Виды газовых котлов очаг: одноконтурные, двухконтурные и напольные устройства

Основные типы газовых котлов

Газовые котлы делят по типу установки, количеству контуров, наличию бойлера. Газовые котлы отопления: одноконтурные, напольные, двухконтурные и настенные различаются также по типу отвода отработанных газов.

По типу установки котлы бывают напольными и настенными.
По количеству контуров различают одно- и двухконтурные котлы.
По наличию бойлера есть котлы со встроенным накопителем и без него.
По системе отработанных газов котлы распределяются на котлы открытого и закрытого типов.

Настенные котлы характеризуются доступной ценой, удобством монтажа, приятным дизайном и возможностью монтажа в любом помещении здания.

Различают котлы газовые напольные: одноконтурные и двухконтурные. Одноконтурные котлы характеризуются тем, что работают всего по одному контуру, который используется для отопления. Двухконтурные котлы имеют два теплообменных пункта и, следовательно, два контура — для отопления и приготовления горячей воды

Наличие встроенного бойлера гарантирует наличие горячей воды в накопителе, вне зависимости от того используются котлы газовые напольные, одноконтурные, двухконтурные или настенные.

В котлах закрытого типа свежий воздух, требуемый для горения, берется с улицы, а отработанный воздух выбрасывается также на улицу. Открытый тип котлов предполагает забор кислорода из помещения, в котором он установлен с выбросом отработанных газов на улицу.

Одноконтурные котлы: плюсы

Газовые котлы отопления одноконтурные напольные отличаются, главным образом, тем, что способны эффективно отапливать помещения площадью от 250 м2. Это их главное преимущество.

При эксплуатации одноконтурного котла исключительно для отопления, пользователи отмечают такие достоинства:

Простота получения большого объема тепловой энергии. Нагреть воду с помощью газа намного проще, чем с помощью дров, угля или и электричества. Только газовые напольные одноконтурные котлы способны вырабатывать теплоту в таких объемах.
Дешевизна. Благодаря чугунному теплообменнику, удается снизить расходы на отопление. Чугунный теплообменник — это своеобразный аккумулятор тепла: нагреваясь, он начинает отдавать тепловую энергию воде, повышая, тем самым КПД и сокращая расход газа.
Котлы газовые напольные одноконтурные — энергонезависимы. Это означает, что для работы напольных газовых котлов не требуется электроэнергия. Эта особенность позволяет использовать газовый котел одноконтурный напольный энергонезависимый в домах с нестабильным поступлением электричества (перебои в работы, недостаточная мощность).
Долговечность оборудования. При конструировании напольных котлов, были предусмотрены чугунные, а не металлические теплообменники. Чугунные узлы нагрева воды служат как минимум на 10 лет дольше, чем теплообменники из стали.
Универсальность взаимодействия. Газовые котлы отопления — одноконтурные напольные отлично работают в комплексе с другими системами: системой теплых полов, бойлерами ГВС косвенного типа, поливочным оборудованием.
Обучаемость

Систему управления напольного одноконтурного котла при желании можно увязать с электроникой, позволяющей реализовать возможности климат-контроля, задать индивидуальные параметры работы в дневное и ночное время, при этом неважно, какие используются котлы газовые — напольные, одноконтурные или настенные.
Идеальны для объектов, где планируется увеличение тепловой нагрузки в будущем.
Способны обеспечивать теплом помещения, сильно удаленные от котельной за счет интенсивного нагрева и рециркуляции.

Недостатки напольных одноконтурных узлов

Кроме достоинств, газовые котлы отопления, одноконтурные напольные, имеют всего один недостаток — это невозможность автономной работы одновременно на обогрев и на приготовление горячей воды. Но, как было отмечено выше, это неудобство легко компенсируется открытостью системы к интеграции с другими системами.

Общая характеристика газового напольного котла

Напольные газовые котлы проще в обслуживании из-за отсутствия встроенной автоматики

Газовые котлы выпускаются в нескольких модификациях. Они могут быть напольные и настенные. Настенные характеризуются компактными размерами и хорошими эксплуатационными характеристиками. Но чаще всего в частных домах отдают предпочтение установке напольного оборудования. Это объясняется его положительным свойствам:

Большая мощность. Конструкции этих приборов могут выдавать мощность больше чем настенные модели.
Можно найти энергонезависимые модели, которые будут работать с теплоносителем, передвигающимся без использования насоса.
Длительный срок эксплуатации оборудования. При грамотно подобранных параметрах и правильном монтаже котел может проработать более 50 лет.
Экономичность и простота в уходе. Напольные котлы, в отличие от настенных, производятся без встроенной автоматики. Также у них нет дополнительного оборудования. Это снижает функции, но заметно упрощает обслуживание и ремонт, увеличивает срок эксплуатации.

Установка газовых котлов имеет и свои минусы. Прибор по правилам безопасности должен находиться в отдельной комнате. К помещению предъявляется ряд требований, которые должны быть строго соблюдены. Если котельная им не соответствует, невозможно будет получить разрешение на запуск газового оборудования.

Принцип работы и специфика

Многие владельцы газового оборудования даже не задумываются о том, как реально работает газовый котел двухконтурного типа. Они ошибочно полагают, что нагрев воды и отопительного контура происходит одновременно. На самом деле все выглядит не так радужно.

Двухконтурный газовый котел не может одновременно работать в двух режимах, обеспечивая работу систем отопления и ГВС. Это и подтверждается наличием в его устройстве трехходового клапана

В нормальном режиме котел постоянно работает лишь для нагрева теплоносителя, циркулирующего в системе. При этом частота включения и интенсивность горения пламени контролируются датчиком температуры. Одновременно с горелкой производится и запуск циркуляционного насоса, если действие отопительной системы не основано на естественной циркуляции теплоносителя.

Пространство в нижней части настенного котла предназначено для подводки газа, подключения холодной воды, а также отводов системы ГВС и отопительного контура

По сути, когда температура теплоносителя достигнет заданной величины, датчик посылает сигнал о снижении активности горелки. До тех пор, пока температура не опустится до заданной величины, котел будет находиться в пассивном режиме. Потом снова поступает команда от датчика автоматике на активизацию клапана подачи топлива.

Основные характеристики одноконтурного газового котла

Одноконтурные газовые агрегаты могут отличаться по следующим параметрам:

По характеру размещения: настенные, напольные.
По типу камеры сгорания: открытые, закрытые (турбированные).
По зависимости от электроэнергии: энергозависимые, энергонезависимые.
По характеру поддержания тепла: конвекционные, конденсационные.

Настенные модели одноконтурных котлов имеют компактные размеры и малый вес, но небольшую мощность. Напольные агрегаты обладают большей производительностью, но занимают много места.

Агрегаты с открытой камерой сгорания необходимо размещать в отдельном помещении – топочной. Вывод угарного газа у таких устройств происходит через традиционный дымоход.

Котлы с закрытой камерой сгорания допускается размещать в кухне, прихожей или ванной комнате. Они не забирают воздух из помещения как делают атмосферные агрегаты, он поступает через коаксиальную трубу, через которую также удаляются дымовые газы.

…

Энергозависимые одноконтурные газовые котлы могут работать только при наличии электроэнергии. В регионах, где часто случаются отключения энергоснабжения, качественное отопление такие устройства обеспечить не смогут. Поэтому для населенных пунктов, где есть такая проблема, лучшим вариантом будет энергонезависимый агрегат.

Если Вы хотите приобрести одноконтурный газовый котел, который будет максимально эффективно отапливать помещение и при этом сжигать мало топлива, выберете конденсационный агрегат. Помимо основного источника тепла из теплообменника, дополнительный подогрев обеспечивается осевшим на нем конденсатом, образовывающимся в процессе нагревания теплоносителя. Конденсационные агрегаты имеют очень высокий КПД от 96 до 99%, но и стоят такие модели недешево.

На каком газе работают котлы?

Все одноконтурные газовые агрегаты работают на магистральном газе. Но многие способны работать и на баллонном топливе. Для перехода с одного вида газа на другой необходимо переоборудовать горелочной устройство. На него устанавливают комплект жиклеров. В некоторых моделях они идут в комплекте с агрегатом.

Что выступает в роли теплоносителя?

Чаще всего теплоносителем выступает вода, но в некоторых агрегатах его роль может играть антифриз. Не каждый теплообменник подойдет под такой теплоноситель. Если в инструкции указано, что отопительный контур не устойчив к воздействию химических веществ, то использовать антифриз в отопительной системе нельзя.

Недостатки котлов обоих видов

Тот вариант, что подойдёт одному покупателю, совсем неприемлем для другого. Поэтому прежде, чем подобрать себе лучший вариант отопления, нужно оценить не только плюсы, но и минусы всех котлов.

Минусы использования одноконтурного котла:

Для нагрева воды необходимо дополнительное устройство, которое может дорого стоить и занимать много пространства. Очень неудобно в маленьких домиках.
При использовании дополнительного прибора для нагрева одноконтурный котёл будет постоянно потреблять газ, чтобы поддерживать температуру воды в норме. В итоге будет сильнее тратиться газ, что ударит по кошельку потребителя.

Недостатки двухконтурного прибора:

Необходимо соблюдать баланс между расходом воды и отоплением, иначе возникает нестабильная температура. Если несколько кранов сразу включены, то струя горячей воды может быть не удовлетворительной.
При использовании воды с высокой степенью жесткости могут накопиться солевые отложения, что приведет к порче прибора.
Неэкономный расход воды, поскольку после включения потребуется несколько минут на ее нагрев.

В итоге, при сравнении двух приборов, рекомендуется ориентироваться на площадь помещения. Например, для небольшого дачного домика лучше купить двухконтурную компактную модель, которая займет мало места и сможет обеспечить такую площадь и отоплением, и подогревом воды.

Проблемы парапетных котлов и возможные методы их решения

Основные сложности возникают с дымоходами и камерами сгорания. Модели с невысокой стоимостью имеют стальные коаксиальные дымоходы, подверженные коррозии. Вследствие скопления сажи на внутренних стенках трубы выпадает конденсат, а это приводит к появлению ржавчины. Очаги коррозии истончают, разъедают металл, отчего угарный газ перестает вытягиваться полностью, попадает в камеру горения.

Нехватка кислорода приведет к снижению эффективности работы устройства, пользователь получит меньше тепла при повышении затрат на топливо. Выход – заменить трубу в процессе эксплуатации или покупать агрегаты с коаксиальным дымоходом из нержавеющей стали – этот материал стойко противостоит коррозии.

Проблема с камерой сгорания возникает из-за потери герметичности термопластика, который соединяет 2 части камеры. Утрата герметичности приведет к выделению угарных газов, проникновению их в помещение. Избежать отравления поможет регулярное техническое обслуживание газового агрегата.

Конструктивные особенности одноконтурного газового котла

Все разнообразие данного вида котлов может отличаться лишь некоторыми дополнительными элементами и внешним видом, что в свою очередь помогает им гармонично занять свое место в интерьере. Газовые одноконтурные настенные котлы имеют максимальное сходство с газовыми колонками, осуществляют свою работу благодаря естественной тяге.

Одноступенчатые модели печи функционируют в одном режиме. Отличить их от остальных моделей можно по частому отключению, которое зависит от рабочего давления в газопроводной системе. Регулировка их работы осуществляется автоматикой котла.

Двухступенчатые модели имеют два режима работы. Первая ступень предполагает работу на 40% общей мощности, вторая – на 100%. Наиболее современными считаются модулированные устройства, конструкция которых позволяет плавно изменять режим горения в диапазоне от 10% до 100% общей мощности.

Работа атмосферных горелок реализуется за счет давления и циркуляции воздуха, в работе вентиляционных устройств принимает участие искусственное нагнетание воздуха, в конденсационных моделях температура отработанных газов повторно используется в прогреве теплоносителя.

Главным рабочим узлом такого котла является теплообменник, благодаря которому осуществляется передача энергии к теплоносителю, а затем и к санитарной воде. На основе такой характеристики, как принцип теплопередачи, котлы могут оснащаться первичными конструкциями, которые представляют собой изогнутую медную, реже стальную трубку, с расположенными на ней пластинами или вторичными, представляющими собой металлические пластины, соединенные между собой. Отличие таких моделей в том, что передача энергии осуществляется от жидкости к жидкости.

https://youtube.com/watch?v=apDoB4KZNWs

Такой элемент, как вентилятор, устанавливается не во всех одноконтурных котлах. Работа газовых котлов со встроенным вентилятором выполняется благодаря принудительной тяге, то есть качество горения улучшается за счет искусственно нагнетаемого в агрегат воздуха.

Требования при выборе

Напольные газовые котлы имеют больше мощность, чем навесные, требуют отдельного помещения для установки

При выборе газового котла для дома необходимо учитывать ряд нюансов, которые связаны с техническими характеристиками здания, а также установленной системой отопления

Следует обращать внимание на следующие параметры:

Мощность. Определяет максимальную площадь, которую может отопить устройство. Если ее не будет хватать, сократится срок службы котла из-за преждевременного изнашивания деталей. Если приобретается двухконтурный газовый котел, к необходимой для обогрева всех помещений мощности прибавляют 25%.
Расход топлива. Предпочтения в данной ситуации нужно отдавать агрегатам, у которых есть электророзжиг, снижающий потребление топлива.
Материал теплообменника. Устройства, в которых установлен чугунный элемент, обладают более длительным сроком службы.
Наличие возможности регулирования потребляемой мощности.
Производительность. Актуальна для двухконтурных напольных газовых котлов и зависит от количества проживающих людей в доме.
Максимальная температура нагрева горячей воды. Чаще всего варьируется от 80 до 90 градусов.

Размеры газового котла выбираются с учетом места его установки

При выборе оборудования также рекомендуется обращать внимание на дополнительные функции и возможности. Они направлены на повышение уровня безопасности

Защита от перегрева и замерзания. Это наиболее актуальная функция для приобретения отопителя в дачные домики, в которых никто не проживает никто в зимний период.
Система контроля газа. Предполагает установку датчиков, которые будут выключать оборудования при отсутствии подачи газа.

Устройство системы вытяжки котла

Естественная циркуляция воздуха – котлу нужно отдельное помещение с вытяжкой

Устройство вытяжной системы в частном доме можно разделить на 3 вида:

По способу подачи воздуха – с принудительной или естественной циркуляцией. В первом случае устанавливается вентилятор, во втором воздушные массы попадают внутрь через окна и двери.
По целевому назначению – вытяжная, смешанного типа и приточная. Вытяжная отдает отработанные воздушные массы в вентиляционную шахту. Приточная система удаляет газы, выталкивая их потоком чистого воздуха, засасываемого в помещение вентилятором. Конструкция смешанного типа имеет элементы вытяжной и приточной систем – приточный вентилятор и вентиляционную шахту для отвода отработанных газов.
По конструкции. Это канальная и безканальная вентиляционная система.

Выбор системы вытяжки газового котла зависит от наличия дымохода или вентиляции. В старых домах все работы приходится делать на стадии монтажа оборудования. Если в доме установлены или планируются металлопластиковые окна, рассчитывать на естественную циркуляцию не приходится, так как герметичность пластиковых окон не подразумевает попадание свежего воздуха через окна. В летнее время естественная циркуляция воздушных масс невозможна, так как принцип ее работы основан на разнице температур внутри и снаружи. Оптимальный вариант – приточная или смешанная системы вытяжки. Лучше всего работает смешанная система с вентиляционной шахтой и всасывающим вентилятором.

Одноконтурные и двухконтурные котлы

Функция у одноконтурных моделей одна – отопление дома. Двухконтурная модель кроме отопления поставляет домовому хозяйству горячую воду. Главное преимущество одноконтурных котлов в значительно меньшей цене. Можно докупить дополнительное оборудование для получения горячей воды, но в этом случае стоимость дополнительного оборудования и бойлера, сложность монтажа уравновешивает или даже превышает стоимость двухконтурных котлов. Дополнительное оборудование включается в обвязку и становится его частью.

Одноконтурный котел:

Плюсы:

Независимость от водопроводного давления;
Постоянная подача горячей воды;
Нет ограничений в количестве потребляемой горячей воды во всех кранах.

Двухконтурный котел

Плюсы:

Стоимость двухконтурного ниже, чем одноконтурного с бойлером;
Занимает очень мало места, компактный;
Не требуется докупать дополнительное оборудование;
Простота монтажа;
Экономичность – нагревается только то количество воды, которое требуется.

Минусы:

Непостоянство температуры горячей воды. При открывании вентиля начинается нагрев воды. Так как вода проточная, то нагревание происходит постепенно от холодной до горячей. На температуру воды влияет давление в водопроводных трубах. Чем оно ниже, тем холоднее течет вода из крана;
Температура воды сразу падает, если одновременно открыты несколько кранов;
Чем дальше от котла находится кран, тем дольше приходится ждать, когда вода станет горячей. Следовательно, текущая вода просто выливается в канализацию, пока не нагреется до нужной температуры;
Второй контур включается только в том случае, когда поток воды значителен. Иначе второй контур при маленькой струйке может и не включиться. Из-за этой особенности двухконтурных модулей воду трудно экономить.

Не имеют подобного недостатка устройства с накопительным баком до 60 литров или бойлером послойного нагрева. У них вода подается с постоянной температурой независимо от давления в водопроводе.

Газовые горелки для котлов

Атмосферные горелки (открытого типа)

Атмосферные газовые горелки для котлов применяются в отопительном оборудовании мощностью до 70 квт. Работают тихо, имеют простую конструкцию. Теплообменник расположен непосредственно над камерой сгорания. Воздух для поддержания горения забирается непосредственно из помещения. При установке агрегата с открытой горелкой необходимо обеспечить приточную вентиляцию. Атмосферные горелки дешевле вентиляторных. Раньше такие устройства считались более пожароопасными, но в современных моделях применяемая автоматика сводит риск пожара практически к нулю. Все настенные газовые котлы отопления комплектуются открытыми газовыми горелками.

С закрытой камерой сгорания (вентиляторные, наддувные горелки)

Применяются как в бытовых, так и мощном промышленном оборудовании. Воздух для воздушногазовой смеси подается принудительно вентиляторами. Горелка представляет собой резервуар с двойными стенками: внутри горит факел горелки, а между стенками течет теплоноситель. Камеры сгорания закрытого типа имеют увеличенную поверхность теплообмена, поэтому производительнее атмосферных. Огонь полностью изолирован внутри камеры сгорания, это повышает безопасность эксплуатации.

Если воздух подается с улицы, необходимо на стадии проекта предусмотреть предварительный подогрев, особенно в морозную погоду. Закрытые камеры сгорания более шумные и энергоемкие, т.к. вентиляторы потребляют электричество в непрерывном режиме. По сравнению с атмосферными, имеют более высокий кпд, стоят дороже.

Оба типа горелок можно разделить по возможности регулирования мощности:

Одноступенчатые — один уровень мощности после включения.

Двухступенчатые горелки.

Два уровня мощности – номинальный и пониженный. Когда расход тепла небольшой, устройство автоматически переключается на пониженный режим горения. Это исключает частые перезапуски системы, продлевая ресурс её работы.

Горелки с регулированием мощности.

Контролируемое автоматикой плавное регулирование делает процесс работы ещё более экономичным. Режим горения постоянно обеспечивается на нужном уровне для обеспечения заданной температуры воздуха в помещении.

Полная нагрузка на оборудование, нужна в среднем 15% времени отопительного сезона, остальные 85% агрегат трудится вполсилы или того меньше, поэтому экономичнее использовать двухступенчатые горелки или с регулированием мощности.

Двухконтурные котлы настенного типа

Двухконтурный настенный агрегат отличается от напольного тем, что является более компактным и легким. Обычно вес конструкции не превышает 50 кг. Средние размеры — 850 на 400 мм. Стоимость настенного отопительного оборудования вдвое меньше, нежели напольного.

Настенные двухконтурные котлы отопления отличаются простотой в установке, справиться с которой сможет любой домашний мастер.

Настенные котлы отличаются компактностью конструкции

Выбирая такое оборудование, следует обратить внимание на тип теплообменника, который существует в двух вариантах:

Монометрические или раздельные теплообменники являются более дешевыми в плане стоимости, и при циркуляции теплоносителя в них образуется меньшее количество накипи. К тому же, и замена такого теплообменника представляет собой более простой процесс.
Биметрические теплообменники называют также совместными. Они работают по принципу «труба в трубе», когда внутри змеевика системы отопления находится труба горячего водоснабжения. Данная компоновка уступает раздельной в плане долговечности и надежности.

Настенный газовый котел с двумя контурами для отопления частного дома может оснащаться вторичным теплообменником, который обеспечит горячее теплоснабжение дома, комплектуясь терморегулятором наружного или комнатного типа. Навесные конструкции комплектуются медными теплообменниками. Несмотря на то, что теплоноситель подается по разным контурам (отопительный, ГВС), постоянно может функционировать только один из них. Мощность такого оборудования колеблется в пределах 12–35 кВт. Котел на 24 кВт отлично подойдет для двухкомнатной квартиры.

Устройство настенного газового котла

Достоинства и недостатки газовых котлов

Специалисты выделяют широкий список преимуществ:

Экономичность применения. Несмотря на повышение тарифов, газ остается одним из самых дешевых видов энергоносителя. При наличии газовой магистрали не придется запасать топливо. Если пользоваться баллонным сжиженным газом, для складирования емкостей оборудуется отдельное помещение.
Универсальность. Большой ассортимент приборов в разных размерах, конфигурациях позволяет подобрать модель для домов и квартир разной площади, встроить агрегат в имеющуюся систему отопления.
Простота эксплуатации. Котлы оснащены автоматической системой контроля, установкой режимов прогрева и пр. функционалом, поэтому участие человека практически сведено к нулю.
Экологичность. При работе котлы не выделяют сажу, не скапливают золу, потому некоторые настенные приборы доступны для монтажа в помещениях жилого дома.

К недостаткам относят:

Необходимость получения разрешения на пользование газовым оборудованием, участие специалистов в процессе протягивания, подключения магистрали, монтажа прибора. Затраты значительные, но разовые, окупаются в течение первых лет эксплуатации.
Наличие качественной вентиляции. Малейшие нарушения тяги приводят к скоплению отработанных газов в помещении. Это может вызывать отравление, взрывы. Чтобы исключить риск, рекомендуется ставить качественную систему контроля и автоматики – экономить тут не следует.

О камерах сгорания тепловых аппаратов

Изображение 1. Дымоход работает только при наличии вентилятора, который обеспечивает его искусственным воздухообменом.

Камеры сгорания бывают открытого и закрытого типа.

В камеру открытого типа воздух (точнее, кислород), необходимый для поддержания горения, поступает из помещения, а продукты сгорания удаляются из нее через дымоход. Этот процесс происходит естественным образом за счет тяги в дымоходе.

Следовательно, в помещении, где установлен котел, необходимо обеспечить естественную вентиляцию, обеспечивающую непрерывное поступление достаточного для горения объема воздуха. Несоблюдение этого требования может привести к нехватке кислорода в помещении и даже отравлению людей угарным газом.

Поэтому для обеспечения безопасной эксплуатации целесообразно такой котел устанавливать в отдельном оборудованном в соответствии с требованиями безопасности помещении (котельной).

Основные требования к вентиляции и дымоходу.

Изображение 2. Схема подключения двухконтурного котла отопления.

Для дымохода в стене должно быть предусмотрено два отверстия: одно (верхнее) для отводящей трубы, и второе, не менее чем на 25 см ниже, для его чистки.
Помещение должно быть оборудовано вентиляционной решеткой, вмонтированной в стену или во входную дверь. Решетка в наружной стене должна иметь площадь из расчета 8 см2 на 1 кВт мощности котла, а если приток воздуха обеспечивается из внутренних помещений, то из расчета 30 см2/кВт.
Помещение должно обязательно иметь сообщение с общей вентиляционной системой здания.
Дымоход должен быть полностью изолирован от котельной.
Площадь поперечного сечения дымохода ни в коем случае не должна быть меньше, чем его выход из котла.
Дымоход должен возвышаться над коньком крыши.

Камера закрытого типа соединена с дымоходом особой конструкции, состоящим из двух вставленных одна в другую труб (коаксиальный тип). По внутренней трубе продукты сгорания удаляются наружу, а по внешней трубе свежий воздух поступает в камеру сгорания. На изображении 1 показано устройство такого дымохода. Такая конструкция работает только при наличии вентилятора, обеспечивающего искусственный воздухообмен, то есть система получается зависимой от электроэнергии. Это существенный ее недостаток. Но имеется и достоинство: в результате нагрева воздуха теплом продуктов сгорания КПД котла увеличивается, а температура удаляемых газов уменьшается. Поскольку увеличение КПД возможно только за счет более эффективного сгорания топлива, то такой котел меньше загрязняет окружающую среду.