Газовые котлы двухконтурного типа – устройство и принцип работы

В последнее время для отопления загородных домов все чаще используются котлы, которые работают на природном газе. Принцип их функционирования заключается в нагревании теплоносителя. Газовые котлы имеют ряд преимуществ: экологичность, компактность, бесшумность, простота в эксплуатации, возможность установки в частном доме.

Достоинства и недостатки

Выбирая подходящий аппарат для отопления и водонагреватель для водопровода, следует учитывать плюсы и минусы рассматриваемых устройств.

К достоинствам этих котлов относят:

  • наличие второго теплообменника позволяет эффективно организовать процесс нагрева носителя для водопровода и для отопительного контура;
  • большинство аппаратов снабжено автоматическими устройствами — эта функция повышает производительность и снижает расход топлива;
  • разнообразие моделей двухуровневых аппаратов позволяет решать вопрос организации отопления и водоснабжения на любых площадях;
  • автоматическая система настройки приборов позволяет выстраивать комфортный режим в помещении, что не получится сделать при централизованном отоплении;
  • долговечность (при правильной эксплуатации).

К отрицательным свойствам относят:

  • для установки напольного аппарата потребуется выделение отдельного, специально оборудованного помещения;
  • расходы на установку габаритных и сложных систем могут достигать внушительных сумм;
  • для бесперебойной работы котла требуется вода с определенными характеристиками и без посторонних примесей;
  • необходимость получения специального разрешения для установки некоторых аппаратов.

Общие требования к установке газовых приборов

В помещении, предназначенном для установки газового котла, согласно вышеуказанным нормативам, должно быть хорошее естественное освещение: на 1 м3 должно приходиться не менее 0,03 м2 площади оконного проема (но не окна – перегородки, рамы и импосты не учитываются). Обязательно оборудовать помещение системой приточно-вытяжной вентиляции по следующим правилам: общий объем прямых и обратных потоков воздуха за час, умноженный на 3, равен объему всего вытяжного устройства. Кроме окна, оборудованного форточкой, в помещении устанавливается дверь с выходом на улицу. В таблице указаны требования по объему помещения:

Мощность газового котла Общий объем топочной
< 30 кВт 7,5 м3
> 30-60 кВт 13,5 м3
> 60-200 кВт Требования согласно условиям установки и эксплуатации котла на газу, но не меньше 15 м3

Внимание!

Для агрегатов, работающих на газу и имеющих мощность более 6000 Вт, на каждую лишнюю единицу мощности следует добавить 0,2 м3.

Надзорные требования к помещению для установки газового котла оговаривают — эксплуатировать любые приборы для отопления квартиры разрешается на каждом этаже многоэтажного дома и в любой комнате квартиры. Под эти требования подходят и кухни в многоэтажных домах, так как они уже оборудованы соответствующими коммуникациями. Единственное условие — общая тепловая мощность всех приборов для нагрева воды и отопления квартиры (котлы, бойлеры, ТЭНы, отопительные радиаторы, батареи или регистры) не должна превышать в сумме 150 кВт.

Высота потолков в помещении — 2 метра или больше. Комната, в которой будет монтироваться и эксплуатироваться котел на газу, должна отделяться от соседних комнат капитальными огнеупорными стенами. Материал для стен или перегородок должен иметь временной предел огнеустойчивости 0,75 часа (45 минут). Помещение для котла должно быть спланировано так, чтобы при пожаре эксплуатации не существовало возможности для огня распространяться по квартире.

Внимание!

Газовые котлы марки TLO, работающие по принципу естественной циркуляции теплоносителя, могут быть установлены и должны эксплуатироваться только в подвале дома или в цокольных помещениях.

Запуск котла отопления. Первый запуск котла отопления

Порядок выполнения первого запуска котла перед началом отопительного сезона зависит от его модели и типа. Но несмотря на это выполняется визуальная проверка его состояния. Это один из важнейших этапов, предшествующий окончательному запуску отопление в частном доме.

Теплообменник является одним из наиболее «уязвимым» элементом котла. Его проверка является обязательной, ведь во время работы устройства он постоянно подвергается воздействию высоких температур. Наряду с задачей по запуску радиатора отопления, подготовка котла является одной из важнейших во время выполнения процесса.

Читайте также:  Дела печные: выбираем дрова, чистим дымоходы

Твердотопливный котел

Конструкция твердотопливного котла

До того как запуск системы отопления еще не состоялся – выполняется комплексный контроль состояния твердотопливного котла. Его поверхность очищается от ржавчины, проверяется работоспособность манометра и термометра.

Затем следуют такие этапы правильного запуска системы отопления:

  • Очитка топки и зольника от сажи. Это можно сделать щеткой по металлу;
  • Проверка состояния дымохода. Его труба должна быть надежно подсоединена к патрубку котла.

У пиролизных и пеллетных моделей тестируется работа электронного блока управления, вентиляторов и сопел. При корректном запуске системы отопления неправильное функционирование этих элементов может привести к резким температурным скачкам, что напрямую влияет на состояние других компонентов.

В помещении, где находится твердотопливный котел, нельзя хранить легко воспламеняющиеся вещества. Для хранения топлива также нужно выделить отдельное помещение или пристройку.

Особенности газового отопления в квартире

Прежде чем начинать демонтаж старой отопительной системы и приобретать составляющие новой, следует получить разрешение на установку газового котла для отопления квартиры от газовой службы, пожарного надзора и БТИ. Дело это довольно хлопотное и обратившийся может получить отказ. Поэтому только после получения всех необходимых документов следует приступать к приобретению агрегата и остальных элементов системы.

Выбор газового котла для квартиры

Сперва выбирают газовый агрегат. К моменту получения официального согласия на установку данного прибора уже определяются, какой газовый котел выбрать для отопления квартиры, так как для согласования необходимо предоставить техническую документацию на предполагаемое устройство.

Для расположения в квартире обычно выбирают настенный агрегат с камерой сгорания закрытого типа. В зависимости от потребности в горячей воде, останавливают выбор на одноконтурном или двухконтурном устройстве. Важно также правильно рассчитать необходимую мощность агрегата в соответствии с площадью квартиры, степени утепления стен, наличия нагрева горячей воды.

Если хозяин хочет подключить к агрегату дополнительные системы, например, «теплый пол», то лучше приобрести конденсационную модель. Она способна работать очень экономно при температуре теплоносителя 50-60°C и выдавать КПД=97-99%.

Важно! Если температура теплоносителя в конденсационном агрегате нагревается выше 60°C, то он уже работает с эффективностью конвекционного котла.

Выбор радиаторов и труб

В разводку газового отопления можно включить как металлические, так и пластиковые трубы. Если хозяин собирается устанавливать отопительную систему своими руками, то более легким вариантом является пластиковый трубопровод. Металлические трубы сможет смонтировать только профессионал.

Существует несколько схем организации системы отопления. Самыми распространенными и наиболее подходящими для квартиры являются однотрубная и двухтрубная схемы. Первый вариант более экономный, но при засоре трубы вся система станет хуже обогревать квартиру. На двухтрубное отопление необходимо будет затратить больше материала, зато при возникновении проблемы в одной трубе, теплоноситель сможет циркулировать по второй. При однотрубном варианте идеальным является подключение по диагонали, тогда теплоноситель будет контактировать с внутренней поверхностью радиаторов.

Для однокомнатной и двухкомнатной квартир стандартной площади подойдет однотрубная система, а для жилплощади больших размеров – двухтрубная.

При монтаже системы отопления из пластика разрешается использовать только армированные полипропиленовые трубы. В отличие от обычных изделий данный материал не подвергается коррозии и расширению от воздействия высоких температур. Данные виды труб подвергаются армированию алюминиевой фольгой или стекловолокном. Благодаря этому полипропиленовые изделия выдерживают нагрев до 70-90°C.

Важно! В качестве теплоносителя при газовом отоплении выступает антифриз или вода.

Выбирая радиатор, в магазинах можно встретить изделия из чугуна, стали или биметаллические (смеси стали и алюминия). Наилучшими показателями обладают именно последние, поэтому потребители чаще останавливают свой выбор на таких батареях. В данном случае важно правильно рассчитать, сколько элементов понадобится для обогрева каждого помещения.

Элементы котла

Конструктивные особенности двухконтурного котла

Прежде чем использовать агрегат, нужно рассмотреть его устройство. Котел состоит из таких элементов:

  • Горелка. Она располагается в открытой ли закрытой камере сгорания. Эта деталь обеспечивает нагрев теплоносителя и является генератором тепла для горячего водоснабжения.
  • Камера сгорания.
  • Циркуляционный насос. Благодаря ему теплоноситель двигается в системе.
  • Трехходовой клапан. Обеспечивает переключение режимов нагрева воды и отопления.
  • Главный теплообменник. Место расположения – под горелкой. В нем нагревается жидкость.
  • Вторичный теплообменник. Необходим для подготовки горячей воды.
  • Автоматика. Благодаря ей регулируются параметры работы отопительной аппаратуры. Если в агрегате появляется неисправность, автоматика просто отключает его.

В нижней части устройства присутствуют патрубки для подключения труб системы отопления и водоснабжения, а также приспособление для вывода продуктов сгорания.

Работа в режиме подачи горячей воды

Контур горячего водоснабжения начинает работать в то время, когда поворачивается ручка водопроводного крана. Образовавшийся ток воды приводит к тому, что срабатывает трехходовой клапан, который прекращает работу отопительной системы. В это же время зажигается газовая горелка (в ситуации, когда она отключалась). Через пару секунд из крана начинает поступать горячая вода.

Читайте также:  Дровяная кирпичная печь-стенка колпакового типа

Подробно рассмотрим принцип функционирования контура ГВС. Когда вы включаете горячее водоснабжение, отопительный контур отключается. Одновременно отопление и ГВС работать не могут. За управление отвечает трехходовой клапан. Он направляет определенное количество нагретого теплоносителя во вторичный теплообменник, который начинает нагревать проходящую через него воду.

Схема, по которой осуществляется функционирование ГВС — достаточно непростая. Это обусловлено тем, что задействуется малый круг циркуляции теплоносителя.

Сказать, что такой принцип функционирования — оптимальный, нельзя, но двухконтурные агрегаты с раздельными теплообменниками отличаются хорошей ремонтопригодностью.

Отличительные особенности газовых котлов с комбинированными теплообменниками:

  • конструкция — простая;
  • большой риск того, что может появиться накипь;
  • высокая производительность, намного больше чем у ГВС.

Как видно из вышеописанного, минусы очень тесно переплетены с плюсами, но раздельные теплообменники обрели более широкий спрос. Конструкция подобных устройств более сложная, но зато здесь нет накипи.

В процессе функционирования горячего водоснабжения, движение теплоносителя по контуру прекращается. Это означает, что его долговременный режим работы может нарушить тепловой баланс в помещениях.

Как только закрывается кран, трехходовый клапан сбрасывается и осуществляется переход двухконтурного котла в режим ожидания. В таком положении устройство будет находится до того момента, пока снова не откроется кран. Производительность определенных моделей доходит до 15-17 л/мин, все зависит от мощности котла.

Теперь вы знаете, какой принцип работы двухконтурного газового котла.

Что лучше: закрытая или открытая камера сгорания?

Большинство современных настенных газовых котлов выпускаются с закрытой камерой сгорания. Это означает, что процесс сжигания газа полностью изолирован от помещения в котором установлен отопительный прибор. Это очень хорошо из соображений безопасности: такой котел можно установить прямо в жилом помещении без всякого риска для жильцов. Необходимый для горения воздух подается в камеру сгорания через небольшой коаксиальный дымоход с простыми требованиями к установке. который можно вывести наружу прямо через стену.

Недостатки таких устройств: высокая цена и зависимость от электросети. По причине того, что навесные котлы с закрытой камерой сгорания работают на принудительной тяге, обеспечиваемой вентиляторами, для их работы необходимо постоянное подключение к электросети.

Настенные котлы с открытой камерой сгорания значительно дешевле, но для горения используют воздух из помещения, в котором они установлены. Именно поэтому монтаж таких отопительных устройств следует производить в специально отведенных нежилых помещениях с обеспечением постоянного притока свежего воздуха. Плюс ко всему они требуют подключения к традиционному дымоходу.

Среди навесных котлов с открытой камерой сгорания, встречаются полностью энергонезависимые модели. Весь процесс горения в них регулируются механической автоматикой не требующей подключения к электросети.

Чертежи и схемы установки газового котла

Ниже представлено несколько схем установки газового котла и сопутствующего оборудования.

  1. Общая схема установки газового котла с системой ГВС.
  2. Схема обвязки двухконтурного газового котла.
  3. Схема обвязки котла в открытой системе.
  4. Конструкция дымохода.

Более подробную информацию можно найти в инструкции, которая прилагается к каждому прибору.

Процесс установки (монтажа) своими руками

Установка газовых котлов в частном доме начинается с оформления документов и заканчивается устройством дымохода. Для начала необходимо заключить договор на поставку природного газа в ваш дом. Затем следует обратиться в газопоставляющее предприятие и получить проект газификации дома и монтажа газового оборудования со схемой обвязки котла.

Самый простой котел, так называемая «водогрейка» состоит из газовой горелки и теплообменника. К нему подключается вода и газ, а выхлоп выводится в дымоход. Но даже на установку такой простейшей системы требуется получение соответствующего разрешения! Рассмотрим подробно процесс монтажа настенного и напольного газового котла более сложной конструкции.

Монтаж настенного котла

  1. Защищаем участок стены, где будет располагаться котел, слоем огнеупорного материала, оставляя между ним и стеной зазор в 4,5 см.
  2. Подготавливаем котел к монтажу. Под большим напором воды очищаем стенки входных трубок от мелкого сора, оставшегося после сборки.
  3. Устанавливаем на трубке для подачи воды фильтр и запорную арматуру – до и после фильтра.
  4. Монтируем дымоход. К этому устройству тоже предъявляются определенные требования: диаметр не меньше, чем указано в руководстве к газовому котлу; сечение аналогично дымоходному отверстию котла; возвышение над коньком крыши не менее чем на 0,5 м (раздел 6 СНиП 41-01-2003, раздел 4 и Приложение 6 МДС ). Лучше всего использовать стальной цилиндрический дымоход с отверстием для чистки.
  5. Проверяем тягу. В случае ее ухудшения автоматика, которой оснащаются современные котлы, должна прекратить подачу газа.
  6. При помощи стальной трубы и специального сгона для ее установки производим врезку котла в газопровод. Для выполнения этой работы необходимо пригласить специалистов газовой службы.
  7. Подсоединяем газовый котел к электропитанию и подключаем автоматическое устройство для защиты от перегрузок.
Читайте также:  Классическая русская печь с лежанкой своими руками

Возможно вас так же заинтересует статья о выборе теплоносителя для отопления

Установка напольного котла

  1. Сооружаем прочный постамент, способный выдержать тяжесть чугунного котла. В пристройке для этого заливаем бетонную стяжку, в других помещения на деревянный пол кладем кусок оцинкованного листового железа.
  2. Устанавливаем газовый котел своими руками, контролируя его положение при помощи уровня.
  3. Подсоединяем котел к дымоходу и, если он не оборудован принудительной вытяжкой, проверяем тягу.
  4. Соединяем котел с внутридомовой отопительной системой. При этом для защиты агрегата от засоров устанавливаем фильтр грубой очистки, располагая его после отводной линии, заполняющей систему водой, перед входом в котел обратной линии.
  5. Двухконтурный котел присоединяем к водопроводу, выполняя врезку ближе к дому, до начала разветвления.
  6. С помощью стальной трубы производим врезку котла в газовую магистраль, как и в предыдущем случае, при участии специалистов.

Видео руководство

Правила эксплуатации

В частных домах, впрочем, как и на любых других объектах, газовые котлы разрешается устанавливать и эксплуатировать только в сухих помещениях. Повышенная влажность препятствует рассеиванию инородных веществ в воздухе, в том числе паров газа. Поэтому столь строги требования, предъявляемые к топочным, и правила установки газовых котлов (см. выше).

Чтобы повысить производительность теплообменника, необходимо защитить его от попадания грязи и пыли при помощи фильтра грубой очистки. Чтобы повысить качество воды также нужно использовать фильтры.

Перед началом или в конце отопительного сезона рекомендуется выполнять техническое обслуживание газового оборудования. И, во избежание опасных ситуаций, делать это нужно регулярно!

Техническое обслуживание

Чертежи и схемы установки газового котла

В процессе технического обслуживания проверяется состояние дымохода и исправность работы вентиляции, осуществляется чистка и промывание фильтров, а также всей системы. Для этого можно использовать моющие средства, которые эффективно удаляют различные отложения.

Не следует забывать и о чистке горелки. Изношенные детали подлежат замене в обязательном порядке! Перед запуском системы необходимо тщательно проверить герметичность всех соединений.

Соблюдение установленных нормативов, грамотное подключение газового котла, эксплуатация в соответствии с правилами и своевременное техническое обслуживание позволит увеличить срок службы всей системы, снизив при этом количество потребляемого топлива.

Наиболее популярные производители

К наиболее известным производителям настенных газовых котлов принято относить европейские компании.

В их число входят:

  • Vaillant;
  • Buderus;
  • BAXI;
  • Protherm;
  • MORA-TOP;
  • Ariston;
  • Viessman.

Продолжать список производителей можно еще долго. Он постоянно пополняется, на рынок выходят новые успешныен компании, предлагающие свои модели настенных газовых котлов.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!Многие фирмы расширяются и переносят производство в другие страны. Нередко это вредит качеству, поскольку возникает несогласованность действий, используются несоответствующие детали. Этот момент следует учитывать при выборе настенного газового котла.

Газовый котел для домов стандартной конфигурации

Рассчитать мощность газового котла для домов, созданных по типовому проекту не слишком сложно. В таких строениях высота потолка не превышает три метра. Для этого используют формулу: МК = S*УМК/10, где

  • МК – это расчетная мощность котла в кВт;
  • S – общая площадь помещения в кв.м;
  • УМК – удельная мощность котла, которая должна приходиться на каждые 10 кв. м.

Последний показатель устанавливается в зависимости от климатической зоны и составляет:

  • 0,7-0,9 кВт для южных регионов;
  • 1,0-1,2 кВт для средней полосы;
  • 1,2-1,5 кВт для подмосковных регионов;
  • 1,5-2,0 для северных регионов.

Согласно этой формуле расчетная мощность котла для дома площадью 200 кв. м., который находится в средней полосе, составит: 200Х1,1/10=22 кВт. Обратите внимание, что эта формула показывает, как рассчитать мощность котла, который используется только для отопления дома. Если предполагается использование двухконтурной системы, предусматривающей подогрев воды для бытовых нужд, следует увеличить мощность оборудования еще на 25%.