Вызвать мастера on-line

пн-пт. с 9.00-18.00
+7 (862) 236-236-0
Официальный сервисный партнер BAXI, WOLF, VAILLANT, PROTHERM, ELECTROLUX

Классификация газовых котлов отопления

Котел отопления: определение

Устройство, которое преобразует скрытую энергию энергоносителя в тепло, называется тепловым генератором.

Самый распространённый вид тепловых генераторов для отопления жилых домов это газовый отопительный или водогрейный котёл.

В обычном конвекционном газовом котле продукты сгорания проходят через теплообменник, где отдают свою энергию теплоносителю (но не всю). Продукты сгорания уходят из котла и через дымоотводную систему выбрасываются в атмосферу. При этом некоторое количество теплоты теряется, поскольку вместе с газами уходит водяной пар, образовавшийся при сгорании топлива из воды, находящейся в природном газе в нормальном состоянии. Этот пар уносит с собой скрытую энергию парообразования, которую способен отобрать и передать системе отопления конденсационный котел. В этой статье мы рассмотрим классификацию только обычных конвекционных газовых котлов.

Классификация бытовых конвекционных котлов отопления

По способу установки

Настенные, напольные

По способу приготовления горячей воды

Одноконтурный с внешним бойлером, двухконтурный со встроенным бойлером, двухконтурный с проточным водонагревателем

По типу горелки

Атмосферная одноступенчатая, двухступенчатая, с плавной модуляцией; наддувная (вентиляторная) одноступенчатая, двухступенчатая, с плавной модуляцией

По виду тяги

Естественная, принудительная (турбо)

По материалу основного теплообменника

Чугун, сталь, нержавеющая сталь, медь

По электрозависимости

Электронезависимый, электрозависимый без самозапуска, электрозависимый с самозапуском

По виду теплоносителя

Только вода, вода и антифриз

Способ установки бытовых котлов отопления

По способу установки котлы бывают напольные — устанавливаемые на пол (фундамент), и настенные - вешаются на стену или перегородку.

Для большинства моделей напольных котлов для приготовления горячей бытовой воды (горячее водоснабжение) требуется накопительный бойлер. Его габариты и размеры напольного отопительного котла требуют для установки наличие отдельного помещения или части помещения. Большая часть исполни­тельных и дополнительных устройств автоматики и управления будет находиться снаружи.

Установка настенных котлов не требует отдельного помещения, так как они имеют достаточную мощность при небольших габаритах и допускается установка прямо на кухне. Настенного газового конвекционного котла мощностью 35 кВт. будет достаточно для отопления жилого дома площадью до 300–320 кв. м. Настенные котлы в случае необходимости могут работать на сжиженном газе и легко перенастраиваются.

Приготовление горячей воды с помощью котлов отопления

По способу приготовления горячей воды настенные котлы разделяются на одноконтурные, двухконтурные со встроенным бойлером и двухконтурные проточные.

При подогреве воды с помощью одноконтурного котла водопроводная вода подаётся в отдельный бойлер, с объёмом, как правило, от 100 до 200 литров и нагревается в нём до нужной температуры горячей водой, взятой от отопительного котла. Автоматика при этом управляет котлом таким образом, что до достижения заданной температуры воды в бойлере, котел работает только на её нагрев, отключая систему отопления. То есть отдает приоритет горячему водоснабжению (ГВС). Так как процесс этот достаточно быстрый, система отопления не успевает заметно остыть.

В двухконтурном котле со встроенным бойлером, бойлер находится в корпусе котла и ограничен по объёму 45 или 60 литрами.

В двухконтурном проточном котле, как следует из названия, вода для горячего водоснабжения (ГВС) нагревается, проходя через специальный теплообменник внутри котла. Чем меньше её проходит в единицу времени через теплообменник, тем быстрее и до большей температуры она нагревается. И наоборот.

Максимальная производительность горячей воды у двухконтурных навесных котлов составляет от 8 до 15 литров в минуту (л/мин). При этом, надо иметь в виду, что температура горячей бытовой воды (в системе ГВС) будет на 30-35 градусов выше, чем температура холодной воды от системы водоснабжения. При необходимости получения более горячей воды, производительность, соответственно, уменьшается.

Производительности проточного водонагревателя вполне хватает для одной точки разбора горячей воды. При одновременно работающих двух и более точках — приходится мириться с недостатком горячей воды или устанавливать дополнительный бойлер.

Все навесные котлы имеют функцию, позволяющую в летний период работать только в режиме горячего водоснабжения, с отключённым отоплением.

В напольных котлах способы приготовления горячей воды принципиально такие же, как и в навесных котлах — это внешний накопительный бойлер, встроенный накопительный бойлер и встроенный проточный водонагреватель.

Если котёл одноконтурный и работает в паре с накопительным бойлером, необходимо, чтобы мощность котла была согласована с тепловой мощностью бойлера. Если мощность котла будет меньше мощности бойлера, то он не обеспечит приготовления нужного количества горячей воды при разборе. Бойлеры большой ёмкости — 250, 500 или 1000 литров, при достаточной мощности котла, удовлетворят любые потребности жилого дома в горячем водоснабжении.

Напольные котлы со встроенными бойлерами, имеют бойлеры ёмкостью 60, 90, 100 и 150 литров. Для ускорения нагрева в некоторых моделях применяют дополнительный электроподогрев воды.

Двухконтурные напольные котлы с проточным водонагревателем могут обеспечить расход горячей воды до 33 л/мин, а при необходимости, в комбинации с дополнительным накопительным бойлером — значительно больше.

Некоторые дорогие модели напольных отопительных котлов имеют не только контур горячего водоснабжения, но и независимые встроенные контуры для приготовления горячей воды для тёплых полов и подогрева воды в бассейне. Таким образом, напольные газовые котлы способны удовлетворить практически любые потребности в горячем водоснабжении жилого дома.

Тип горелки котлов отопления

Напольные газовые котлы можно разделить на две основные группы: с атмосферными и с наддувными (иногда их называют сменными, вентиляторными, навесными) горелками. Атмосферные горелки — проще по конструкции и дешевле, работают тише. Котлы с наддувными горелками обладают большим КПД и стоят при этом значительно дороже. Котлы для работы с наддуными горелками позволяют установить горелку, работающую как на газе, так и на жидком топливе.

Конвекционные навесные котлы оборудованы атмосферными газовыми горелками. Они работают при нормальном давлении воздуха, не нуждаясь в дополнительном наддуве.

Горелки также бывают одноступенчатые, двухступенчатые и с плавной модуляцией пламени.

  • В одноступенчатых горелках один режим горения. Пламя может только автоматически включаться или выключаться.
  • В двухступенчатых горелках пламя автоматически переключается с номинального уровня горения на пониженный. Последнее происходит тогда, когда расход теплоты в котле невелик и достаточно небольшой энергии для её пополнения. Такой приём увеличивает продолжительность цикла между включением и выключением горелки, что снижает её износ и уменьшает расход топлива.
  • Горелки с плавной модуляцией, ещё более гибко реагируют на изменение температуры теплоносителя и делают процесс его нагрева ещё более экономичным. В результате температура теплоносителя поддерживается в режиме, необходимом для поддержания постоянной температуры воздуха в помещении.

Способ дымоотвода котлов отопления

Котлы различаются по способу удаления отходящих газов:

  • с естественной тягой;
  • с принудительной тягой ("турбо").

У котлов с естественным дымоотводом продукты сгорания поступают в вертикальный дымоход и удаляются под действием естественной тяги. При этом к горелке должен поступать воздух в количестве, необходимом для поддержания горения. Для этого, в помещении должно быть воздухозаборное отверстие или приточная вентиляция. Такие горелки называются горелками с открытой камерой сгорания.

Другой тип — горелки с закрытой камерой сгорания, не требуют вертикального дымохода и приточной вентиляции. Удаление продуктов сгорания и приток воздуха производится через горизонтальный раздельный (по двум отдельным трубам) или коаксиальный (труба в трубе) дымоход, выходящий на улицу через стену. Воздух к горелке поступает по этой же трубе, но изолирован от дымохода. Специальный вентилятор обеспечивает принудительную вытяжку дымовых газов и подачу воздуха к горелке.

Если учесть, что стоимость вертикальных дымоходов — от 60 у.е. за метр, без учёта стоимости монтажных и строительных работ, то при выборе способа дымоудаления с принудительной тягой, экономия средств может быть весьма ощутимой.

Материал теплообменника котлов отопления

Материал теплообменника – один из главных признаков, по которым отличаются котлы разных моделей. Теплообменник может быть изготовлен из чугуна, стали, нержавеющей стали и из меди. От материала теплообменника в первую очередь зависит срок службы котла.

Чугун — самый долговечный и надёжный материал. Он практически не подвержен коррозии и крайне редко прогорает. В дорогих моделях, теплообменники изготавливаются из специальных марок серого чугуна, часто являющихся ноу-хау производителя. Такой чугун обладает повышенной пластичностью, большой однородностью структуры и высокой сопротивляемостью коррозии, что ещё больше увеличивает его эксплуатационный ресурс. Теплообменники из чугуна служат 50 лет и более.

Однако, чугун — материал хрупкий. Сильный удар может привести к образованию трещин. Чугун так же может треснуть, если в неостывший теплообменник попадёт холодная вода. При частой смене воды с высокой жёсткостью, внутри котла может образоваться накипь, которая приводит к локальному перегреву участков теплообменника и появлению микротрещин.

Котлы с чугунными теплообменниками обладают большой тепловой инерционностью. Если за окном, например, резко потеплело и автоматика отреагировала на это изменением режима работы горелки, то теплообменник из-за своей массы ещё долго будет оставаться горячим, продолжая греть теплоноситель и помещение. Наличие в системе отопления чугунных радиаторов ещё больше увеличит тепловую инерцию системы отопления. До трёх часов может пройти, пока температура в помещении вернётся к норме.

Стальные теплообменники менее критичны к ударам и деформациям. Они в 2–2,5 раза легче чугунных. Но стальные теплообменники быстрее прогорают и в более высокой степени подвержены коррозии, которую провоцирует конденсат, образующийся при понижении температуры внутри котла ниже точки росы.

Срок службы стальных теплообменников зависит от качества стали, её толщины, условий эксплуатации и составляет от 5 до 15 лет. В дорогих моделях для увеличения эксплуатационного ресурса используются легированные и нержавеющие стали, применяются специальные технологии, предотвращающие образование конденсата. Такие котлы вполне успешно конкурируют с чугунными.

Увеличению срока службы теплообменников служит и использование меди в качестве материала для их изготовления.

Электрозависимость котлов отопления

Большинство современных котлов электрозависимы. В случае прекращения подачи электроэнергии, подача газа мгновенно блокируется, пламя гаснет и котёл останавливается. При возобновлении подачи электроэнергии, котлы, имеющие функцию самозапуска, снова включаются в рабочий режим. Котлы, не имеющие такой функции, для продолжения работы требуют ручного перезапуска.

Имеются модели электронезависимых котлов, автоматика которых работает от термоэлектричества, которое вырабатывает термопара, нагреваемая пламенем горелки.

Наиболее известный способ аварийного электроснабжения котла это — мини-электростанции с автоматическим запуском. Способ, однако, весьма дорогой.

Известны источники резервного питания на основе автомобильных аккумуляторов с преобразователем частоты. Цена их невелика, но ресурс работы ограничен, в лучшем случае несколькими часами.