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.
Открытая и закрытая система отопления
Ошибка №13
На открытую систему отопления нельзя ставить современные газовые котлы.
Действительно, все последние модели в основном рассчитаны для закрытых систем. В них поддерживается стабильное давление и при его снижении срабатывает датчик, который отключает нагревательный прибор.
Падение давления, как правило, свидетельствует об утечке. При установке современного газового котла на открытую систему вам всего на всего нужно донести до датчика информацию, что давление в системе изначально низкое, и это ни коим образом не говорит о проблемах в отоплении.
Это делается элементарным замыканием проводов датчика между собой.
После этого, если вы в дальнейшем не будете осушать систему и сливать воду, котел будет работать без проблем.
Ошибка №14
Единственный нюанс – не все производители считают подобный лайфхак гарантийным случаем!
Поэтому заранее уточняйте данный момент у продавца.
Устройство газовых котлов
Газовый котел в интерьере кухни
В конструкцию обычного газового котла входят следующие элементы:
- Газовая горелка с форсунками, через которые поступает газ на сгорание. Топливо благодаря форсункам распределяется равномерно и расходуется экономнее.
- Теплообменник – металлический короб, внутри которого проходят трубы с циркулирующим теплоносителем. Приходящая охлажденная жидкость от радиаторов снова нагревается и движется обратно. В зависимости от конструкции теплообменник может быть один или два. В простых котлах во время нагрева воды отопление временно отключается.
- Насос циркуляционный. Служит для принудительной транспортировки жидкости по трубам.
- Расширительный бак необходим, чтобы временно стравливать жидкость, которая расширяется при нагревании.
- Механизмы для удаления продуктов сгорания газа. В котлах атмосферного типа устройство присоединяется к дымоходу. В турбокотлах продукты сгорания выводятся с помощью вентилятора через трубу.
- Электронная плата – блок управления котлом. Контролирует заданные настройки оборудования, используя данные встроенных датчиков.
- Манометр для контроля давления в системе.
- Дисплей, на котором отражаются показатели работы оборудования.
Принцип действия газовых котлов
Все существующие модели можно разделить на две основные группы:
Конвекционные котлы обладают более простой конструкцией и невысокой стоимостью. Встретить такие модели можно повсеместно. Нагрев теплоносителя происходит исключительно за счет воздействия открытого пламени горелки. При этом большая часть тепловой энергии передается на теплообменник, но некоторая (иногда достаточно значительная) ее часть теряется вместе с отводимыми продуктами сгорания газа. Самый главный недостаток, не используется скрытая энергия водяных паров, входящих в состав удаляемого дыма.
Конвекционный котел Gaz 6000 W
К преимуществам таких моделей стоит отнести достаточно простую конструкцию, возможность отведения продуктов сгорания за счет естественной тяги (при наличии соответствующих требованиям дымоходов).
Вторая группа — это конвекционные газовые котлы. Их особенность заключается в следующем — конвекционное оборудование не может использовать энергию удаляемого с дымом водяного пара. Именно этот недостаток и позволяет устранить конденсационная схема газового котла.
Газовый котел Bosch Gaz 3000 W ZW 24-2KE
Суть работы таких устройств — продукты горения, имеющие достаточно высокую температуру, проходят через специальный теплообменник, в который поступает вода из обратки системы отопления. При условии, что температура такого теплоносителя ниже точки росы для воды (около 40 градусов), на внешних стенках теплообменника начинает конденсироваться пар. При этом высвобождается достаточно большое количество тепловой энергии (энергия конденсации), которая и обеспечивает предварительный нагрев теплоносителя.
Но существуют и некоторые негативные моменты, характеризующие конденсационную технику:
Для работы в конденсационном режиме необходимо обеспечить температуру обратки не более 30-35 градусов. Поэтому такие агрегаты в основном применяются для низкотемпературных (не более 50 градусов) систем отопления. Так же котлы данного типа можно использовать в системах с большой теплоотдачей, например, в системах теплого водяного пола. Достаточно хорошо зарекомендовали себя котлы, в которых конденсационный теплообменник используется для обеспечения горячего водоснабжения.
Техническое обслуживание и настройку оптимального режима работы котла может выполнить только грамотный специалист. В регионах, мастеров, способных разобраться в конденсационных котлах, не слишком много. Поэтому обслуживание устройства может обойтись достаточно дорого.
Кроме того, сама стоимость оборудования данного класса высока, отнести такую технику к бюджетному варианту не удастся даже при большом желании.
Но разве стоит отказываться из-за таких недостатков от возможности сэкономить более 30% энергоносителя. Именно такая экономия и небольшой срок окупаемости конденсационных котлов и делает их приобретение целесообразным с экономической точки зрения.
Котлы с открытой и закрытой камерой сгорания
Такие котлы существенно различаются своими техническими возможностями, при этом условия их применения так же отличаются.
Атмосферные котлы оснащены камерой сгорания открытого типа. Воздух, необходимый для сгорания газа поступает в камеру непосредственно из помещения. Поэтому при выборе таких котлов необходимо строго контролировать соблюдение нормативных требований воздухообмена в помещении. В комнате должна действовать эффективная система вентиляции, кроме того, отвод продуктов горения в режиме естественной тяги возможен только при устройстве высоких дымоходов (отвод дыма выше уровня кровли здания).
Настенный газовый котел Logamax U054-24K атмосферный двухконтурный
К достоинствам таких котлов относят достаточно приемлемую стоимость, простоту конструкции. Но стоит учитывать то, что КПД таких агрегатов чаще всего не слишком высок (по сравнению с более совершенными моделями).
Турбированный настенный двухконтурный котел оснащается камерой сгорания закрытого типа. Такие агрегаты подключаются в основном к коаксиальным дымоходам, обеспечивающим не только отвод продуктов горения, но и подачу свежего воздуха в камеру сгорания с улицы. Для этого в конструкцию котла встраивается электровентилятор небольшой мощности.
Газовый котел FERROLI DOMIproject F24 настенный двухконтурный турбированный
Основное преимущество турбированного котла заключается в повышенной производительности, при этом КПД устройства достигает 90-95%. Благодаря этому появляется возможность сократить расход топлива. Но стоит учитывать то, что стоимость таких котлов достаточно высока.
Как устроены газовые котлы
Основные узлы газового котла
Принципиальная схема устройства газового котла отопления, практически, идентичная для большинства модификаций. Это значит, что главные блоки, из которых собираются котлы и принцип работы газового котла отопления у них одинаковые:
- Газогорелочное устройство, выполнено в виде перфорированной прямоугольной конструкции. Внутри которой расположена форсунка. Через нее поступает газовое топливо для сжигания в топочной камере. Эффективность горения обеспечивается благодаря равномерному распределению топлива по всей поверхности горения.
- Теплообменный аппарат – стальной короб с развитой трубной поверхностью нагрева. При сгорании газа, выделяющееся тепло нагревает стенки теплообменника, по внутреннему контуру которого протекает греющий теплоноситель. От соприкосновения с горячими поверхностями, бойлер нагревает воду, которая позже отдает свое тепло в отопительной системе. В одноконтурных котлах размещен один теплообменный аппарат, для контура отопления. В двухконтурном — два, в том числе теплообменник ГВС.
- Циркуляционный насос служит для принудительного движения греющей воды в контуре отопления. Устройство присутствует только в моделях котлов с принудительной циркуляцией.
- Расширительный бачок — защитное устройство, сбрасывающее лишний теплоноситель, который образуется во время нагрева контура отопления.
- Дымоходы и комплектующие. Требования к дымоходам для газовых котлов определены правилами СНИП. В котлах атмосферного открытого типа, они подключаются к дымоходам, работающим с естественной тягой.
Наличие вспомогательных узлов в котле, отличает его от газовой колонки. Устройство напольного газового котла отличается от настенного, более мощными габаритами и весом, в связи с тем, что в их конструкцию обычно входит накопительная емкость для горячей воды.
Блок автоматики управления и защиты, предназначен для регулирования режимами котла в зависимости от температуры внутреннего/наружного воздуха и защиты агрегата, при создании аварийных ситуаций.
Например, высокое давление газа или теплоносителя, отрыв газового факела, утечка воды, высокая температура греющего контура отопления или ГВС. Ее работа основывается на использовании первичных датчиков — термопары газового котла и работы трехходового клапана.
Двухконтурный котел
Двухконтурный газовый агрегат отличается от одноконтурного котла тем, в его конструкции размещен не один теплообменник для отопления, а два — первичный и вторичный.
Принцип действия двухконтурного котла
Первый размещен непосредственно в зоне сгорания газа. Его цель состоит в подогреве отопительного теплоносителя. Вторичный выполняет работу по нагреву горячей воды.
Необходимо обозначить, что функционировать синхронно в 2-х режимах двухконтурный газовый котел не имеет возможности. Это объясняет присутствие в его системе трехходового клапана, который при открытии крана горячей воды на смесителе отправляет теплоноситель в контур ГВС.
Устройство газовой горелки для котла
Горелочное устройство газового котлоагрегата классифицируется по следующим типам:
- Одноуровневая, способна работать только в двух вариантах — Стоп/Пуск. Несмотря на низкую рентабельность и пониженный ресурс использования, обладают популярностью из-за несложной конструкции и низкой цены.
- Двухуровневая, обеспечивает работу котла на двух режимах – 50/100 %. Ее достоинства ощущаются в переходной отопительный период, поскольку для обогрева жилья нет нужды использовать устройство на всю мощность.
- Модулируемая — умная система регулировки режимами котлоагрегата, которая способна самостоятельно выполнять настройку работы в диапазоне 20-100 %. Такая система обеспечивает эффективную и продолжительную работу котла. При этом его цена на порядок выше обычных отопительных аналогов с одно и двухуровневыми горелочными устройствами.
Кроме того горелки подразделяются на установки открытого и закрытого типа. При первом варианте воздух, нужный для процесса горения газа, прибывает непосредственно из комнаты, в которой располагается котлоагрегат. Воздух для закрытой топки поступает через коаксиальный дымоход с применением вентилятора для его забора из атмосферы.
Система водоочистки
Вода в газовом котле нагревается в специальном теплообменнике. И какую бы марку котла вы не выбрали, при некачественной воде он обязательно через какое-то время выйдет из строя.
Что же делать?
Ошибка №18
Нельзя запускать систему отопления и устанавливать котел без определения качества воды.
После ее лабораторного анализа и выявления повышенного содержания соли или железа, хочешь-не хочешь, а придется делать водоподготовку.
Затратно? Конечно. Но это менее затратно, чем регулярный ремонт котла в дальнейшем. На нашей воде без очистки вообще не стоит брать котлы с битермическим теплообменником.
Принцип работы и устройство газового оборудования
В конструкции агрегата присутствуют такие узлы, как:
- Горелка. Предназначается для создания пламени с помощью пьезоэлемента.
- Корпус. Представляет собой металлический ящик с теплоизоляционным покрытием.
- Теплообменник. Является радиатором с несколькими трубками, в которых циркулирует вода.
- Насос. Обеспечивает принудительное движение теплоносителя по системе.
- Дымоход. Используется для отвода продуктов горения из котла.
- Панель управления. В передовых моделях установлена автоматика, которая решает задачи по регулировке мощности, выбору режима подогрева воды и осуществляет другие настройки без участия человека.
Принцип работы газового оборудования: поджигание топлива происходит в горелке с пьезоэлементом (долгое время для этого использовалась механическая кнопка). Дальше газ постепенно перерабатывается, выделяя много тепла. Энергия от горения передается теплообменнику и окружающему пространству. Вода в магистрали находится в постоянном движении, что предотвращает ее закипание и разрыв труб. Для циркуляции жидкости используется насос.
Управление оборудованием осуществляется с помощью сопутствующих контролеров и клапанов. Среди них:
- редукторы;
- клапаны для сброса давления;
- гребенки;
- манометры и др.
Гидравлическая группа
Гидравлическая группа расположена в самом низу устройства. Сюда входит подающая часть и обратная (с насосом).
Обратите внимание из каких материалов выполнена эта группа. Раньше была распространена латунь
Сейчас ее все чаще заменяют композитным исполнением – термостойкий пластик черного цвета. Ничего страшного в этом нет, технологии не стоят на месте и развиваются с каждым днем.
Ошибка №22
Однако латунь по-прежнему считается более качественным и надежным материалом.
При этом, многие забывают, что если у вас вода в системе химически агрессивна + присутствуют блуждающие токи, то котел с латунной гидравлической группой будет не лучшим решением.
Принцип работы оборудования
Газовое автономное отопление в многоквартирном доме работает от котла, установленного в квартире. Для подачи газа включается электронный или пьезорозжиг. Высекаемая искра поджигает запальник, который горит, пока не отключат устройство.
Подавать газ в район горелки, когда не включён запальник, нельзя из-за вероятности взрыва. Запальник приводит в действие главную горелку, греющую теплоноситель до заданной температуры.
По достижении нужных показателей горелка автоматически отключается. Стоит температуре теплоносителя опуститься ниже определённой отметки, срабатывает термический датчик и возобновляется газовая подача.
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.
Внутреннее устройство, преимущества и недостатки
Внутреннее устройство котла
Настенные котлы являются одним из современнейших приборов, позволяющих отапливать жилые помещения.
По сути, это небольшая котельная, которая выполняет все возложенные на нее функции и при этом остается компактной.
Основными составляющими настенного котла являются: термометр, теплообменник, насосы для циркуляции, газовая горелка, манометр, система безопасности, автоматика управления, расширительный бак, а также большое количество важных для мини-котельной датчиков.
Некоторые котлы, обладающие принудительной тягой, оснащаются специальным вентилятором, с помощью которого достигается транспортировка продуктов, появляющихся во время горения.
В независимости от того, каким прибором вы пользуетесь, он должен быть использован только лишь по назначению. Это правило применимо и по отношению к настенным газовым котлам. У каждой модели данного прибора существует оптимальный диапазон использования, в котором его плюсы можно раскрыть в полной мере, а имеющиеся недостатки – скрыть.
Чтобы выбрать наиболее подходящую модель отопительного котла, ознакомьтесь с его конструкцией, а также имеющимися функциональными особенностями, после чего сопоставьте их с вашими потребностями.
Несомненно, навесные котлы обладают большим количеством плюсов:
Говоря о них, в первую очередь, следует отметить их компактность. По сравнению с напольным газовым котлом, его настенный собрат занимает минимальное пространство. Кроме того, навесный котел допускается устанавливать над мебелью или же прочими кухонными приборами.
Вам не нужно будет декорировать стену для того, чтобы скрыть котел. Достаточно часто его накрывают полотном, поскольку отопительный прибор не вписывается в декор кухонного помещения. Настенный котел существует в большом количестве разновидностей, которые позволяют выбрать наиболее подходящую для кухонного помещения.
Его достаточно просто переоборудовать. В большинстве подобных котлов возможность его адаптации к различным видам газа предусмотрена в конструкции. Достаточно будет поменять сопла и провести перенастройку отопительного прибора.
В том случае, если газ был отключен из-за аварийной ситуации и появится в вашем доме еще не скоро, настенный котел можно настроить на работу с помощью сжиженного газа, который можно получить из баллона.
Несмотря на дороговизну этого способа, именно он может помешать размораживанию отопительной системы. Чтобы сменить вид топлива, необходимо просто установить другие форсунки.
Разумеется, у данных отопительных приборов есть и минусы:
Среди главных недостатков настенных котлов следует отметить высокую чувствительность по отношению к химическому составу теплоносителя.
В том случае, если вы этого не сделаете, теплообменник очень быстро наполнится ненужными солями и станет непригодным для использования. Если же вы не установили смягчающий фильтр, необходимо после отключения отопления весной вызвать специалистов, которые проверят состояние котла и очистят теплообменник от имеющихся солей. Однако следует помнить о том, что данная услуга является весьма дорогостоящей.
Еще один недостаток имеют двухконтурные системы котлов. В таких системах вода начинает подогреваться после приведения в нужное положение трехходового крана.
Таким образом, когда открывается кран, теплоноситель автоматически прекращает разогреваться. Разумеется, в бытовых условиях невозможно долго держать кран с горячей водой открытым, поэтому вероятность того, что вода успеет остыть, минимальна, однако при прорыве водопровода вы рискуете остаться без горячей воды надолго.
- Горячая вода подается не сразу после открытия крана, а спустя 10 секунд. Данная задержка имеет место быть из-за проточного подогрева.
- Сравнительно маленькая мощность навесного газового котла не позволит использовать его для того, чтобы обогревать массивные помещения.
И, конечно, все упирается в деньги. Настенный котел намного дороже напольного, и это тоже может стать существенным недостатком.
Циркуляционный насос
Здесь смотрите на марку насоса. Бренды, зарекомендовавшие себя только с положительной точки зрения:
Grundfos
Wilo
Если внутри стоят именно они, то это хороший выбор.
При этом насосы Wilo более требовательны к качеству теплоносителя, и от частых подпиток и шлама могут быстро “подохнуть”. Грюндфос более стойкий в этом плане.
С остальным непонятными марками нужно быть более настороженными.
Ошибка №23
Только не путайте ситуацию, когда производители пишут на торце насоса большими буквами свой бренд, а используют при этом тот же Grundfos или Wilo.
Это распространенная практика у того же Vaillant. В этом случае ищите на шильдике или на отдельной наклейке сбоку надписи мелким шрифтом.
Хороший продавец обязан указать истинного производителя насоса.
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.
