Принцип работы газового котла и разновидности отопительного оборудования
Garant-vl.ru

Строительный портал

Принцип работы газового котла и разновидности отопительного оборудования

Устройство газового котла отопления и принцип работы

Как известно, основным нагревательным элементом в большинстве современных отопительных систем выступает котел. Именно благодаря ему топливо преобразуется в тепловую энергию, которая передается теплоносителю и поступает в нагревательные приборы, такие как радиаторы. Важно понимать устройство газового котла отопления, изучить принцип его работы.

Принцип работы газового котла отопления, как становится понятно из его названия, основан на использовании газа как основного источника топлива. При этом идеальное устройство газовых котлов отопления должно быть таким, чтобы функционирование оборудование проходило с минимальными затратами, а вмешательство человека было минимальным.

О том, как работает газовый котел отопления и из каких элементов он состоит, далее и пойдет речь.

Разновидности и устройство газового котла

Перед тем как говорить непосредственно обо всех составляющих газового котла, требуется рассмотреть то, какие существует варианты этих отопительных устройств. Безусловно, все они имеют схожее строение, но, тем не менее, некоторые модели оснащены индивидуальными, характерными лишь для них особенностями.

Классификация котлов, функционирующих с помощью газа, является следующей:

  • образцы напольного и настенного типа. Если говорить об удобстве, то более приемлемым будет настенное оборудование, которое более характерно для частных построек. Основное достоинство напольного агрегата заключается в его гораздо большей мощности, вследствие чего с его помощью можно обогреть помещение с весьма существенной площадью. Такие модели очень часто эксплуатируются на производстве;
  • газовые котлы атмосферного и турбированного типа. Чтобы понять, как работает газовое отопление с атмосферным котлом, можно вспомнить принцип функционирования стандартной печи, где воздух из помещения поступает в специально предназначенный дымоход благодаря естественной тяге. Турбированные аппараты оснащены вентилятором, который входит в конструкцию, а камера сгорания топлива является полностью закрытой, поэтому все необходимое количество воздуха поступает с улицы (подробнее: «Как устроен турбированный газовый котел – принцип работы, преимущества и недостатки»);
  • механизмы с одним и двумя контурами. Устройство газового котла с одним контуром рассчитано так, чтобы это оборудование использовалось исключительно для обогрева комнат, в то время как приборы с двумя контурами способны также играть важную роль в системе водоснабжения, обеспечивая помещение горячей водой;
  • котлы, оснащенные обычной горелкой или горелкой модулируемой (детальнее: «Какие бывают газовые горелки для котлов отопления – виды, различия, правила использования»). Во втором случае мощность работающего оборудования регулируется автоматическим образом, благодаря чему можно значительно уменьшить расходы на топливо;
  • устройства, имеющие электронный или пьезокерамический поджиг. Первый вариант является более удобным, так как зажечь топливо в камере сгорания можно и без непосредственного участия хозяев, а во втором случае обязательно нужно при каждом запуске включать аппарат, нажимая определенную кнопку. Читайте также: «Что такое термопара для газового котла отопления – как работает, преимущества оборудования».

Конструкция и принцип работы газового котла отопления

Как уже говорилось выше, по образу устройства большинство нагревательных котлов схожи между собой. Но для того чтобы понять, как пользоваться газовым котлом правильно, требуется, конечно же, знать, из каких структурных частей состоит это оборудование.

Основу стандартного котла на газу составляют следующие элементы:

  • прямоугольная газовая горелка. Эта конструкция включает в себя форсунки, которые и служат местом проведения газа внутрь камеры сгорания. Благодаря этим элементам пламя распределяется равномерно, что делает сгорание теплоносителя внутри системы наиболее эффективным;
  • теплообменник. Это устройство представляет собой короб из металла, оборудованный встроенной батареей. Внутри этого короба проходят трубы, по которым циркулирует теплоноситель. Нагрев воды происходит из-за того, что теплообменник, нагреваясь от сгорающего внутри камеры газа, передает ей тепло. Если в котле одноконтурного типа теплообменник может быть только один, то в двухконтурных аппаратах их может быть и два (первичный и вторичный);
  • циркуляционный насос. С помощью этого устройства регулируется давление, возникающее в системе с циркуляцией, работающей по принудительному принципу. Далеко не все котлы оснащены подобной деталью;
  • расширительный бак . Основное назначение данного элемента – временный отвод теплоносителя, что необходимо в случае нагрева и расширения воды. Такой бачок оснащен специальной емкостью, которая сможет подойти для любого котла на газу. Если планируется использовать отопительное оборудование на больших участках, то можно смонтировать еще один расширительный бак;
  • прибор, отвечающий за отвод продуктов сгорания топлива. В котлах атмосферного типа этот элемент присоединяется к отдельной дымовой трубе, имеющей естественную циркуляцию, а в турбированных механизмах в наличии уже есть двойная труба отвода коаксиального типа, вывод продуктов горения в которой осуществляется посредством вмонтированного вентилятора;
  • автоматическая система, которая служит центром управления котлом. Основным его элементом является электронная схема, позволяющая установить желаемый режим работы котла исходя из данных, отображаемых на установленных датчиках.

Для того чтобы срок службы газового котла был максимально долгим, важно, чтобы каждый его элемент функционировал надежно и исправно (прочитайте также: «Какой газовый котел самый надежный»). Добиться этого можно, лишь изучив особенности работы и строения каждой из основных функциональных частей котла.

Устройство газовой горелки

Исходя из вида конкретного котла, конструкция горелки может быть атмосферного или надувного типа. Первый вариант горелки работает с меньшим шумом, однако, и эффективность их более низкая по сравнению с надувным оборудованием.

Эти образцы, в свою очередь, имеют существенную мощность и делятся на следующие разновидности:

  • с одной ступеней;
  • с двумя ступенями;
  • модулированные надувные горелки.

Как работает теплообменник

Основной показатель, влияющий на качество работы этого функционального элемента газового котла – материал, из которого он произведен.

Наиболее долговечными считаются чугунные теплообменники. Кроме того, этот материал хорошо сохраняет тепло и может быть смонтирован как на одноконтурной, так и на двухконтурной системе (прочитайте также: «Устройство и принцип работы двухконтурного газового котла – особенности конструкции»). Среди отрицательных сторон чугуна – его большая масса и вместе с тем низкая устойчивость к механическим повреждениям.

Сегодня популярностью пользуются теплообменники, изготавливаемые из стали. Этот материал не подвержен частым поломкам, он стойко переносит высокие температуры и перепады давления. Современные модели, где применяется сталь высокого качества, могут составить достоянную конкуренцию чугунным агрегатам в плане срока службы. Порой, чтобы увеличить этот показатель, изнутри на стальной теплообменник наносится слой меди, а сверху – устойчивая к высокой температуре краска.

Работа циркуляционного насоса

Принцип работы расширительного бака

Это устройство оказывает существенно более серьезное влияние на работу газового котла. Предназначен этот прибор для того, чтобы в случае избытка теплоносителя в системе, который обычно возникает вследствие перегрева теплоносителя, лишняя вода сохранялась и впоследствии использовалась вновь. Примерные расчеты показывают, что общий объем такого бака должен составлять около 10% от всей воды в отопительной системе, поэтому для монтажа такого оборудования важно иметь данные касательно длины труб и вместимости системы теплоснабжения.

Чтобы подробнее разобраться с особенностями монтажа газового котла, всегда можно изучить дополнительные фото всех его структурных частей и посмотреть видео по их установке, которые всегда можно найти у специалистов, занимающихся подключением такого оборудования.

Видео об устройстве газового котла отопления:

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.

Читать еще:  Как сделать стол из бревен своими руками

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 и разновидности отопительного оборудования

Предстоит покупка газового котла, но вы не знаете, что выбрать? Я расскажу, каков принцип работы газового котла отопления, и каким бывает это оборудование. В итоге вы сможете решить, какая модификация отопительного прибора вам подходит.

Принцип работы

Газовые котлы — это оборудование, в котором природный газ сжигается, трансформируясь в тепловую энергию. В качестве топлива применяется пропан-бутан или метан.

Принцип работы отопительного прибора следующий:

  • Газ под давлением попадает в агрегат в то время, как на запальник автоматически подается искра;
  • Газ в горелке разжигается от запальника;
  • Пламя от горелки нагревает теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель;
  • При повышении температуры свыше указанного предела, термопара (термодатчик) перекрывает клапан подачи газа;
  • При снижении температуры теплоносителя термопара открывает клапан, и горелка разжигается вновь.

Описанный принцип работы актуален для автоматизированного оборудования. В устаревших импортных котлах или в бюджетных отечественных агрегатах розжиг горелки и регулировка температурных показателей осуществляется вручную посредством кнопки и регулятора.

Планируя газовое отопление, учитываем минимально допустимое давление газа, указанное в параметрах оборудования. Показатель давления должен соответствовать давлению в газораспределительной сети.

Большинство современных западноевропейских котлов рассчитаны на рабочее давление в 20 мбар (миллибар). В то же время давление в газораспределительных сетях Подмосковья не превышает 15 мбар. Чем может обернуться разница в этих параметрах?

При недостаточном давлении в сети, настенный газовый котел работает с меньшей мощностью, чем это заявлено в техническом паспорте. Более того, зимой, когда потребление природного газа возрастает, давление в сети дополнительно снижается. Поэтому в холодное время года на котле приходится устанавливать максимальные температурные настройки.

Устройство газовых котлов с закрытой камерой сгорания

Иллюстрации Элементы и узлы в конструкции котла
Система дымоудаления. На фото показан коаксиальный дымоход с вентилятором для принудительного отведения отработанных газов. Такое решение используется в большинстве автоматических котлов с настенным расположением.
Теплообменник. Это радиатор внутри которого протекает теплоноситель. Теплообменник нагревается горелкой, а внутри него повышается температура теплоносителя.
Горелка. Этот конструктивный узел располагается под теплообменником и нагревает его нижнюю часть пламенем из форсунок.
Расширительный бак. Этот конструктивный узел компенсирует неравномерность давления при изменении температуры теплоносителя.

Устройство газового котла может быть без встроенного бака, тогда расширительный бак устанавливается снаружи. Циркуляционный насос. Насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя с постоянным давлением внутри отопительной системы. Блок управления. В автоматизированных моделях применяется электронный блок управления, с которого своими руками можно задать такие параметры, как температура, время работы и т.п.

В неавтоматизированных моделях блоком управления является запорная арматура, посредством которой подача газа вручную перекрывается или увеличивается.

Разновидности газовых котлов

Иллюстрации Классификация по типу расположения
Настенные. Настенный газовый котел может устанавливаться в любом помещении, включая кухню или санузел. То есть необходимости в газовой котельной нет.

Отличительная характеристика настенных моделей — это невысокая цена и небольшая мощность (не более 100 кВт).

Элементы обвязки интегрированы в конструкцию устройства

. Напольные. Это массивные модели с высокой мощностью (до 500 кВт). Из-за большого веса и крупных габаритов для расположения оборудования специально укрепляется основание пола и выделяется вспомогательное помещение.

Элементы обвязки в комплектацию напольных котлов не входят, а потому их нужно устанавливать отдельно

.

Иллюстрации Классификация по функциональному назначению
Одноконтурные. Это оборудование предназначено только для нагрева теплоносителя в отопительной системе.
Двухконтурные. Двухконтурный котел греет не только теплоноситель, но и воду для горячего водоснабжения (ГВС).

В зависимости от модификации устройства, вода для ГВС нагревается или в проточном, или в накопительном теплообменнике.

Иллюстрации Классификация по типу тяги
Естественная тяга. Эти котлы оснащаются открытой камерой сгорания, то есть воздух, необходимый для горения, поступает из помещения. Продукты сгорания газа отводятся наружу естественной тягой.

Инструкция установки оборудования на естественной тяге предусматривает обеспечение хорошей вентиляции в помещении котельной.

Принудительная тяга. По этому принципу работает большая часть современных газовых котлов. Воздух для горения забирается с улицы и туда же выводится отработанный газ. Продукты сгорания газа отводятся наружу дымоходом со встроенным вентилятором.
Иллюстрации Классификация по типу розжига
Пьезорозжиг. Таким типом розжига укомплектованы энергонезависимые котлы, чаше всего, старые импортные или бюджетные отечественные агрегаты.

Преимущество такой схемы розжига – возможность применения при отсутствии электроэнергии.

Электронный розжиг. Такая схема характерна для большинства современных котлов с автоматизированным запуском.

Преимущество этой схемы розжига — экономия газа за счет того, что запальник горит только в момент запуска горелки.

Иллюстрации Классификация по типу расположения циркуляционного насоса
Без встроенного циркуляционного насоса. Циркуляционный насос докупается в отдельном порядке и устанавливается во врезку трубопровода.

Преимущество такого решения — возможность заменить циркуляционный насос при его поломке без необходимости в разборке котла.

Со встроенным циркуляционным насосом. К этой категории относится большая часть современных автоматизированных котлов.

Преимущество такой конструкции — возможность аккуратного расположения отопительного оборудования без необходимости установки внешних дополнительных агрегатов.

Подведем итоги

Теперь вы знаете, каково устройство одноконтурного и двухконтурного газового котла и по какому принципу это оборудование работает. Больше интересного по теме можно найти, посмотрев видео в этой статье. Если остались вопросы, задавайте их в комментариях.

Виды и принцип работы газового котла для отопления частного дома

Газовые котлы отопления часто применяются в загородных домах, причем выступают они в роли главных составляющих отопительной системы. Большую популярность у владельцев загородных домов они получили благодаря низкой цене используемого топлива, ведь природный газ — это недорогой продукт. Также к преимуществам таких приборов относятся малый вес и безопасность в использовании.

Элементы конструкции и принцип работы

Прежде чем рассматривать принцип работы газовых отопительных котлов, необходимо узнать, что представляет собой их конструкция. В строении газового котла присутствуют следующие элементы:

  1. Горелка. Она нагревает теплоноситель. Специальные форсунки распределяют пламя. Образующийся при этом газ проникает в камеру сгорания.
  2. Теплообменник. Циркулирующая в нем вода получает тепловую энергию.
  3. Система автоматики. С ее помощью можно безопасно управлять работой прибора.
  4. Приспособление для вывода газа. Эффективно удаляет из системы все ненужные вещества, которые уже выполнили свою функцию.

Нередко устройство газового котла отопления оснащается циркуляционным насосом, обеспечивающим движение жидкости по трубам. Однако модели, оснащенные таким прибором, продаются по более высокой цене. Из-за дороговизны они не очень популярны у владельцев частных домов, поэтому зачастую котлы устанавливаются отдельно.

Главная задача отопительного оборудования — нагревать теплоноситель путём передачи энергии, образующейся в результате горения газа. В качестве примера можно взять котел с одним контуром, нагревающий воду для использования в быту. Принцип работы этого устройства заключается в следующем:

  1. Газ подается под некоторым давлением.
  2. Оказывается в специальной камере.
  3. Воспламеняется.

Этот процесс является абсолютно безопасным. Горение не должно быть слишком мощным. Контролируется оно системой автоматики и специальными датчиками.

Как только образуется пламя, начинает выделяться тепловая энергия. Она через теплообменник, где циркулирует вода, сразу же передаётся всей отопительной системе. Нагрев происходит снаружи. На теплообменник оказывает воздействие горящий газ. Чаще всего этот элемент котла является чугунным, стальным или медным.

В этом видео вы узнаете, как выбрать котёл:

Классификация и разновидности

Все газовые котлы для отопления частного дома состоят из одних и тех же основных элементов. Также в них могут присутствовать дополнительные детали, благодаря которым они приобретают специфические особенности.

Все существующие котлы подразделяются на множество разновидностей. По числу контуров они бывают одноконтурными и двухконтурными. Если устройство имеет только один контур, то оно предназначено лишь для отопления комнаты. Агрегаты с двумя контурами способны дополнительно обеспечивать жильцов горячей водой.

Газовые котлы могут быть установлены в разных местах. Одни модели предназначены для установки прямо на полу помещения, другие же закрепляются на стене. Настенные котлы обладают небольшими размерами, им чаще всего отдают предпочтение владельцы дач и жилых загородных домов. Однако их недостаток — это низкая мощность.

Характеристики котлов

Газовый котел может оснащаться атмосферными или наддувными горелками. Приборы с атмосферными горелками продаются по меньшей цене, также они издают меньше шума при работе. Но их недостаток — низкая производительность.

Наддувные горелки обеспечивают котлу большую мощность, зачастую измеряющуюся в тысячах киловатт. Также горелки отопительных котлов бывают одноступенчатыми, двухступенчатыми и моделированными. Последние — наиболее эффективные, так как позволяют контролировать расход топлива.

Отопительные котлы подразделяются на два вида в зависимости от типа поджига:

  1. Приборы с электронным поджигом. Этот вариант более удобен, так как возгорание газов происходит автоматически.
  2. Устройства с пьезокерамическим поджигом. При их использовании нужно для поджига всякий раз нажимать на соответствующую кнопку.

Поджиг у данных котлов различен

Также котлы бывают атмосферными и турбированными. Первые работают примерно так же, как и обыкновенная печь: из комнаты вытягивается воздух и благодаря естественной тяге поступает в специальный дымоход. В турбированных котлах тяга образуется за счет встроенного вентилятора. При этом воздух забирается не из комнаты, а с улицы.

Если хорошо разобраться в том, как устроен газовый котел отопления, то, придя в магазин, можно легко показать продавцу на нужную модель. Но главное — уметь определять необходимую мощность прибора. Именно эту характеристику нужно учитывать в первую очередь, чтобы добиться нормального отопления жилья.

Мощность следует рассчитывать, принимая во внимание объем комнаты и степень ее теплоизоляции. Узнать мощность газового котла очень просто. Для этого нужно лишь заглянуть в технический паспорт устройства.

Правила эксплуатации

Принцип работы газового котла довольно сложный. При его эксплуатации следует соблюдать множество правил. Основными из них являются следующие:

  1. Первичный запуск отопительного прибора должен быть осуществлен профессионалом. Он сможет грамотно проверить корректность работы устройства и сделать правильный вывод. Попытки установить и запустить котел самостоятельно часто заканчиваются неудачей.
  2. При использовании газового котла нужно проводить его обслуживание. Только в этом случае он сможет прослужить дольше отведенного ему производителем срока. Дело в том, что в камере сгорания постоянно образуются загрязнения, а на внутренних сторонах труб появляется нагар. Если вовремя не провести чистку, то эффективность работы котла будет постепенно уменьшаться, пока он вовсе не выйдет из строя.
  3. Не стоит допускать повышения температуры до отметки, близкой к 100°C. Это может пагубно повлиять на прибор. Оптимальная температура для эксплуатации газового котла — 75-80°C.
  4. Для предотвращения выхода из строя прибора из-за чрезмерного увеличения давления нужно присоединить специальные элементы: приспособление для отвода газа, прибор для измерения давления и предохранительный клапан.

Если устройство прослужило дольше срока, который указан в его техническом паспорте, то перед дальнейшим его использованием следует провести специальную экспертизу. Она позволит убедиться в том, что эксплуатация прибора не несет никакой опасности.

Обзор двух моделей

Наибольшей популярностью сегодня пользуются такие модели котлов, как Wolf CGG-1 K-24 и Baxi Luna-3 Comfort 240 Fi.

Модель Wolf CGG-1 K-24 — это двухконтурный котел, предназначенный для закрепления на стене. У него имеется закрытая камера сгорания. Газ ходит по концентрическим и раздельным дымоходам. Основные особенности этой модели следующие:

  • высокий КПД;
  • малый вес (чуть более 40 кг);
  • небольшие размеры;
  • возможность подключения к баллонному и магистральному газу;
  • возможность применения автоматики WRS.


Мощность устройства варьируется от 9400 до 24000 Вт. Объем его расширительного бака — 8 л. Самым серьезным недостатком этой модели следует считать ее высокую стоимость. Впрочем, соотношение «цена — качество» здесь соответственное.

Что касается другой модели — Baxi Luna-3 Comfort 240 Fi — то это устройство хорошо подходит для эксплуатации в российских домах. Оно может работать при уменьшении входного давления газа до 5 мбар. На корпусе прибора имеется панель управления. Ее можно снимать и переустанавливать в другое место. Она же одновременно исполняет роль датчика температуры в комнате.

Прибор может работать на сжиженном и магистральном газе. Он имеет множество дополнительных функций, поэтому цена его немалая. Но главный его недостаток — это не дороговизна, а повышенная чувствительность к перепадам напряжения в электросети, поэтому подключать его следует лишь через стабилизатор.

Потребители положительно характеризуют газовые отопительные котлы. Перечисляя положительные свойства оборудования, они обычно указывают на его малые размеры и эффективную автоматику. Особой популярностью у владельцев загородных домов пользуются настенные котлы, ведь места для их установки гораздо больше, чем для напольных.

Устройство и принцип работы газовых котлов

Газовый котел — это сложная саморегулирующаяся система, которая преобразует энергию сгоревших газов в полезное тепло. Именно от его работы зависит комфортный температурный режим во всем доме.

Особенности и принципы работы газовых котлов

Котлы, работающие на газе, являются оптимальным решением для отопления практически любого помещения. Они просты в использовании, имеют небольшие размеры и солидный срок эксплуатации, поэтому одинаково подходят как для частых домов, так и для квартир.

Любой газовый котел имеет 3 основных компонента:

  • газовая горелка;
  • теплообменники;
  • система управления и контроля.

В зависимости от модели котел может иметь различное дополнительное оборудование, такое как насос, вентилятор, расширительный бак, предохранительный клапан, электронную систему управления, диагностики и защиты. Если у котла есть такие дополнительные элементы, то его вполне можно считать миникотельной, которая работает полностью в автоматическом режиме. Она самостоятельно поддерживает заданную программой температуру, контролирует все внутренние процессы, а в случае аварии перекрывает подачу газа и отключается.

Принцип работы котла

Чтобы понять, как работает газовый котел отопления, нужно не только знать его устройство, но и разобраться, какие программы и функции в нем заложены. В своей работе котел ориентируется на показания датчиков. Он при помощи встроенной электроники определяет потребность в горячей воде и запускает работу управляющей газовой арматуры. После этого включается газовая горелка, которая нагревает воду в теплообменнике до определенной температуры, и циркуляционный насос, который тут же разносит ее по системе отопления. После того как температура в системе достигает заданного значения, котел выключает горелку и переходит в режим ожидания. Когда температура в системе отопления снижается до определенного показателя, котел снова включает горелку и цикл повторяется.

По такой схеме работают все одноконтурные котлы в режиме отопления. Двухконтурные котлы выполняют точно такой же цикл, но его работу может прервать система горячего водоснабжения (ГВС). Двухконтурный котел имеет более сложную систему подготовки воды, так как выполняет сразу 2 функции:

  • отопление помещения;
  • горячее водоснабжение.

У него, кроме основного теплообменника, имеется второй контур (скоростной теплообменник), который и предназначен для подготовки горячей воды. Двухконтурный котел может работать в 2 режимах:

  • летний – только подготовка горячей воды для системы водоснабжения (ГВС);
  • зимний (смешанный) – нагрев воды для системы отопления и для ГВС.

Если котел работает в зимнем режиме, то вода нагревается в первичном теплообменнике и разносится циркуляционным насосом по системе отопления. При открытии крана горячей воды в котле срабатывает датчик протока. Он подает сигнал на плату управления, которая переключает трехходовой клапан из режима отопления на режим ГВС. В результате горячая вода из основного теплообменника не идет на батареи, а остается в котле.

Она начинает циркулировать по кругу, проходя через вторичный теплообменник и нагревать воду для ГВС.

Вторичный теплообменник пластинчатый, поэтому вода практически моментально нагревается, и мы мгновенно получаем в кране горячую воду. Происходит это до тех пор, пока кран горячей воды не закроется. После перекрытия воды датчик протока сообщает об этом плате, и она переключает трехходовой клапан в изначальное положение, а нагретая вода из первичного теплообменника снова поступает в систему отопления.

Из описания видно, что принцип работы газового котла не позволяет одновременно работать отоплению и подавать горячую воду. Однако уже есть специальные теплообменники, которые могут это делать (о них будет рассказано ниже).

Устройство газового котла

Котлы различных производителей могут отличаться устройством и расположением элементов, однако они все имеют типичную схему. Мы ее рассмотри на примере устройства двухконтурного котла (как самого сложного).

Он имеет такие основные элементы:

  • газовый клапан для подачи топлива на горелку;
  • газовую горелку;
  • блок розжига;
  • электрод розжига;
  • датчик контроля наличия пламени;
  • камеру сгорания газа;
  • первичный (основной) теплообменник;
  • вентилятор;
  • датчик тяги отработанных газов – маностат;
  • датчик температуры воды в первичном контуре;
  • аварийный датчик температуры воды первичного контура;
  • расширительный бачок;
  • циркуляционный насос первичного контура;
  • фильтр системы отопления;
  • датчик давления воды в системе отопления;
  • кран подпитки водой системы отопления;
  • предохранительный клапан системы отопления;
  • трехходовой клапан;
  • теплообменник горячего водоснабжения (ГВС);
  • байпас;
  • датчик протока ГВС;
  • фильтр ГВС;
  • кран слива воды;
  • электронный блок управления (плата управления);
  • регуляторы температуры системы отопления и ГВС;
  • переключатель режимов работы (лето, зима).

Как видно из большого количества разнообразных датчиков, половина устройств осуществляет мониторинг работы системы и позволяет котлу безопасно работать в автоматическом режиме. Кроме этого у котла имеются стандартные штуцеры для:

  • подачи топлива на газовый клапан;
  • подачи воды в систему отопления;
  • входа обратной воды из системы отопления;
  • входа холодной воды для ГВС;
  • выхода подогретой воды ГВС.

Чтобы более ясно понять работу котла нужно рассмотреть каждый узел в отдельности и определиться с его функциями и назначением. Стоит сразу запомнить что «лишних» и «маловажных» деталей в котле не бывает, и выход из строя даже одной из них приведет к поломке или неправильной работе котла. Ниже мы детально разберем самые важные блоки газового котла, и какие элементы в него входят.

Газовая горелка и система удаления дыма

Основным элементом газового котла является горелка. В современных котлах она модулируемая, то есть способна менять количество потребляемого газа. Эта функция при розжиге и в начале цикла нагрева уменьшает подачу газа (нагрев теплообменника происходит постепенно). Затем увеличивает подачу газа при приближении к заданной температуре и поддерживает ее. Когда вода нагревается и приближается время отключения, газа подается меньше. Таким образом, снижается расход газа до 15% и уменьшается количество циклов включения-выключения, что увеличивает срок службы котла.

Подготовка и подача топлива осуществляется при помощи газового клапана. Во время работы подача топлива регулируется при помощи шагового электродвигателя. Он управляются микропроцессором электронной платы по заложенной на заводе в него программе. Таким образом, при помощи штатной панели управления вы можете задавать необходимую температуру системы отопления и ГВС.

Также на горелке расположен электрод розжига и датчик контроля наличия пламени. Горелка находится в замкнутой камере сгорания, которая оканчивается выводом отработанных газов. На выводе установлен вентилятор для принудительного удаления дыма. Перед вентилятором есть датчик тяги – моностат, который сразу отключит котел, если дым не будет вытягиваться. Особенно часто маностат срабатывает в сильные морозы, когда в выхлопной трубе замерзает конденсат и перекрывается канал выхода отработанных газов.

Теплообменники

Теплообменники делятся на два вида: первичный и вторичный. Первый устанавливается над горелкой, так как в нем подогревается вода первого (отопительного) контура. Он представляет собой набор медных трубок, в которых циркулирует вода с помощью проточного насоса. Для увеличения полезной площади и быстроты нагрева воды на трубки напрессовываются медные пластины (ребра).

Вторичный теплообменник нужен для подогрева воды ГВС. Он имеет отличительные особенности, которые позволяют моментально нагревать воду. Выглядит теплообменник как набор пластин, между которыми раздельно циркулирует вода перового и второго контура. Когда открывается кран горячей воды, вода в первичном контуре идет не на систему отопления, а перенаправляется на вторичный теплообменник. Таким образом, вместо обогрева батарей происходит нагрев воды контура ГВС. Особенность двухконтурного котла в том, что отопление и подогрев воды ГВС не может производиться одновременно. В домашних условиях это практически не заметно, так как расход горячей воды незначителен по сравнению с работой системы отопления.

Когда суточный расход воды велик и составляет конкуренцию системе отопления, используются двухконтурный котел с битермическим теплообменником. Он характеризуются тем, что имеют только один теплообменник, который расположен над горелкой. Его конструкция немного сложнее и внутри трубок основного контура идут трубки контура ГВС. Получается, что горелка нагревает всего один теплообменник, в котором одновременно находится вода системы отопления и ГВС (потому и называют его битермический).

Система ГВС

Главным отличием двухконтурных котлов является система горячего водоснабжения (ГВС). Она позволяет практически мгновенно получать горячую воду. Для этого в котле имеется вторичный контур ГВС, который состоит из пластинчатого теплообменника, датчика протока воды и трехходового клапана. Главным датчиком, который управляет процессом запуска вторичного контура, является датчик протока. При открытии крана он подает команду на плату управления, а та, в свою очередь, на трехходовой клапан, который перекрывает подачу воды на систему отопления и направляет ее на пластинчатый теплообменник ГВС. В результате горячая вода, которая нагревается в основном теплообменнике, с помощью насоса начинает циркулировать по «малому» кругу внутри котла, проходя через теплообменник ГВС и нагревая в нем воду.

Байпас

Он соединяет прямой и обратный трубопровод основного контура. На байпасе установлен регулируемый перепускной клапан, который при возникновении критического давления открывается, и часть воды перетекает из прямого трубопровода в обратный. Клапан обеспечивает отсутствие гидравлических ударов, при включении насоса и ограничивает максимальную скорость циркуляции воды в системе отопления.

Расширительный бачок

При нагреве вода начинает расширяться в системе отопления и чтобы компенсировать избыток давления, устанавливают расширительные бачки. Они есть у всех без исключения котлов, но могут отличаться формой и размерами (зависит от мощности котла).

Расширительный бак состоит из 3 частей:

  • пространство под воду системы отопления;
  • мембрана;
  • пространство, накачанное азотом.

Бачок во время работы отопительной системы за счет мембраны нивелирует изменения давления, поэтому в процессе работы котла давление остается неизменным.

Плата управления и датчики

Какое бы ни было устройство газового котла, в нем обязательно есть плата (блок) управления. Она позволяет выставить необходимые режимы котла, контролирует и анализирует информацию от датчиков, осуществляя автоматическое управление всеми процессами в системе. На самой плате нет никаких регулировок и настроек, все установки производятся на заводе. Единственное что может изменить пользователь – это подключить наружный датчик температуры. Если датчика нет, система контроля ориентируется на температуру воды в системе и при ее остывании запускает котел.

Если подключить датчик, система управления котла начнет ориентироваться уже по нему. Чтобы подсоединить наружный термометр на плате убирается перемычка, а вместо нее подключаются провода контрольного прибора. Существуют простые мембранные датчики, на которых только выставляются максимальная и минимальная температура в помещении. Есть и более сложные электронные датчики, в которых можно указывать не только температуру, но и время включения, отключения котла. Например, котел не будет работать пока вы на работе, а включится за час до вашего возвращения.

Нормальная работа котла, его надежность зависит от множества датчиков и систем контроля таких как:

  • датчик давления газа в системе;
  • датчик контроля наличия пламени;
  • датчик тяги отработанных газов;
  • датчик температуры воды в первичном контуре;
  • аварийный датчик температуры воды первичного контура;
  • датчик давления воды в системе отопления;
  • предохранительный клапан системы отопления;
  • датчик протока ГВС.

Благодаря им котел может самостоятельно работать в течение целого сезона без остановок и поломок.

Система блокировки котла

К сожалению, в процессе работы возникают проблемы не связанные с самим котлом, а возникающие по вине внешних факторов. Например, если в доме отключат газ, то котел моментально это определит и отключится. Перезапустить его придется вручную, выполнив специальные команды.

При возникновении ошибок или аварий в работе котла он сразу прекращает работу и подает условный сигнал. В моделях с электронным монитором высвечивается код ошибки в виде набора цифр или букв. В устройствах с аналоговым (механическим) управлением ошибка обозначается морганием индикаторов.

В паспорте любого котла имеется таблица с кодами ошибок, их расшифровкой и инструкцией как сбросить (устранить) аварию. Такие таблицы легко найти в интернете, тем более коды ошибок практически у всех котлов совпадают.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector