Отопительный газовый котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (природного или сжиженного газа) осуществляющего нагрев теплоносителя.
Устройство (конструкция) газового котла : горелка, теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также приборы безопасности и управления. Такие котлы на газе требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Дымоход может быть как обычный вертикальный, так и коаксиальный («труба в трубе») для котлов с закрытой камерой сгорания. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.
Принцип работы газового котла - теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу на газе).
Теплообменник - металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) - может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Надежность и долговечность газового котла зависят от качества теплообменника в первую очередь. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и имеют длительный срок службы, но чувствительны к резкому перепаду температур и отличаются значительным весом. Стальные емкости могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями, обеспечивающие продление «жизни» прибора. Стальные теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным же теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используются в настенных котлах, но из минусов следует отметить, что они дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная.
Для управления газовым котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для программирования работы и удаленного управления котлом.
Основными техническими характеристиками газовых котлов отопления являются: мощность, количество контуров обогрева, тип топлива., вид камеры сгорания, тип горелки, способ монтажа, наличие насоса и расширительного бака, автоматика управления котла.
Чтобы определить необходимую мощность газового котла отопления для частного загородного дома или квартиры используется простая формула - 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Если требуется обогрев подвала, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла на газе должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении газовым котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).
Особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно
Большинство газовых котлов можно перевести с работы от природного газа на сжиженный газ (баллонный пропан). Многие модели переключаются на сжиженный газ заводским способом (при покупке уточняйте эти характеристики модели), либо к газовому котлу дополнительно поставляются форсунки (жиклеры) для переключения на баллонный газ.
Плюсы и минусы газовых котлов:
Обвязка котла – это устройства для полноценной работы системы отопления и водоснабжения. В нее входят: насосы, расширительные баки, фильтры (при необходимости), коллекторы, обратные и предохранительные клапаны, воздушные клапаны, вентили и т.д. Также понадобится приобрести радиаторы, соединительные трубы и вентили, терморегуляторы, бойлер и др. Вопрос выбора котла достаточно серьезный, поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.
Какой котел самый лучший? На российском рынке газового котельного оборудования есть свои лидеры по качеству и надежности. Лучшие фирмы-производители и марки газовых котлов представлены в ассортименте:
«Премиум-класс» или "Люкс" - самые надежные и долговечные, удобные в управлении, комплект собирается как «конструктор», дороже остальных. К таким производителям можно отнести немецкие компании Buderus и Viessmann.
«Средний класс» - хорошие показатели, средняя по уровню цена, не так престижно, но вполне надежно, представлены стандартные типовые решения. Это итальянские котлы
Газовый теплообменник - основной узел газового котла, но при этом чаще всего именно он первым выходит из строя в силу постоянных агрессивных нагрузок, которым подвергается при эксплуатации. В качестве ключевого элемента бойлера теплообменник обеспечивает передачу тепла от греющей субстанции нагреваемому носителю. Насколько агрессивны нагрузки, возникающие на него, оцените сами:
- Снаружи змеевик нагревается до высоких температур в результате сгорания газа. Нередко теплообменное оборудование выходит из строя именно из-за «прогорания».
- Изнутри на его стенки воздействует горячая вода, температура которой поднимается до 90 °C. В результате на них оседает накипь, диаметр труб сужается, ухудшаются эксплуатационные характеристики котла.
- Резкие температурные перепады также не проходят бесследно, нередко приводя к появлению трещин в металле.
Учитывая это, нужно выбирать бойлер, газовый теплообменник которого способен длительное время переносить такие нагрузки без разрушения. Рынок газового оборудования предлагает различные котлы широкого диапазона стоимости, но это не тот случай, когда низкая цена или эффектный дизайн должны стать факторами, предопределяющими выбор. Гораздо важнее, например, обратить внимание на вес котла. Тяжелые бойлеры служат намного дольше более легких моделей. Все очень просто - основной вес отопительного агрегата - свыше 90% - приходится на рекуператор, и чем бойлер тяжелее, тем толще стенки змеевика и тем дольше он проработает в системе отопления без ремонта. Не стоит выбирать и самый недорогие модели - велика вероятность того, что они в скором времени потребуют очистки труб для удаления со стен известковых отложений, а также замены отдельных комплектующих.
Газовые котлы с теплообменником имеют немало преимуществ: они экономичны, эффективны, комфортны в эксплуатации. Но в то же время использование газа в качестве топлива несет в себе определенные риски, и чтобы их минимизировать, надо грамотно выбрать все элементы системы отопления и качественно осуществить их монтаж.
Типы теплообменников для котла
Производители предлагают различное теплообменное оборудование, которое по способу теплопередачи делится на три типа:
Если вы хотите, чтобы купленный бойлер служил долго и эффективно, целесообразно перед его покупкой провести химический анализ воды, которую вы будете использовать в системе отопления дома, и выбирать модель, исходя из его результатов.
По материалу изготовления газовые рекуператоры бывают стальным, чугунным либо медным.
Стальной теплообменник
Широко распространенный вариант благодаря простоте изготовления и доступной цене. Теплообменники из стальных сплавов пластичны, достаточно прочны и устойчивы к механическим нагрузкам. При этом срок службы их невелик из-за часто возникающих коррозийных процессов, а эксплуатация требует повышенного расхода топлива для нагрева теплоносителя и поддержания штатного температурного режима.
Чугунный теплообменник
Не подвержен коррозии, следовательно, более долговечен, чем стальной. Требует особого внимания к условиям эксплуатации. Самое уязвимое место - граница между горячей и теплой частями рекуператора. Эксплуатационные ошибки повышают риск появления трещин в металле на этом участке. Чтобы такого не допустить, следует регулярно проводить промывку газового теплообменника. Минимизировать риски поможет и установка на обратке вблизи теплообменного узла трехходового крана-смесителя, предварительно смешивающего горячую и уже остывшую воду и подающего в полость жидкость умеренной температуры. Следует помнить, что котлы зарубежных производителей с рекуператорами из чугуна не адаптированы к российским условиям эксплуатации, поэтому очень уязвимы.
Медный теплообменник
К его достоинствам можно отнести малый удельный вес и небольшую вместительность устройства, компактность, устойчивость к коррозии, низкий расход топлива для нагрева до рабочей температуры. Основные минусы такого теплообменного оборудования - высокая стоимость и недостаточная надежность.
Промывка теплообменника продлит срок службы котла
Даже правильно выбранный котел может прослужить долго или не очень, в зависимости от того, каковы условия эксплуатации. Сегодня не приходится говорить о высоком качестве используемых в отопительных системах теплоносителях, поэтому продлить срок службы котла и газового теплообменника поможет своевременная и регулярная их очистка.
Промывка котла может осуществляться вручную, а также гидравлическим и химическим способами. В первом случае отложения удаляются при помощи скребков после вскрытия котла. Гидравлическая промывка осуществляется при помощи насоса, подающего в отопительный агрегат водопроводную воду под давлением, которая отслаивает отложения и при помощи шланга сбрасывается в систему канализации. При третьем варианте промывка осуществляется при помощи химических реагентов, размягчающих и разлагающих осадок на поверхностях пластинчатого теплообменника.
Теплообменник - важный элемент современного оборудования для отопления помещений и нагрева воды. При выборе котла стоит учитывать, из какого металла он сделан, так как это напрямую влияет на срок его службы, эффективность, производительность и технические характеристики в целом.
Преимущества медного теплообменника
В газовых водогрейных котлах Гидроник , гдеиспользуются медные теплообменники , теплоноситель в системе проходит со скоростью 2,1 м/с. Быстро движущаяся жидкость выводит твердые частицы из труб, что предотвращает появление накипи и образование засоров из механических отложений. Также это обеспечивает постоянный КПД котла и позволяет использовать теплоноситель с любыми химическими характеристиками.
Газовый котел , в который установлен медный теплообменник , имеет ряд других преимуществ:
- Теплообменник из меди имеет компактные размеры и маленький вес. По сравнению со стальными или чугунными, такие котлы в 2-3 раза меньше и легче;
- Как металл, медь практически не поддается коррозии;
- Медный теплообменник обладает малой инертностью, за счет чего быстро подогревается и так же быстро остывает. Равномерный нагрев приводит к полному отсутствию механических напряжений в трубах (сжатие, растяжение, образование разрывов);
- Легко поддается ремонту и замене комплектующих деталей;
- Из-за малой емкости не требует большого количества теплоносителя, что существенно экономит бюджет;
- Абсолютно взрывобезопасен.
Котельное оборудование с медными теплообменниками от «ГИДРОНМАШ»
Компания «ГИДРОНМАШ» совместно с американской компанией «Laars Heating Systems» проектируют, изготавливают и производят монтаж газового водогрейного оборудования. Все аппараты могут использоваться для автономного отопления и подачи горячей воды в здания, промышленные и жилые объекты, детские сады, школы, больницы и даже бассейны. По принципу установки котлы можно разделить на две группы:
- Газовые котлы с медным теплообменником становятся более компактными и легко проходят в дверные проемы. Именно поэтому их чаще всего используют в коммунальном хозяйстве.
- Напольный газовый котел с медным теплообменником - аппарат, который получил широкое применение в обогреве промышленных комплексов, заводов, тепличных хозяйств, административных зданий и т.д. Благодаря своему небольшому весу и габаритам, он устанавливается двумя специалистами в течение дня. Отсутствие необходимости в применении тяжелой грузоподъемной техники, сделало возможным производить его монтаж на крышах домов или высоких этажах.
Теплообменник – один из главнейших элементов современного газового котельного оборудования. И если вы хотите, чтобы приобретаемый вами котел работал с максимально возможной эффективностью, то в первую очередь нужно смотреть на то, из какого материала он изготовлен, а также насколько качественным является этот самый материал.
Собственно, материал теплообменника может быть любым, но в современных условиях наибольшее распространение получили медные , стальные и чугунные теплообменники. Каждый из этих материалов обладает своими преимуществами и недостатками, а также степенью эффективности, от которой и будет зависеть производительность приобретаемого котельного оборудования. Предлагаем вам сразу приступить к рассмотрению каждого из указанных видов теплообменников.
Медный теплообменник
Начнем с самой непопулярной разновидности. Медь , конечно, в свое время была достаточно распространена. Но только лишь в виду того, что другие материалы были либо слишком дорогостоящими, либо просто недоступными по техническими причинам. Поэтому, с появлением стали и чугуна, медь стала постепенно отходить на задний план. И все же, если вам вдруг попадется на глаза медный теплообменник, то знайте, что он обладает двумя критическими недостатками.
- Первый – достаточно высокая цена.
- Второй – стремительное прогорание, приводящее к быстрому выходу из строя всего теплообменника.
Чугунный теплообменник
Чугун зачастую называют «вечным» материалом, долговечность которого достигает 50 лет и более. Для такого элемента, как теплообменник, это очень . Причиной столь высокой долговечности является стойкость чугунного материала к прогоранию, являющемуся настоящим бичом меди. К тому же, чугун, по своей природе, отлично защищен от коррозийных процессов (ржавчины), не нуждаясь в каком-либо дополнительном антикоррозийном покрытии.
Впрочем, идеальным чугунный теплообменник назвать нельзя. Вам нужно знать, что у него есть два важных недостатка.
- Во-первых, чугун – предельно тяжелый материал. Если вам доводилось переносить с места на место чугунную ванну, то вы знаете, о чем мы говорим.
- Во-вторых, чугунный теплообменник очень хрупкий. Ему могут повредить даже температурные перепады, не говоря уже о чисто физических повреждениях. Один единственный сильный удар может привести к появлению трещины. А использовать треснутый теплообменник уже не представляется возможным. Кстати, чугун – не самый дешевый материал, что также следует учитывать.
Стальной теплообменник
Стальные теплообменники сегодня являются самыми распространенными для Причина проста. Сталь – самый дешевый из вышеописанных материалов. Да и по своим техническим характеристикам он не так уж сильно отстает от чугуна. Конечно, долговечность здесь будет уже не 50 лет, а, скажем, лет 15, не более.
Если используется низкокачественная сталь, то вам придется менять такой теплообменник уже через 5 лет. Причина тому – достаточно быстрое прогорание материала под воздействием высоких температур. Ну а то, что сталь боится ржавчины (коррозийных процессов), известно даже маленьким детям. Этот факт тоже отражается на долговечности материала.
Важнейшим конструкционным элементом отопительных котлов являются теплообменники. Экономические и экологические характеристики теплогенераторов во многом определяются геометрическими параметрами и материалом, из которого изготовлены теплообменники.
Один из видов теплообменных аппаратов изготавливается из меди. Их положительными качествами являются: небольшой вес, стойкость к коррозии, компактность. На рынке теплогенераторов представлен целый ряд моделей с медными теплообменниками.
Frisquet (Франция) – надёжное и долговечное отопительное оборудование
Высокие теплотехнические характеристики агрегатов Frisquet во многом объясняются использованием жаротрубного теплообменника, изготовленного из меди. Этот благородный материал обладает наивысшим коэффициентом теплопроводности и теплопередачи, а также прекрасными антикоррозионными характеристиками.
Отопительное оборудование Frisquet оснащено трубчатым теплообменником, изготовленным по технологии, которая применяется в промышленных теплогенераторах. Использование этой технологии обеспечивает высокую производительность, простоту эксплуатации и долговечность теплообменников и самих агрегатов. Увеличение поверхности теплообмена достигается наличием встроенных дымогарных трубок. По каждой трубке передаётся отходящий газ, а внешняя поверхность трубок соприкасается с водой.
Такая конструкция обеспечивает возможность работы при низких температурах воды. В каждой из трубок находится турбулизатор, изготовленный из нержавеющей стали, легированной титаном. Турбулизатор обеспечивает распределение и охлаждение отходящих газов.
Агрегаты этой фирмы имеют срок эксплуатации, который примерно в два раза выше, чем срок службы котлов с оребрением. Такой эффект достигается с помощью простой и надёжной технологии изготовления теплообменника и использованию меди.
Примерная стоимость отопительных установок Frisquet мощностью 23 кВт составляет почти три тысячи долларов.
Модели отопительных агрегатов с медными теплообменниками
Высокоэффективные теплообменники из меди используют в газовых отопительных агрегатах BAXI COPPER и итальянских моделях Hermann Habitat.
Модульные российского производства «СТГ-Классик» и «СТГ-премьер» оснащены современными биметаллическими медно-чугунными теплообменниками. Теплообменный аппарат представляет собой конструкцию с медными оребрёнными трубами, соединёнными двумя кольцевыми коллекторами из чугуна. Такое устройство теплообменника обеспечивает хорошую передачу теплоты от сгорания топлива к воде, циркулирующей по трубам.
Это оборудование является идеальным вариантом для котельных, которые устраиваются на крыше домостроения.