Газовые котлы

Котел нужен в доме для того чтобы в нём было тепло, то есть он будет работать на систему отопления, но мы с Вами рассмотрим также котлы, которые работают на систему горячего водоснабжения.

По видам топлива котлы бывают твердотопливные, жидкотопливные, газовые и электрические. Мы будем говорить о газовых котлах, которые нашли в Украине наибольшее распространение.

Газовые котлы бывают энергозависимые и энергонезависимые. Энергозависимому котлу для работы нужно напряжение 220Вт. Энергонезависимый котел либо не имеет электричество внутри себя вообще, либо электричество он вырабатывает сам, не требуя внешнего электропитания.

Котлы могут быть с открытой камерой сгорания или закрытой. По способам получения горячей воды - одноконтурные, которые вообще на воду не работают или работают в паре с бойлером, и двухконтуные котлы, в состав которых входит бойлер или проточный теплообменник горячей воды. Котлы могут быть напольные, настенные; традиционные и конденсационные, а также с разными возможностями работы автоматики.

Для чего нам вообще нужно отопление? Отопление нужно для того чтобы компенсировать теплопотери дома.

Что такое теплопотери? Если температура на улице +20 и Вы хотите чтобы в доме тоже было +20, то ничего греть не нужно, воздух в помещении и воздух на улице находится в тепловом равновесии. Но если на улице температура упала, холодный ветер и дождь, то становится холодно и мы включаем отопление. Тёплым воздухом помещения нагревается холодный воздух улицы. Это и есть теплопотери.

От чего они зависят? Теплопотери зависят от разницы температуры помещения и улицы, степени теплоизоляции ограждающих поверхностей стен, потолка, пола, окон и дверей. Также они зависят от величины этих ограждающих поверхностей. Для того чтобы узнать мощность теплопотерь, которые нужно компенсировать, делают тепловой расчет здания. Для этого берем степень зимней температуры и теплоизоляции ограждающих поверхностей, рисуем план дома и для каждой комнаты делаем свой расчёт. Потом это всё суммируем и получаем общие теплопотери здания. Но для маленьких помещений и домиков обычно этого не делают.

Зачастую учитывают ограждающие поверхности и берут в учёт отапливаемую площадь, тогда получается простая формула расчёта теплопотерь. Общие теплопотери дома - общая отапливаемая площадь умноженная на некую удельную мощность отопления. Удельная мощность отопления для разных регионов разная, но в Украине берут 10Вт на квадратный метр. Это величина довольно хорошо соответствует нашим потребностям, имея небольшой запас. При этом нужно соблюсти два условия: теплоизоляция здания должна быть стандартной для данной местности, а высота потолков выше 3 м. Когда мы посчитаем мощность теплопотерь здания - это и есть мощность котла. Подсчитанная мощность котла является максимальной, которую необходимо выбирать. Если на улице температура вдруг повысится, то котлу нужно будет меньше мощности. Так получается, что любой газовый котёл может Вам обеспечить мощность от максимальной до нуля. Мы рассмотрели работу котла на отопление, теперь выясним как он работает на горячую воду. Разделим котлы на напольные и настенные. Для того чтобы с помощью напольного котла можно было получить горячую воду, к нему нужно подключить бойлер косвенного нагрева. Бойлер подбирается выходя из потребностей горячей воды семьи, а мощность котла выходя из мощности теплообменника бойлера. Но на самом деле нужно брать мощность котла по потребностям в отоплении. Например, семье из пяти человек вполне достаточно 150-литрового бойлера.

Давайте посчитаем, как котёл с ним будет работать. 150 литровый бойлер нагревается на 40 градусов котлом на 10кВт за 42 минуты, на 24кВт за 17,5 минут, на 32 кВт за 13 минут. Разница не существенная, причём он нагревается от 10 градусов, а это изначальный нагрев бойлера. Если же идёт подогрев бойлера, то на это уходит 1-5 минут и неважно это будет котел на 10 или 32кВт.

Настенный одноконтурный котел работает в паре с бойлером. Ситуация та же, поэтому берем котёл исходя из потребностей отопления. Следующий вариант двухконтурный котел со встроенным бойлером. Смотрим на емкость бойлера. Другое дело если Вы выбираете котёл с проточным теплообменником. В этом случае выходим из потребностей горячей воды. Получается, что даже в самый маленький дом или в квартиру ставим котлы минимум на 24кВт. Такой котёл может нагреть 11 л горячей воды, на 32кВ - 16 л. Имеем такую закономерность: если у вас две точки разбора воды, как правило в квартире или в маленьком доме, то Вы ставите котел на 24кВт. Если три точки разбора на 24 или 32кВт. Если же 4 точки или более - нужно возвращаться к бойлеру.

Котлы бывают с открытой или закрытой камерой сгорания. Сначала рассмотрим котёл с открытой камерой сгорания. Она не отделена от воздуха в помещении и предполагается, что дымовые газы будут удаляться внешним устройством. Чаще всего этим устройством является дымоход. При этом воздух в котёл для горения подаётся из того помещения где котёл находится. Нужно помнить, что дымоход - это довольно сложное инженерное сооружение, к которому предъявляются довольно жесткие требования. Если у Вас уже есть дымоход в доме, то дешевле использовать котел с открытой камерой сгорания.

Закрытая камера сгорания отделена от воздуха помещения газоплотным кожухом. Он приближен к герметичному. Обязательно в котле установлен вентилятор, который осуществляет удаление дымовых газов по дымоотводу. Дымоотвод здесь и дымоход в котлах с открытой камерой сгорания это разные вещи. В открытой камере сгорания дымоход активный элемент, он тянет воздух и к нему требования предъявляются на государственном уровне. А вот труба дымоотвода у котлов с закрытой камерой сгорания просто направляет дым в нужную сторону. Требования к этой трубе регламентируются только заводом-изготовителем. Но нужно помнить, что эти требования тоже существуют и их нужно выполнять. В этом случае воздух будет забираться в котёл с улицы по отдельному каналу. Все конденсационные котлы, как настенные, так и напольные, имеют принудительное удаление.

Главная задача любого котла - включаться в нужное время и поддерживать заданную температуру. Для одноконтурного котла - подержание температуры отопления, для двухконтурного - поддержание температуры отопления и горячей воды. Не менее важной задачей является обеспечение котлом безопасности собственной работы. Эти задачи решаются разными компаниями по-разному.

Рассмотрим систему безопасности котла. Все газовые котлы в обязательном порядке имеют три устройства безопасности. Первое - защита от пропадания пламени. Если пламя погасло, то подача топлива прекращается. Следующее - защита от перегрева котла. И последнее - защита от неисправности дымохода, когда дым идёт не в дымоход, а в помещение. Эти три степени защиты присутствуют абсолютно во всех котлах. Если котел при этом работает в закрытой системе отопления, где есть насос, то обязательно ставится сбросной предохранительный клапан чтобы давление в системе не превысило определенного значения. Настенные котлы имеют еще десяток-полтора дополнительных устройств и алгоритмов автоматики, которая занимается безопасностью котла, что делает их исключительно надежными и безопасными в эксплуатации.

Автоматика

Комнатный термостат – полезное современное оборудование. Подавляющее большинство напольных котлов и абсолютно все настенные могут работать с комнатным термостатом релейного типа, который замыкает и размыкает контакт. Он обеспечивает обратную связь между котлом и воздухом в помещении. Дело в том, что котел не знает до какой температуры нагрел воздух и греет радиаторы. Наша задача, чтоб котел не грел радиаторы, а воздух в помещении. С комнатным термостатом котел имеет обратную связь. Он знает, когда нужно греть, а когда греть не нужно. Это очень удобная опция, особенно для традиционных котлов и в маленьких помещениях. Еще одна полезная функция - погодозависимая автоматика. Большое количество котлов эту автоматику имеет. На улице устанавливается температурный датчик, а в котёл заводится закон соответствия между температурой на улице и в системе отопления (теплоносителя). Температура теплоносителя будет меняться в зависимости от того что происходит на улице. Если потеплело - температура теплоносителя понижается. Эта функция особенно хороша для конденсационных котлов. Она позволяет экономить до 30% газа.

Разница между традиционным и конденсационным котлом 

Традиционный и конденсационный котлы используют разные теплообменники. В традиционных котлах большая часть энергии буквально улетала в трубу. Конденсационные котлы воплотили в себе давнее желание конструкторов котельного оборудования выжать из горящего топлива всю энергию, которую можно выжать. Во-первых, радикально были изменены теплообменники. Во-вторых, вместо простой атмосферной горелки сделали сложную наддувную. Незначительно, но изменили газовый клапан. И очень сильно изменился вентилятор. В традиционных котлах он занимался только тем, что выдувал дымовые газы, а здесь участвует в создании газовоздушной смеси, являясь неотъемлемой частью котла. Без вентилятора он просто не будет работать. Если вспомнить что при этом изменилась автоматика, то становится ясно, почему стоимость котла увеличилась в полтора-два раза. Уточним, что увеличение стоимости - единственный недостаток конденсационных котлов. Если взять в учёт два основных достоинства котлов - уменьшение расхода газа и уменьшения вредных выбросов атмосферу, то становится понятно, почему они имеют огромную популярность в Европы.