Устройство газового котла отопления: принцип работы, срок службы, как пользоваться, как работает котел, фото и видео примеры

Устройство газового котла отопления: принцип работы, срок службы, как пользоваться, как работает котел, фото и видео примеры

Как известно, основным нагревательным элементом в большинстве современных отопительных систем выступает котел. Именно благодаря ему топливо преобразуется в тепловую энергию, которая передается теплоносителю и поступает в нагревательные приборы, такие как радиаторы. Важно понимать устройство газового котла отопления, изучить принцип его работы.

Содержание:

  • Разновидности и устройство газового котла
  • Конструкция и принцип работы газового котла отопления
  • Устройство газовой горелки
  • Как работает теплообменник
  • Работа циркуляционного насоса
  • Принцип работы расширительного бака

Принцип работы газового котла отопления, как становится понятно из его названия, основан на использовании газа как основного источника топлива. При этом идеальное устройство газовых котлов отопления должно быть таким, чтобы функционирование оборудование проходило с минимальными затратами, а вмешательство человека было минимальным.

О том, как работает газовый котел отопления и из каких элементов он состоит, далее и пойдет речь.

Разновидности и устройство газового котла

Перед тем как говорить непосредственно обо всех составляющих газового котла, требуется рассмотреть то, какие существует варианты этих отопительных устройств. Безусловно, все они имеют схожее строение, но, тем не менее, некоторые модели оснащены индивидуальными, характерными лишь для них особенностями.

Классификация котлов, функционирующих с помощью газа, является следующей:

  • образцы напольного и настенного типа. Если говорить об удобстве, то более приемлемым будет настенное оборудование, которое более характерно для частных построек. Основное достоинство напольного агрегата заключается в его гораздо большей мощности, вследствие чего с его помощью можно обогреть помещение с весьма существенной площадью. Такие модели очень часто эксплуатируются на производстве;
  • газовые котлы атмосферного и турбированного типа. Чтобы понять, как работает газовое отопление с атмосферным котлом, можно вспомнить принцип функционирования стандартной печи, где воздух из помещения поступает в специально предназначенный дымоход благодаря естественной тяге. Турбированные аппараты оснащены вентилятором, который входит в конструкцию, а камера сгорания топлива является полностью закрытой, поэтому все необходимое количество воздуха поступает с улицы (подробнее: “Как устроен турбированный газовый котел – принцип работы, преимущества и недостатки”);
  • механизмы с одним и двумя контурами. Устройство газового котла с одним контуром рассчитано так, чтобы это оборудование использовалось исключительно для обогрева комнат, в то время как приборы с двумя контурами способны также играть важную роль в системе водоснабжения, обеспечивая помещение горячей водой;
  • котлы, оснащенные обычной горелкой или горелкой модулируемой (детальнее: “Какие бывают газовые горелки для котлов отопления – виды, различия, правила использования”). Во втором случае мощность работающего оборудования регулируется автоматическим образом, благодаря чему можно значительно уменьшить расходы на топливо;

Источник: http://www.sibear.ru/information/ustrojstvo-gazovogo-kotla-otoplenija-princip.htm

Устройство и принцип работы газовых котлов

Газовый котел – это сложная саморегулирующаяся система, которая преобразует энергию сгоревших газов в полезное тепло. Именно от его работы зависит комфортный температурный режим во всем доме.

Особенности и принципы работы газовых котлов

Котлы, работающие на газе, являются оптимальным решением для отопления практически любого помещения. Они просты в использовании, имеют небольшие размеры и солидный срок эксплуатации, поэтому одинаково подходят как для частых домов, так и для квартир.

Любой газовый котел имеет 3 основных компонента:

  • газовая горелка;
  • теплообменники;
  • система управления и контроля.

В зависимости от модели котел может иметь различное дополнительное оборудование, такое как насос, вентилятор, расширительный бак, предохранительный клапан, электронную систему управления, диагностики и защиты.

Если у котла есть такие дополнительные элементы, то его вполне можно считать миникотельной, которая работает полностью в автоматическом режиме.

Она самостоятельно поддерживает заданную программой температуру, контролирует все внутренние процессы, а в случае аварии перекрывает подачу газа и отключается.

Принцип работы котла

Чтобы понять, как работает газовый котел отопления, нужно не только знать его устройство, но и разобраться, какие программы и функции в нем заложены. В своей работе котел ориентируется на показания датчиков. Он при помощи встроенной электроники определяет потребность в горячей воде и запускает работу управляющей газовой арматуры.

После этого включается газовая горелка, которая нагревает воду в теплообменнике до определенной температуры, и циркуляционный насос, который тут же разносит ее по системе отопления. После того как температура в системе достигает заданного значения, котел выключает горелку и переходит в режим ожидания.

Когда температура в системе отопления снижается до определенного показателя, котел снова включает горелку и цикл повторяется.

По такой схеме работают все одноконтурные котлы в режиме отопления. Двухконтурные котлы выполняют точно такой же цикл, но его работу может прервать система горячего водоснабжения (ГВС). Двухконтурный котел имеет более сложную систему подготовки воды, так как выполняет сразу 2 функции:

  • отопление помещения;
  • горячее водоснабжение.

У него, кроме основного теплообменника, имеется второй контур (скоростной теплообменник), который и предназначен для подготовки горячей воды. Двухконтурный котел может работать в 2 режимах:

  • летний – только подготовка горячей воды для системы водоснабжения (ГВС);
  • зимний (смешанный) – нагрев воды для системы отопления и для ГВС.

Если котел работает в зимнем режиме, то вода нагревается в первичном теплообменнике и разносится циркуляционным насосом по системе отопления.

При открытии крана горячей воды в котле срабатывает датчик протока. Он подает сигнал на плату управления, которая переключает трехходовой клапан из режима отопления на режим ГВС.

В результате горячая вода из основного теплообменника не идет на батареи, а остается в котле.

Обратите внимание

Она начинает циркулировать по кругу, проходя через вторичный теплообменник и нагревать воду для ГВС.

Вторичный теплообменник пластинчатый, поэтому вода практически моментально нагревается, и мы мгновенно получаем в кране горячую воду. Происходит это до тех пор, пока кран горячей воды не закроется.

После перекрытия воды датчик протока сообщает об этом плате, и она переключает трехходовой клапан в изначальное положение, а нагретая вода из первичного теплообменника снова поступает в систему отопления.

Из описания видно, что принцип работы газового котла не позволяет одновременно работать отоплению и подавать горячую воду. Однако уже есть специальные теплообменники, которые могут это делать (о них будет рассказано ниже).

Устройство газового котла

Котлы различных производителей могут отличаться устройством и расположением элементов, однако они все имеют типичную схему. Мы ее рассмотри на примере устройства двухконтурного котла (как самого сложного).

Он имеет такие основные элементы:

  • газовый клапан для подачи топлива на горелку;
  • газовую горелку;
  • блок розжига;
  • электрод розжига;
  • датчик контроля наличия пламени;
  • камеру сгорания газа;
  • первичный (основной) теплообменник;
  • вентилятор;
  • датчик тяги отработанных газов – маностат;
  • датчик температуры воды в первичном контуре;
  • аварийный датчик температуры воды первичного контура;
  • расширительный бачок;
  • циркуляционный насос первичного контура;
  • фильтр системы отопления;
  • датчик давления воды в системе отопления;
  • кран подпитки водой системы отопления;
  • предохранительный клапан системы отопления;
  • трехходовой клапан;
  • теплообменник горячего водоснабжения (ГВС);
  • байпас;
  • датчик протока ГВС;
  • фильтр ГВС;
  • кран слива воды;
  • электронный блок управления (плата управления);
  • регуляторы температуры системы отопления и ГВС;
  • переключатель режимов работы (лето, зима).

Как видно из большого количества разнообразных датчиков, половина устройств осуществляет мониторинг работы системы и позволяет котлу безопасно работать в автоматическом режиме. Кроме этого у котла имеются стандартные штуцеры для:

  • подачи топлива на газовый клапан;
  • подачи воды в систему отопления;
  • входа обратной воды из системы отопления;
  • входа холодной воды для ГВС;
  • выхода подогретой воды ГВС.

Чтобы более ясно понять работу котла нужно рассмотреть каждый узел в отдельности и определиться с его функциями и назначением. Стоит сразу запомнить что «лишних» и «маловажных» деталей в котле не бывает, и выход из строя даже одной из них приведет к поломке или неправильной работе котла. Ниже мы детально разберем самые важные блоки газового котла, и какие элементы в него входят.

Газовая горелка и система удаления дыма

Основным элементом газового котла является горелка. В современных котлах она модулируемая, то есть способна менять количество потребляемого газа. Эта функция при розжиге и в начале цикла нагрева уменьшает подачу газа (нагрев теплообменника происходит постепенно).

Затем увеличивает подачу газа при приближении к заданной температуре и поддерживает ее. Когда вода нагревается и приближается время отключения, газа подается меньше.

Таким образом, снижается расход газа до 15% и уменьшается количество циклов включения-выключения, что увеличивает срок службы котла.

Подготовка и подача топлива осуществляется при помощи газового клапана. Во время работы подача топлива регулируется при помощи шагового электродвигателя. Он управляются микропроцессором электронной платы по заложенной на заводе в него программе. Таким образом, при помощи штатной панели управления вы можете задавать необходимую температуру системы отопления и ГВС.

Также на горелке расположен электрод розжига и датчик контроля наличия пламени. Горелка находится в замкнутой камере сгорания, которая оканчивается выводом отработанных газов. На выводе установлен вентилятор для принудительного удаления дыма.

Перед вентилятором есть датчик тяги – моностат, который сразу отключит котел, если дым не будет вытягиваться.

Особенно часто маностат срабатывает в сильные морозы, когда в выхлопной трубе замерзает конденсат и перекрывается канал выхода отработанных газов.

Теплообменники

Теплообменники делятся на два вида: первичный и вторичный. Первый устанавливается над горелкой, так как в нем подогревается вода первого (отопительного) контура. Он представляет собой набор медных трубок, в которых циркулирует вода с помощью проточного насоса. Для увеличения полезной площади и быстроты нагрева воды на трубки напрессовываются медные пластины (ребра).

Вторичный теплообменник нужен для подогрева воды ГВС. Он имеет отличительные особенности, которые позволяют моментально нагревать воду. Выглядит теплообменник как набор пластин, между которыми раздельно циркулирует вода перового и второго контура.

Когда открывается кран горячей воды, вода в первичном контуре идет не на систему отопления, а перенаправляется на вторичный теплообменник. Таким образом, вместо обогрева батарей происходит нагрев воды контура ГВС. Особенность двухконтурного котла в том, что отопление и подогрев воды ГВС не может производиться одновременно.

Важно

В домашних условиях это практически не заметно, так как расход горячей воды незначителен по сравнению с работой системы отопления.

Когда суточный расход воды велик и составляет конкуренцию системе отопления, используются двухконтурный котел с битермическим теплообменником. Он характеризуются тем, что имеют только один теплообменник, который расположен над горелкой.

Его конструкция немного сложнее и внутри трубок основного контура идут трубки контура ГВС.

Получается, что горелка нагревает всего один теплообменник, в котором одновременно находится вода системы отопления и ГВС (потому и называют его битермический).

Система ГВС

Главным отличием двухконтурных котлов является система горячего водоснабжения (ГВС). Она позволяет практически мгновенно получать горячую воду.

Для этого в котле имеется вторичный контур ГВС, который состоит из пластинчатого теплообменника, датчика протока воды и трехходового клапана. Главным датчиком, который управляет процессом запуска вторичного контура, является датчик протока.

При открытии крана он подает команду на плату управления, а та, в свою очередь, на трехходовой клапан, который перекрывает подачу воды на систему отопления и направляет ее на пластинчатый теплообменник ГВС.

Читайте также:  Электрокотлы для отопления частного дома - устройство системы, виды и преимущества электродного аппарата, особенности использования котла с насосом, фото и видео инструкции

В результате горячая вода, которая нагревается в основном теплообменнике, с помощью насоса начинает циркулировать по «малому» кругу внутри котла, проходя через теплообменник ГВС и нагревая в нем воду.

Байпас

Он соединяет прямой и обратный трубопровод основного контура. На байпасе установлен регулируемый перепускной клапан, который при возникновении критического давления открывается, и часть воды перетекает из прямого трубопровода в обратный. Клапан обеспечивает отсутствие гидравлических ударов, при включении насоса и ограничивает максимальную скорость циркуляции воды в системе отопления.

Расширительный бачок

При нагреве вода начинает расширяться в системе отопления и чтобы компенсировать избыток давления, устанавливают расширительные бачки. Они есть у всех без исключения котлов, но могут отличаться формой и размерами (зависит от мощности котла).

Расширительный бак состоит из 3 частей:

  • пространство под воду системы отопления;
  • мембрана;
  • пространство, накачанное азотом.

Бачок во время работы отопительной системы за счет мембраны нивелирует изменения давления, поэтому в процессе работы котла давление остается неизменным.

Плата управления и датчики

Какое бы ни было устройство газового котла, в нем обязательно есть плата (блок) управления. Она позволяет выставить необходимые режимы котла, контролирует и анализирует информацию от датчиков, осуществляя автоматическое управление всеми процессами в системе.

На самой плате нет никаких регулировок и настроек, все установки производятся на заводе. Единственное что может изменить пользователь – это подключить наружный датчик температуры.

Если датчика нет, система контроля ориентируется на температуру воды в системе и при ее остывании запускает котел.

Совет

Если подключить датчик, система управления котла начнет ориентироваться уже по нему. Чтобы подсоединить наружный термометр на плате убирается перемычка, а вместо нее подключаются провода контрольного прибора.

Существуют простые мембранные датчики, на которых только выставляются максимальная и минимальная температура в помещении. Есть и более сложные электронные датчики, в которых можно указывать не только температуру, но и время включения, отключения котла.

Например, котел не будет работать пока вы на работе, а включится за час до вашего возвращения.

Нормальная работа котла, его надежность зависит от множества датчиков и систем контроля таких как:

  • датчик давления газа в системе;
  • датчик контроля наличия пламени;
  • датчик тяги отработанных газов;
  • датчик температуры воды в первичном контуре;
  • аварийный датчик температуры воды первичного контура;
  • датчик давления воды в системе отопления;
  • предохранительный клапан системы отопления;
  • датчик протока ГВС.

Благодаря им котел может самостоятельно работать в течение целого сезона без остановок и поломок.

Система блокировки котла

К сожалению, в процессе работы возникают проблемы не связанные с самим котлом, а возникающие по вине внешних факторов. Например, если в доме отключат газ, то котел моментально это определит и отключится. Перезапустить его придется вручную, выполнив специальные команды.

При возникновении ошибок или аварий в работе котла он сразу прекращает работу и подает условный сигнал. В моделях с электронным монитором высвечивается код ошибки в виде набора цифр или букв. В устройствах с аналоговым (механическим) управлением ошибка обозначается морганием индикаторов.

В паспорте любого котла имеется таблица с кодами ошибок, их расшифровкой и инструкцией как сбросить (устранить) аварию. Такие таблицы легко найти в интернете, тем более коды ошибок практически у всех котлов совпадают.

27.06.2017

Возврат к списку

Источник: https://santechbomba.ru/publications/ustroystvo-i-printsip-raboty-gazovykh-kotlov/

Котлы отопления – принцип работы и классификация

Содержание

При строительства частного дома возникает вопрос: “А как обогревать дом и нагревать горячую воду?”.

Для отопления коттеджа используют различные котлы отопление, работающие как правило на природном газе. Возможно использование и другого топлива, но газ на сегодняшний день самый дешёвый вид топлива.

Также большую популярность набирают многоэтажные жилые дома с индивидуальным отоплением.

Принцип работы котла

Нагрев здания происходит за счет нагрева теплоносителя в теплообменнике котла, потом вода перетекает по трубам в радиаторы. Передав тепло воздуху, вода (или антифриз) возвращается обратно в теплообменник котла и заного подогревается до указанной температуры. Нагревание теплоносителя осуществляется пламенем в результате сгорания топлива.

Теплоноситель(вода или антифриз) может двигаться по трубам самостоятельно (естественным путем) из-за разности давления между холодной и горячей жидкостями или механическим (принудительным) методом с применением циркуляционного насоса.

Газовые котлы бывают одноконтурными и двухконтурными.

В рамках данной статьи поговорим о Одноконтурных котлах отопления.

Классификация газового устройства

Котлы подразделяют по следующим признакам:

  1. место установки — напольные и настенныее
  2. тип горелки — атмосферная или наддув (турбинного типа)
  3. материал теплообменника — чугунные, стальные и др.
  4. способ движения теплоносителя — естественное или принудительное
  5. способ отведения продуктов сгорания — естественная тяга или принудительная
  6. тип камеры сгорания — открытая или закрытая
  7. наличие или отсутствие автоматических датчиков контроля и безопасности

По месту установки

Котлы отопления могут быть настенными и напольными.

Напольные котлы отопления — это более мощные устройства, чем настенные, способные обогревать большие площади. В отличие от настенных, они требуют специального помещения котельной с оборудованным дымоходом, вентиляцией и отдельным входом.

Дымоход выводится через перекрытие на кровлю здания, его высота должна быть выше уровня конька на 0,5м. В напольных котлах применяются чугунные теплообменники, что значительно увеличивает срок службы этого котла.

Материал теплообменника

Теплообменники котлов изготавливаются из разных материалов – сталь, чугун или медь. Эти материалов имеют свои достоинства и недостатки.

Стальной теплообменник

Сталь сильнее подвергается коррозии. Толщина стенок теплообменника из стали, невелика, поэтому они быстрее выходят из строя в результате прогорания.

Срок эксплуатации котла со стальным теплообменником составляет не более 20 лет, в то время как чугунный функционирует более 50 лет.

Чугунный теплообменник

В теплообменнике из чугуна некоторые детали взаимозаменяемы, что служит большим преимуществом при ремонте по отношению к стальному.

Чугун устойчив к коррозии.

В современных газовых котлах используется новая модификация — серый чугун, имеющий лучшие качествами по стойкости к коррозии.

Но несмотря на множество плюсов чугунных котлов, у них есть и минусы:

  1. Большой вес, что усложняет монтаж.
  2. Хрупкость — При монтаже или транспортировки от сильного удара могут появиться микротрещины, которые в дальнейшем снизят срок его службы или приведут к аварии.
  3. Нельзя допускать резкого перепада температуры теплоносителя в чугунных теплообменниках, поскольку это приводит к растрескиванию материала.
  4. Необходимо следить за жёсткостью воды. От этого образуется накипь на внутренних стенках теплообменника, приводящая к растрескиванию чугуна.
  5. Преимущество, которое является и недостатком – чугунный одноконтурный газовый котел отопления имеет большую тепловую инерционность.
  6. При отключении отопления дольше будет сохраняться тепло, потому что вода в чугунном теплообменнике будет остывает медленнее. Это немного замедляет регулирование теплового режима в помещении, когда автоматика выключает котел при достижении определенной температуры, но теплоноситель продолжает оставаться горячим еще некоторое время.

Другие материалы теплообменника

Теплообменники изготавливают также из нержавеющей стали. Коррозия будет поражать стенки теплообменника очень медленно. Но толщина стенок теплообменника небольшая, поэтому будет легко прогорать.

Срок службы такого устройства значительно меньше стальных и чугунных теплообменников.

В современных газовых устройствах теплообменники изготавливают из стали с различными добавками. Это увеличивает их стойкость и к коррозии, и к температуре.

Сейчас появились конденсационные котлы, в которых конденсат, образованный при сгорании газа, преобразуется в тепловую энергию, что оказывает положительное действие на длительность эксплуатации котла и увеличивает его КПД.

По типу горелки

Горелки котла условно подразделяют на два вида — атмосферную и наддувную горелку, иногда называемую турбинированной, навесной, или вентиляторной.

Атмосферная горелка – самая простая по конструкции и обслуживанию. Такая горелка поставляется в комплекте с котлом, и её стоимость уже включена в цену газового оборудования. Атмосферная горелка использует воздух, которое находящийся в помещении.

Недостатки: при снижении или повышении давления в газопроводах увеличивается или уменьшается высота пламени, что может привести к прогоранию теплообменника или самой горелки.

Можно отрегулировать ее под определенное давление. Но для этого потребуется вызывать специалиста, что не всегда удобно. Ведь давление в газопроводах может меняться время от времени.

В тех регионах, где давление газа в магистральном газопроводе не всегда стабильное, лучше воспользоваться котлами с наддувными горелками.

Наддувные устройства не входят в комплектацию газового оборудования и покупаются отдельно. При их применении котел может работать на различных видах топлива:

газообразном — природном газе;

сжиженном — баллонном;

жидком — мазут, солярка;

твердом — дрова, уголь, пеллеты;

Данный тип горелок работает с помощью встроенного вентилятора, поэтому присутствует некоторый шум. Преимущество заключается в том, что они справляются с перепадами давления в газопроводе.

Обратите внимание

Все виды горелок могут иметь функцию модуляции пламени и быть одно- или двухступенчатыми.

Модуляция пламени – горелка автоматически регулирует мощность горения газа в зависимости от температуры теплоносителя в теплообменнике.

В одноступенчатой горелке пламя автоматически не регулируется — пламя либо горит, либо не горит. Двухступенчатая горелка может регулировать мощность пламени в автоматическом режиме, что сокращает расход газа и повышает КПД котла. При этом увеличивается время между включением и отключением горелки, что положительным образом влияет на длительность её эксплуатации.

По количеству контуров

Котлы могут быть одноконтурными и двухконтурными.

Особенность конструкции котла с одним контуром предусматривает одну горелку и работу только на подогрев воды для системы отопления. Одноконтурные агрегаты могут быть на твердом топливе, газу, электричестве и на жидком топливе.

Двухконтурный газовый котел устроен так, что может работать в двух режимах: отопления и горячего водоснабжения. При отоплении нагревается теплообменник с теплоносителем. Он может прогреваться до температуры в интервале от 35 до 80° в зависимости от настроек.

У каждого производителя своя конструкция внутренней начинки описываемого оборудования. Но есть у них одинаковое решение — внутри корпуса помещаются два контура.

Первый отвечает за отопление и работает по замкнутой схеме. Вода в нем циркулирует по кругу, обходя все точки обогрева, установленные в помещениях дома.

Теплоноситель, который движется по замкнутой схеме, во второй контур не попадает. За это отвечает отдельный клапан.

Когда в смесителях в кухне и ванной комнате открывается кран с водой, клапан перекрывает доступ теплоносителя в систему отопления, нагревает холодную воду и подаёт горячую воду в контур ГВС. Когда краны на кухне или в ванной закрываются, происходит обратное действие.

Практически все газовые котлы имеют одинаковые технические узлы, а модели от разных производителей отличаются лишь несколькими деталями.

Способ отведения продуктов сгорания

Котлы делятся на устройства с естественной или принудительной тягой. Во-первых обязателен монтаж дымоходной трубы. Во-вторых отведение продуктов сгорания происходит принудительным способом — благодаря встроенному в дымоходную трубу вентилятору.

Газовые котлы, работающие на естественной тяге, называют еще устройствами с открытой камерой сгорания. Необходимый для горения газа кислород забирается из помещения – в этом их недостаток. Необходим доступ наружного воздуха в помещение с котлом. Из-за чего получается небольшой сковзняк. Недостаток кислорода отрицательно влияет на здоровье.

Важно

Некоторые котлы оборудованы коаксиальным дымоходм. Их называют газовыми котлами с закрытой камерой сгорания.

Читайте также:  Электродные котлы отопления: ионный, электронный отопительный электрокотел для частного дома

Продукты сгорания отводятся через коаксиальный дымоход, называемое «труба в трубе». Это две трубы разных диаметров, вставленных одна в другую. Через трубу меньшего диаметра удаляются продукты сгорания газа. А в пространство между труб поступает свежий воздух с улицы, который нагревается внутренней трубой. В итоге увеличивается КПД котла.

Преимущества такого дымохода очевидны:

  1. Кислород забирается с улицы.
  2. Небольшой размер дымохода, так как коаксиальный дымоход можно устраивать в наружной стене, расположенной рядом с газовым оборудованием.
  3. Такой дымоход может устанавлен в любом месте помещения и быть горизонтальным, наклонным или вертикальным, что позволяет .
  4. Котлы с коаксиальным дымоходом более экономичными, хотя их стоимость выше.

Энергозависимость котла

Большинство современных котлов имеют в комплектации различные датчики для безопасности работ: термостаты, поддерживающие нужную температуру в помещении и регулирующие подачу топлива в котел, циркуляционные насосы и вентиляторы. Все они работают при условии постоянного подключения к электрической сетия.

Важно! Если в вашем районе поставки электричества нестабильны, то лучше присмотреться к энергонезависимым напольным агрегатам или дополнительно установить источник бесперебойного питания.

Обычно используют Источники Бесперебойного Питания (ИБП), также в качестве резервного источника электроэнергии можно использовать другие устройства, например, дизельные или бензиновые генераторы. Однако их применение в загородном доме нецелесообразно. Но иногда необходимо.

Источник: http://rudic.ru/page/kotly-otoplenija-princip-raboty-i-klassifikacija

Комбинированные котлы на дровах и электричестве: принцип работы, плюсы и минусы, как выбирать и этапы монтажа

Домовладельцам, применяющим для обогрева печи на твердом топливе, не понаслышке известна такая неприятность, как выхолаживание помещения после прогорания дров в печи. Это может случиться ночью или во время продолжительного отсутствия хозяев.

В этих случаях поможет сохранить температуру комбинированный котел для обогрева частного дома дрова-электричество. Такие источники тепла оснащены автоматикой, которая следит за системой – если печь гаснет и вода в котле остывает, то подает команду на включение электрических ТЭНов.

Внешне комбинированный котел практически не отличается от стандарного

Применение комбинированных котлов

Сегодня подобные приборы являются универсальными, и в то же время экономичными устройствами для автономного теплоснабжения дома. Их главный козырь – нет привязки к одному виду топлива. Если такой котел работает от электроэнергии, то во время внезапного ее отключения можно растопить дровяную печь, чтобы сохранить тепло в доме и наоборот.

Покупка комбинированного котла решает сразу несколько задач:

  • Если в поселке, где выстроен дом, отсутствует магистральный газопровод, то есть возможность применять сразу два альтернативных вида энергоносителя – твердое топливо и электроэнергия.
  • Если дачный дом, подключен к слабой линии электроснабжения, комбинированный котел это едва ли не идеальный вариант – не придется мерзнуть, если понадобится надолго включить другой мощный электроприбор.
  • Исключает остывание дома при использовании твердого топлива. Такой агрегат, подключенный к водяному отоплению, помогает поддерживать постоянную температуру в системе: в случае прогорания топлива котел автоматически плавно переключится на обогрев через ТЭН. Особенно удобно это ночью: не надо вставать и подкладывать дрова в топку печи.

При остывании обычного котла его приходится сразу же разжигать, чтобы не потерять тепло

Принцип работы

Комбинированный котел дрова-электричество работает согласно следующему алгоритму:

  1. Растапливание и прогревание агрегата происходит традиционным способом. Во время горения твердого топлива (дров, угля, брикетов) температура воды выдерживается с помощью терморегулятора совместно с датчиком. Электрические ТЭНы в этот момент не работают.

  2. Если вовремя не добавить в топку топлива, то после его прогорания температура воды в системе постепенно понижается до определенного значения, после чего срабатывает датчик, который замыкает управляющие контакты и включается ТЭН (один или несколько). С этого момента котел начинает работать от электросети.

  3. После очередной загрузки топлива вода в трубах греется со стороны топливника и, по достижении заданной температуры, вновь срабатывает датчик, но уже на отключение ТЭНов. Электрическая часть котла опять бездействует до того момента, пока снова не уменьшится температура воды.

Чаще всего электронагреватель в комбинированном котле рассчитан как вспомогательное нагревательные устройства, но при желании получится подобрать модель котла, которая при необходимости сможет работать и постоянно, обеспечивая горячей водой дом и отопительную систему.

ТЭН с датчиком, подключенный к теплообменнику

Наглядно принцип работы комбинированного котла показан в видеоролике:

Положительные и отрицательные моменты комбинированных котлов

Выбирая какое либо оборудование, надо ориентироваться не только на его положительные стороны, но и изучить недостатки, чтобы понимать, какие характеристики для вас более важные.

Преимущества

Достоинства устройств дрова-электричество по сравнению с отопительными агрегатами, что функционируют только на одном виде топлива, очевидны:

  • Универсальность оборудования. Электричество для котла может быть как основным энергоносителем, так и вспомогательным – что при этом будет приоритетным решать только вам.
  • Автономность. Нет необходимости в постоянном контроле, так как котел оборудован автоматикой.
  • Экономичность. Дрова являются одним из самых доступных видов топлива во многих регионах страны, а дом без подключения к электросети сейчас встретить практически невозможно.
  • Удобная конструкция. Постоянная поддержка заданной температуры воды с минимальными затратами энергии.
  • Если установлен двухтарифный счетчик, можно запрограммировать котел на включение ТЭНов только для поддержания тепла в ночное время, когда тарификация гораздо ниже и тем самым сэкономить потребление электроэнергии.

При правильном распределении нагрузки, двухтарифный счетчик экономит от 30 до 65% на платежках за электроэнергию

  • Длительный срок службы. Такие котлы при правильной эксплуатации работают до 25 лет.
  • Налажен выпуск моделей со встроенными патрубками для возможности подсоединения системы «теплый пол».

Недостатки

При всех достоинствах у таких котлов существуют и минусы:

  • Отдельное помещение. Для агрегатов данного типа необходима своя котельная и пристрой для хранения топлива.
  • Большой вес. Чаще всего котлы выполнены из чугуна и требуют прочного бетонного основания для его размещения.
  • Сложность устройства. Этот фактор сказывается на цене котла: она выше на 20-30% стоимости агрегатов, работающих на одном топливе.

Мощные котлы подключаются в трехфазную сеть

При правильном «распределении обязанностей» между дровяной печью и электронагревателем, применение котлов отопления для частного дома на дровах и электричестве – это не только удобно, но и выгодно. А в регионах, где нет проведенного газопровода, достойную альтернативу такому устройству найти достаточно сложно.

Рекомендации при выборе котла

Сегодня рынок предлагает богатый ассортимент универсальных котлов, которые отличаются между собой по мощности, производительности, исполнению и комплектации. Но прежде чем приобрести такой агрегат, нужно взвесить все за и против, а также полезно прислушаться к рекомендациям профессионалов в этом деле.

При покупке котла необходимо учитывать следующее:

  • Мощность. Она зависит от того топлива, которое будет в приоритете.
  • Объем одной закладки топлива и размер камеры горения. От этого параметра зависит продолжительность горения дров.
  • Материал топливника. Эти детали изготовляют из чугуна и стали. Предпочтительнее выбрать камеры из чугуна, поскольку они не подвержены деформации при нагреве, дольше сохраняют тепло в отличие от стального обменника.

Комплектующие комбинированных котлов

  • Колосники. Используются два вида: стандартные чугунные и такие же, но с напылением из керамики. Вторые используются в основном для сыпучих материалов, которые потребляют больше кислорода при горении, соответственно, и температура при этом создается выше.
  • Вес и размер. Обычно корпус таких котлов изготавливают из чугуна, что делает их значительно тяжелее своих «собратьев».

Требования к установке

Комбинированные котлы согласно СНиП 41-01-2003 должны отвечать предъявленным требованиям. При этом у них есть свои особенности при установке и эксплуатации, выделяющие их в ряду аналогичных агрегатов, работающих на едином топливе.

Эти требования и рекомендации надо знать и выполнять, чтобы работа котла была безопасной.

Требования к помещению

Котлы на дровах и электричестве для отопления дома выпускаются лишь в напольном варианте и устанавливаются в котельной с вентиляцией, и в соответствии с прочими требованиями СНиП:

  • Стены в помещении из негорючего материала.
  • Оборудование в котельной устанавливается не ближе 300 мм от стен.

Пример установки котла

  • Котельная должна быть сухим и влагонепроницаемым помещением.
  • Так как котел обладает большим весом, то площадка под ним усиливается бетонной стяжкой.

Также помещение должно отвечать нормам противопожарной безопасности: возле котла нет никаких горючих предметов или легковоспламеняющейся жидкости; перед топкой установлен лист железа для предотвращения загорания при выпавшем угле или искры из топливника.

Дымоход

При установке электро-дровяного котла, непременным условием является наличие дымохода как у агрегата с твердым топливом. Для бесперебойной работы установки нужна хорошая тяга, для чего труба должна возвышаться над коньком крыши дома и иметь внутренний диаметр не меньше патрубка котла.

Труба дымохода должна быть без механических повреждений, и иметь герметичное соединение стыков. Во время работы ТЭНов для сохранения тепла в дымоходе рекомендуется сделать вьюшку. Желательно также утеплить трубу, чтобы не образовывался конденсат при минусовой погоде.

Качественный дымоход – залог бесперебойной работы котла отопления

Требования к электросети

При монтаже электро-дровяного котла в настоящее время не спрашивают разрешения Горэнерго. Но в любом случае, обязательно наличие электропитания способного без возникновения перегрузок выдерживать работу ТЭНов.

Например, если котел предполагается использовать за счет подключения ТЭНов свыше 6 кВт, то напряжение при этом должно быть 380 вольт.

В любом случае подключение устройства должно быть строго по инструкции. При этом:

  • Не разрешается монтаж комбинированного котла в помещении, где повышенная влажность или вероятен контакт электрической части оборудования с водой.
  • Температурный диапазон в помещении должен быть в пределах от 0 до +45 °C.
  • Сечение провода вычисляется и соответствует необходимой мощности и силе тока.

Несмотря на такие, казалось бы, несложные требования, работу по установке и подключению комбинированного котла должны производить сертифицированные специалисты. В таком случае, кроме качества выполненных работ вы получаете право на бесплатный гарантийный ремонт котла, если поломка произошла по причине брака в оборудовании.

Комбинированными котлами также называют такие устройства, которые изначально рассчитаны на работу от твердого топлива, но в них также предусмотрена возможность подключать электротены отдельно:

Заключение

Сегодня электричество и твердое топливо являются наиболее востребованными и доступными по стоимости источниками энергии для нагревательных котлов. Котлы, которые могут обогреть дом за счет сжигания дров или использования электричества это эффективное решение, кроме того, не отличающееся от обычных устройств в плане надежности.

Источник: https://m-strana.ru/articles/kombinirovannye-kotly-na-drovakh-i-elektrichestve/

Отопление с помощью газового котла: принцип работы

Многие владельцы загородных домов отдают предпочтение системе отопления, работающей на основе газовых котлов. Несмотря на то что установка оборудования занимает достаточно много времени, в этой системе есть ряд больших преимуществ. Это невысокая стоимость газа, сравнительная доступность к газовой магистрали и достаточно простой принцип работы самой системы.

Схема работы двухконтурного котла: 1. Двухконтурный газовый котел; 2. Запорный кран системы отопления; 3. запорный кран ГВС; 4. Коаксиальный комлект к котлу; 5.

Система безопасности (присутвует в системе не всегда); 6. Фильтр грубой очистки; 7.Расширительный бачок; 8. Радиаторное подключение; 9. Радиатор отопления; 10. Трубы отопления; 11. Трубы ГВС; 12.

Подключение к сан узлу. 13. Ввод воды в систему.

Читайте также:  Отопительные печи для дома: кладка отопительных печей своими руками, какая лучше для частного дома, фото и видео примеры

Немаловажным фактором при выборе установки системы отопления считается то, что газовые котлы практически бесшумны в работе, они признаны самыми экономичными в эксплуатации и способны обогревать большие по площади дома. По этой причине для небольших домов использование газового котла не рекомендуется.

Принцип работы оборудования

Для того чтобы понять основу действия газового оборудования, следует иметь представление о конструкции самого котла. Но снимать и заниматься ремонтом газового оборудования самостоятельно в домашних условиях категорически запрещается. Вскрытие аппарата и все ремонтные неисправности могут выполнять только специалисты из сервисных центров.

Газовый котел состоит из следующих элементов:

  • горелки;
  • теплообменника;
  • термостата;
  • устройства управления;
  • одного или двух циркуляционных насосов;
  • расширительного бака;
  • манометра;
  • термометра.

Схема настенного газового котла.

Термостат, расположенный в комнате, постоянно измеряет температуру воздуха. По мере необходимости трехкодовый клапан переключается в режим «отопление», и в работу включается циркулярный насос. С помощью насоса вода начинает двигаться по отопительному контуру. Потом открывается клапан и зажигается горелка розжига.

Энергия, возникающая в теплообменнике, от сгорания газа начинает нагревать воду, которая одновременно проходит через него. Термометр и манометр измеряют температуру и давление жидкости. Когда температура воздуха доходит до оптимальной отметки, циркуляционный насос самостоятельно отключается. Через определенное время вся процедура отопления повторяется вновь.

Принцип работы газового котла

При постоянной такой циркуляции теплообменника происходит непрерывное отопление помещения. Нагревшиеся радиаторы или батареи посредством теплоносителя обогревают весь дом, отдавая свое тепло в воздух.

Выбор газового котла

В зависимости от функциональных возможностей, выделяются два основных типа котла: двухконтурные и одноконтурные. В свою очередь одноконтурные котлы подразделяются на напольные и настенные.

Также для отопления жилья используются конденсационные котлы.

Прежде чем купить оборудование, рекомендуется хорошо ознакомиться с каждым типом аппарата, его возможностями, и уже после этого, в зависимости от площади дома или квартиры, сделать выбор котла:

Схема конденсационного котла.

  • с помощью двухконтурного газового котла можно отапливать дом или квартиру и одновременно наладить систему горячего водоснабжения. Данный вариант считается оптимальным, если нет специального места для установки бойлера вместе с отопительным котлом. По этой причине он является идеальным для небольших домов и квартир, но их стоимость при этом несколько выше, чем у других установок;
  • предназначение газовых одноконтурных котлов заключается только в отоплении жилья. Их конструкция проще, чем у двухконтурных, в них нет нагревательных элементов для производства горячей воды. Но зато данная система отличается долговечностью и прочностью в эксплуатации;
  • напольные котлы довольно тяжелы, и лучше всего их размещать на специально подготовленной платформе из негорючих материалов. Они идеально подходят для отопления частных домов любых размеров. На практике именно этот вид котлов пользуется повышенным спросом среди покупателей;
  • настенные газовые котельные котлы, или, как их еще называют, мини-котельные, относятся к маломощному оборудованию. Их очень удобно располагать в квартирах и небольших домах. Чаще всего мини-котельные устанавливаются на кухне или в любом другом месте, допускаемом по нормативу. Хоть настенный газовый котел и маленький по размерам, но в его корпус входит: циркуляционный насос, расширительный бак и устройство защиты. При монтажных работах следует уделить особое внимание качеству крепежных деталей;
  • газовые конденсационные котлы — новое оборудование в системе автономного отопления домов и квартир. Данные котлы имеют очень высокий КПД, он намного выше, чем у привычных традиционных моделей. Высокий КПД достигается благодаря использованию не только тепла от сгорания жидкости, но и энергии, которая вырабатывается во время сжигания газа. Вследствие такого эффективного применения работы котла их обладатели меньше расходуют природный газ, а значит, и экономят определенные средства при оплате коммунальных счетов.

Газовые котлы выпускаются из следующих материалов

  1. Из стали — такие агрегаты характеризуются высокой мощностью и КПД.
  2. Из чугуна — они считаются самыми надежными и мощными. Чугунный котел может прослужить до 50 и более лет.
  3. Из меди — агрегаты отличаются высокой эффективностью, и им практически не страшна коррозия.

По способу розжига газовые котлы бывают:

Схема строения газовой горелки.

  • котлы с пьезорозжигом, которые включаются вручную. Такие аппараты — отличный вариант для отопления частного особняка или загородного дома. В газовых котлах работа запального фитиля происходит постоянно, даже при выключенном аппарате, и именно от него происходит работа горелки. Если вдруг запальник по каким-то причинам погаснет, то просто надо нажать кнопку розжига, которая сгенерирует искру;
  • котлы с электронным розжигом. Принцип работы таких аппаратов основан на автоматическом включении розжига при первой необходимости нагрева теплоносителя. Такие аппараты самостоятельно возобновляют свою работу после внезапного отключения электричества. А поскольку нет запальника с постоянно горящим пламенем, то получается определенная экономия топлива.

Схема принципа работы газового котла.

При выборе газового котла следует учитывать способ отвода продуктов питания и горения. Обычно в частных домах устанавливаются газовые котлы с естественной тягой, имеющие открытую камеру сгорания с атмосферной горелкой. Для установки такого отопительного оборудования требуется отдельное, хорошо вентилируемое помещение.

Газовые котлы с принудительной тягой оснащены закрытой камерой сгорания топлива, а потому не происходит сжигание кислорода внутри помещения. Через вертикальный или горизонтальный дымоход поступает воздух с улицы, который необходим для горения газа в системе. Дым уже выводится посредством специального вентилятора наружу.

Безопасность газовых котлов

Выбирая газовый отопительный котел, следует обратить внимание на технические характеристики модели, фирму-производителя и степень приспособленности оборудования и всех его элементов к местным условиям эксплуатации. Также рекомендуется внимательно изучить установленную систему безопасности газового котла, если он уже находится в эксплуатации.

Отопительные приборы должны иметь:

  • устройство контроля за своевременным и безопасным удалением продуктов горения;
  • систему прекращения циркуляции воздуха;
  • защитную систему от перегрева;
  • систему проверки на запальной горелке пламени;
  • автоматический контроль, не допускающий понижение давления газа ниже минимальной нормы;
  • систему регулировки температуры отопления.

Газовый отопительный котел является идеальным вариантом обогрева частных домов и городских квартир. Его наличие и бесперебойная работа дают уверенность хозяевам, что проблем с отоплением дома в холодное время года не будет. Самое главное — это правильная установка отопительной системы и соблюдение простых правил эксплуатации и безопасности в дальнейшем.

Источник: http://DekorMyHome.ru/remont-i-oformlenie/otoplenie-s-pomoshu-gazovogo-kotla-princip-raboty.html

Основные принципы работы газовых котлов

Отопление частного дома » Котлы и котельное оборудование » Газовые котлы

Напольный газовый одноконтурный котел VITOGAS 100-F GS1D389

Газовый котел — самая важная часть отопительной системы. Ведь именно от него по трубам расходится тепло по всему дому.

В современных условиях оборудование, работающее на газе, является оптимальным вариантом, так как оно технологично и комфортно в использовании.

Идеально, если в вашем населенном пункте есть магистральный газопровод, так как эксплуатация котлов со сжиженным газом экономически не очень оправдана. Давайте теперь рассмотрим основные принципы работы газовых котлов.

Состав и разновидности устройств

Газовые котлы состоят из трех обязательных узлов:

  • газовой горелки
  • арматуры, управляющей подачей газа
  • теплообменника

Последний элемент обычно выполняют из меди, но встречаются и варианты устройств со стальными или чугунными теплообменниками.

Также настенный газовый котел оснащен встроенным насосом, который обеспечивает циркуляцию воды, предохранительным клапаном, расширительным баком, электронными элементами управления, самодиагностики и защиты. Такой многокомпонентный состав позволяет называть газовые котлы миникотельными. Тем более что принцип их действия схож с последними.

Автоматика котла, ориентируясь на показания терморегуляторов и датчиков, фиксирует, насколько система нуждается в тепле. А потом запускает работу газовой арматуры. Вода, используемая в качестве теплоносителя, разогревается в теплообменнике до нужной температуры и при помощи циркуляционного насоса подается в отопительный контур. Таков принцип работы одноконтурного газового котла.

Если же вы хотите использовать устройство не только для отопления, но и для горячего водоснабжения, то нужно покупать двухконтурный котел. Это тоже своеобразная газовая котельная, принцип работы которой построен на наличии контура разогрева горячей воды для системы ГВС.

Такой котел не может одновременно работать и на отопление, и на обогрев. При включении контура ГВС работа отопительной системы прекращается или замедляется.

Но в стандартных городских условиях это совершенно незаметно. Ведь для того, чтобы температура в помещении снизилась ощутимо, нужно, чтобы котел проработал в режиме нагрева воды не менее 2-3 часов.

 Потому схема целиком и полностью оправданна и эффективна.

Удаление дыма

Способ удаления отходящих газов

Очень важный вопрос — каким образом из газовых котлов удаляется дым?

Если устройство оснащено открытой камерой сгорания, то все образовавшиеся дымовые газы будут покидать помещение через специальную дымовую трубу. А для поддержания процесса горения используется воздух из помещения, в котором находится котел. По этой причине важно обеспечить хорошую вентиляцию и постоянный приток воздуха. Кстати, газовые котлы с открытыми камерами сгорания стоят дешевле.

У моделей, оснащенных закрытой камерой сгорания, дымовые газы удаляются принудительным образом. Для этого в конструкции предусмотрен вентилятор. Он вытягивает и под напором выбрасывает газы в дымовой канал, в качестве которого используется алюминиевая или стальная труба. А сам дымоотводящий канал выводится через наружную стену здания.

Горелки в газовых котлах

Горелка может иметь одно-, двухступенчатую (включить-выключить) функцию

Ни один газовый котел не будет работать без горелки. При этом большинство современных моделей оснащены модулируемой горелкой.

Принцип работы газовой котельной в этом случае заключается в том, что в зависимости от потребности в тепле можно регулировать подачу газа, то есть, модулировать пламя. Если котел оснащен автоматической модуляцией, то уровень комфорта будет максимальным, так как отопительная система точно поддерживает нужную температуру, в том числе и в двухконтурной схеме.

Фактически, режим модуляции требует, чтобы горелки работали постоянно. Но суммарный расход газа в этом случае, как ни странно, меньше, поскольку осуществляется оптимальным образом.

Про системы защиты

Теперь поговорим про системы защиты газовых котлов. Современные модели в случае отключения электропитания прекращают свою работу и автоматически запускаются, когда электроснабжение восстанавливается.

Если будет остановлена подача газа, то автоматика подаст сигнал на закрытие электромагнитного клапана, контролирующего поступление топлива в котел. А вот автоматического включения в этом случае не будет — придется выполнять ручной перезапуск.

Настенный газовый котел Electrolux серий Basic и Hi-Tech

А еще новые модели обязательно оснащают энергосберегающими функциями, а также защитой от замерзания. Температура теплоносителя контролируется при помощи специальных датчиков. Если она снижается до 5 градусов, то котел включится для того, чтобы прогреть систему отопления.

Совет

Есть и специальная функция, раз в сутки включающая насос в летний период, когда отопление не нужно. Это делается для того, чтобы ротор не заклинило из-за простоя в течение продолжительного времени.

В обязательном порядке газовые котлы оснащаются самодиагностическими системами. Они анализируют состояние узлов котельной и информируют потребителя выводом кодов ошибок на табло.

Ваш настенник может диагностировать при помощи такой системы примерно 90% неисправностей.

А специалисты сервисных служб, зная заранее код ошибки, прибывают для выполнения ремонта, будучи уже полностью подготовленными.

Источник: http://GidOtopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/gazovye/princip-raboty-gazovogo-kotla-osnovnye-momenty-1863

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector