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.

Рабочее давление в системе отопления частного дома

Давление в котле и в системе отопления — одно и то же. Домовладельцы, как правило, называют это давлением котла, а инженеры называют его давлением в системе центрального отопления.

Сейчас в домах устанавливалось все больше и больше комбинированных котлов, а также ряд некомбинированных котлов с герметичной системой. За очень редкими исключениями, системы центрального отопления с комбинированными или системными котлами не используют коллекторный бак. Система центрального отопления герметична (закрыта) и находится под давлением. Когда система нагревается, давление в котле обычно немного повышается. Положение циркуляционного насоса в системе также может немного изменить давление на манометре.

Важность давления

Большинство систем центрального отопления закрыты. Это означает, что нет открытых вентиляционных отверстий для размещения расширения и сжатия воды, когда она нагревается и охлаждается. Вместо этого система герметизирована и находится под давлением, чтобы компенсировать эти изменения. Давление имеет решающее значение для правильной работы отопления. Важно знать какое давление должно быть в отопительной системе.

У большинства котлов есть способ обнаружения, если давление выключено. Они отключатся, когда давление упадет слишком низко, а некоторые модели сделают то же самое, когда давление будет слишком высоким. Поэтому, если давление слишком низкое, котел выключится, и не будет горячей воды. В качестве альтернативы, высокое давление в котле создает ненужную нагрузку, и система может выйти из строя.

Какое давление должно быть в системе отопления

Большинство современных гидравлических систем отопления представляют собой закрытые системы, которые должны поддерживаться при минимальном давлении. Это может показаться простой концепцией, но удивительно, как часто недостаток внимания к основам может вызывать всевозможные проблемы. Давление в точке наполнения должно быть достаточно высоким, чтобы вытолкнуть жидкость в верхнюю часть системы. Обычно это вызывает беспокойство только тогда, когда точка заполнения находится в подвале, но можно понять, почему возникли бы проблемы, если бы в верхней части системы буквально не было жидкости.

Определяя, какое рабочее давление в системе отопления, нужно учесть, что оно должно быть достаточное, чтобы горячая вода правильно циркулировала вокруг дома. Для большинства систем стрелка манометра должна составлять от 1 до 2 бар. Если в доме более 2-3 этажей, допускается давление в 2-4 бар. Датчик давления воды в газовом котле как раз следит за состоянием рабочего давления. Все эти показатели нужны для того, чтобы понять каким давлением опрессовывают систему отопления конкретного дома.

Чтобы проверить давление в котле, нужно найти на нем манометр. Если в системе правильное давление, игла должна находиться в диапазоне от 1 до 2 бар. Эта область обычно обозначается зеленым цветом. Ниже 1 и больше 2 — красным, что указывает на критические зоны.

В некоторых котлах есть манометр с 2 иглами — красная стрелка служит маркером, а черная показывает фактическое давление. Если система имеет правильное количество давления, 2 должен указывать на тот же номер. Другие модели котлов имеют дисплей, отображающий давление воды.

В открытой системе, даже при задействовании циркуляционного насоса, давление в расширительном баке будет равняться атмосферному, а манометр укажет 0 Бар.

Давление в закрытой системе отопления искусственно увеличивается для улучшения качества работы и предотвращения появления воздуха в теплоносителе. Чтобы вычислить давления в закрытой системе надо перепады высот (в метрах) низшей и высшей точками отопительной сети умножить на 0.1. Получится статическое давление (в Барах), а затем прибавить 0.5 бар. Это необходимое давление в системе.

Определяя, какое давление в системе отопления часто оказывается, что на практике прибавление 0,5 бар бывает недостаточным. Потому принимается, что в закрытой системе, где имеется холодный теплоноситель давление должно быть 1.5 бар, а в процессе работы оно возрастает до 1.8—2 бар.

Как часто нужно корректировать давление в системе отопления

Когда система отопления холодная, давление на манометре должно быть от 1 до 1,5 бар (стрелка индикатора обычно находится в зеленой части).

Если давление повышается более чем на 1 бар при нагреве, то расширительный бак может потребовать повторного повышения давления. Если манометр показывает высокое давление в результате переполнения, необходимо прокачать радиатор до тех пор, пока манометр не вернется между 1 и 1,5 бар. Давление в системе обычно требует дозаправки один или два раза в год. Когда возникают подобные трудности важно выяснить почему газовый котел не держит давление воды.

Должно ли падать давление в системе отопления

Давление не должно падать ниже 1 бар, иначе это свидетельствует об утечке, проблемах с предохранительным клапаном или радиатором. Если давление ниже 0,5 бар, вода была потеряна из системы и должна быть заменена. Красная часть циферблата также может указывать на слишком высокое давление (около 2,75 бар или более).

Если давление в системе поднимается

ля обеспечения эффективной работы котла важно, чтобы он работал при правильном давлении, а любой воздух, попавший в систему, удалялся» из радиаторов. Общие симптомы избытка давления:

• Холодные радиаторы сверху или снизу.
• Шум от котла, насоса или системы.

Если в газовом котле поднимается давление воды и остается слишком высоким несмотря на то, что вода сливается из системы через сливной кран, это свидетельствует о неисправности. В этом случае следует определить, почему растет давление в закрытой системе отопления, и где предохранительная труба из предохранительного клапана 3 бар сливает воду. Если системная вода проходит через защитную трубу, и манометр котла постоянно показывает более 3 бар, несмотря на слив воды, есть две вероятные причины.

Одна из них заключается в том, что наполнительный контур оставлен подключенным, а запорные клапаны оставлены открытыми или не идеально закрытыми. В этом случае система постоянно пополняется. Заливные клапаны должны быть закрыты, а контур отключен. Воду нужно сливать пока давление в системе (холодное) не снизится примерно до 1,5 бар. Если вода продолжит проходить через 3-барный предохранительный клапан и давление в котле упадет, необходимо заменить предохранительный клапан.

Если заправочный контур отключен, но давление в котле все еще остается слишком высоким несмотря на то, что из системы центрального отопления через сливной кран отводится некоторое количество воды, вероятным виновником является пластинчатый теплообменник. Пластинчатые теплообменники являются вторичными теплообменниками. В котлах без комбинированной системы нет вторичных теплообменников, но почти во всех котлах комбинированные.

Эта неисправность, которая вызывает постоянное высокое давление, является внутренней утечкой во вторичном теплообменнике (пластинчатый теплообменник). Это теплообменник в котле, в котором системная вода отделена от чистой водопроводной воды рядом металлических пластин.

Эффективно, горячая вода системы (нагретая котлом) прокачивается через канал во вторичном теплообменнике. Чистая холодная вода проходит по отдельному пути направляясь к горячим водопроводным кранам. Эти пути длинные и «сложены» друг вокруг друга, так что их стенки всегда соприкасаются. Тепло проходит через стены, разделяющие пути, так что вода центрального отопления косвенно нагревает водопроводную воду.

Если есть утечка через стену между двумя путями, вода высокого давления попадает в водяной путь системы отопления, повышая давление в системе. Давление обычно повышается до чуть более 3 бар, в результате чего открывается предохранительный клапан. Поскольку в результате утечки давление в системе регулярно увеличивается, манометр остается на уровне около 3 бар, и вода постоянно проходит через предохранительный клапан и выходит из предохранительной трубы. В этом случае вторичный теплообменник (и, возможно, предохранительный клапан) необходимо заменить.

Если падает давление в системе отопления

Если постоянно падает давление в системе отопления, есть 3 места, где можно посмотреть причины:

• Сначала вода проходит через предохранительный клапан и предохранительную трубу. Это обычно сбрасывает воду снаружи, где это видно. Нужно следовать по маршруту защитной трубы из предохранительного клапана с красной крышкой. Иногда защитная труба заканчивается в трубопроводе сточных вод в доме. Вода, проходящая через предохранительный клапан и предохранительную трубу, является самой распространенной причиной потери давления.
• Вторая причина потери давления бывает очень редко. В конденсационных котлах, если есть утечка во внутренней стенке теплообменника, возможно попадание воды из системы в поддон для конденсата и через трубку для конденсата.
• Третья причиной потери давления является внутренней утечкой в системе, из котла, управления, радиаторов или трубопроводов.

Если же медленно падает давление в системе отопления, то через определенные отрезки времени надо производить общую подпитку системы давления.

Как поднять давление в закрытой системе отопления

Алгоритм действий для поднятия нормальных показателей давления всегда одинаковый, но сперва важно выявить и устранить причину неполадки. Затем можно приступить к действиям:

• Слить около 1-2% объема от теплоносителя.
• Отрегулировать (по инструкции) давление в камере расширительного бака. Для этого можно воспользоваться манометром.
• Открыть клапан в верхней точке контура и доливать теплоноситель для восстановления давления.
• Для выпуска всего газа, скопившегося в радиаторах и трубах, нужно запустить циркуляционный насос и время от времени спускать воздух, концентрирующийся около клапана группы безопасности.
• В процессе заполнения контура и ликвидирования воздушных пробок, нужно доливать теплоноситель, доводя давление до нужного показателя.

В процессе начала работы циркуляционного насоса разница в значениях должна отображаться сразу. Если значения манометров меняются медленно и с заминкой или замечаются рывки в процессе запуска насоса, это означает, что или в трубах, или в радиаторе остался воздух.

Перепады давления

Большие перепады давления в котле вызваны неисправностью расширительного бака.

Если спустя некоторое время после начала отопительного сезона давление колеблется, нужно перепроверить проблемные места на исправность каждого из деталей блока безопасного использования

• теплообменника:
• манометра;
• воздухоотводчика, который выпускает воздух из теплоносителя;
• предохранительного клапана, сливающего часть воды в случае перепада давления или закипания;

в большинстве частных домов распространены дорогие, но эффективные автоматы, которые способны контролировать ситуацию круглые сутки.
Но всегда нужно помнить, что неисправность отопительной системы – это не только проблемы с микроклиматом в доме и денежные затраты, но лишение безопасности как всей системы, так и жителей дома.

Нормальное давления котла

Определяя какое давление должно быть в котле отопления, нужно иметь в виду, что при нормальной работе давление в котле меняется. Когда система холодная и выключена, ожидается, что давление будет между 1 и 1,5 бар. Чуть ниже или чуть выше — не проблема. Когда насос включится, давление может немного возрасти или упасть. Этот эффект является немедленным, и это не проблема. Небольшое повышение или падение зависит от направления насоса и его расположения относительно манометра.

Когда система нагревается, давление должно медленно расти. К тому моменту, когда система полностью нагреется, повышение обычно составит до половины бара. Это повышение должно быть медленным и постепенным, и для того, чтобы система достигла полной температуры, требуется 15-30 минут.

Размер нормального повышения давления варьируется от системы к системе. Это связано с размером системы (сколько воды она содержит) и размером расширительного бака, который должен присутствовать во всех герметичных системах. Если вопрос в том, какое давление холодной воды должно быть в частном доме, то здесь нормы показательней будут от 0,3 до 6 бар.

Если повышение давления от холода происходит быстро и составляет более половины бара, обычно возникает проблема. Если повышение превышает 1 бар, проблема почти наверняка есть.

Как сбросить давление в котле, ели оно высокое

Есть несколько простых вещей, которые они могут попробовать, как мы подробно рассмотрим ниже.

Шаг 1: Слить немного воды

Давление в котле может быть слишком высоким, потому что в системе слишком много воды. Это, конечно, при условии, что насос работает в соответствии со спецификацией, но это может быть хорошим местом для запуска. Что нужно делать:

• Выключить котел за несколько часов до того, как планируется выполнить работу, чтобы он полностью остыл.
• Найти точку слива на радиаторе, как правило, в нижней части устройства, и подготовить емкость, удобную для сбора воды.
• Постепенно открывать слив, используя свой ключ или запирающее защитное устройство, и собирать жидкость в пластиковом резервуаре.
• Наблюдать, как манометр падает, пока стрелка не окажется в зеленом диапазоне. Плотно закрыть сливное отверстие.

Шаг 2: прокачать все радиаторы в системе

Накопление воздуха в верхней части радиатора уменьшает пространство для воды и увеличивает давление в системе. Что можно сделать:

• Выключить котел на несколько часов, чтобы он полностью остыл.
• Найти точку отбора воздуха на первом радиаторе, как правило, в верхней части устройства с одной стороны, и использовать сухую ткань и контейнер, чтобы собрать воду.
• Постепенно открывать выпускной клапан с помощью ключа радиатора. Появится немного пузырькового воздуха, а также немного воды.
• Когда поток стабилизируется, плотно закрыть выпускной клапан. Продолжать с другими радиаторами, пока датчик не окажется в зеленом диапазоне. Важно плотно закрыть каждое отверстие слива.

Воздух в радиаторах, скорее всего, поступает из насоса котла, аэрирующего воду. Если приходится прокачивать радиаторы чаще, чем раз в год, проблема может быть более глубокой, требующей рассмотрения специалистом.

Если давление в котле низкое

Если возникает вопрос, почему падает давление в котле отопления, дело может быть в предохранительном клапане. После того, как клапан был приведен в действие, автоматически при повышении давления или вручную, он может закрыться не полностью. Так как клапан должен был бы быть заменен, если он продолжает протекать, нет никакого вреда в том, чтобы теперь снова эксплуатировать его вручную.

Если повернуть красную крышку, внутренний клапан отсоединится от седла, что позволит воде системы проникнуть внутрь. Если повернуть его дальше, он захлопнется и снова упадет на место. Можно повторить это, увеличивая давление в котле по мере необходимости. Если давление все еще не держится, нужно заменить клапан.

Если все равно не ясно почему в котле падает давление воды, скорее всего, утечка находится под полом. Если полы сплошные или их нельзя поднять, это большая проблема, но есть компании по обнаружению утечек, которые специализируются на их поиске.

Когда нужно проверить давление в котле

Обычно давление должно оставаться относительно стабильным, поэтому не нужно проверять его каждый день или неделю. Вместо этого рекомендуется проверять давление в системе хотя бы раз в месяц.

Если отопительный сезон только начался, то стоит проверить давление в котле, чтобы убедиться, что оно будет работать должным образом в предстоящие зимние месяцы. Кроме того, если прокачаны какие-либо радиаторы, стоит проверить давление в котле, чтобы убедиться, что оно не упало слишком сильно.