Принцип работы газового котла отопления: особенности, устройство и отзывы

Многие владельцы частных домов хотят подробнее узнать о принципе работы газовых котлов, так как именно эти устройства используются в качестве основных элементов отопительной системы. Это связано с относительной дешевизной применяемого топлива в виде природного газа. Кроме того, рассматриваемые приборы имеют небольшие габариты и безопасны в эксплуатации.

Базовые элементы конструкции

Прежде чем коснуться непосредственно принципа работы газовых котлов отопления, следует ознакомиться с их строением. Обычно устройства состоят из следующих элементов.

1. Горелка обеспечивает нагрев теплоносителя. Газ подается в камеру сгорания посредством специальных форсунок, которые позволяют равномерно распределить пламя.
2. Теплообменник отдает тепловую энергию жидкости, циркулирующей в отопительной системе.
3. Система автоматики предназначается для безопасности и управления режимом работы.
4. Приспособление для отвода отработанных газов.

Иногда в котел встраивается циркуляционный насос, позволяющий обеспечивать принудительное движение теплоносителя в трубах системы отопления. Однако такие модели стоят дороже. Они не пользуются популярностью у потребителей. Чаще всего насос устанавливается отдельно.

Принцип работы газового котла отопления: схема нагрева

Основная функция отопительного оборудования заключается в подогреве теплоносителя путем прямой передачи тепловой энергии, которая образуется в ходе горения газообразного вещества. Для наглядности ниже рассматривается процесс работы одноконтурного устройства, неспособного обеспечивать нагрев воды для потребительских нужд.

Газ, подающийся под определенным давлением из магистральной сети, попадает в специальную камеру, где и происходит его возгорание. Важно, чтобы данный процесс был полностью безопасным. Мощность горения контролируется при помощи различных датчиков и системы автоматики.

При появлении пламени происходит выделение значительного объема тепла. Оно передается отопительной системе непосредственно через теплообменник, внутри которого циркулирует рабочая жидкость. Нагрев осуществляется снаружи. На теплообменник воздействует струя горящего газа. В качестве материала для этого элемента используется чугун, сталь или медь.

Отвод продуктов сгорания

С устройством и принципом работы газовых котлов примерно стало все понятно, но необходимо понимать, как работают другие важные узлы отопительного агрегата. Немаловажную роль играет система удаления продуктов сгорания. Она может быть открытого или закрытого типа. В первом случае отработанные газы выходят через дымовую трубу системы вентиляции. Что касается подачи воздуха, то она осуществляется из помещения, где установлен прибор без каких-либо дополнительных приспособлений. Турбинные горелки относятся к конструкциям закрытого типа. Они обеспечивают принудительный забор воздуха и отвод газов посредством специальных трубопроводов.

Функционирование системы автоматики

Используемые принципы работы автоматики газовых котлов призваны обеспечить безопасную эксплуатацию и добиться поддержания определенной температуры теплоносителя на протяжении какого-то времени. Приборы оснащаются всевозможными датчиками и терморегуляторами.

Автоматические системы защиты позволяют отключать подачу газа при его временном отключении. Система просто перестанет работать. Ее будет необходимо перезапустить вручную сразу после возобновления транспортировки газа по сетевой магистрали. Это можно сделать за несколько минут.

Современные модели имеют энергосберегающие функции, а также способ защиты от замерзания. Температурный режим теплоносителя регулируется посредством специальных датчиков. Если столбик термометра снизится до 5 градусов, то включение котла произойдет автоматически для прогрева.

Новые модели начали оснащаться системами самодиагностики. В процессе эксплуатации анализируется состояние основных узлов, после чего информация передается на дисплей посредством кодов ошибок. Такой технологичный способ позволяет выявить около 90 процентов вероятных неисправностей.

Принцип работы двухконтурных газовых котлов

Часто требуется не только отопить какое-то помещение, но и обеспечить нагрев воды для бытовых нужд. В этом случае помогут двухконтурные газовые котлы. Принцип работы таких устройств практически не отличается от одноконтурных аналогов. Однако есть дополнительные элементы.

Нагрев воды в контуре ГВС происходит косвенным образом. Чтобы получить горячую воду, необходимо на протяжении всего времени поддерживать определенную температуру в основном контуре для отопления. При нагреве воды будет работать и отопительная система. Такой вариант неприемлем летом, поэтому на обратном трубопроводе устанавливается кран, способный прерывать циркуляцию теплоносителя. В этом случае нагревать будет только вода.

Как функционируют конденсационные устройства?

В обычных приборах продукты сгорания минуют теплообменные поверхности и отдают часть энергии рабочей среде отопительной системы. Отработанные газы отводятся через обычный дымоход. В данном случае теряется определенная часть тепла в виде водяного пара, появившегося при сжигании топлива.

Принцип работы конденсационных газовых котлов несколько отличается. Устройства способны использовать скрытую энергию водяного пара. Они оснащены нагнетающим вентилятором, который имеет изменяемое количество оборотов. В связи с этим камера сгорания является закрытой. Выброс отработанных газов производится при помощи коаксиального дымохода.

Изменяемое число оборотов вентилятора позволяет регулировать соотношение газа и подаваемого воздуха. Конденсационный котел не во всех случаях функционирует с максимальной отдачей. Чтобы прибор работал в экономичном режиме, необходимо поддерживать температуру теплоносителя на обратном трубопроводе менее 57 градусов.

Коэффициент полезного действия конденсационного устройства повышается с уменьшением рабочей температуры отопительной системы. В других ситуациях эффективность несколько снижается. Поэтому такой прибор уместен при использовании с теплыми полами, где рабочий диапазон температур колеблется в пределах 40-45 градусов.

В отличие от обычного котла, конденсационный аналог обладает теплообменником большей площади. В нем отработанные газы охлаждаются до температуры ниже 40 градусов. Процесс конденсации происходит непосредственно в теплообменнике, поэтому он изготавливается из материалов, устойчивых к коррозии.

Как работают настенные приборы?

Для небольших домов вполне подойдут настенные газовые котлы. Принцип работы их примерно тот же, но используются менее габаритные детали и дополнительные элементы в виде циркуляционного насоса и мембранного бака. От обычных аналогов они отличаются компактными размерами.

Как и в случае с напольными конструкциями, настенные газовые котлы могут быть одноконтурными или двухконтурными. Они могут быть оснащены закрытой или открытой камерой сгорания. Устройства фиксируются на стене при помощи специальных кронштейнов.

Принцип работы газового котла настенного типа базируется на наличии сложной системы автоматики, которая считается наиболее капризным блоком в плане технического обслуживания. Она часто дает сбой в процессе эксплуатации устройства. Своими руками отремонтировать ее проблематично, поэтому приходится вызывать специалиста, что приводит к дополнительным расходам.

Правила эксплуатации

Как видно, принцип работы газового котла не так прост, поэтому при использовании необходимо придерживаться ряда правил.

1. Первый запуск устройства должен осуществлять только технический работник специализированного учреждения. Он протестирует корректность работы всей системы.
2. Многие пренебрегают проведением ежегодного обслуживания, но делать этого не стоит. Своевременное удаление загрязнений из камеры сгорания и устранение нагара в трубах позволяет увеличить эксплуатационный период прибора.
3. Желательно избегать таких ситуаций, когда температура поднимается выше 90 градусов. Это может быть губительно для устройства. При эксплуатации рекомендуется придерживаться диапазона от 65 до 90 градусов.
4. Для избежания аварийных ситуаций в ходе работы котла от повышения давления следует подсоединить группу безопасности, состоящую из манометра, приспособления для отвода воздуха и предохранительного клапана.
5. Если при использовании превышен период эксплуатации, отраженный в техническом паспорте, то необходимо проведение экспертизы для безопасной эксплуатации.

Отзывы об устройствах в заключение

Понимая принцип работы газового котла, можно сделать осознанный выбор в пользу той или иной модели. Однако самое главное заключается в определении мощности, которая необходима для нормального отопления жилого дома. Она рассчитывается с учетом общего объема помещений и уровня теплоизоляции ограждающих конструкций. Показатели мощности газового оборудования указываются в техническом паспорте.

Потребители оставляют множество положительных отзывов о настенных устройствах. Они отмечают их компактность и эффективную систему автоматики. При выборе места установки проблем не возникает. О напольных приборах отопления положительно высказываются владельцы больших домов, где есть возможность выделить отдельное помещение для агрегата.

Принцип работы газового котла отопления для частного дома

Существует много нагревательных приборов, которые обладают высокой мощностью и могут использоваться для интеграции в систему отопления. Для организации отопительной системы частного дома, как правило, применяются газовые котлы — выбор этот не случаен. С централизованным отоплением периодически случаются всяческие «казусы», потому вероятность того, что Вы можете остаться без тепла, исключать нельзя. Кроме того, такое отопление не всегда способно обеспечивать людей нужным теплом, а принцип работы газового котла отопления позволяет создать и поддерживать в доме уют и комфортные условия.

Не последнюю роль в широком применении котлов, работающих на газе, отыгрывает и невысокая стоимость топлива, а благодаря сравнительной доступности к газовой магистрали обустроить такое отопление можно в любом населенном пункте.

Хоть установка оборудования и занимает много времени, в работе котлы практически бесшумны, способны обогревать большие площади и могут отличаться длительным сроком эксплуатации.

Классификация газовых котлов

1. По способу установки, газовые котлы разделяются на напольные и настенные. Настенные модели представляют собой мини-аналог напольных приборов, отличаясь лишь немного меньшей мощностью.
2. В зависимости от количества контуров, котлы бывают одноконтурными и двухконтурными. Первые подходят лишь для обогрева помещения, в то время как вторые подогревают воду для бытовых нужд. Двухконтурные модели подогрев воды осуществляют, либо косвенно прогревая жидкость в бойлере, либо так называемым «проточным» способом.
3. По способу розжига, монтируемые на стену котлы разделяются на те, которые разжигаются при помощи автоматики, и разжигаемые пьезорозжигом. Последние имеют простую конструкцию, стоят дешевле, но подразумевают полностью ручное управление — Вам самостоятельно придется включать кнопку, разжигать пламя, а также выключать котел. Примечательно, что в моделях с электронным розжигом данный процесс полностью автоматизирован — от Вас потребуется лишь подсоединение оборудования к электросети и выставление нужного температурного режима. Стоят такие котлы дороже, однако они являются более экономичными благодаря отсутствию запальника с постоянно горящим пламенем.
4. Нагревательные котлы делятся на два типа (тип определяется в зависимости от камеры сгорания газа) — камера может быть открытой и закрытой. Модели с камерой первого типа, для поддержания реакции горения, берут воздух из помещения, в котором размещаются. Что касается продуктов сгорания, то их отвод осуществляется за счет естественной тяги в дымоходе. В обслуживании такие котлы недорогие, и стоят они дешевле, по сравнению с моделями с закрытой камерой сгорания.

Как работает газовый котел?

Принцип работы газового котла отопления достаточно прост — в специальный блок поступает газ, после чего датчики блока в автоматическом режиме регулируют подачу топлива, исходя из существующей в отопительной системе температуры.

Газ направляется к горелкам и, перемешавшись с воздухом, поступает в топку, где сгорает, выделяя большое количество энергии (именно энергия и обеспечивает обогрев здания). Проходящие по теплообменнику продукты сгорания нагревают воду в отопительной системе, после чего через дымовую трубу удаляются прямо в атмосферу.

Температура отработанного газа, который выходит из дымохода, на несколько десятков градусов превышает температуру воздуха, поэтому дымоход должен соответствовать строительным правилам и нормам.

Рекомендации по выбору котлов отопления

Настенный газовый котел стоит недешево, поэтому подходить к его выбору следует серьезно. Обязательно обратите внимание на сертификат качества, который должен прилагаться к каждой модели.

Также, нужно учитывать некоторые моменты:

1. В случае если уровень минимальной мощности оборудования превышает требуемый предел, необходима покупка комнатного термостата, корректирующего работу прибора.
2. Если Вы приобретаете котел с целью отопления частного дома, а также приготовления горячей воды для бытовых нужд, следует заранее просчитать расход горячей воды, чтобы понять, будет ли оборудование справляться с ее приготовлением.
3. Не все газовые котлы комплектуются дополнительным оборудованием, необходимым для подключения бойлера косвенного подогрева воды. Приобретая его отдельно, лучше выбирать комплект для подключения того же производителя, что и котел.
4. Немаловажным фактором является и безопасность. Система безопасности котла должна включать в себя защиту от пропадания тяги и погасания пламени, от утечек газа, воды.

Несмотря на то, что принцип работы газового котла отопления кажется достаточно простым и понятным, при выборе такого оборудования нежелательно пренебрегать советами продавцов-консультантов в магазинах и, конечно же, и сотрудников предприятия, которое будет осуществлять установку оборудования.