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.

Домашний котел — это технически совершенный, высоко технологичный агрегат, который посредством сжигания газа в камере сгорания обеспечивает нагрев теплоносителя в системе отопления. Сегодня на рынке отопительного и обогревательного оборудования широко представлены различные виды газовых котлов отопления, предназначенных для жилых помещений квартиры или частного дома практически любой площади.


Виды газовых котлов отопления: выбор, принцип работы, обзор лучших моделей


Благодаря бытовым газовым котлам, удалось успешно решить вопрос автономного отопления жилья. Переход на индивидуальное отопление оправдан и с экономической, и с практической точки зрения. Для тех, кто готов приступить к реализации своих желаний, рассмотрим виды котлов — газовых отопительных агрегатов, их конструктивные особенности, основные правила монтажа и рекомендации по выбору.

Основные виды газового оборудования

Бытовые газовые котлы, используемые для отопления, сегодня представляют собой совершенный вид нагревательной техники. Благодаря техническому прогрессу удалось не только модернизировать конструкцию газо-нагревательного агрегата, но и оснастить котел системами автоматики. На данный момент для отопления квартиры, частного дома и других жилых помещений выпускаются следующие виды бытовых газовых котлов, отличающиеся типом размещения:

  • агрегаты в напольном исполнении;
  • изделия настенного типа.

У каждого типа агрегатов имеются свои особенности конструкции, плюсы и минусы. Место размещения нагревательного оборудования в условиях борьбы за каждый квадратный метр жилой площади играет сегодня важную роль.


Виды газовых котлов отопления: выбор, принцип работы, обзор лучших моделей

Напольные газовые котлы до сегодняшнего дня считаются наиболее распространенным вариантом газо-нагревательного оборудования. Газовыми котлами данного типа сегодня отапливаются практически все частные дома, коттеджи и дачи, причина такой популярности — простота и надежность конструкции агрегата. Большинство моделей имеют достаточную мощность для эффективного обогрева всех внутренних помещений жилого дома и осуществления горячего водоснабжения.

Несмотря на преимущества в мощности и производительности, напольные приборы имеют существенный недостаток — потребность в отдельном помещении для их установки.


Важно! Помещения, отведенные под котельную (при мощности котла до 30 кВт), должны иметь площадь не менее 4 м², и объём – более 8 м³, оборудованы эффективной вытяжкой и принудительной вентиляцией. Газовый котел устанавливается на бетонную подушку-основание или на металлический лист. Допустимое расстояние от стенок котла по периметру прибора до стеновых панелей составляет 0,5 м.


Виды газовых котлов отопления: выбор, принцип работы, обзор лучших моделей

Условиям малогабаритной городской квартиры или дачного домика идеально соответствуют нагревательные газовые агрегаты настенного исполнения. Основное преимущество настенных котлов — компактность и универсальность. Современные модели удачно вписываются в любой интерьер жилого помещения и не предъявляют повышенных требований к несущей способности основания, на которое производится монтаж.

Технически монтаж возможен в любом помещении, имеющем наружную стену или возможность подключения агрегата к центральному дымоходу. Однако в целях безопасности размещение газового котла в жилых и спальных комнатах запрещено, для этой цели можно использовать подсобные помещения, ванные, кухню и даже чердак. При условии оборудования вентиляции настенный котел можно установить и в подвале. Однако, окончательную оценку возможности размещения газового котла в том или ином месте должен всё же дать специалист газовой службы.

По уровню технической оснащенности настенные модели схожи с мини-котельными — в маленьком корпусе компактно размещаются горелка в камере сгорания, теплообменник и автоматика.

Разобравшись с видами котлов по типу размещения, важно оценить особенности внутреннего устройства котлов.



Рассмотрим основные узлы и устройство газовых нагревательных котлов.

Теплообменники

Эффективность работы газового котла определяется теплообменником, который является одним из основных элементов конструкции. Как и котлы по типу размещения, теплообменники различаются по материалу изготовления. Наиболее распространены теплообменники трех видов:

  • стальные — устанавливаются в газовых котлах бюджетных моделей;
  • из нержавеющей стали – ими оснащаются котлы настенного типа;
  • чугунные – оборудуются практически все модели в напольном исполнении.

Виды газовых котлов отопления: выбор, принцип работы, обзор лучших моделей


Если говорить подробно о каждом типе теплообменников, то важно знать следующее:

  1. Стальные устройства просты в изготовлении, но по долговечности проигрывают изделиям из нержавейки и из чугуна, так как подвержены коррозии. Кроме того, продукты окисления стали попадают в воду и накапливаются в радиаторах, поэтому стоимость агрегатов с теплообменником из стали ниже цены других вариантов исполнения, что при ограниченности бюджета часто становится главным критерием выбора.
  2. Чугун – хрупкий материал, но эксплуатация в газовом котле исключает ударные нагрузки, и этот недостаток не принципиален. Чугун подвержен окислению, но в слабой степени, поэтому химический состав воды от контакта с чугуном почти не меняется. Теплоёмкость котлов с чугунными теплообменниками высока, что обусловлено характеристиками материала изготовления. Агрегаты данного типа долговечны.
  3. Теплообменники из нержавеющей стали эстетичны, стойки к ударному воздействию и не изменяют химический состав воды. Цена их из трёх вариантов исполнения узла наиболее высока, так как обусловлена, кроме перечисленных достоинств, высокой стоимостью материала и сложной технологией изготовления.

Виды газовых котлов отопления: выбор, принцип работы, обзор лучших моделей

Чугунные теплообменники и изделия из нержавеющей стали имеют примерно одинаковую эффективность и долговечность. Если при выборе газового котла исходить из соображений надёжности и функциональности, то следует отдать предпочтение моделям с чугунным теплообменником — автономное газовое отопление устанавливается не на один год, важно учитывать ресурс газового котла и возможность производства текущего ремонта.


Виды газовых котлов отопления: выбор, принцип работы, обзор лучших моделей

Газовые горелки



Любой газовый отопительный котел, независимо от конструкции и вида, оснащен газовой горелкой. Это устройство, через которое в камеру сгорания осуществляется подача природного газа. Горелка оснащена форсунками, благодаря которым горящий газ распределяется по всей горелке, обеспечивая равномерный нагрев теплоносителя. Горелки, в зависимости от модели и типа котла, выпускаются нескольких разновидностей и классифицируются по двум параметрам: функциональности и предназначению.


Виды газовых котлов отопления: выбор, принцип работы, обзор лучших моделей

По функциональности горелки делятся на следующие виды:

  • диффузионные устройства — обеспечивающие смешение природного газа и  кислорода уже в процессе горения;
  • инжекционные горелки — обогащающие газ кислородом еще до поступления в камеру сгорания;
  • горелки атмосферные – действующие по принципу инжекционных устройствах (степень насыщения газа кислородом менее интенсивная);
  • регенеративные горелки — разогрев газа перед подачей в камеру сгорания осуществляется посредством работы регенератора;
  • горелки с нагнетателем — работу по подаче топлива в камеру сгорания выполняет вентилятор;
  • горелки с предварительным полным и неполным смешиванием.

На заметку: последний вид горелок для отопительных газовых котлов работает по принципу газового резака, где вместо природного газа используется бутан. Кислород смешивается с газом непосредственно на выходе из форсунки, создавая необходимую интенсивность горения топливной массы.

Помимо классификации газовых горелок по функциональности, существует их разделение по предназначению:

  • бытовые;
  • промышленные.

Бытовые газовые котлы с небольшой мощностью оснащены горелками атмосферного типа, так как в большинстве случаев требуется простота использования нагревательного агрегата и длительная эксплуатация.

Промышленные модели, обладающие большой мощностью, работа которых выполняется в режимах повышенной сложности, оснащаются инжекционными горелками.

Горелки, использующие работу воздушных нагнетателей, в газовых котлах устанавливаются редко.

Разновидности камер сгорания

Кроме разделения газовых котлов по типу теплообменника и виду газовой горелки, существует классификация отопительного оборудования по устройству камеры сгорания (топочной камеры).

Котлы могут быть:

  • с открытой топкой;
  • с закрытой камерой сгорания.

Виды газовых котлов отопления: выбор, принцип работы, обзор лучших моделей


В первом случае для нормальной работы котла необходимым условием является наличие дымохода. Такие котлы обычно ставятся в частных домах, где планировка здания позволяет сделать дымоход нужной длины и соответствующего диаметра.


Важно! Дымоход должен отвечать требованиям проектной документации системы отопления, т.е. соответствовать мощности котла и архитектуре здания. От диаметра и длины трубы зависит интенсивность тяги, необходимой для горения топлива в камере сгорания и обеспечения безопасности эксплуатации отопительного оборудования.

Для отопления квартир небольшой площади используются котлы с закрытой топкой. Такие модели не требуют для своего монтажа устройство отдельного дымохода. Вывод продуктов горения осуществляется через отверстие в стеновой панели дома, в которое выводится коаксиальный дымоход, служащий одновременно и для подачи воздуха. В качестве резервного устройства в целях безопасности помещение дополнительно оборудуется принудительной вытяжкой (вытяжной вентилятор).

Котлы с закрытой топкой имеют существенное преимущество перед открытыми камерами сгорания. Воздух нагнетается в топку не только перед включением котла, но и продолжает поступать в камеру сгорания уже после его отключения. В результате из топки удаляются все остаточные продукты горения, включая газ, скопившийся в топке в результате аварийной утечки.

Котлы с принудительной вентиляцией обладают лучшими эксплуатационными характеристиками. Розжиг котла осуществляется быстрее, а топливная масса практически полностью выгорает. КПД у таких котлов, в сравнении с традиционными моделями, гораздо выше, что даёт существенную экономию газа.

Особенности бытовых газовых котлов

Разобравшись с различными видами котлов и их внутренним устройством, рассмотрим ещё один вид классификации — по способу нагрева теплоносителя. Речь пойдет об одноконтурных и двухконтурных отопительных котлах.

Одноконтурный котел используется только для монтажа домашней системы отопления в жилых объектах небольшой площади. Увеличение функциональности агрегата в данном случае ограничено технологическими возможностями однотрубной системы отопления. Котел не имеет специальных гидравлических устройств и приспособлений, способных обеспечить горячее водоснабжение в доме. В сравнении с двухконтурными котлами такие агрегаты значительно дешевле.


На заметку: Чтобы обеспечить жильё системой ГВС, одноконтурные котлы дополняют другим водогрейным прибором – бойлером косвенного нагрева (водогрейный электротитан), который устанавливают рядом с котлом. Объем емкости бойлера подбирается в зависимости от количества точек горячего водозабора (50-500-800 л.) и обуславливается мощностью его нагревательного элемента


Виды газовых котлов отопления: выбор, принцип работы, обзор лучших моделей

Двухконтурные котлы выглядят во всех отношениях предпочтительнее. Такие агрегаты обладают большей мощностью и используются для отопления внутренних помещений и обеспечения жилого объекта горячей водой одновременно. Конструкция двухконтурных котлов оснащена как агрегатами для осуществления отопления жилья, так и узлами для системы горячего водоснабжения — емкостными или проточными водонагревателями.


Виды газовых котлов отопления: выбор, принцип работы, обзор лучших моделей

Двухконтурный котёл легко и быстро приводится в действие, интенсивность нагрева теплоносителя соответствует заданным параметрам, а нагрев радиаторов отопления во всех помещениях происходит равномерно.

Единственный минус, как первого, так и второго типа двухконтурных котлов настенного расположения заключается в малой мощности водонагревательной системы – такие устройства имеют в конструкции ёмкость для горячей воды объёмом всего 50-100 л, тогда как напольные модели — 150-200 л.

Выводы

Все существующие сегодня модели бытовых газовых котлов способны удовлетворить необходимый минимум потребностей обитателей жилья. Выбор вида котла должен быть привязан в первую очередь к потребностям и условиям эксплуатации, поэтому приобретать излишне мощный агрегат не следует – большой запас мощности останется невостребованным. Однако и маломощный домашний котёл, не отвечающий требованиям – пустая трата денег.

При этом цена агрегата – не последний по важности критерий. Покупка дешёвого оборудования чревата частыми выходами его из строя и в конечном итоге обернётся высокими затратами на котёл низкого качества, поэтому выбирать устройство следует в среднем ценовом диапазоне, функциональность и качество изделий в котором часто отличается от топовых моделей лишь отсутствием одной-двух редко используемых опций.