчатые.

Напольные модели котлов могут иметь 2 теплообменника, где жидкость для отопления и вода для ГВС греются в разных емкостях. Такие агрегаты занимают больше места, но в них накипь образовывается меньше. Контуры работают отдельно и отключаются независимо друг от друга. Их применяют в частных одноэтажных и двухэтажных строениях.

Напольные и настенные

Напольные агрегаты монтируются на полу или платформе. Конструктивные элементы для выполнения обвязки приобретаются отдельно.

Стальные жаротрубные котлы отличаются:

• повышенными показателями мощности;
• высоким коэффициентом полезного действия.

Теплообменник выполняется цилиндрической формы со сварными швами. Конструкция состоит из металлических труб и отсека сгорания воздушно-газовой смеси. Горючая масса готовится и подается дутьевой горелкой.

Чугунные агрегаты имеют теплообменник из сплава железа с углеродом секционного вида. В нем располагаются дутьевые или трубчатые горелки. Чугунные котлы отличаются большим весом и долгим сроком службы. Из-за хрупкости материала к температурному режиму предъявляются особые требования.

Настенные модели отличаются сниженной мощностью, компактностью, крепятся на вертикальном ограждении или стационарной раме.

Преимущества подвесных котлов:

• экономия места;
• продажа обвязочных элементов одновременно с агрегатом.

Настенное оборудование представляет собой мини-котельную с управлением при помощи пульта. Котлы имеют теплообменник из меди или стали, в котором вмонтирована трубчатая горелка.

Достоинства и недостатки

Энергонезависимые газовые агрегаты отличаются эффективностью и экономным расходованием топлива. В котлах предусматривается автоматическая защита при прекращении подачи газа, снижении давления жидкости в системе, пропадании тяги.

Преимущества энергонезависимого оборудования

• большая мощность;
• независимость от электрической сети;
• долговечность и надежность в работе;
• простота в использовании;
• возможность быстрого ремонта;
• вероятность применения дымохода от ранее демонтированного котла на твердом топливе или печки.

Ограничения для установки газового оборудования касаются выбора отдельного помещения. Для двухконтурной системы требуется дополнительное место на монтаж системы безопасности, насоса, нагревательного бака. Стоимость установки повышается из-за веса и габаритов, сборки регулирующей автоматики в конструкцию, выравнивания основания. Требуется оформление разрешения в газовой службе.

Выбор энергонезависимого котла

Выбор зависит от назначения объекта и финансовых возможностей покупателя. Есть другие параметры, на которые обращают внимание до приобретения агрегата.

Учитываются технические характеристики:

• Мощность. Если показатель превосходит потребность помещения в обогреве, расходуется лишнее топливо. Для двухконтурных котлов прибавляется 25% к площади дома на нужды ГВС.
• Число контуров. Зависит от назначения строения. В жилых домах среднего размера ставят двухконтурные агрегаты, а одноконтурные подходят для вспомогательных строений. Если коттедж большой площади, к котлу дополнительно монтируется водонагреватель.

Дизайн и габариты установки выбираются в зависимости от предпочтений пользователя. Есть большое число типоразмеров, но на качество функционирования внешний вид не влияет.

Рейтинг

Большинство предлагаемых котлов производится за рубежом. Лидирующее место отдано Германии, Италии, Словакии, Бельгии, Южной Корее.

Популярные качественные модели:

• Protherm Гепард. Настенная модель двухконтурного агрегата с мощностью 23,3 кВт. КПД находится на уровне 90,3%, отапливает дом до 200 м2. Компактный агрегат весит 31 кг.
• Ferroli Domina N F24. Энергонезависимая модель мощностью 23,5 кВт. Двухконтурное оборудование с закрытой камерой. Обогревает площадь до 180 м2, КПД — 93%.
• Baxi Slim 1.300 iN. Напольная конструкция с чугунным теплообменником. Есть возможность подсоединения внешнего бойлера и системы теплого пола. Предусмотрен встроенный измеритель наружной температуры, что облегчает работу автоматики. Обогревает до 365 м2.

Модели известных производителей учитывают условия российского климата и работают эффективно.

Конструктивные особенности

Агрегаты делятся на устройства с естественной и принудительной тягой. В первой разновидности предусмотрена атмосферная горелка и отсек сгорания открытого типа. Воздух поступает из помещения, где установлен котел, дым отводится за счет естественного передвижения воздуха. Оборудование устанавливается в помещениях с соблюдением норм безопасности.

В агрегатах принудительного действия воздух забирается с улицы или соседней комнаты (реже). Потоки перемещаются вентилятором по коаксиальным или раздельным воздуховодам небольшого диаметра. Есть возможность организации отвода продуктов горения в горизонтальной плоскости через стену. Оборудование принудительной подачи ставится в любом подходящем помещении.

Особенности монтажа и эксплуатации

Энергонезависимое отопительное оборудование на газу монтируется в систему так, чтобы теплоноситель циркулировал естественно без применения насоса. Для этого выполняются условия:

• выдерживается расчетный уклон магистрали с теплоносителем;
• применяются трубы большего диаметра, чтобы понижалось сопротивление на пути жидкости;
• в систему встраивается расширительный бачок, где находятся излишки горячей воды.

При установке придерживаются правил монтажа газовых котлов. Нормы касаются также вентиляционной и удаляющей системы. Монтаж оборудования разрешается лицам, которые имеют доступ к подобным работам и прошли аккредитацию.

Энергонезависимые газовые котлы в частных домах и на производстве

Зачастую складываются ситуации, когда проблемы с электроснабжением вызывают множество неудобств, особенно для тех, кто использует агрегаты, работа которых поддерживается дополнительными электроприборами. Подобные ситуации обычно складываются у жителей небольших населенных пунктов, отдаленных частных домов или на даче. Газовые котлы, которые эксплуатируются в подобных условиях, лучше заменить на энергонезависимое оборудование без подключения к электросетям.

Энергонезависимые газовые котлы получили своё широкое применение в промышленных и жилых помещениях с повышенной влажностью или с непосредственным контактом с водой. В подобных условиях повышается риск получения электротравм, а также быстрый выход из строя электрооборудования. Режим котла автоматически подстраивается под температуру отапливаемого помещения, тем самым поддерживается заданная температура воздуха.

Особенности энергонезависимых котлов

Современные модели энергонезависимых газовых котлов обеспечены дополнительным генератором электроэнергии, который работает на тепловой энергии, выделяемой при сгорании газа. Эта энергия используется для питания сложных автоматических систем, которые обеспечивают контроль стабильной и безопасной работы всей отопительной системы.

Одной из важнейших особенностей энергонезависимой системы отопления с применением газового котла является отсутствие принудительной циркуляции теплоносителя, независимо от количества контуров отопления. Естественная циркуляция происходит следующим образом: теплоноситель нагревается за счет работы котла, по физическим законам теплое всегда стремится вверх. Выход горячего теплоносителя является самой высокой точкой системы отопления. Циркуляция по отопительным контурам происходит за счет силы притяжения. Сам котел является самой низкой точкой, чтобы остывшая вода самотеком снова попала в теплообменник и повторила цикл.

В условиях постоянных перебоев с электричеством невозможно использовать циркуляционные насосы, так как стабильная работа котла напрямую зависит от наличия постоянного давления теплоносителя в системе отопления.

Монтаж энергонезависимой системы отопления с участием двухконтурного газового котла является технически сложным процессом и требует очень точных расчетов, поэтому лучше доверить его проведение профессионалам.

Так как применение дополнительных вентиляторов для обеспечения принудительной тяги невозможно из-за отсутствия электроэнергии, то расчет высоты газохода и других характеристик в соответствии с мощностью котла должен производиться с особым соблюдением всех требований.

Даже правильно рассчитанный пассивный газоход по тяге и мощности котла всегда будет оставлять некоторую часть продуктов горения в помещении, где установлен котел.

Энергонезависимые газовые котлы: принцип работы

1. Наличие двух горелок – запальная и основная. При розжиге котла сначала загорается запальная горелка, которая затем производит розжиг основной.
2. Основная горелка производит нагрев теплоносителя до установленной температуры, затем автоматически отключается.
3. При снижении температуры до определенного значения газ снова подается на основную горелку, он воспламеняется за счет запальника.
4. В системе защиты котла есть функция контроля тяги. Если тяга отсутствует, то происходит автоматическое прекращение подачи газа к котлу.

Применение энергонезависимых котлов

Энергонезависимые газовые котлы подвесного типа малой мощности зачастую используются как дополнительное отопление, на случай отказа основного.

Несмотря на ряд ограничений и неудобств, связанных с эксплуатацией энергонезависимых систем отопления, они являются незаменимыми в тех местах, где существует проблема бесперебойного энергоснабжения.

Сложности, с которыми можно столкнуться при монтаже и эксплуатации энергонезависимых схем:

1. Основной проблемой является отключение котла при появлении даже кратковременных перебоев подачи газа. Связанно это с тем, что автоматическое возобновление горения требует наличия электроэнергии.
2. Отсутствует возможность регулировки температурного режима в каждой комнате индивидуально, так как поток теплоносителя будет одинаков для всех отопительных контуров.
3. Невозможность использования сложной системы автоматики, которая обеспечит экономный расход газа.
4. Энергонезависимый газовый котел будет дольше реагировать на изменение температуры теплоносителя.
5. Сложность обслуживания и ремонта естественной системы циркуляции.
6. Наложение ограничений на высоту отапливаемого здания с естественной циркуляцией.

Все горизонтальные участки трубопровода должны иметь уклон по ходу движения воды не менее 0,005м на погонный метр. А интенсивность напора напрямую зависит от разности высот – чем выше поднимается нагретый теплоноситель, тем лучше будет циркуляционный напор. Поэтому подобная система редко применяется в квартире.

Меры предосторожности при использовании энергонезависимых котлов

В связи с остатком некоторой части продуктов горения в помещении необходимо соблюдать некоторые предосторожности:

1. Обеспечить усиленное проветривание помещения котельной.
2. Само помещение котельной должно быть отдельно стоящим зданием, для уменьшения риска отравления людей.

Ряд преимуществ энергонезависимых газовых котлов несомненно перекрывает свои недостатки. Ведь в некоторых ситуациях независимость от электросети является основным требованием. А установка подобного агрегата может стать одним из решений.