Настенные газовые котлы

ГАЗОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ДОМА ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДОСТАТОЧНО АКТИВНО: В СРЕДНЕЙ ПОЛОСЕ РОССИИ ПОЛОВИНА ОБЩЕГО КОЛИЧЕСТВА КОТЛОВ РАБОТАЮТ НА ПРИРОДНОМ ГАЗЕ. ПРИЧИНА НЕ ТОЛЬКО В ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДЕШЕВИЗНЕ ЭТОГО ТОПЛИВА, НО И В ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ (ОНО МЕНЬШЕ СТРАДАЕТ ОТ КОРРОЗИИ И САЖИ) ВАЖНА И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ГАЗА — ПРОДУКТЫ ЕГО СГОРАНИЯ ОТЛИЧАЮТСЯ НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

На все случаи

Система газового отопления представляет собой замкнутый контур, включающий в себя: котел с теплообменником, где теплоноситель нагревается сжигаемым газом; трубопроводы, по которым он поступает в отопительные приборы и после отдачи тепла возвращается обратно в теплообменник; отопительные приборы (радиаторы, конвекторы, панели); расширительные баки (для компенсации увеличения объема расширяющейся при нагревании воды); систему регулирования; циркуляционный насос; устройства безопасности (манометр, запорные и предохранительные клапаны, автоматический воздухоотводчик и тд.).

Котлы подразделяются на одно- и двухконтурные. Первые служат только для отопления, а вторые еще и нагревают воду для бытовых нужд (но контуров может быть и больше: для теплого пола, для бассейна, для других потребностей, в том числе с особыми параметрами воды), расходуя на эти цели в среднем 25% своей мощности.

Двухконтурные котлы выпускают со встроенным теплообменником проточного типа или накопительным бойлером. При значительных потребностях в горячей воде бойлер большой емкости (в котором вода нагревается от теплоносителя, циркулирующего во втором контуре) располагают рядом с котлом.

Двухконтурный котел мощностью 23 кВт, оборудованный проточным теплообменником, способен обеспечить расход горячей воды 12-14 л/мин. (при ее нагреве на 25 °С), что достаточно для двух точек водоразбора, например, душа и кухонной раковины. Котел проточного типа подойдет для экономного расходования воды. При более высоких потребностях нужно воспользоваться двухконтурным котлом со встроенным бойлером, обеспечивающим постоянный запас горячей воды 45-60 л. Любителям продолжительных водных процедур потребуется бойлер объемом не меньше 100 л.

В отдельных случаях для отопления и горячего водоснабжения (ГВС) применяют автономные одноконтурные системы (один теплогенератор работает только на отопление в холодное время года, а другой используется в качестве водогреющего устройства).

Циркуляция теплоносителя может осуществляться естественным путем — за счет разности давления в подающей и обратной трубах (когда более легкая теплая вода вытесняется вверх холодной). Однако такая система способна оптимально работать лишь при определенном сопротивлении трубопровода, для чего приходится использовать трубы большого диаметра. В современных системах, в том числе и с настенными газовыми котлами, распространена циркуляция принудительного типа, осуществляемая специальными насосами.

Главные герои

Одним из основных элементов газового котла является горелка, которая служит для смешивания воздуха с газообразным топливом и полного его сжигания.

Горелки бывают атмосферного типа (со свободным поступлением воздуха к месту горения под действием естественного атмосферного давления) и наддувного (с нагнетанием воздуха вентилятором). Устройство последних сложнее, а КПД выше. У вентиляторных горелок количество воздуха в смеси и другие параметры регулируются автоматикой. К их достоинствам следует также отнести низкий уровень выброса вредных веществ, а к недостаткам — шумность. Атмосферные горелки работают только на газе, а наддувные более универсальны — они используются как в жидкотопливных, так и в газовых котлах.

Другой важный элемент котла — теплообменник, в котором происходит передача тепла от пламени жидкому теплоносителю. Теплообменники изготавливают из чугуна, стали или меди. Чугунные изделия массивны, устойчивы к коррозии, но чувствительны к резкому перепаду температуры. Срок их службы — полвека.

Стальные теплообменники легче чугунных, но служат они меньше из-за подверженности низкотемпературной коррозии, вызываемой кислотным конденсатом, образующимся из продуктов сгорания.

У напольных котлов теплообменники, как правило, из чугуна и (как вариант) из стали. Дня компактных настенных котлов больше подходят медные теплообменники. Они устойчивы к коррозии, но стоимость таких теплообменников самая высокая среди предлагаемых на рынке. Кроме того, чтобы избежать прогорания, требуется соблюдать определенные правила их эксплуатации.

Котлы различаются также по типу камеры сгорания — закрытой или открытой.

В закрытом топливнике для горения используется наружный воздух, который поступает извне здания через специальный коаксиальный трубопровод с помощью вентилятора, принудительно удаляющего продукты сгорания и тем самым создающего разрежение в топке.

Настенный газовый котел, размещаемый в кухне или другом помещении в виде подвесного шкафчика, содержит в себе чуть ли не половину всех элементов системы отопления, которые в более раннюю эпоху развития техники занимали немалое помещение котельной. В него входят циркуляционный насос, датчики температуры и давления, системы блокировки и защиты, блок управления процессом горения.

Энергетическая калькуляция

Чтобы котел справлялся со своими обязанностями, нужно учесть нагрузки, которые создаются системами жизнеобеспечения дома. Прежде всего необходимо выяснить номинальную мощность всех приборов отопления. Затем к ней добавляют мощность горячего водоснабжения (это характеристика теплообменника бойлера).

Если есть система напольного отопления, надо приплюсовать мощность, затрачиваемую на ее функционирование. При использовании водяного теплообменника для нагрева воды в бассейне необходимо учесть и его. Когда имеется вентиляционное оборудование, в котором используется водяной калорифер, его мощность тоже придется присовокупить.

«Запредельный» КПД

Газовые настенные котлы имеют КПД около 92%. Чтобы эффективнее расходовать энергоносители и получать максимум тепла, фирмы-производители выводят свою продукцию на новый уровень. Так, благодаря конденсационной системе КПД газового котла можно приблизить к 110% (как бы странно это ни звучало), снижая на треть годовое потребление топлива по сравнению с традиционными котлами. А если задействовать камеру сгорания, сделанную из специального композитного материала, то будет преодолен и главный недостаток данных котлов — шум.

Конденсационный котел в отличие от традиционного, использующего только энергию сжигаемого газа, способен высвободить и энергию водяного пара, присутствующего в продуктах горения. В обычном устройстве пар просто выбрасывается вместе с дымовыми газами. В конденсационном котле за счет конструктивных особенностей специального теплообменника удается отбирать большую часть тепла водяного пара путем его конденсации (отработанные газы могут содержать до 20% пара). Коль прозвучало слово «конденсация», то речь должна идти если не о низких температурах, то по крайней мере о невысоких.

Действительно, эффективная работа этих устройств достигается лишь в том случае, если температура в обратной линии отопительной системы не превышает 55 °С, то есть сама система отопления должна быть низкотемпературной. Может показаться, что суровые зимы в нашей стране перечеркивают возможности этих высокотехнологичных агрегатов, поскольку температуру теплоносителя приходится выдерживать с запасом. Но здесь на помощь приходят эффективные теплоизоляционные материалы и технологии, позволяющие использовать преимущества этих теплогенераторов. Вторая особенность данной технологии состоит в том, что специально «производится» конденсат, с которым во всех других случаях принято бороться. Это вещество действительно химически агрессивное, поэтому вторичный теплообменник конденсационного котла изготавливают из материалов, не подверженных коррозии.

Что касается КПД, превышающего 100%, то здесь есть свое объяснение. Причина в методике определения КПД. Традиционно в ней учитывалась только теплота, затраченная на нагрев теплоносителя в контуре отопления без учета тепла, выделяющегося при конденсации дымовых газов. С появлением конденсационных технологий давно использующиеся методы расчета КПД менять не стали, чтобы была возможность правильного сравнения традиционных и конденсационных котлов.

Автоматика

Настенные газовые котлы оснащают автоматикой с очень широким набором регулируемых параметров. Интегрирование котла в систему «Умный дом» предоставляет еще больше возможностей в управлении тепловыми процессами.

Во взаимодействии отопительного оборудования с интерфейсом «умного дома» специалисты выделяют три типа управления: котлом, тепловыми контурами и температурой воздуха в помещениях.

Первый тип сразу же открывает новые возможности. «Умный дом» способен управлять не только одним котлом большой мощности, но и несколькими агрегатами малой мощности, подключая их по мерс необходимости, что нередко удобнее и выгоднее. Целесообразность этого варианта должна оцениваться еще на стадии проектирования отопительной системы. Иное дело, если дом делают «умным», когда котел уже установлен. Эксплуатация существующего оборудования, конечно, при этом оптимизируется, но в сравнении с использованием каскада котлов может оказаться не столь экономной.

Процессор «умного дома» регулирует мощность газовой горелки котла, модулируя величину ее пламени в зависимости от многих условий, в число которых входит даже низкое давлении поступающего газа. В этом случае процессор управляет наддувом воздуха и смешиванием его с газом, что вносит свою лепту в экономию топлива.

Объектом второго типа управления является контур отопления вместе с отопительными приборами или (при наличии многоконтурной системы) все контуры, работающие на отопление, ГВС, нагрев теплых полов, воды в бассейне, воздуха в тепловой завесе или другом устройстве и т.д.

Электронный мозг «умного дома» обеспечивает слаженное функционирование всего этого хозяйства, что вряд ли под силу человеку.

В третьем типе управление осуществляется с помощью терморегуляторов или погодозависимых контроллеров, принимающих информацию от датчиков.

Терморегулятор просто выключает тепловой прибор, когда температура в помещении достигает заданного значения, и вновь включает его, когда она понижается ниже определенного порога.

Контроллер поддерживает комфортный микроклимат в комнате, принимая более широкий набор сигналов, в том числе и от датчиков, измеряющих температуру теплоносителя в котле и воздуха внутри и снаружи дома. Сравнивая сигналы, контроллер выбирает уровень теплоподачи, оптимальный для соотношения этих величин.

Настенные конденсационные газовые котлы eco TEC pro от компании Vaillant имеют мощность от 23 до 34 кВт. Дизайн и компактные размеры позволяют размещать их не только в специально отведенном техническом помещении, но и в жилом пространстве.

По существующим нормативам, рассчитанным на температуру снаружи здания -26 °С и в помещении +18 °С, в средней полосе России для отопления 1 м ³ помещения необходимо иметь мощность 40-45 Вт, что составляет 100— 120 Вт на 1 м ² при высоте потолков 250-270 см.

Конденсационный котел Viess-mann Vitodens 100-W в режиме погодозависимой теплогенерации греет воду с учетом температуры воздуха в помещении и на улице. Управление работой котла производится проводным или беспроводным способом.

Модели котлов De Dietrich серии Zena Plus предназначены для отопления и горячего водоснабжения и используются с емкостным накопителем на 80 или 130 л. В первом случае накопитель располагается рядом с котлом, во втором — под ним. Котлы комплектуются переключающим клапаном «отопление/ГВО.

Сжигание топлива при недостатке воздуха приводит к неполному окислению углерода, образованию угарного газа, осаждению сажи, а также уменьшению КПД. Избыток воздуха при горении увеличивает потери тепла.

Конвекционный настенный газовый котел Bosch небольшого размера серии Gaz 6000 W обладает высокой производительностью. Его КПД равен 93,2%. Мощность моделей — от 18 до 24 кВт. Отапливаемая площадь составляет 180-250 мг.

Котлы Bosch серии Gaz 4000 W предназначены для ГВС и отопления жилых помещений площадью до 300 мг.

Производятся модели с закрытой и открытой камерой сгорания. Котлы перенастраиваются на использование сжиженного газа.

Автоматика газовых котлов обеспечивает стандартный набор защитных функций: от избыточного давления воды и ее перегрева, исчезновения тяги, блокировки насоса и проникновения в помещение продуктов сгорания.