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:

Недорогой и надёжный способ обогрева! Газовое отопление: принцип работы, плюсы и минусы

Газовый котёл как источник тепла используется повсеместно и считается оптимальным средством обогрева помещения.

Природный газ — самый доступный и недорогой энергоноситель. Поэтому газовое отопление столь популярно.

Даже при отсутствии возможности подключения к магистрали, можно рассматривать альтернативные проекты газификации дома (газгольдер, газовые баллоны).

Система газового отопления

Применение газовых котлов для отопления помещений — наиболее распространённый способ обогрева частных домов. При отоплении дома газом не появляется никаких отходов: ни пыли, ни грязи.

Различают напольные и настенные котлы. Они обладают следующими характеристиками:

1. Напольные приборы имеют значительную массу из-за установленных в них чугунных теплообменников. Им требуется отдельное помещение. Работают они до 50 лет благодаря антикоррозийным свойствам чугуна.
2. Настенные газовые котлы могут устанавливаться на кухне или в коридорах. Теплообменники в них выполнены из стали, поэтому они имеют меньший вес и довольно презентабельный вид, приборы хорошо вписываются в домашний интерьер. Служат от 15 до 20 лет, имеют более низкую стоимость.

Выделяют два типа котлов: одноконтурные, используемые исключительно для отопления, и двухконтурные, которые также подогревают воду.

Приборы классифицируют и по типу камеры сгорания. Она бывает:

• открытой — потребляет воздух из помещения (соответственно необходима дополнительная вентиляция);
• закрытой — берёт уличный воздух.

Принцип работы, схема

Устройство отопительной системы с применением газового котла стандартно. В ней присутствуют:

• источник тепла;
• вода в качестве теплоносителя;
• циркуляционный насос;
• трубопровод;
• расширительный бак;
• отопительные элементы;
• запорно-регулирующая арматура.

Фото 1. Схема отопления частного дома при помощи газового котла. Для обогрева используются радиаторы и теплые полы.

На рынке представлено множество моделей газовых котлов, но принципиально они между собой практически ничем не отличаются. Используя внутренние датчики и терморегуляторы, контроллер подаёт в камеру сгорания природный газ. В теплообменнике вода нагревается до необходимой температуры и насосом нагнетается в отопительный контур. Нагрев будет идти до тех пор, пока не будет достигнута необходимая температура.

В дальнейшем автоматика станет поддерживать температуру на заданном уровне, не требуя контроля со стороны человека. Двухконтурные котлы подразумевают использование воды из теплообменника в бытовых нуждах, но забор жидкости для поддержания баланса несколько ограничен и зависит от размеров и мощности агрегата. Некоторые газовые котлы применяют в системе «тёплый пол» и даже для обогрева бассейнов и теплиц.

Плюсы и минусы

Газовые котлы самые экономичные источники тепла, но у них есть и другие положительные стороны:

• Могут отапливать помещения больших размеров.
• Имеют высокий коэффициент полезного действия (80—95%).
• Быстро прогревают помещения.
• Нет необходимости следить за котлом, все максимально автоматизировано.
• Если по каким-либо причинам пламя горелки погаснет, то сработает её повторный розжиг.
• Просты в эксплуатации и обслуживании.
• Имеют длительный срок службы (от 15 лет).
• Позволяют контролировать температуру в доме до градуса.
• Использование таких котлов безопасно.
• Устройства компактны.

Минусы газовых котлов:

• Экономически нецелесообразно размещать эти приборы в домах площадью меньше 100 м 2 , использование их в таких условиях считается крайне опасным.
• Установка газового котельного оборудования требует оформления необходимой документации (требуется получить разрешение от Газтехнадзора).
• Необходим монтаж дымохода для отвода отработавших газов.
• Помещение, в котором установлен котёл, должно иметь отдельный выход на улицу и принудительную вентиляцию воздуха (особенно для котлов с открытой камерой горения).
• При низком давлении газа или выходе из строя горелки КПД прибора резко падает.
• Требуется установка дорогостоящей автоматики, обеспечивающей контроль безопасности.

Наиболее выгодной выглядит установка газового котла в доме, подключённом к магистральной сети газоснабжения. От центральной трубы делается подвод к дому непосредственно до отопительного оборудования, что позволяет полностью забыть о вопросе обогрева помещения, доставке энергоносителя и расходах на эксплуатацию. Эти системы отопления соответствуют всем современным экологическим стандартам.

В систему автономного газового отопления входит газгольдер или газовые баллоны. Установку газгольдера на участке желательно планировать и учитывать при застройке.

Это позволит сделать разводку газопровода под землёй до котельной и кухни. Использование баллонов практически ничем не ограничено.

При расчёте эффективности отопления частных домов сжиженным газом нужно учитывать, что один 50-литровый баллон вмещает 35—42 литра газа. Расход на отопление 100 кв. м. в сутки у любого котла равен 15 л. Необходимо также помнить, что баллоны заправляют раз в неделю. Отопление дома газовыми баллонами можно считать выгодным при выполнении следующих условий:

• Площадь дома меньше 100 кв. м.
• Здание обладает хорошим утеплением.
• Газовый котёл является резервным.
• В будущем планируется газификация населённого пункта.