Как работает котел отопления

Электрический котел для отопления частного дома: тонкости выбора

Количество желающих перебраться из многоквартирных домов в частные коттеджи с каждым годом растет. Однако многие из них забывают, что обеспечение собственного дома отоплением чаще всего ложится на плечи владельца — далеко не все коттеджные поселки сразу имеют подключение к газоснабжению, а иногда этого приходится ждать несколько лет. Так что же в этом случае делать? Вариантом может стать электрический котел, о котором мы и расскажем.

Особенности электрических котлов

Принцип работы электрического котла чрезвычайно прост: в специальный бак, в котором установлены нагревательные элементы, подается теплоноситель. При подключении энергия электрического тока передается молекулам теплоносителя, и температура последнего возрастает. Из расширительного бака он по радиаторам и трубам распространяется по всему помещению, обогревая его. Кроме бака и обогревателя, в котле может быть установлен механизм контроля и управления, циркуляционный насос. Для экономии электроэнергии в некоторых котлах предусмотрена опция автоматического регулирования мощности, в более простых моделях мощность регулируется с помощью термостата, задающего температуру воды.

Главные ОШИБКИ использования ТВЕРДОТОПЛИВНОГО КОТЛА.

Электрокотел можно установить везде, где есть подключение к электропитанию. Основные преимущества котла такого типа — это прежде всего компактные размеры и эргономичность. Его можно установить даже в небольшом доме, например, на даче, при этом он не нуждается в дополнительном помещении для хранения топлива.

Такой котел очень просто монтировать и эксплуатировать, и, что немаловажно, для установки не требуется специальных разрешений от органов технадзора. Еще одно преимущество — экологичность. Котел не производит вредных выбросов, поэтому его вполне можно размещать в жилых помещениях, например, на кухне. Работает он бесшумно, без открытого огня, а, следовательно, отпадает необходимость в устройстве дымохода, за счет чего повышается безопасность эксплуатации.

На заметку
При установке электрического котла необходимо позаботиться о качественном утеплении дома, иначе все тепло будет улетучиваться наружу, а сумма оплаты за электроэнергию вырастет до невероятных размеров. Требования к расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий, а также примеры расчетов и многие справочные показатели содержатся в своде правил «СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003».

Какой вид электрического котла лучше

Чтобы выбрать идеально подходящий для конкретного дома электрический отопительный котел, нужно хоть немного разбираться в особенностях каждого из трех основных типов.

ТЭНовые котлы

Это классический тип электрокотла. В нем теплоноситель нагревается ТЭНами, состоящими из прочной оболочки (стальной, алюминиевой или титановой), и нихромовой спирали внутри нее. Между оболочкой и спиралью находится диэлектрический наполнитель, чаще всего кварцевый песок. Теплообменник котла может иметь один или несколько ТЭНов.

Топить котлом? Это не покажут и не скажут в магазине! Смотреть всем!

Принцип действия такого устройства напоминает принцип работы обычного электрочайника (кипятильника). Номинальной мощности он достигает скачкообразно, а нагрев воды происходит только через 10–15 минут после включения котла. ТЭНовые котлы работают в проточном режиме, с его же помощью создается циркуляция воды во всей системе отопления помещения.

Преимущество ТЭНового котла в том, что в нем нет прямого контакта теплоносителя с нагревательным элементом, они отделены друг от друга диэлектриком, что сводит возможность короткого замыкания к минимуму. От перегрева котел защищен термическим регулятором.

Серьезный недостаток ТЭНовых котлов — образование накипи, которая может привести к поломке оборудования. Чтобы избежать этого, рекомендуется в качестве теплоносителя использовать дистиллированную воду или специальные жидкости. В случае утечки теплоносителя котел способен перегреться и полностью выйти из строя.

Большинство ТЭНовых котлов имеют настенное исполнение, но встречаются и напольные конструкции.

Электродные котлы

В таком котле на помещенных в теплообменник электродах под действием электрического тока создается разность потенциалов. За счет содержащихся в теплоносителе солевых примесей, он сам выступает в роли проводника электрического тока — электролита с хорошим сопротивлением, и ток, проходя через эту среду, вызывает ее нагревание.

Процесс нагревания воды в котле идет без участия посредника в небольшой ионизационной камере. В качестве основы теплоносителя обычно используется жидкость на основе этиленгликоля или прошедшая специальную подготовку вода. Заданный уровень теплопроводности жидкости дает возможность быстро вывести котел на номинальную мощность. Нагревается электродный котел очень быстро — буквально за одну минуту.

Электродные, или ионные, котлы достаточно экономичны. При одинаковой мощности они потребляют почти в два раза меньше электроэнергии, чем ТЭНовые. С помощью автоматики можно не только задавать нужную температуру воздуха, но и менять ее по мере необходимости, включая и выключая котел.

Большое преимущество электродных котлов — надежность, поскольку в них практически нечему выходить из строя. Например, при утечке теплоносителя, котел выключится, поскольку токи упадут до нуля. Такие котлы особенно удобно использовать в помещениях с нестабильным напряжением. Даже при снижении его до 180 В электродный котел не отключается.

Недостаток электродного котла — необходимость поддержания непрерывной циркуляции жидкости и высокая стоимость теплоносителя, поскольку обычную воду в них использовать невозможно.

Индукционные котлы

Первые индукционные котлы появились еще 80-х годах ХХ века и использовались для промышленных нужд. Производство бытовых агрегатов началось примерно в конце 90-х годов. Индукционный котел работает по принципу трансформатора и состоит из первичной и вторичной обмоток: индукционной катушки, одновременно являющейся генератором, и сердечника — системы стальных труб с теплоносителем внутри. После запуска первичная обмотка преобразовывает электроэнергию в магнитное поле и направляет его на вторичную. Сердечник нагревается и передает тепло теплоносителю.

Плюсом индукционных котлов является их высокая эффективность, защита от накипи, экономичность, высокая степень пожаробезопасности. В котле нет элементов, подверженных механическому износу, так что срок работы у него может превышать 30 лет. По сравнению с ТЭНовыми котлами, индукционные имеют гораздо большую площадь теплоотдачи, а в качестве теплоносителя в них можно использовать практически любую жидкость, включая очищенные нефтепродукты. Работа оборудования не зависит от температуры окружающей среды, так что вероятность отказа сведена практически к нулю.

Среди недостатков можно отметить высокую цену и большой вес при небольших размерах, даже самый слабый котел весит более 20 кг.

На что еще обратить внимание, выбирая электрический котел

Но выбор типа котла — это еще не все. Есть несколько важных факторов, от которых зависит, насколько котел будет соответствовать поставленным перед ним задачам.

Число контуров

Одноконтурный котел отвечает только за нагрев теплоносителя в системе отопления. Если есть необходимость в горячей воде для бытовых нужд, то следует либо изначально установить двухконтурный котел, либо дополнить систему водонагревателем.

Двухконтурные котлы имеют два независимо работающих контура, один из которых обеспечивает отопление, другой — горячее водоснабжение. Электрические двухконтурные котлы не пользуются популярностью, поскольку потребляют слишком много электроэнергии. Стоимость воды и отопления в этом случае получается чересчур высокой.

КПД

Электрические котлы каждого из трех упомянутых типов характеризуются примерно одинаковым КПД — 95–98%. Столь высокий показатель объясняется тем, что электрокотел не генерирует, а преобразует электроэнергию в тепловую. Поэтому, какой бы тип котла покупатель не выбрал, КПД у него будет практически таким же, как у его собратьев.

Мощность

Один из главных параметров при выборе котла. Именно от него зависит, будет ли котел справляться с обогревом помещения. Недостаточно мощный агрегат не сможет обеспечить необходимую температуру, а избыточно мощный приведет к неоправданным затратам на электроэнергию.

Электрические котлы выпускаются мощностью от 2,5 до 60 кВт (в зависимости от типа котла). Мощность для каждого помещения должна рассчитываться индивидуально, она зависит от отапливаемой площади, материалов стен и перекрытий, качества теплоизоляции, площади окон. Для того чтобы приблизительно рассчитать мощность котла, можно использовать формулу:

W= (S х Wуд) : 10,

W — мощность котла в кВт,

S — площадь помещения,

W уд — удельная мощность устройства (устанавливаемая для каждого региона индивидуально, например, для Москвы и области она составляет от 1,2 до 1,5 кВт).

Если необходимо обогреть дом под Москвой площадью 100 м 2 , то согласно формуле мощность котла должна быть W = (100 × 1,2) : 10 = 12 кВт. Этот расчет справедлив только для одноконтурных котлов. Для двухконтурных мощность рассчитывается с поправкой на ГВС — около 20 %.

Тип регулировки мощности

Этот показатель зависит от устройства котла и может быть ступенчатым или плавным. Ступенчатая регулировка применяется в котлах, имеющих независимые нагревательные элементы. Чтобы отрегулировать расход энергии и температуры в помещении можно просто отключить некоторые из них.

На заметку
Чаще всего в котлах устанавливается три нагревательных элемента, один из них обеспечивает 50% всей мощности, а два оставшихся — по 25%. В связи с этим можно получить всего четыре уровня мощности котла — 25, 50, 75 или все 100%. Для более точной регулировки необходимо установить в каждом помещении отдельный вентиль или термостат.

Плавная регулировка возможна только в тех котлах, в конструкции которых есть реостат. А в дешевых агрегатах небольшой мощности возможность регулировки вообще отсутствует.

Способ подключения

Котлы мощностью до 6 кВт можно подключать к обычной однофазной сети на 220 В, но если предполагается установка более мощного устройства, то понадобится трехфазная линия 380 В.

Корпус

Корпус электрокотла может быть изготовлен из любого прочного материала — стали, пластика, чугуна, меди. Основное требование — надежная защита от возникновения пожара и поражения электрическим током. Как правило, у настенных моделей более легкие корпуса.

Тип автоматики

Автоматика поддерживает в помещении необходимую температуру и дает возможность рационально использовать электроэнергию без постоянного контроля со стороны человека. Существует два типа терморегуляторов для электрокотлов — механические и электронные.

Механический терморегулятор работает либо на биметаллических пластинах, либо на жидкостно- или газозаполненных сильфонах. Когда температура достигает определенного уровня, такой терморегулятор или перекрывает ток теплоносителя, или размыкает электрическую цепь. При понижении температуры котел вновь начинает работать. При простоте в управлении, невысокой стоимости и устойчивости к скачкам напряжения, механическая автоматика все же имеет недостаточную чувствительность и способна отклоняться от заданного температурного диапазона на 2–3°С.

Электронные терморегуляторы состоят из блока управления и выносного датчика. Датчик подключается к нагревательному элементу дистанционно или с помощью проводов и передает информацию на блок управления, который при необходимости выключает котел. Электронный терморегулятор способен контролировать все системы котла, обеспечить высокую точность температур и может работать без участия человека до 8 часов. При этом у него достаточно высокая стоимость и дорогое сервисное обслуживание.

Размеры

Самые компактные электрические котлы — электродные. Их можно крепить прямо на трубу, поскольку такой котел представляет собой цилиндр длиной всего около 40 см. Индукционные котлы тоже не слишком велики, но при этом, как уже говорилось, имеют значительный вес. Тем не менее практически все электрокотлы очень компактны и не требуют отдельного помещения для установки, в отличие от газовых или твердотопливных коллег.

Комплектация

У всех видов электрических котлов, кроме базовой комплектации, имеются дополнительные опции. К ним относятся автоматический слив воды при отключении и снижении температур до нулевых значений, защита от изменения давления в системе, центробежный насос, выносной термодатчик, расширительный бак, фильтр тонкой очистки. Прежде чем отказываться от дополнительных опций в целях экономии, следует хорошенько все просчитать. Нередко дешевая модель с последующей покупкой дополнительных блоков и дополнительным их монтажом в итоге обходится дороже, чем приобретение котла в полной комплектации.

Цена

На стоимость котла влияет, прежде всего, его тип — ТЭНовый обойдется во много раз дешевле, чем индукционный, а также количество контуров, мощность, и наличие дополнительных опций. Не последнюю роль в ценообразовании играет и бренд производителя — неизвестные китайские марки будут стоить меньше, чем отлично зарекомендовавшие себя на рынке европейские. Но в этом случае речь идет еще и о качестве, так что экономия не всегда уместна.

Итак, полная зависимость агрегата от электроснабжения, высокие требования к питающей силовой линии и качеству воды, и, наконец, высокая стоимость электроэнергии не позволяют в полной мере использовать электрические котлы в качестве основного источника тепла.

Однако в ряде случаев, например, для обогрева редко посещаемых в зимнее время помещений, электрокотел является идеальным вариантом. Кроме того, он пригодится в качестве резервного при отключении газа или для повышения эффективности системы отопления на твердом топливе.

Как выбрать бренд котла?

С этим вопросом мы обратились к представителю компании Vaillant Group, и получили такой ответ:

«Определиться с брендом — дело не менее сложное, чем выбор самого котла. На рынке существует множество производителей, известных и не очень, которые активно предлагают свою продукцию, позиционируя ее как самую лучшую, с высоким КПД и низким энергопотреблением…

Однако лидерами в сфере производства котлов уже не одно десятилетие остаются европейские страны. Так, под немецким брендом Vaillant выпускаются котлы премиального сегмента, отличающиеся компактностью, высокой надежностью и эргономичностью. По утверждению производителя — это настоящая альтернатива газовому отоплению. Такие котлы можно использовать и в популярных сегодня системах «теплый пол».

Vaillant присутствует на мировом рынке уже 140 лет и занимает второе место в Европе в своем секторе, а продукция компании экспортируется в 60 стран мира.

В среднем ценовом диапазоне стоит обратить внимание на бренд Protherm из портфеля Vaillant Group. В частности, производитель предлагает 8 модификаций настенного одноконтурного электрокотла «Скат» — мощностью от 6 до 28 кВт. Котел является собственной разработкой компании и имеет очень высокий КПД — до 99,5%.

Или же можно обратить внимание на модели Vaillant eloBLOCK — легкие в управлении электрические котел, мощностью от 6 до 28 кВт. Эта техника может быть использована, помимо прочего, в системах «теплый пол». И сама по себе линейка имеет очень привлекательную цену — от 41 800 до 52 600 рублей».

P.S. Vaillant Group — один из мировых лидеров по производству отопительного оборудования. Посмотреть модели и узнать цены можно на сайтах компании vaillant.ru, protherm.ru.

Электрические котлы — отличный вариант для индивидуальных автономных отопительных систем в административных и жилых помещениях.

Бесплатная консультация специалиста по подбору оборудования.

Электрические котлы Vaillant отличаются высоким КПД (свыше 94%), а также долговечностью и безопасностью в эксплуатации.

Премиальные марки производителей электрокотельного оборудования традиционно ценятся выше — в первую очередь из-за безупречного исполнения.

Электрические котлы Protherm — альтернатива газовому отоплению.

Спецпредложения, скидки и акции могут помочь значительно сэкономить при покупке электрического котла.

Профессиональный монтаж — залог правильной работы оборудования и соответствия требованиям ГОСТов.

Пармон Анна Сергеевна Ответственный редактор

Как и любая другая техника, электрокотлы производятся в различных ценовых сегментах и принадлежат к брендам, которые олицетворяют тот или иной класс оборудования. Поэтому премиальные марки производителей электрокотельного оборудования традиционно ценятся выше — в первую очередь из-за безупречного качества исполнения.

Пятница, 31.05.2019

Виды и типы шаровых кранов: как сделать правильный выбор

Четверг, 02.11.2017

Газовые котлы: рекомендации по выбору оборудования для частного дома

Четверг, 02.11.2017

Конденсационные котлы: какой тип выбрать и сколько стоят надежное оборудование

СМИ «aif.ru» зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР), регистрационный номер Эл № ФС 77-78200 от 06 апреля 2020 г. Учредитель: АО «Аргументы и факты». Интернет-сайт «aif.ru» функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Все права защищены. Копирование и использование полных материалов запрещено, частичное цитирование возможно только при условии гиперссылки на сайт aif.ru.

Источник: aif.ru

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.

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.

• 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.

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.

• 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

То, какими будут показатели функционирования циркуляционного насоса, зависит, в первую очередь, от мощности, при которой работает котел, а на саму работу всей системы большого влияния этот прибор не оказывает. Очень важно, чтобы трубы, по которым циркулирует теплоноситель, были изготовлены из качественного материала, например, из стали или хорошего пластика.

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:

Источник: teplospec.com

Принцип работы газового котла отопления: особенности, устройство и отзывы

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

Базовые элементы конструкции

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

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

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

Принцип работы газового котла отопления: схема нагрева

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

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

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

Отвод продуктов сгорания

С устройством и принципом работы газовых котлов примерно стало все понятно, но необходимо понимать, как работают другие важные узлы отопительного агрегата. Немаловажную роль играет система удаления продуктов сгорания. Она может быть открытого или закрытого типа. В первом случае отработанные газы выходят через дымовую трубу системы вентиляции.

Что касается подачи воздуха, то она осуществляется из помещения, где установлен прибор без каких-либо дополнительных приспособлений. Турбинные горелки относятся к конструкциям закрытого типа. Они обеспечивают принудительный забор воздуха и отвод газов посредством специальных трубопроводов.

Функционирование системы автоматики

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

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

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

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

Принцип работы двухконтурных газовых котлов

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

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

Как функционируют конденсационные устройства?

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

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

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

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

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

Как работают настенные приборы?

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

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

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

Правила эксплуатации

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

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

Отзывы об устройствах в заключение

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

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

Источник: www.syl.ru

Устройство газового котла отопления и принцип работы

Газовый котел — источник тепла для систем теплоснабжения. Это устройство, предназначено для преобразования энергии полученной от сжигания газа в тепло для нагрева водяного теплоносителя системы отопления.

Устройство газового котла обеспечивает реализацию главной задачи — эффективность и надежность автономных систем теплоснабжения, при минимальном участии со стороны пользователя.

• 1 Как устроены газовые котлы 1.1 Двухконтурный котел
• 1.2 Устройство газовой горелки для котла

2.1 Как работает конденсационный котел

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.

Способ отведения продуктов сгорания

Котлы делятся на устройства с естественной или принудительной тягой. Во-первых обязателен монтаж дымоходной трубы. Во-вторых отведение продуктов сгорания происходит принудительным способом — благодаря встроенному в дымоходную трубу вентилятору.

Газовые котлы, работающие на естественной тяге, называют еще устройствами с открытой камерой сгорания. Необходимый для горения газа кислород забирается из помещения — в этом их недостаток. Необходим доступ наружного воздуха в помещение с котлом. Из-за чего получается небольшой сковзняк. Недостаток кислорода отрицательно влияет на здоровье.

Некоторые котлы оборудованы коаксиальным дымоходм. Их называют газовыми котлами с закрытой камерой сгорания.

Продукты сгорания отводятся через коаксиальный дымоход, называемое «труба в трубе». Это две трубы разных диаметров, вставленных одна в другую. Через трубу меньшего диаметра удаляются продукты сгорания газа. А в пространство между труб поступает свежий воздух с улицы, который нагревается внутренней трубой. В итоге увеличивается КПД котла.

Преимущества такого дымохода очевидны:

1. Кислород забирается с улицы.
2. Небольшой размер дымохода, так как коаксиальный дымоход можно устраивать в наружной стене, расположенной рядом с газовым оборудованием.
3. Такой дымоход может устанавлен в любом месте помещения и быть горизонтальным, наклонным или вертикальным, что позволяет .
4. Котлы с коаксиальным дымоходом более экономичными, хотя их стоимость выше.

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 (про

Напольные котлы

Для размещения напольных котлов может потребоваться дополнительное помещение, так как они имеют большую мощность и больше по размерам, чем настенные.

Напольные котлы, плюсы:

• Теплообменники в них выполняются из чугуна, который увеличивает вес изделия, но отличается длительным сроком службы – до 30 лет. Другие недорогие детали в процессе эксплуатации несложно заменить;
• Не требуется дымоход с усиленной тягой.

• Из-за чугунного теплообменника он занимает много места на полу, так как вес и габариты не позволяют повесить котел на стену;
• Требуется приобретать и устанавливать расширительный бачок, делается обвязка отопителя;

Работа циркуляционного насоса

То, какими будут показатели функционирования циркуляционного насоса, зависит, в первую очередь, от мощности, при которой работает котел, а на саму работу всей системы большого влияния этот прибор не оказывает. Очень важно, чтобы трубы, по которым циркулирует теплоноситель, были изготовлены из качественного материала, например, из стали или хорошего пластика.

Принцип действия

Для центральной и автономной теплотрасс применяется природный газ с метановым и пропаново-бутановым вариантом сгорания. Вне зависимости от горящей смеси принцип работы котла представлен:

1. Подключением. При наличии газа вручную или автоматически прибор зажигается.
2. Искрением. Горелка зажигается в момент получения искры от электричества.
3. Активацией основной горелки. Процесс производится с помощью запальника.
4. Нагревом теплоносителя и водяной рубашки. Для выполнения этой операции задействуется теплообменник. Элемент прогревает воду до заданных параметров температуры, затем горелка выключается.

При понижении температуры, когда работает котел, сенсорный датчик передает сигналы автоматике. Система начинает функционировать, пока теплоноситель снова не подогреется.

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 двухконтурного котла для нагрева воды с битермическим теплообменником

На рис. 3 показана гидравлическая схема в режиме отопления.

На рис. 4 показана гидравлическая схема в режиме приготовления горячей воды.

A. Подающая линия

D. Обратная линия

1. Горелка газовая.
2. Теплообменник битермический.
3. Насос циркуляционный.

При работе в режиме нагрева воды тепло от газовой горелки и от сгораемых газов передается теплоносителю, а потом контуру ГВС, но при этом в контуре отопления циркуляция жидкости останавливается.

При работе в режиме отопления тепло к теплоносителю передается от продуктов сгорания. При работе аппарата в режиме нагрева воды тепло передается теплоносителю, а затем — контуру ГВС. Движение жидкости не должно происходить в обоих контурах одновременно.

Преимущества двухконтурных устройств

Выбор в пользу этого типа отопительного оборудования принесет вам множество выгод. Прежде всего необходимо отметить возможность сэкономить на покупке оборудования для обеспечения горячего водоснабжения. Кроме того, оба контура могут работать независимо друг от друга, то есть если один из них выйдет из строя, второй не пострадает. При этом замена контура в двухконтурном котле обходится не так дорого, как починка отдельных приборов, используемых для нагрева воды и обогрева помещения.

Подобные приборы очень удобны в эксплуатации и экономичны, так как работают от самого дешевого на сегодня вида топлива. Такой аппарат значительно компактней, чем два отдельных прибора.

Таким образом, двухконтурный газовый котел работает по довольно простой схеме. Особая конструкция позволяет решить сразу две задачи, очень важные для обеспечения комфортного быта: тепло в доме и постоянный доступ к горячей воде.

Поломки и неисправности

Газовый котел — это сложная система, и основная опасность состоит в применении взрывоопасного топлива. Для контроля работы котла включается специальная автоматика, которая регулирует оптимальную работу агрегата. Если ваш котел не работает при включении, то нужно убедиться, что кто-то случайно не переключил термостат. Нужно его включить, установить температуру и подождать подъема до этой температуры. Следует проверить, включается ли сигнальная лампа, и отключить подачу газа.

Если ваш агрегат плохо работает из-за перегрева, то в данном случае ремонт котлов АОГВ будет заключаться в чистке теплообменника. Если у вас срабатывает датчик перегрева, то следует сразу выключить котел и вызвать ремонтника. Профилактика, ремонт и безопасность При использовании котлов для нагрева воды рекомендуется соблюдать следующие правила:

• для того чтобы в теплообменнике накипь образовывалась не так быстро, следует пользоваться водой при температуре не выше 45°С;
• производить чистку теплообменника раз в 2-5 лет, в зависимости от жесткости воды, температуры нагрева и от количества используемой воды;
• установить фильтр на входе холодной воды, который периодически чистить и заменять.

Что касается безопасности, то рекомендуем приобретать газовый котел для нагрева воды с дополнительными элементами безопасности. Это могут быть:

• блокировочный термостат, который отключает подачу газа, если вода перегревается;
• датчик пламени при затухании огня, отключает подачу газа;
• датчик, контролирующий тягу;
• устройство отключения при недостаточном уровне жидкости;
• блокираторы, срабатывающие при перепадах электропитания, при отключении подачи газа, при отключении подачи воды.

Еще немного об особенностях работы

Чтобы предотвратить попадание носителя во второй контур, используют трехходовой клапан. Таким образом удалось добиться подачи нагретой воды из котла в систему через одну линию (подающую) и возврат через другую (обратную). Стоит обратить внимание на то, что котел газовый настенный двухконтурный устроен таким образом, что носитель движется по кругу, не образуя налет.

Но это касается первого теплообменника. Во втором же происходит забор воды из трубопровода. Как показывает практика, качество носителя зачастую оставляет желать лучшего. По этой простой причине имеет смысл перед носителем устанавливать фильтры, которые удалят нерастворимые соединения.

Если же контур горячего водоснабжения сломается, то котел может работать в режиме обогрева помещения. Таким образом, вы не будете сидеть в зимнее время в холодной квартире или доме.

Отличия от одноконтурных

Фундаментальное отличие между двумя такими приборами в том, что одноконтурный котел используется для обогрева только помещения. Для того чтобы он нагревал воду, есть специальная модификация, но в момент подачи водоснабжения котел перестает подавать тепло на систему водоснабжения.

В быту это не особо удобно, особенно если в доме проживает много людей.

Источник: texnotoys.ru